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随着我国经济的高速发展和人口老龄化的日益严重,交通事故、建筑事故以及运动性损伤等高能量导致的桡骨远端骨折呈明显增加趋势。桡骨远端骨折是骨科和急诊科最常见的骨折类型之一,通常指距离桡腕关节3厘米内的骨折,特别好发于存在骨质疏松的老年人群。这类人群桡骨远端的骨脆性增加,摔倒引起的桡骨远端骨折多呈现粉碎性不稳定骨折。目前对于桡骨远端骨折的治疗方式主要分为保守治疗以及手术治疗。保守治疗主要针对稳定性的关节外骨折,具有创伤小和经济性等优势,复位后固定的方法主要包括石膏、小夹板和高分子热塑性材料固定。但是手法复位容易发生骨折对位、对线不良,骨折部位发生软组织损伤,远期导致骨折畸形愈合以及创伤性关节炎。同时保守治疗一般恢复周期较长,且长期的外固定会限制手腕部的活动而不利于早期的功能锻炼。在恢复过程中需要根据骨折部位的肿胀及消肿情况即使调整外固定的松紧度,松弛会导致固定作用下降而固定过紧则容易发生骨筋膜室综合症、腕管综合征及皮肤压力性溃疡等。桡骨远端骨折的手术治疗方法有多种,传统的方法主要包括切开复位锁定钢骨板内固定、非锁定钢板内固定、经皮克氏针固定、外固定架固定以及髓内钉固定等方式。切开复位内固定可以获得准确的力线和解剖复位,关节一致性和稳定性也可得到更好的保障。坚强的内固定和完全的解剖复位也可允许早期的主动性腕部功能锻炼,缩短恢复的时间,从而减少腕关节僵硬的发生率。目前无论采用哪种手术方法,还是联合使用治疗桡骨远端骨折,报告的结果都不尽相同,甚至相互矛盾。至今没有一种比其他手术方式治疗效果更突出,如何选择手术方式仍然是骨科领域的一个讨论热点。有限元分析的方法自首次应用于股骨的生物力学研究后通过数十年的发展与探讨以及众多专家学者的分析与验证,已经成为骨科领域研究的一种可靠的研究手段。随着多学科的发展包括计算机,软件,材料等,共同推动有限元方法的进步,有限元方法逐渐由模拟初期的静止模型深入为人体动态运动模型;由初期的二维模型逐渐转化为三维有限元模型;由单根骨头模型深入为包含软骨,半月板,韧带,肌肉和骨头结构的复杂三维有限元模型,越来越贴近于人体真实的变化。目前在骨科研究中,有限元方法在骨骼系统中的模型建立,骨折机理探究,以及骨折固定装置的比较等方面已经得到广泛应用,并且与临床实践验证中也反映了其良好的结果。第一部分掌侧锁定接骨板与附加克氏针外固定治疗AO C2/C3型骨折:一项回顾性对比研究目的:本研究旨在比较掌侧锁定接骨板（VLP）和附加克氏针的外固定架（EF）治疗桡骨远端AO C2/C3型骨折的影像学和治疗效果,评估两种治疗方式的疗效差异。方法:1.筛选入组:回顾性研究了2017年1月至2020年3月期间,因AO C2/C3型桡骨远端新鲜骨折接受外固定支架和掌侧锁定接骨板固定的患者。排除陈旧性骨折、全身性骨骼疾病（如甲状旁腺功能亢进）或局部疾病（如肿瘤、佩吉特病或类风湿性关节炎）、VLP或EF以外的治疗、患者失访或数据不完整的病例。2.资料收集和数据测量:随访12个月。采用Gartland-Werley量表和上肢功能障碍评定量表（DASH）评价总体治疗效果与功能恢复;测量腕关节活动度和握力。影像学参数包括尺倾角、掌倾角、桡骨长度、尺骨变异和关节阶梯。3.数据统计和分析:连续变量（年龄、手术时间、掌侧倾斜、桡骨倾斜度、桡骨长度、尺骨变异和关节面台阶）的比较,根据其数据分布状态使用Student t检验或Mann Whitney-U检验,至于分类变量（性别、左右利手、损伤机制、并发症）,适当时采用Pearson卡方检验或Fisher精确检验。认为P<0.05具有统计学意义。使用SPSS 21.0软件（美国,纽约,IBM公司,Armonk）进行分析。结果:1.平均随访时间17.1个月。末次随访时,VLP组在腕关节屈曲（69.7vs62.3,P<0.001）、前臂旋前（73.1vs 64.8,P=0.027）和旋后（70.6vs 63.1,P=0.033）方面的表现优于EF组,但其他运动参数不显著。2.两组之间在Gartland-Werley或DASH评分方面没有发现显著差异（P>0.05）。与EF组相比,VLP组的尺骨变异和关节阶梯治疗效果显著改善,最终X线上显示VLP组的尺骨变异为0.6±1.3mm,EF组为1.6±1.8mm,差异存在统计学意义（P=0.002）。VLP组的腕桡关节改善明显优于EF组（0.5±1.1mm vs 1.2±1.4mm,P=0.007）。3.两组的总体并发症发生率没有统计学意义（28.2%vs 34.5%）（P=0.587）。小结:1.VLP固定在腕关节活动度（腕关节屈曲、旋前和旋后）、尺骨变异矫正和改善关节一致性方面比EF固定表现出更好的性能。2.在DASH或Gartland-Werley评分、其他影像学或功能参数和并发症方面,两种固定方法显示了相似的结果。第二部分3D打印辅助下微创治疗桡骨远端骨折的疗效观察目的:探讨3D打印辅助下钢板螺钉系统外置微创治疗桡骨远端骨折的临床效果。方法:1.筛选入组:入组标准:（1）A型,即关节外骨折各亚型（2）B型,即简单或部分关节内骨折各亚型（3）C1,关节内简单骨折。排除标准:（1）不能解剖复位的严重粉碎性骨折如C2、C3型;（2）软组织损伤严重的开放性桡骨远端骨折;（3）同时存在类风湿性关节炎的等其他腕骨关节病或全身性骨骼疾病的患者。2.模具制作及手术实施:借助3D打印辅助,根据术前骨折部位CT三维重建及伤肢血管造影检查,采集相关数据,设计并制作个性化的接骨板及带有接骨板固定卡槽的体外固定模具,精确制导螺钉的位置和角度,进行体外复位钢板螺钉系统固定治疗桡骨远端骨折。3.术后随访:分别在术后2周、6周、3个月、6个月和12个月时进行随访,采用标准正侧位X线片测量掌倾角、尺倾角、桡骨长度,测量腕关节屈曲、伸展、旋后和旋前角度;测量患者手的握力,所有患者测量术后视觉模拟评分（visual analogue sclae,VAS）及腕关节功能评分（Gartland-Werley评分）。结果:1.获得满意随访病例15例,男9例、女6例;平均39.3岁。A2型8例,A3型5例,B2桡骨远端背侧缘骨折1例,C1型1例,均为闭合型骨折合并腕掌侧软组织损伤。2.术后随访12～33个月,平均22.5个月。随访12～33个月,平均22.5个月。在术后2周、12周、1年随访时,术后视觉模拟评分（visual analogue sclae,VAS）分别为1.86±0.25,0.83±0.51 and 0.31±0.05,腕关节功能评分（Gartland-Werley评分）分别为6.54±1.71,2.72±0.53 and2.05±0.29,终末随访时Gartland—Werley评分:优12例,良2例,可1例。3.末次随访时桡骨远端掌倾角为（13.1±3.2）°,尺偏角为（21.9±4.6）°,桡骨短缩（2.0±1.1）mm,腕关节屈曲活动度为（52.0±11.7）°,腕关节背伸活动度为（65.0±4.8）°,握力为健侧的84.0%±4.2%。小结:1.应用3D打印辅助下钢板螺钉系统外置微创治疗桡骨远端骨折具有可个性化钢板螺钉,精准辅助复位和制导位置角度,微创且对皮肤软组织条件要求低,取出容易等优势。2.在本临床研究中,该项技术固定可靠且关节功能恢复良好,短时间随访疗效满意。第三部分非锁定钢板与锁定钢板固定正常人体与骨质疏松人体桡骨远端骨折有限元模型的生物力学分析目的:桡骨远端骨折是临床上常见的骨折类型,随着我国人口老龄化以及高能量损伤事故的增加,老年人群与青少年人群的发生率出现增加的趋势。桡骨远端骨折的主要治疗方式可以分为保守治疗、经皮穿针内固定以及切开复位内固定。桡骨远端骨折需要恢复正常的掌倾角、尺偏角、桡骨的长度以及桡骨远端关节面的解剖位置。保守治疗则难以做到。为了避免桡骨畸形愈合,腕关节僵硬,活动受限以及创伤性关节炎等并发症,缩短恢复时间早期功能锻炼,需要对不稳定骨折采取切开复位内固定。目前常用的手术内固定器械包括掌侧锁定钢板与非锁定钢板。由于桡骨远端骨折患者中主要包括老年人群,骨折患者骨质中包括骨质疏松与骨质正常人体。本实验的主要目的在于应用三维有限元模型分析非锁定钢板与锁定钢板固定正常及骨质疏松桡骨远端骨折的生物力学特点。方法:1.招募一名青年健康志愿者,对其前臂进行快速薄层CT扫描.利用m imics20.0软件将二维影像数据创建桡骨的三维数据并以STL数据保存,并导入Geomagic studio 2013软件中,光滑表面,去除噪点,实体化桡骨模型,并以STEP格式保存。将桡骨远端模型导入UG10.0软件,创建桡骨远端骨折,并根据实际钢板数据设计桡骨远端掌侧钢板与螺钉模型。2.将模型导入Abaqus软件中加载负荷,设置边界条件,划分网格,分析非锁定钢板与锁定钢板固定桡骨远端骨折的生物力学特点,统计应力、位移等数据。结果:1.对于钢板固定正常人体桡骨远端模型,其应力集中部位主要分布在骨折断端部位的钢板。锁定钢板固定正常人体桡骨远端骨折模型的最大应力值为198MPa,最大位移值为1.157mm;非锁定钢板固定正常人体桡骨远端骨折模型的最大应力值为229.5MPa,最大位移为1.394mm;2.对于骨质疏松人体,锁定钢板固定人体桡骨远端骨折模型的最大应力值为181.4MPa,最大位移为1.814mm;非锁定钢板固定桡骨远端骨折模型的最大应力值为244.1MPa,最大位移为2.178mm小结:无论对于青壮年的正常骨密度的桡骨远端骨折,还是老年骨质疏松性桡骨远端骨折,相较于非锁定钢板固定,锁定钢板固定均能提供更好的生物力学稳定性,但对于骨质疏松性骨折则提升程度更强。二者的最大应力值分别降低13.5%和25.8%,最大位移值分别降低17.0%和16.7%。