通过有限元分析法对比外固定支架结合有限内固定技术(EFLIF)与切开复位内固定技术(ORIF)治疗跟骨SandersⅡ型骨折的稳定性及应力分布。

采用General Electrics16层螺旋CT对志愿者右足自踝关节以上15 cm扫描至足底，所得数据以DICOM格式输入Mimics 15.01软件，建立跟骨的三维有限元模型，在此基础上进一步采用Mimics、Patran、Solidworks软件模拟临床上常见的SandersⅡ型跟骨骨折，并采用EFLIF及ORIF两种不同的固定方式并对比其生物力学稳定性。进一步利用Abaqus 6.10软件对模型纵向加载700 N的压应力及模拟下肢非负重状态下跟骨受到跟腱的最大拉应力160 N，记录骨折块之间位移，分析外固定支架、螺钉及钢板的应力分布。

当垂直加载700 N载荷情况下，EFLIF与ORIF治疗跟骨SandersⅡ型骨折，模型相对位移最大值分别为1.462 mm和2.174 mm，骨折块之间相对位移最大值分别为0.014 48 mm和0.326 20 mm，两者骨折块之间相对位移最大值均小于1 mm。EFLIF模型应力主要集中在外固定钉与骨骼接触处，最大值为102.2 mPa，小于外固定支架的屈服强度；ORIF模型应力主要集中于骨折线处载距突螺钉上，最大值为2 491 mPa，大于螺钉的屈服强度。在跟腱方向160 N载荷情况下，EFLIF与ORIF治疗跟骨SandersⅡ型骨折时，骨折块之间相对位移最大值分别为0.333 5 mm和0.180 8 mm，两者骨折块之间相对位移最大值均小于1 mm。外支架应力主要集中于外固定钉杆连接处，主应力最大值为47.2 mPa；钢板应力主要集中在螺钉和钢板连接处，主应力最大为141.9 mPa，两者应力值均小于器械屈服强度。

EFLIF与ORIF都能够为跟骨SandersⅡ型骨折提供足够的生物力学稳定性，采用EFLIF技术固定时骨折稳定性更佳，应力分布更为均匀，是更为合理的固定方式。ORIF模型存在应力集中现象，在700 N载荷下可能出现内固定失效。