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目的:通过对空心螺钉联合内侧支撑钢板固定改良Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折模型进行生物力学分析,为治疗此类骨折时选择合理内固定方法提供临床策略。方法:选取24个完整成年人股骨防腐处理的标本,按照改良Pauwels 70°进行股骨颈截骨,制作垂直剪切型股骨颈骨折模型;随机分为四组,每组6个,分别采用不同内固定方式进行固定:①A组:采用单纯三枚空心螺钉倒“品”字形固定。②B组:采用空心螺钉联合1/3管型钢板固定,于截骨远端置入两枚螺钉而近端未置入螺钉。③C组:采用空心螺钉联合1/3管型钢板固定,于截骨近、远端分别置入一枚和两枚螺钉。④D组:采用空心螺钉联合锁定加压钢板固定,于截骨近、远端分别置入一枚和两枚单皮质锁定螺钉。将所有标本体外模拟人体单足站立时,股骨干与垂直方向成角15°固定在生物力学试验机上,予以轴向垂直加压直至内固定失效（股骨头下沉位移为4.7mm）;收集股骨头标本一般资料,包括侧别、性别、年龄（岁）、股骨颈干角（°）、股骨颈长度（mm）、股骨颈直径（mm）、Ward三角区骨密度（g/cm2）;记录股骨头下沉位移（mm）、轴向加载载荷（N）、极限载荷（N）及截骨周围骨应变等数据,分别对四组内固定方法进行生物力学分析。采用SPSS26.0统计学软件对所有结果数据进行处理分析,计量资料均以均数±标准差（x±s）表示,所有数据均保留小数点后两位。两组均数间比较采用t检验;计数资料用百分率（%）表示,采用χ2检验或校正χ2检验进行分析;多组样本均数的比较采用方差分析,而多样本均数的任意两两组间进行比较采用SNK-q检验;当数据不满足正态分布、方差齐性t检验时,则采用非参数Mann-Whitney U秩和检验,P<0.05提示差异有统计学意义,P<0.01提示差异有显著统计学意义。结果:1.四组股骨标本一般资料的比较四组股骨标本分别在性别、侧别、年龄、股骨颈干角、股骨颈长度、股骨颈直径、Ward三角区骨密度方面进行比较,差异无统计学意义（P>0.05）。2.在不同的股骨头下沉位移下,四组股骨标本抗轴向载荷能力的比较股骨头下沉位移分别在1mm、2mm、3mm和4mm时,A-D组的轴向载荷分别是（381.7±32.84N、593.22±28.28N、781.53±33.20N 和 742.15±41.16N）、（664.97±26.79N、996.08±28.96N、1312.58±36.27N 和 1261.97±47.67N）、（899.03±32.52N、1361.59±97.50N、1980.00±89.11N 和 1923.56±86.75N）和（1283.91±30.03N、1881.05±74.28N、2585.45±121.56N和2493.92±106.95N）;当股骨头下沉位移为4.7mm时,即发生内固定失效,此时,A-D组的极限载荷分别是（1506.03±80.27N、2430.08±164.54N、3102.83±155.07N和3066.03±114.96N）;与A组轴向载荷相比,B组、C组和D组均显著升高,差异有显著统计学意义（P<0.01）;此外,在不同的股骨头下沉位移下,C组和D组的轴向载荷均显著高于B组,差异有统计学意义（P<0.05）;然而,在C组和D组的轴向载荷之间进行比较,差异无统计学意义（P>0.05）。3.在不同的轴向载荷下,四组股骨标本股骨头下沉位移的比较轴向加载载荷分别在300N、600N、900N和1200N下,A-D组的股骨头下沉位移分别是（0.72±0.16mm、0.49±0.21mm、0.35±0.12mm和0.38±0.19mm）、（1.96±0.43mm、1.37±0.32mm、0.86±0.20mm和0.92±0.26mm）、（3.05±0.25mm、2.08±0.17mm、1.42±0.27mm 和1.56±0.22mm）和（3.87±0.3 8mm、2.87±0.25mm、1.95±0.31mm 和2.08±0.34mm）;与A组股骨头下沉位移相比,B组、C组和D组均明显较小,差异有显著统计学意义（P<0.01）;此外,在不同的轴向载荷下,C组和D组的股骨头下沉位移也均显著小于B组,差异有统计学意义（P<0.05）;然而,在C组和D组的股骨头下沉位移之间进行比较,差异无统计学意义（P>0.05）。4.在一定载荷下,四组股骨标本股骨颈截骨处周围骨应变的比较各组股骨标本股骨颈截骨处上部U点和下部N点,分别主要表现为股骨颈轴向上的拉伸应变和压缩应变。在加载载荷1200N时,A-D组在截骨处上部U点的拉伸应变和下部N点的压缩应变平均值分别为（6.86±0.46%、3.72±0.23%、0.98±0.17%和1.06±0.15%）和（2.53±0.31%、5.08±0.39%、0.79±0.16%和 0.91±0.18%）;在四组股骨标本截骨处上部U点的拉伸应变中,与A组相比,B组、C组和D组均明显降低,差异有显著统计学意义（P<0.01）;此外,B组的U点拉伸应变分别高于C组和D组,差异有统计学意义（P<0.05）;但C组和D组之间相比,差异无统计学意义（P>0.05）。在四组股骨标本截骨处下部N点的压缩应变中,与B组相比,A组、C组和D组均明显降低,差异有显著统计学意义（P<0.01）;此外,A组的N点的压缩应变分别高于C组和D组,差异有统计学意义（P<0.05）;但C组和D组之间相比,差异无统计学意义（P>0.05）。结论:空心螺钉联合内侧支撑钢板的固定强度显著优于单纯三枚空心螺钉的传统固定方式;其中,空心螺钉联合1/3管型钢板或锁定加压钢板（近端置钉）的固定方式表现出最优的固定强度;而空心螺钉联合1/3管型钢板（近端未置钉）的固定方式,在具备良好固定强度的同时,可将轴向压应力有效转化为骨折端压应力,有利于股骨颈骨折愈合。因此,可作为临床治疗改良PauwelsⅢ型股骨颈骨折不同手术固定方式的选择提供了重要的生物力学参考依据,具有良好的转化应用前景。