目的:本研究旨在利用计算机科学、医学与工程力学上的交叉发展对一名正常儿童和一名共同性外斜视儿童建立左眼眼球以及其四条眼外肌的有限元模型进行生物力学数值分析,从生物力学角度量化分析眼球和四条眼外肌的运动特征,获取在正常生理状态下和在斜视状态下的眼球运动与四条眼外肌力学变化相关数值,以期进一步构建生物力学数值模型研究平台,对儿童斜视的发病机制、精确的手术量制订提供新的研究方法和数值依据,帮助眼科医生对斜视儿童在全麻状态下进行个性化精准手术矫治,提高一次性成功率。方法:本研究收集一名就诊于大连医科大学附属第二医院儿科门诊入院治疗的且排除患有眼科疾病的儿童和一名就诊于大连医科大学附属第二医院眼科门诊入院治疗的共同性外斜视患儿的颅脑MRI图像,将获取的影像学资料以DICOM格式导出。将正常儿童的MRI图像导入Mimics 21.0软件中对其左眼眼球及四条眼外肌进行初步三维重建,应用Geomagic 2017软件对上述重建模型进行光滑、构造格栅并拟合曲面,再应用Solid Works 2015软件将眼球与眼外肌的初期模型应用布尔运算,获得眼球与眼外肌的配合体三维模型。最后应用有限元分析软件Abaqus18.0赋予眼球眼外肌材料属性,进行边界设定、网格划分建立有限元数值模型。斜视患儿左眼眼球及四条眼外肌的有限元数值模型建立步骤同正常儿童,最后对建立的正常儿童和斜视患儿的有限元模型进行生物力学数值分析。结果:1.对本研究的建模方式进行有效性验证,建立的正常儿童以及共同性外斜视患儿的左眼眼球及四条眼外肌有限元模型几何相似性较好、网格质量检测合格、网格数量设置合理。2.建立的正常儿童左眼眼球及四条眼外肌的有限元模型:FEM/NC。分析眼球水平外转9°时得到内直肌的最大应力为26.58Kpa,最大应变为0.23,最大位移为0.00207m。分析眼球水平外转9°时得到外直肌的最大应力为72.2Kpa,最大应变为0.36,最大位移为0.00359m。分析眼球水平外转15°时得到内直肌的最大应力为134.4Kpa,最大应变为0.33,最大位移为0.00346m。分析眼球水平外转15°时得到外直肌的最大应力为142.5Kpa,最大应变为0.47,最大位移为0.00519m。3.对于共同性外斜视的患儿建立的左眼眼球及四条眼外肌有限元模型:FEM/SC。分析眼球水平外转9°时得到内直肌的最大应力为31.68Kpa,最大应变为0.26,最大位移为0.00162m。分析眼球水平外转9°时得到外直肌的最大应力为30.76Kpa,最大应变为1.62,最大位移为0.00211m。分析眼球水平外转15°时得到内直肌的最大应力为74.21Kpa,最大应变为0.35,最大位移为0.00269m。分析眼球水平外转15°时得到外直肌的最大应力为75.43Kpa,最大应变为0.51,最大位移为0.00340m。结论:对一名正常儿童和一名共同性外斜视患儿的眼球及四条眼外肌进行有限元建模及生物力学数值分析,使眼球在各种运动状态下的眼外肌力学行为可视、可知,对临床上斜视患儿全麻矫治手术量的精准定制提供新的研究方向和客观数值依据。