平行轨迹空心螺钉固定中度Pauwels角股骨颈骨折的生物力学优势研究

《Injury》：Parallel Trajectory of Cannulated Screws is Biomechanically Advantageous to Diverging Trajectory in Moderate Pauwels Angle Femoral Neck Fractures

本研究通过生物力学测试对比平行与发散轨迹空心螺钉固定中度Pauwels角（40°）股骨颈骨折模型的性能。结果显示平行螺钉组轴向刚度显著优于发散组（431 N/mm vs 367 N/mm，p=0.032），而扭转刚度与极限轴向载荷无显著差异。研究表明平行螺钉轨迹具有更优的生物力学稳定性，为临床固定方案选择提供实验依据。

　　

亮点

材料与方法

本研究采用32个代表年轻人群健康骨骼的相同股骨模型（太平洋研究实验室生产）。其中16个分配至平行组，16个分配至发散组。所有模型均制作40° Pauwels角经颈型股骨颈骨折，并使用3D打印导板确保螺钉位置的准确性。测试指标包括扭转刚度、轴向刚度及极限轴向载荷。测试后立即检查模型的解剖学失效点。统计分析采用双尾t检验和Fisher精确检验。

结果

最终纳入30个股骨模型进行分析（每组各1个模型因超出试验机量程被排除）。平行螺钉组轴向刚度显著高于发散组（431 N/mm ± 45 N/mm vs 367 N/mm ± 104 N/mm，p=0.032）。两组在扭转刚度（6.36 Nmm/deg ± 2.46 Nmm/deg vs 6.69 Nmm/deg ± 2.14 Nmm/deg，p=0.691）和极限轴向载荷（4461 N ± 402 N vs 4095 N ± 601 N，p=0.063）方面无显著差异。两组失效模式发生率无统计学差异（p>0.05）。

讨论

空心螺钉经皮固定仍是低Pauwels角股骨颈骨折的常用方法。Pauwels分型通过骨折线与水平轴夹角定义骨折类型及负重时的受力特点。本研究采用40°的II型骨折模型（同时承受剪切力和压力），验证空心螺钉在中度角度骨折中的生物力学性能。平行螺钉组在轴向循环载荷中表现优越，且扭转载荷下不劣于发散组，说明其固定稳定性更佳。

结论

平行螺钉排列能可靠实现坚固固定，其在轴向循环载荷中的优越性及扭转循环载荷中的非劣性得到验证。虽然平行组极限轴向载荷更高（未达显著差异），但结合可重复的导板技术，平行螺钉仍是中度Pauwels角骨折的首选方案。