目的:踝关节损伤是法医学实践中常见的损伤类型,由于其解剖结构较为复杂,确定致伤方式和损伤机制是法医学实践中的难点问题。高坠和交通事故是法医病理学实践中常见的导致踝关节损伤的原因。本研究应用数值计算模拟的方法重建摔跌和撞击情况下踝关节损伤响应过程,通过分析生物力学指标变化,以图片、动画等形式再现损伤的过程,从生物力学的角度探究踝关节损伤的主要机制和形态,从而加深对踝关节损伤机制的理解,辅助分析踝关节损伤的致伤方式和损伤机制。方法:本研究基于经过多方面验证的THUMS 4.0数字化人体模型,利用显式动力学分析系统LS-DYNA和前后处理模块LS-PrePost,加载不同的致伤条件,计算踝关节解剖结构在不同载荷下的应力、应变分布及其变化趋势等生物力学指标,从而重建不同致伤条件下踝关节损伤在时间-空间-力之间的相互响应,最终以图像、动画和力学指标来反应不同致伤条件下踝关节损伤形态和损伤机制。结果:垂直体位高坠,若着地后踝关节呈自然姿势,可形成典型的胫、腓骨末端压缩性骨折。而最常见的损伤机制为胫骨与距骨发生较大的相对位移,距骨撞击胫骨与腓骨末端形成踝关节内骨折。此外,当坠落高度较低,或足踝部内翻或跖屈等姿势角度较大时,足踝部与地面发生相对滑动,形成胫、腓骨中下段骨折,踝关节主要以广泛的韧带损伤为主要特点。与高坠所致踝关节损伤相比,撞击形成的踝关节损伤缺乏胫骨下段压缩性骨折。撞击形成踝关节损伤的机制主要包括直接撞击形成撞击部位骨折和踝关节过度曲屈或翻转形成的踝关节韧带损伤和内踝或外踝撕脱性骨折,且撞击位置离踝关节越远对踝关节影响越小。在法医学实践中,根据踝关节骨折形态,再结合体表软组织损伤区分高坠和撞击形成的踝关节损伤并不困难。结论:利用人体有限元模型以及显示动力学分析方法,可以真实直观地再现踝关节损伤的过程,较准确地判断踝关节机械损伤的致伤方式和损伤机制,为解释法医学实践中踝关节损伤的成伤机制和致伤方式提供了参考。