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[目的]通过对正常及植入新型Ni—Ti记忆合金掌指关节假体后的掌指关节进行有限元分析,得出了植入假体前后掌指关节的应力分布情况,对新型Ni—Ti记忆合金掌指关节假体进行生物力学分析,评估新型Ni—Ti记忆合金掌指关节假体在人体生物力学设计上的优劣势,并针对其缺点提出了初步的改进意见。[方法]1、建立人体正常中指掌指关节的三维有限元模型:将一健康成年男性的手部标本行高分辨率CT薄层扫描后获取的Dicom格式图像文件导入Mimics三维重建软件,调整Housefield阈值后,对掌骨、指骨等部位进行图像分割并三维重建。将掌骨、指骨、手部软组织等正常手指各结构模型以STL格式输出到Freeform软件。利用Freeform软件对正常手指各结构进行光顺等修饰处理后再对各模型表面进行铺面处理,以确保模型的精确性及可处理性。并将表面模型保存为IGES格式输出到Ansys软件,利用Ansys软件中自带的组件以建立出正常的中指掌指关节的三维有限元模型。2、建立新型Ni—Ti记忆合金掌指关节假体三维有限元模型:参照人工掌指关节假体设计图纸和实物模型,在Ansys软件前处理功能模块中建立假体结构几何模型。将正常中指模型（包含中指掌骨、近节指骨及中远节指骨和软组织）与人工掌指关节假体模型以IGES格式文件导入Ansys软件前处理模块,利用软件的布尔运算（Boolen Operation）功能,参照临床手术操作方式对掌指关节面进行截骨处理,并将假体装配于掌骨远端与指骨近端。由此建立出新型Ni—Ti记忆合金掌指关节假体三维有限元模型。3、对正常及植入新型Ni—Ti记忆合金掌指关节假体后的掌指关节有限元模型进行分析:有限元建模完成后在指尖部位增加一加载块对手指施加自指尖至掌骨方向10N纵向载荷,并通过加载块的位移约束控制手指弯曲程度,弯曲角度分为0度、15度、30度和45度四种情况。分析这4种情况下正常及植入新型Ni—Ti记忆合金掌指关节假体后掌指关节各部分的应力分布情况。在这四种情况下,对装载假体前后掌骨和近节指骨同一部位的应力值进行配对的t检验（所有数据均符合正态分布）和皮尔逊相关性分析。[结果]配对t检验结果显示:在掌指关节屈曲0°、15°、30°、45°中,装载假体后掌骨、近节指骨背侧、掌侧、尺侧、桡侧平均应力均大于装载假体前的平均应力,P值均＜0.05,两组数据总体均数存在着统计学差异。双变量pearson相关性分析结果显示:装载假体前后背侧、掌侧掌骨,背侧、掌侧、桡侧、尺侧近节指骨的应力在不同的屈曲角度下呈显著相关,p值均＜0.05。装载假体前后桡侧、尺侧掌骨的应力在不同的屈曲角度下呈不显著相关,p值均＞0.05。屈曲0°到45°时,掌侧、指侧假体应力最高点均位于假体柄与关节面连接弯折处,聚乙烯垫片的应力最高的均位于掌侧边缘。屈曲0°到45°时掌侧假体最高应力分别为6.38Mpa、141.23 Mpa、259.56 Mpa、363.37Mpa;指侧侧假体最高应力分别为3.11 Mpa、77.22 Mpa、135.36 Mpa、141.89 Mpa;聚乙烯垫片的最高应力分别为 1.42 Mpa、9.26 Mpa、10.71 Mpa、14.46 Mpa。[结论]新型Ni—Ti记忆合金掌指关节假体具有良好的生物力学特性:虽然装载假体后掌骨、指骨各部分平均应力均大于装载假体前的平均应力,但是整体近节指骨和背侧、掌侧掌骨的应力分布趋势在装载假体前后是相同的,且最易发生疲劳性骨折的背侧中段掌骨、背侧中段近节指骨及掌侧中段掌骨、掌侧中段近节指骨应力分布趋势并没有改变。这可以降低假体置换术后指骨、掌骨疲劳性骨折发生的风险。同时假体也存在有些部位（假体柄与关节面连接弯折处）应力过分集中而断裂的潜在风险。