8.4.2 有限元建模

本节研究中采用的跟骨与8.3节的跟骨模型一致，模型根据一例30岁健康男性志愿者右侧跟骨形态建立。跟骨模型包含皮质骨和松质骨两种成分，其中皮质骨的厚度设定为2.1mm。对跟骨模型进行切割，建立SanderⅢ型跟骨关节内骨折模型。

模拟临床操作，通过布尔运算，模拟将髓内钉或钢板置入跟骨内。髓内钉固定时主钉从跟骨结节后下方置入，直至距下关节面下方，主钉两端各固定一枚锁定螺钉，图8-18（a）。增强髓内固定时在髓内钉置入后，施加一枚松质骨螺钉穿过髓内钉主钉固定，图8-18（b、c）。钢板固定遵循传统的“三点固定”原则，即跟骨结节、距下关节和跟骰关节三点固定，同时，以一枚长松质骨螺钉固定至载距突以支撑后关节面，图8-18（d）。

图8-18 跟骨骨折内固定模型

对跟骨骨折模型及内固定材料用C3D4实体单元进行网格划分。跟骨模型生成实体单元105030个，Calcanial装置、辅助螺钉及钢板分别生成17945个、1170个和46775个实体单元。

对跟骨皮质骨和松质骨及内固定材料的属性进行设定，本研究假定跟骨和内固定材料为线性材料，且各向同性。材料属性见表8-4。

表8-4 材料属性设定[42]