摘要:目的:通过生物力学分析相同穿骨元件但不同构型的Ilizarov支架在肱骨干缺损治疗中的生物力学性能,为临床提供理论依据。方法:基于健康志愿者的肱骨CT数据,建立三种固定模型:模型A(近端和远端半环及两个全环,通过三根螺纹杆连接)、模型B(四个半环及四根螺纹杆连接)和模型C(四个四分之一环及五根螺纹杆连接)。使用ANSYS Workbench 21.0进行轴向压缩、牵拉、扭转及四点弯曲实验,并通过生物力学试验机评估各模型的稳定性。结果:1、有限元分析结果;位移方面:C模型在计算机模拟测试条件下显示出显著的优越性,其抗拉、抗压和抗扭位移值最低。应力方面,C模型在牵拉应力下表现出优异的性能,其应力值在各加载条件下均为最低。在压缩和扭转测试中,B模型表现略优于C模型,特别是在低负荷条件下,其应力值最低。2、生物力学试验机分析结果:B模型在轴向压缩条件下位移最小,具备优良的抗压性能,但与C模型之间并无显著差异。结论:在对肱骨进行矫形与重建的手术过程中,采用环状结构,加螺纹杆的设计,同样能达到固定肱骨干缺损所需要的机械稳定性。但C模型在某些力学条件下表现更为优越。