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年轻的健康人群遭遇股骨颈骨折（FNFs）的情况，往往源于高能量创伤。 按照Pauwels分类，年轻的伤者多呈现为垂直方向的III型股骨颈骨折，这种骨折类型在生物力学上稳定性较差。因此，治疗时要求精确的解剖复位和稳定的内固定。特别值得注意的是，高垂直剪切力是作用于骨折线上的主要变形应力，这导致III型股骨颈骨折的稳定固定变得异常困难。鉴于此，治疗此类骨折的手术预后效果通常不佳，且并发症发生率偏高，包括内固定失效、骨不连以及缺血性坏死等问题。 尽管滑动髋螺钉在抵抗剪切力方面有优势，但关于FNFs的最佳手术技术及接骨结构选择，医学界至今仍然存在诸多争议。  研究背景：在治疗Pauwels III型股骨颈骨折（FNFs）的年轻患者时，与仅使用螺钉固定相比，结合内侧支撑板的空心螺钉固定技术展现出了更显著的优势。这种复合固定方式能够提供更大的生物力学稳定性，从而有效减少骨折部位的移动和变形，有助于骨折端的稳定愈合。此外，加入内侧支撑板还能够增加骨折部位的支撑强度，降低内固定失效的风险。因此，内侧支撑钢板组合是近年来治疗青年III型FNFs的研究热点。 目前，尚缺乏研究来评估在髋关节所受生理垂直力和旋转力的共同作用下，双皮质远端螺钉固定的效果以及支撑板所增强的生物力学性能。 研究方法：本研究的第一个假设是内侧支撑钢板的应用可以增强倒三角螺钉结构的轴向和扭转刚度，第二个假设是，与单皮质螺钉固定相比，内侧支撑钢板远端双皮质螺钉固定可以提供更高的抗轴向力和抗扭转力。 本研究共涉及24例第三代复合型股骨模型，这些模型根据螺钉固定方式的不同被分为四个实验组，每组各有6例。这四个实验组分别为： （1）A组：倒三角形三螺钉固定； （2）B组：股骨颈下部两个平行螺钉，第三个螺钉（Pauwels螺钉）从股骨颈上部垂直穿过骨折线； （3）C组：3枚螺钉的构型与A组相同，但在最远端螺钉单皮质内侧支撑钢板； （4）D组：3枚螺钉的构型与C组相同，但最远端螺钉为双皮质内侧支撑钢板。  图1 PauwelsIII型股骨颈骨折空心钉固定模型的x线透视图。A组为倒三角构型(a、b);B组为Pauwels螺钉构型(c、d);C组为倒三角构型结合内侧支撑钢板远端单皮质组(e、f);D组为双皮质远端螺钉置入组(g、h)。 在模拟标准Pauwels III型FNF模式时，根据Giordano等人的方法，在每个模型中均匀创建了股骨颈中间三分之一与水平面成70°角的截骨线。 首先根据每个样本组的相关螺钉固定配置，在荧光镜下通过股骨颈放置用于套管螺钉的2.5mm导针，以简化骨折形成后的复位和固定。 然后取下导针，使用振荡锯从后向前按照计划的截骨切割股骨颈，使前皮质完好无损。 在扩大锯的进入线以在后皮质中产生5mm的缺损后，手动完成骨折，以实现前皮质的解剖复位，并模拟III型FNF中看到的后部缺损。 在下一阶段，通过使用夹子确保前皮质接触来解剖复位骨折线： 导丝被重新定位在最初打开的孔中，使用4.5 mm的空心钻头在导销上扩孔，并将6.5 mm的远端螺纹（32 mm）空心螺钉(TSTTM Medical Devices, Istanbul，土耳其)拧入到距股骨头关节面5 mm处。 螺钉固定过程中未使用垫圈。 在C组和D组中放置三个空心螺钉，之后用四个3.5mm皮质螺钉在股骨颈内侧表面上额外放置一个皮质钢板（Response Ortho，Istanbul，Turkey）。 在两组中，除了最远端的螺钉外，所有螺钉都是单皮质放置的。 C组单皮质放置最远端螺钉（图1e和f），D组双皮质放置螺钉（图1g和h）。最后通过肉眼和透视检查每个样本的解剖复位情况。 骨折固定后，每个股骨样本从骨干的中间部分切割，以减少轴向载荷可能继发的拉伸弯曲应力。 所有模型然后固定在一个聚氯乙烯管道（直径：50毫米；深度：50毫米）使用聚酯膏。 每个模型首先使用钢锅在12°内收和8°屈曲时进行定向，模拟单腿站立姿势，以模拟步态中单腿站立期间股骨近端的生理负荷（图2a）。接下来，将模型的近端安装在特别构造的铝制设备中的稳定位置，将股骨头保持在垂直位置，并将股骨近端区域稳定在单腿站立位置。该装置是在适用于股骨头部的模具中制备的（图2b）。  研究结果：在预加载阶段，所有模型均未发生骨折。无论采用何种固定方式，所有模型均能在循环加载试验中存活，并加载至完全失效。 A组除1例外，其余标本均发生了类似的斜形骨折，从倒三角构型的远端螺钉开始，向下延伸至股骨近端后壁，向上延伸至前壁，最终累及骨折部位（图3[1a-b]）。然而，样本2显示了一种非典型的骨折模式，从远端螺钉周围开始，沿外侧壁以纵向模式向上延伸，然后转向前方进入骨折部位(图3[1c])。 B组除4号标本外，其余标本均表现为沿外侧壁横向连接远端两枚螺钉的骨折形态。样本4随着远端螺钉的松动在骨干区域发生斜形骨折(图3[2c])。 C组所有样品的断裂模式与A组相似(图3[3a-c])。 此外，D组各模型均表现出与A、C组相似的骨折模式，从倒三角形构型的远端螺钉开始。此外，D组各模型均表现出与A、C组相似的骨折模式，从倒三角形构型的远端螺钉开始。但与其他组不同的是，D组骨折线延伸至内侧支撑钢板双皮质螺钉的末端，远离前部皮质的截骨线(图3[4a-c])。A组骨折线位移最明显。  图3 讨论：本研究的生物力学结果表明，在扭转刚度和失效力矩方面，使用和不使用内侧支撑板的螺钉固定技术之间没有显著差异。相反，内侧钢板内固定已被证明有助于倒三角构型的轴向稳定性，并增强失效力。因此，这些发现部分支持了第一个假设，即内侧支撑板的应用可以提高倒三角螺钉结构的轴向和扭转刚度。 即使在最好的医生手中，年轻健康成年人的III型FNFs的治疗仍然具有挑战性，因为垂直方向的骨折线会受到更高的剪切力，危及骨折稳定性，并导致高并发症发生率，包括固定失败、骨不连和缺血性坏死。尽管尚未就哪种接骨方法在生物力学上更优越达成共识，但三种空心螺钉系统由于其微创性、相对容易的适用性和提供动态压缩的能力，目前似乎是治疗III型FNFs最流行的技术。然而，一些生物力学研究表明，与动力髋螺钉和头髓钉相比，空心螺钉系统对股骨头剪切位移和内翻塌陷的阻力更小。为了增加III型FNFs固定系统的抗剪切力，Mir和Collinge从理论上提出在固定结构上增加内侧支撑钢板，从而降低此类具有挑战性骨折的传统高并发症发生率。 此外，一些研究已经证实，内侧钢板固定技术比单纯螺钉固定系统具有更大的稳定性，具有更好的生物力学优势。尽管如此，先前的研究仅测试了固定结构对垂直载荷的机械阻力，而不考虑旋转力。与现有文献不同的是，本研究研究了在垂直力和旋转力同时作用于髋关节的生理作用下，支撑钢板加强的生物力学性能。 此外，内侧支撑钢板远端双皮质螺钉置入对骨折稳定性的影响也非常重要。对于此类骨折，近端单皮质螺钉可以确保与近端双皮质螺钉相似的稳定性，两种固定结构在失效载荷、刚度和应变分布方面没有显著差异。 本研究的另一个重要发现是，A、C和D组的大多数样本，包括有和没有内侧支撑板的倒三角螺钉固定，在加载到失效测试后，显示出相似的骨折模式和涉及骨折部位的斜形构型。但力-位移曲线显示，A组的位移大于C、D组。这可能说明C、D组III型FNF位点对垂直剪切应力的阻力更大，从而间接支持内侧支撑钢板固定是最稳定结构的观点。 最后，需要考虑本研究中的几个重要局限性。首先，研究中使用了股骨近端的合成模型，而不是尸体骨骼。尽管这些模型可以密切模拟人体骨骼的解剖和力学特性，但结果并不能直接反映股骨小梁的解剖。其次，并不是所有在生理肌肉活动期间影响髋关节的力矢量都被模拟。 研究结论：
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