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目的：股骨颈骨折是一种临床常见的创伤,随着我国人口老龄化趋势的发展,人口平均年龄不断增加,股骨颈骨折的发生率呈明显上升趋势。治疗股骨颈骨折的关键在于尽早使骨折解剖复位,坚强内固定和骨折端加压,以减少骨不愈合及股骨头缺血性坏死的发生率。但对于高龄股骨颈骨折患者而言,由于普遍存在不同程度的骨质疏松,骨矿量减少,骨微结构破坏,故传统的内固定器械在术后负载过大时往往易出现内固定物的松动或拔出,且手术技术的熟练程度对内固定物把持力的持久性也有较大影响,增加了治疗难度并影响预后。因此,国内外众多学者均致力于研制具有可靠生物力学特性的内固定器械。本研究主要设计一种新型膨胀式空心加压螺钉并进行生物力学测试,了解其各项性能参数,再与普通AO空心加压螺钉进行比较。方法：三叉形膨胀式空心加压螺钉采用医用钛合金材料,由两部分构成：中空主钉和可拧入主钉内孔道的内栓部分。通过内栓旋入后对主钉前部的挤压产生膨胀加压作用。在做成24根原型钉后,选用新鲜猪股骨标本48个制成标准股骨颈基底部骨折模型,经X光测试排除畸形、严重骨质疏松等病理情况。利用QCT进行骨密度测定,并对测定结果进行统计学分析,计算密度差异是否有统计学意义。将标本随机分为A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2共8组,用电动摆锯从股骨颈基底处由内向外斜行截骨,形成股骨颈基底部骨折模型。将骨折复位后,A1、B1、C1、D1组给予膨胀式空心加压螺钉固定,A2、B2、C2、D2组给予AO空心加压螺钉固定。所有螺钉进钉方法一致,并于造模完成后行X线检查,证实骨折复位的成功和内固定植入位置的准确性。再于生物力学实验机上行轴向压缩实验、三点弯曲实验、扭转实验以及最大轴向拔出力实验。所有实验机的载荷信号由计算机数据采集系统记录,使用SPSS12.0统计软件对数据进行配对设计的t检验,P<0.05为差异具有显著性意义。结果：在300N的轴向外力作用下,实验组的轴向压缩刚度为155.54±5.81N/mm,对照组压缩刚度为116.36±12.05N/mm,统计分析差异有显著性(P<0.05)。在300N的弯曲外力下,实验组产生的桡度为1.96±0.15mm,对照组产生的桡度为2.35±0.42mm,统计分析差异有显著性(P<0.05)。实验组的弯曲刚度为153.53±12.05N/mm,对照组的弯曲刚度为127.8±2.26N/mm,差异有统计学意义(P<0.05)。在2N/m的力矩下,实验组的扭转刚度为0.62±0.05Nm/degree,对照组的扭转刚度为0.51±0.09Nm/degree,两者相比有统计学差异(P<0.01)。轴向拔出实验中实验组最大轴向拔出力为2071.9±62.1N,对照组最大轴向拔出力为1940.6±78.1N,两组相比(P<0.05),差异具有统计学意义。说明三叉形膨胀式空心加压螺钉在抗压、抗弯、抗扭转和抗拔出性各方面均好于普通AO空心螺钉。