编辑推荐：
反向斜形转子间骨折（ROTFs，AO/OTA 31-A3）治疗中传统髓内钉固定失败率高。本研究通过有限元法对比 PFNA、ITN、PFBN 与新型 NIS-II 的生物力学性能，发现 NIS-II 在位移、应力等指标显著更优，为 ROTFs 治疗提供新选择。
在骨科领域，反向斜形转子间骨折（reverse obliquity trochanteric fractures, ROTFs）一直是临床治疗的难点。这类骨折的主要骨折线呈近端内侧向远端外侧走行，在 AO/OTA 分类中属于 31-A3 型，约占所有转子间骨折的 5.3%~23.5%。其骨折碎片极易移位，被归类为不稳定骨折，尤其好发于老年群体（多因跌倒所致）和年轻高能量损伤患者。尽管手术治疗是主流选择且建议在 48 小时内进行，但传统髓内钉如股骨近端防旋髓内钉（Proximal Femoral Nail Antirotation, PFNA）等用于 ROTFs 时固定失败率较高，并发症如螺钉切出、内植物断裂等问题频发。此外，传统髓外固定装置（如滑动髋螺钉）因并发症率高已基本被弃用，而新兴的股骨近端仿生钉（Proximal Femoral Bionic Nail, PFBN）虽采用三角支撑结构，但对骨折端位移的限制作用有限，部分医生不得不借助环扎钢缆辅助固定，这又增加了手术创伤和感染风险。因此，开发一种无需辅助手段、能独立提供优异力学稳定性的内植物迫在眉睫。
在此背景下，西安交通大学附属红会医院的研究团队开展了一项针对新型髓内固定系统 II（New Intramedullary System-II, NIS-II）的生物力学评价研究。该研究成果发表于《Scientific Reports》，旨在通过有限元分析（finite element analysis, FEA）对比 NIS-II 与传统髓内钉（PFNA、InterTAN 钉（ITN）、PFBN）在固定 ROTFs 时的力学性能差异，为临床提供更优的治疗选择。
研究主要采用以下关键技术方法：首先，基于 20 名体重约 70kg 参与者的股骨 CT 扫描数据，利用 Mimics 软件构建三维股骨模型，并根据 AO/OTA 分类标准建立三种 ROTFs 模型（31-A3.1、31-A3.2、31-A3.3），其中 31-A3.3 代表最不稳定类型。随后，使用 CAD 软件设计四种内植物模型（PFNA、ITN、PFBN、NIS-II），并装配至骨折模型。通过网格收敛测试确定 1.5mm 网格尺寸，确保有限元模型的可靠性。模型验证阶段，通过施加 2100N 轴向载荷模拟步行时的峰值负荷，对比股骨轴向刚度与已发表的尸体实验数据，验证模型的准确性。最后，在相同载荷条件下，计算各模型的 von Mises 应力、最大位移及骨折面最大位移（maximal displacement of fracture surface, MDFS），并以 PFNA 组为对照进行统计学分析。
研究结果
最大位移对比
在三种 ROTFs 模型中，NIS-II 的最大位移均显著低于 PFNA。以 31-A3.1 骨折为例，NIS-II 的最大位移为 15.91mm，较 PFNA 的 17.48mm 降低 9.0%；在最不稳定的 31-A3.3 骨折中，NIS-II 的位移减少 10.5%。这表明 NIS-II 在维持骨折端稳定性方面表现更优。
骨折面最大位移（MDFS）
NIS-II 的 MDFS 值在各骨折类型中均低于 PFNA。例如，31-A3.2 骨折中，NIS-II 的 MDFS 为 10.57mm，较 PFNA 的 12.11mm 降低 12.7%，显示出其对骨折面位移的有效控制。
内植物最大应力
NIS-II 的内植物最大应力显著低于 PFNA。在 31-A3.3 骨折中，PFNA 的应力为 496.61MPa，而 NIS-II 仅为 180.32MPa，降幅达 63.7%。这表明 NIS-II 的设计有效分散了应力，降低了内植物断裂风险。
股骨最大应力
NIS-II 组的股骨最大应力同样显著低于 PFNA。在 31-A3.1 骨折中，NIS-II 的股骨应力为 61.87MPa，较 PFNA 的 101.24MPa 降低 38.9%，提示其对股骨近端的应力传导更为合理，减少了应力集中导致的骨损伤风险。
结论与讨论
研究表明，在轴向载荷下，NIS-II 的应力分布和整体力学稳定性优于 PFBN、ITN 和 PFNA。其独特设计是关键：通过股骨颈双螺钉（呈 7.5° 夹角）、套筒与股骨转子下螺钉形成三角稳定结构，且该结构直接跨越骨折线，相当于将主骨折线 “锁定” 在三角结构内，有效限制骨折端滑动。相比之下，PFBN 的三角结构位于骨折线近端，对 ROTFs 的抗滑动作用有限；传统髓内钉的颈螺钉与骨折线近乎平行，难以有效抵抗近端骨折块移位。此外，NIS-II 的转子下螺钉垂直于骨折线方向固定，提供了更强的内侧支撑，弥补了传统设计在 medial support 上的不足。
尽管研究存在简化骨与内植物材料特性、仅考虑轴向载荷等局限性，但有限元分析结果为 NIS-II 的临床应用提供了坚实的生物力学基础。该研究首次通过多模型对比证实了 NIS-II 在 ROTFs 治疗中的优势，为临床医生提供了一种无需辅助技术、力学性能更优的内固定选择，有望降低传统髓内钉的高失败率，改善患者预后。未来需进一步通过尸体实验和临床研究验证其实际疗效，但当前结果已为反斜形转子间骨折的治疗开辟了新方向。
