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【目的】对治疗股骨颈骨折的几种常用内固定物进行生物力学对比，包括：动力髋螺钉（dynamic hip screw, DHS）、空心镙钉（cannuiated screw CS）、三翼钉（smith-petersen nailｓSPN）及双头中空加压螺纹钉（Double-heads Empty compression screw DECS），为临床选择理想的内固定物提供理论依据。 【材料和方法】 一、1.1 材料和规格 天津产动力髋螺钉的构成，DHS由拉力螺钉、套筒钢板和加压尾钉三部分构成。松质骨镙钉和皮质骨螺钉；天津产双头空心加压螺钉DECS，材料系317-L不锈钢呈中空双圆管型，双头螺纹，螺钉尾部螺帽呈六角型；上海产空心螺钉，有前螺纹；三翼钉。 1.2 实验仪器 长春产CSS1101型万能试验机，静态电阻应变仪，电阻应变片，光栅位移传感器，角度测量仪，扭转实验机，电锯，统计用SAS软件包。 二方法用16具成人防腐股骨全长标本，按照人体股骨颈骨折时最常见的Pauwels 70°角用电锯锯断，造成内收型股骨颈基底骨折模型。将骨折标本解剖复位后，按手术操作方法用DHS、CS、SPN及DECS不同植入物加以内固定。确定钉位置合乎要求，标本分为三组：正常组，DHS试验组及对照组（CS，SPN等），正<WP=33>常组测试后分试验组和对照组。标本粘贴电阻应变片，在CSS万能试验机上进行轴压试验，试验时选择以线性载荷0~500Ｎ分级加载，加载速度为1.5mm/min。测得股骨颈骨折固定后的载荷－应变曲线，载荷 - 位移曲线并且进行了扭矩 - 扭角和应力遮挡率的测试。 用SAS软件包对实验数据（见附表）加以方差分析。 【结果】不同内固定物内、外侧的应变存在着一定差异，应变越小，固定越牢。从载荷-应变曲线上（见图1）可以看出无论在股骨内侧还是外侧，DHS的应变都比CS、SPN小，前两者相比具有显著性差异（Ｐ值<0.05），而DHS与SPN相比，有非常显著性差异（P值<0.01）。股骨头水平和下沉的位移可导致股骨颈骨折的滑移。从载荷-位移曲线上（见图2）可看出DHS最大滑移为3.96ｍｍ，CS最大滑移为4.92ｍｍ，SPN最大滑移为7.52ｍｍ，DHS的滑移最小，为CS的80.49%，为SPN的52.70%，具有非常显著性差异（P值<0.01）。从这一点来说，动力髋螺钉由于拉力尾钉的较大加压作用，特别是术后持续动力加压存在使骨折断端紧密嵌压。从而使股骨头滑移大为下降，具有明显的抗滑移作用。在扭矩 - 扭角曲线上（见图3），可以看出DHS的抗扭刚度达55.39Ｎ.cm/deg，其次是CS40.34Ｎ.cm/deg，SPN最低为24.42Ｎ.cm/deg，DHS的抗扭刚度最大，为CS的1.37倍，为SPN的2.27倍，两者均显示有非常显著性差异（P值<0.01）。由此可见采用DHS在抗扭刚度上是占有明显优势的。应力遮挡率<WP=34>η=（1-σ无/σ有）×100%。σ无为股骨颈骨折后无植入物固定时的应力，σ有为股骨颈骨折有植入物固定时的应力。不同内固定物应力遮挡率（见表8）。从表8中可以看出：应力摭挡率η值最小的是DHS，最大的是SPN。有非常显著性差异（P值<0.01），从目前提出的所谓弹性固定观点来看，DHS既能达到比较好的内固定效果，又能在骨折断端产生弹性加压作用，有利于促进骨折愈合。 【讨论】目前来说DECS无术后动力加压作用，只有术中一次静力性加压作用，生物力学测试结果也说明了其应力遮挡率较高，术后骨折断端间无持续的压力存在，断端嵌压不紧，易发生骨折再移位和骨不连，甚至发生钉穿出股骨头的严重并发症。 选用DHS为内固定物，其主要特点是内固定钉带有螺纹，具有加压优点，钉并非捶入而是拧入股骨头内，DHS固定股骨颈基底骨折，更接近符合股骨颈的生物力学原理，其承载能力比较高，强度大，位移小且其断面有较大的压缩力。最大优点是其应力遮挡率最小，说明术后存在动力持续加压作用，有压应力持续传导致断端，促进骨折愈合，较少发生钉穿出股骨头等严重后果，而且断面加压之后，骨折断端咬合力比较大，不易转动，抗扭能力较强，同时，骨质接触越紧密，就越能最大限度地减轻内固定负荷，可减少应力遮挡效应而不受低弹性模量固定材料限制,使固定更为可靠[5]。滑动机制也决定其较少发生钉穿出股骨头的并发症，同时动力髋螺钉由三部分组成，其长度选择容易，而双头中<WP=35>空螺纹钉尾部螺纹呈圆锥形，长度选择不适时易引起加压时尾部滑丝或起不到加压作用，且术后无滑动动力作用，易发生钉穿出股骨头的后果。 本实验的缺陷是股骨颈标本使用的是甲醛固定的防腐尸骨而非新鲜尸骨，极限压力负荷要比新鲜骨降低骨的极限张力负荷及骨的弹性也有轻微降低，Springer[4]和Blair[5]等提出，可以将防腐尸骨所获得的生物力学数据看作是从骨密度值比防腐尸骨低的新鲜尸骨中获得。 【结论】动力髋螺钉其抗压、抗扭、应力、应变、应力遮挡率、均比空心螺钉、三翼钉优越，具有非常显著性差异（Ｐ值<0.01）。骨折断端压缩力大,生物力学测试取得了理想的结果。动力髋螺钉是治疗股骨颈基底骨折比较理想的内固定物。从生物力学角度可以推广使用。