目的:(1)建立正常成年人肱骨远端三维模型及可靠的有限元模型;(2)通过利用医学影像三维重建技术和有限元分析技术比较肱骨远端骨折在不同应力状态下使用平行双钢板固定、垂直双钢板固定及Y型钢板固定的生物力学稳定性差异,明确不同钢板固定方式的应力及位移分布特点,为临床治疗该部位骨折提供相应建议。方法:(1)首先获取1名志愿者的CT原始数据,利用医学影像处理软件MIMICS17.0对数据进行处理,获得肱骨三维模型,利用逆向工程软件Geomagic Studio2012对肱骨模型进行表面光滑处理,利用有限元前处理软件Hypermesh 13.0对肱骨远端模型进行有限元网格划分,随后将模型导回MIMICS 17.0进行基于CT灰度值的材料赋值,参照既往文献报道,利用有限元分析软件Abaqus 6.14对模型进行相应的生物力学分析,并对该有限元模型的有效性进行验证;(2)利用三维建模软件Solidworks 2012对肱骨远端三维模型进行骨折模型构造,在肱骨髁上构造长度为10mm的骨折缺损,建立平行双钢板、垂直双钢板、Y型钢板固定模型,将3种模型分别与肱骨远端骨折模型依据骨折治疗的AO原则进行装配,利用有限元前处理软件对上述3种装配模型进行四面体网格划分,对肱骨骨折模型进行基于CT灰度值的材料赋值,钢板模型给予均一材料赋值;(3)将3种装配模型导入有限元分析软件Abaqus 6.14中进行求解,定义钢板螺钉与肱骨之间的接触关系为绑定,设定肱骨近端在X轴、Y轴、Z轴上完全固定,分别在肱骨远端关节面上施加轴向200N、弯曲载荷30N,在肱骨远端外侧髁上施加30N内翻载荷,比较内固定物的应力分布及肱骨远端骨块的位移情况。结果:(1)经过CT临床数据采集、图像三维重建、模型表面处理、划分网格等过程成功地建立了正常成人肱骨远端三维有限元模型,模型在不同轴向载荷下的最大应力情况与既往相关研究的结果具有高度一致性,说明本研究所建立的有限元模型是可靠的,可以在后期相关研究中进行应用;(2)经过肱骨远端骨折模型的构造、内固定模型的建立、骨折模型与内固定模型的装配、网格划分等过程成功地建立了3种骨折固定的有限元模型;(3)在应力分布及最大应力方面,不同力学加载模式下平行双钢板固定应力分布最为均匀,最大应力值最低,垂直双钢板固定次之,Y型钢板固定的应力分布较集中,最大应力值最高;在骨折块位移方面,不同力学加载模式下平行双钢板固定组骨折块位移最小,垂直双钢板固定次之,Y型钢板固定最大。结论:(1)本研究通过利用MIMICS 17.0软件、Geomagic Studio 2012软件、Hypermesh 13.0软件成功地建立了肱骨远端三维有限元模型,并顺利通过有效性验证。该方法简便可靠,可用于相关生物力学研究;(2)在不同力学加载模式下,平行双钢板的生物力学可靠性及骨折固定的稳定性最优,垂直双钢板次之,Y型钢板最差,这为临床治疗肱骨远端骨折时选择合适的内固定物提供了有力的参考。