跟骨作为人体内部最大的跗骨,位于足纵弓后侧起点,是人类站立行走的最重要的支撑结构之一。跟骨骨折是较为易发的骨折类型,约占所有骨折类型的1-2%和跗骨骨折的65%。75%的跟骨骨折为关节内骨折。大多数骨折机制是由于高能量损伤冲击导致的,常常发生在年轻、活跃的劳动年龄男性。解剖复位和稳定固定是这类损伤最常用的治疗要求。然而,跟骨骨折的治疗仍然是一个挑战,因为骨折类型复杂,伤口并发症发生率高。移位明显的跟骨骨折需要手术治疗。切开复位钢板内固定是跟骨骨折的“金标准”,但切口感染等并发症严重影响了手术疗效。微创复位内固定在有效治疗骨折的同时可以降低并发症,因此在跟骨骨折治疗中的应用逐渐扩大。但微创治疗通常采用有限固定的方法,其稳定性存在一定争议,术后早期功能锻炼也受到影响。既往生物力学研究表明,跟骨骨折微创术后可以早期站立,但对于负重行走等康复行为,其是否具有足够的稳定性,目前尚无直接的生物力学依据。跟骨骨折目前遵循“三点固定”的原则,即通过固定跟骰关节、距下关节和跟骨结节三个关键点,实现可靠固定,但其手术切口大。随着跟骨骨折微创治疗,尤其是髓内固定的开展,临床发现固定两个关键点（跟骨结节和后距下关节）即可以取得满意疗效。“两点固定”也可以通过其他固定材料（如桡骨远端钢板）来实现,但目前尚缺乏直接的生物力学证据。鉴于上述问题,为了更好理解跟骨骨折发生机制,更有效地对骨折分型和手术进行指导,本文基于62例跟骨骨折病患的CT数据,建立了跟骨骨折模型,并通过Matlab软件堆叠骨折线,生成骨折热力图,从而有效判别骨折高发部位和低频部位。此外,本次研究建立了完整下肢骨骼-肌肉的全足和包含跟骨骨折的有限元模型。并对完整跟骨进行切割,形成Sanders III型骨折模型,在此基础上分别装配微创螺钉、切开复位内固定钢板以及新型两点固定的桡骨远端钢板,运用有限元仿真软件模拟静态和步态情况下的生物力学特征。对微创螺钉治疗跟骨骨折的生物力学可行性分析、三点固定切开复位内固定钢板治疗跟骨骨折的生物力学可行性分析、新型两点固定（桡骨远端钢板）治疗跟骨骨折的生物力学可行性分析进行设计和验证。这为传统治疗跟骨骨折及其早期康复训练的开展提供了理论基础。我们提出用桡骨远端钢板模拟两点固定法复位跟骨骨折块、并分析了两点固定治疗跟骨骨折的可行性,也为治疗跟骨骨折提供了新的思路和指导。研究发现,微创螺钉治疗跟骨骨折时,应力峰值集中主要在足底筋膜和跟骨结节连接处、跟腱和跟骨结节连接处以及后关节面距跟间韧带起止点。静态站立时最大位移发生在载距突,步态下最大位移发生在跟骨结节部位。不论是静态站立还是步态下,应力峰值均大于骨折最大极限应力,微创手术术后应避免长期站立和负重行走,以防发生术后并发症包括足底筋膜炎、距下关节炎等。患有足跟痛和足底筋膜炎的患者不建议采用微创手术治疗跟骨骨折,避免加重原有病情。微创手术应关注恢复载距突和跟骨结节部位的解剖特征。“两点固定”治疗下跟骨应力较低（103.3 MPa vs.199.4 MPa）,但植入物应力较“三点固定”高（1084.0 MPa vs.577.9 MPa）。“两点固定”的模型位移高于“三点固定”（3.68 mm vs.2.53 mm）。“两点固定”的后关节面间隙、Bohler角和Gissane角的变化均低于“三点固定”。相比较三点固定,两点固定是一种更符合跟骨解剖与力学机理的新型固定方式,可以满足骨折固定和术后早期功能锻炼强度需要。与传统固定方式相比,两点固定水平稳定性好,整体应力分布更为均匀,治疗操作更为简单,可作为治疗跟骨严重关节内骨折的首选方案。