整形外科皮瓣术已经广泛应用于皮肤缺损修复术中,基于皮瓣术个性化及多元化的发展趋势,根据已有经验进行临床手术缺乏准确性和严谨性,很难达到患者要求,整形外科医生一直期望有一种能够真实模拟临床皮瓣术的计算机仿真技术。本文将工程有限元软件与临床皮瓣术结合起来,对软组织生物力学特性进行了分析,探索、建立了人体皮瓣的三维有限元模型,通过皮瓣的变形结果,对术后皮肤力学特性进行了定量分析,从而为临床皮瓣术提供理论指导,为减少医患纠纷、建立皮瓣三维数字化模拟系统奠定了技术基础。对影响临床皮瓣术的主要生物力学参数如：大变形的应力应变特性、蠕变、松弛等进行分析,针对以往的研究缺少考虑皮肤材料特性的瓶颈,选取合理的离体皮肤的单轴拉伸试验,并获得了皮肤大变形的应力应变曲线,为皮瓣仿真建模提供了可靠的材料参数。对Z形皮瓣、旋转皮瓣、菱形皮瓣及推进皮瓣这四种典型皮瓣进行简化建模并仿真,获得了皮瓣建模中模拟皮瓣拉伸、旋转变形,皮瓣与皮肤边的缝合及术后约束释放的关键方法,这些方法体现在人体几何建模、几何及材料属性定义、接触设置、工况加载的过程当中。之后对四种皮瓣的仿真结果进行了分析,得出了本体组织的应力、切口张力的分布云图及变化规律。对人体真实菱形皮瓣进行了建模与仿真,通过CCD三维扫描仪获得了真实的人体臂部几何图像,利用Geomagic软件进行了图像处理、为模拟人体皮下组织建立了支撑基底并转化CAD模型,将其导入有限元软件中,对其进行网格重划分,对仿真结果进行了初步的分析,并与临床手术术后图像进行了对照,得出了在菱形临床手术中易出现危险的区域,验证了有限元数值模拟应用于临床皮瓣术的可行性,同时为医生提供相应的理论指导。本文建立了临床皮瓣术的有限元模型,获得了建立任意皮瓣模型的方法和思路,验证了利用有限元软件进行临床皮瓣术建模仿真的可行性,为今后的研究提供了可靠的依据,并对开发实用的临床皮瓣术三维数字模拟系统奠定了技术基础。