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目的：
自行设计了一种新型的髓内钉既：髓内持骨动力性髓内钉（专利号：200410077782．5）。本课题采用三维有限元法对新型髓内钉固定股骨干中上段横型骨折模型的力学性能进行初步的探索，检验髓内持骨动力性髓内钉设计和强度的合理性与安全性，并就其临床应用和结构改进提出合理的建议。
材料与方法：
实验材料及与设备：第三代人工骨，Toshiba—aqullion64层螺旋CT，计算机：Pentium43．06 GHz处理器、2G内存、256 M RADEON显卡、19寸液晶显示器，医学三维重建软件MIMICS10．01，有限元分析软件ANSYS8．0，proE3．0和3Dmax9．0。
实验方法：利用Toshiba—aqullion64层螺旋CT对第三代人工合成股骨进行扫描，将所得DICOM格式图像直接输入到三维重建软件MIMICS10．01中进行三维重建并以IGES格式输出，将其输入到有限元分析软件ANSYS8．0中进行网格化；利用proE3．0及3Dmax软件将髓内钉（不锈钢及钛合金材质）植入到股骨内并利用ANSYS8．0进行网格化及建立骨折模型；固定股骨远端，以ANSYS8．0对完整骨及骨折固定模型进行垂直加载（模型股骨干长轴与人体中轴线成15°，施加力大小为350N，700N，1400N，2100 N）及模拟步态周期三个时相（10％、45％、30％步态）进行加载并计算，观察记录骨表面及髓内钉在载荷及步态下应变、位移及应力分布的特点、骨折断端间压力、并观察不同性质的材料对骨折固定后力学性能的影响。
结果：
①在垂直载荷下，完整股骨模型的股骨颈部、股骨矩部及股骨干内外侧缘存在较明显应力集中，且随着载荷的增加应力峰值增加；骨折模型的应力集中部位位于髓内钉顶端及锁钉周围，亦随着载荷的增加应力峰值增加，但峰值要小于完整股骨，股骨干部没有明显的应力集中②步态周期中，完整股骨模型的股骨远端1/2前内侧及股骨颈部存在应力集中，骨折模型的应力集中部位位于髓内钉顶端及锁钉周围，而骨折模型的应力峰值大于完整股骨模型③骨折模型中髓内钉在垂直载荷及步态周期下的应力分布是类似的④钛合金材质髓内持骨动力性髓内钉固定的稳定性要强于不锈钢材质髓内钉⑤髓内钉能完全满足骨折愈合所需要的力学稳定性⑥髓内持骨动力性髓内钉有骨折断端动力性加压功能。
结论：
该实验表明髓内持骨动力性髓内钉结构合理，在骨折固定中骨及钉表面应力分布均匀、无明显的应力集中点，能够克服其它髓内钉固定所引起的应力集中或应力遮挡导致的力学失败；具有足够的力学稳定性满足骨折愈合的需要，具有骨折断端动力加压的功能，是一种安全、合理的髓内固定方式；钛合金髓内钉的良好力学优势使钛合金髓内钉在临床应用中更为普遍；同时为该钉的改进提供了理论基础。