骨折治療常采用內固定法。為實現骨折的解剖復位和有效固定，內固定件的放置應順應骨的生物力線，并適應骨皮質厚薄的特定解剖形態特征。為了探究人體骨骼生物力線和皮質厚薄分布特征及形成規律，本文以股骨近端為研究對象，應用三維重建技術建立三維模型；并以人類常見的單腿站立、外展和內收三種行為動作為工況，通過有限元分析得到股骨近端的生理應力分布情況。然后，本文運用結構拓撲優化方法模擬股骨近端在三種行為動作的綜合作用下皮質厚薄的結構形態；并通過對比股骨近端解剖形態特征，分析股骨近端生物力線分布走向和骨皮質厚薄的特征及形成規律。研究結果表明，骨骼結構的生物力線和皮質厚薄形態特征及形成規律取決于人類活動時承受的載荷，生物力線的分布走向與骨生理承載時骨小梁排向和骨皮質紋路走向及堅實程度有關。本文提出的分析手段為確定骨骼的生物力線與皮質厚薄分布特征提供了一種解決方案，得出的結論或可指導骨折內固定件的合理放置。