郑 轶，尹庆水，王智运，马立敏

（1.南方医科大学研究生学院 510515；2.广州军区广州总医院骨科医院 510010）

四肢骨折是临床常见的疾病，在所有的战伤中，双下肢损伤占1／4［1］。而胫骨的开放性骨折在战争中或者大型突发事件中发生率高。外固定器是治疗胫骨开放性骨折的有效方法之一［2－3］。常用的外固定器质量重，结构较为复杂，操作繁琐，不易大规模应用于突发事件中。本文旨在通过利用Mimics 14.0软件，利用胫骨、螺钉CT扫描数据，初步建立胫骨、外固定器螺钉装配体，为后续的不同材质螺钉的赋值，通过运用Abaqus、Ansys等大型有限元分析软件分析不同材料的螺钉的稳定性，从而筛选出适宜战场和大型突发灾害导致胫骨开放性骨折的外固定螺钉的材料，提高保肢率。

1 材料与方法

1.1 材料 CT图像：选择1名21岁的健康男性志愿者，身高172cm，体质量68kg。经X线检查排除骨质疏松等器质性病变，签署知情同意书，对胫骨行0.625mm层厚的连续扫描，得到DICOM格式的图片1 000张。选取胫骨平台下5cm开始的胫骨干图片60张导入Mimics 14.0软件。

1.2 仪器设备 采用美国GE公司生产的双源电子计算机断层扫描装置（CT）获得基本数据，扫描参数：扫描层厚为0.625 mm，120kV。电脑的基本配置：CPU主频为2.53GHz，内存为2.00GB，软件为 Mimics 14.0软件（试用版）（Materialise，Belgium），Abaqus／CAE6.11（Simulia，USA）。

1.3 三维模型建立 将CT扫描数据（DICOM格式）导入Mimics 14.0软件中，根据骨组织的CT值设定灰度阈值（226～1 852），通过蒙板编辑，应用空腔填充等方法逐层对扫描图像进行填充（图1A，1B）。应用 Mimics 14.0软件的高精度三维模型的计算功能建立胫骨的三维模型。通过对模型的光顺、缩减三角面片及包裹等功能进一步完善胫骨模型（图1C）。……