引用本文： 安玉章, 蔣電明. 有限元分析探索三種內固定模式固定骨質疏松患者股骨轉子下螺旋形骨折的生物力學效應. 中國修復重建外科雜志, 2023, 37(6): 688-693. doi: 10.7507/1002-1892.202302100 復制
股骨轉子下骨折是指在小轉子下5 cm范圍內的特殊類型骨折[1]。股骨轉子下區域因呈懸臂梁形狀且附著肌肉復雜，導致該部位應力集中并易發生骨折[2-3]。隨著全球人口老齡化不斷加速，骨質疏松癥發病率越來越高，進一步加劇了股骨轉子下骨折的發生率[4]。有研究顯示，老年骨質疏松性股骨轉子下骨折主要為低能量跌倒導致，多為螺旋形骨折[5]。股骨轉子下主要為皮質骨，因此該部位血供較差，易發生骨折愈合緩慢、延遲愈合、骨不連和內固定失敗等并發癥，并最終導致需手術翻修、住院時間延長、感染風險增加等不良預后結果產生[6]。因此，骨質疏松患者股骨轉子下螺旋形骨折是創傷骨科醫師面臨的一個高難度挑戰。
在既往二十年中，植入物的發展方向由髓外固定逐步向髓內固定延伸。以近端髓內釘（proximal intramedullary nail，PFN）為代表的髓內固定因具有力學性能好、手術時間短等優點，逐步發展為股骨轉子下骨折治療的“金標準”，在未累及大、小轉子的股骨轉子下穩定骨折中應用效果較好[7]。但在股骨轉子下嚴重粉碎性骨折且外側壁粉碎的情況下，髓內固定面臨著開口困難、近端拉力螺釘加壓不足，進而導致內固定失敗的風險。這種情況下采用股骨近端鎖定鋼板（proximal femoral locking plate，PFLP）可在一定程度上降低內固定失敗率[8]。因此，髓內與髓外兩種固定方式在股骨轉子下骨折的治療上各有利弊。PFN聯合PFLP在股骨轉子下骨折，尤其是在骨質疏松患者股骨轉子下螺旋形骨折中的應用，是否能為患者帶來更大獲益目前尚不明確。為優化股骨轉子下骨折的固定方式，本研究采用有限元分析技術，對PFLP、PFN及PFLP+PFN 3種有限元內固定方法固定股骨轉子下螺旋形骨折的應力分布及整體位移進行模擬并分析，為該類型骨折固定方式的選擇提供參考依據。
1 資料與方法
1.1 研究對象及數據
納入標準：① 因“外傷致髖部疼痛、活動受限”入院；② X線片示股骨轉子下螺旋形骨折，雙能X線骨密度檢查提示骨質疏松；③ 既往髖部無手術史，無代謝性骨病和先天骨骼變異，無腫瘤史，近年未服用影響骨代謝藥物；④ 患者知情并簽署同意書。最終納入10例女性患者，年齡65～75歲，平均68.3歲；身高160～170 cm，平均164.0 cm；體質量60～70 kg，平均66.5 kg。
1.2 實驗方法
1.2.1 CT圖像獲取及三維模型建立
患者取仰臥位，采用Somato Force CT機（Siemens公司，德國）掃描。掃描時間控制在骨折后3～6 h內，掃描范圍為髖關節至脛腓骨中段，層厚1 mm。使用Mimics軟件（Materialise公司，比利時）對CT掃描所獲數據（Dicom格式）進行處理分析，篩選閾值設置為150～300 Hu，所得圖像即為骨骼輪廓；進一步使用區域增長功能分離出股骨三維模型，另存為STL格式。使用Geomagic Studio軟件（Geomagic公司，美國）對股骨三維模型進行打磨修飾，去除對結果無明顯影響的細節結構，簡化后續處理流程。通過平面剪裁功能完成對股骨轉子下螺旋形骨折線的模擬。
1.2.2 有限元模型建立及內固定元件裝配
分別建立PFLP、PFN及PFLP+PFN 3種有限元內固定模型。PFLP鋼板厚度設定為4.5 mm，解剖型前弓的繪制自第6孔開始，半徑設定為2.3 mm。本實驗內固定器械均由蘇南捷邁得醫療器械有限公司提供。參照鄭利欽等[9]的建模方式，采用Hypermesh12.0軟件（Altair公司，美國）建立股骨三維有限元模型，自動進行體網格劃分，將各內固定組件及股骨分別建立為獨立元件。將上述股骨模型及內固定元件數據（STL格式）導入Freeform軟件（Apple公司，美國），將PFLP、PFN及PFLP+PFN 3種有限元內固定模型依次裝配至股骨模型。因模擬無松動條件下的受力分析，故將股骨與釘定義為接觸關系；鎖定釘與板之間連接方式為共用節點，是鎖定關系；非鎖定板與股骨之間定義為接觸關系。骨折線縫隙為0.2 mm。
骨質疏松模型的參數設置參照同型彈性材料，具體如下：骨質疏松模型的皮質骨、主要應力骨小梁及普通松質骨的彈性模量分別設置為10.117 GPa、164.65 MPa、150 MPa，泊松比均為0.3，屈服應力分別為109.3、86.5、80 MPa[9]。內固定材料設定為鈦合金（Ti-6Al-7Nb），彈性模量為110 000 MPa，泊松比為0.33。見圖1。
圖1
3種內固定模式有限元模型示意圖
從左至右依次為PFLP、PFN、PFLP+PFN a. 內固定器；b. 內固定器裝配至股骨骨折模型后
Figure1. Schematic diagram of finite element models of three internal fixation modesFrom left to right for PFLP, PFN, and PFLP+PFN respectively a. Internal fixators; b. After the internal fixators were assembled to the femoral fracture models
1.2.3 應力加載模型及檢測指標
股骨受力情況復雜且波動幅度較大，易受步速、步長、姿勢及體質量等其他因素影響，一旦加入肌肉牽拉等因素，將會為動態精確分析帶來極大難度。考慮到股骨的解剖軸線與身體長軸有約9° 成角，本研究對股骨施加沿身體長軸豎直向下的壓縮力，加力點為股骨頭，加力方向沿長軸，大小為500 N，載荷過程中固定股骨內外髁關節面。使用Abaqus軟件（達索SIMULIA公司，美國）分析3種內固定模式下內固定器應力分布、股骨應力分布以及股骨轉子下骨折固定后股骨整體位移。
1.3 統計學方法
采用SPSS22.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗；兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 3種內固定模式固定股骨轉子下骨折后應力分布比較
2.1.1 內固定器應力分布
PFLP固定模式下鋼板應力主要集中在主釘道，鋼板各處應力不均等，由頭端至尾端逐漸降低；PFN固定模式下的應力集中于PFN外側中段靠上；PFLP+PFN固定模式下，鋼板最大應力出現在下段第1、2顆螺釘之間，PFN出現在中段外側處。PFLP固定模式下鋼板最大應力為（49.2±4.8）MPa，PFN固定模式下最大應力為（105.0±9.2）MPa，而在PFLP+PFN固定模式下鋼板最大應力為（163.0±12.7）MPa，PFN為（92.0±8.7）MPa。PFLP+PFN固定模式鋼板最大應力較PFLP固定模式顯著升高，而PFN最大應力較PFN固定模式顯著降低，差異均有統計學意義（P<0.05）。見圖2。
圖2
3種內固定模式下內固定器的應力分布云圖
從左至右依次為PFLP、PFN、PFLP+PFN
Figure2. Stress distribution nephogram of internal fixators after fixed with three kinds of internal fixation modesFrom left to right for PFLP, PFN, and PFLP+PFN respectively
2.1.2 股骨應力分布
PFLP及PFN固定模式下，股骨最大應力均出現在股骨中段、最下面1顆螺釘下側的內外側皮質骨處；PFLP+PFN 固定模式下，股骨最大應力集中于股骨中段內外側。PFLP固定模式下股骨最大應力為（140.3±15.7）MPa，PFN固定模式下為（140.8±14.3）MPa，PFLP+PFN固定模式下為（136.0±12.1）MPa，差異均無統計學意義（P>0.05）。見圖3。
圖3
3種內固定模式下股骨應力分布云圖
從左至右依次為PFLP、PFN、PFLP+PFN
Figure3. Stress distribution nephogram of femur after fixed with three kinds of internal fixation modesFrom left to right for PFLP, PFN, and PFLP+PFN respectively
2.2 3種內固定模式固定股骨轉子下骨折后股骨整體位移
3種內固定模式固定股骨轉子下骨折后均在股骨頭處出現最大位移。PFLP固定模式下股骨整體最大位移為（0.58±0.06）mm，PFN固定模式下為（0.46±0.02）mm，PFLP+PFN固定模式下為（0.43±0.01）mm，差異均有統計學意義（P<0.05）。見圖4。
圖4
3種內固定模式下股骨整體位移
從左至右依次為PFLP、PFN、PFLP+PFN
Figure4. Overall femoral displacement after fixed with three kinds of internal fixation modesFrom left to right for PFLP, PFN, and PFLP+PFN respectively
3 討論
有文獻報道，對于老年骨質疏松群體，約一半股骨轉子下骨折是由于摔倒等低能量沖擊所致，同時約1/3表現為螺旋形骨折[5]。由于轉子下復雜的解剖結構和受力集中的特點，使得該部位骨折治療較為困難。目前國內外對于股骨轉子下骨折的治療均首選手術治療，但手術方式尚有爭議，尤其是針對老年骨質疏松人群螺旋形骨折的手術方式當前研究較少。鑒于此，本實驗采用有限元分析技術對骨質疏松患者股骨轉子下螺旋形骨折手術方案的選擇進行研究。
3.1 股骨轉子下骨折手術治療現狀
股骨轉子下骨折的內固定方式分為髓內固定和髓外固定兩種，常用的髓外固定器包括動力髖螺釘、PFLP等，髓內固定器包括股骨近端交鎖髓內釘、股骨近端防旋髓內釘等。
相對于髓外固定，髓內固定在生物力學方面更有優勢，主要表現在強度和扭轉剛度更大、力臂短、分散負荷能力良好，可降低近端鎖定釘穿出和內固定物斷裂等術后并發癥發生風險。PFN可經皮微創植入，對骨折斷端及骨膜損傷小，可以降低骨折不愈合率。因此，近年來PFN因具有微創、生物力學性能良好的優勢，成為治療股骨轉子下骨折的“金標準”[10]。Anglen等[11]報道，PFN在股骨轉子下骨折中的使用率從1999年的3%增加到2006年的67%。然而，當面臨骨髓腔狹窄、骨折累及股骨近端外側壁及大轉子、股骨近端冠狀面劈裂等特殊情況時，PFN的固定效果依然有限[12]。
髓外固定屬于偏心固定方式，具有較強的抗旋轉能力，相較于髓內固定，髓外固定在治療合并肺損傷的多發傷時，可明顯降低患者肺部相關并發癥發生率。PFLP為常用髓外固定方式，其對骨折端的固定不依賴于鋼板與骨的界面摩擦，同時起到了維持血供及骨折端固定的作用，有利于強化固定效果。但PFLP無法用于治療累及股骨近端內側壁的骨折，其手術切口較大，術中失血量較多，且不可避免地會對相應肌肉附著點產生破壞，不利于早期恢復肢體功能。有生物力學研究指出，PFN在治療股骨轉子下骨折時比髓外內固定物更穩定[13-16]。
3.2 3種內固定模式的優劣性比較
由于股骨長軸存在固有的生理曲度，當應力沿長軸傳導時，位于弧度凹側的鋼板承受相對大的應力[17-19]。本研究中，PFLP+PFN固定模式下鋼板的應力主要集中于鋼板內側中部，在中下段的鋼板-螺釘交界處最明顯。各鋼板-螺釘交界處的應力情況不均等，其頭端和遠端的應力較小，中段靠下2顆螺釘間內側受力較大。盡管PFLP+PFN固定模式固定后股骨整體最大位移較小，但其最大應力高于單純PFLP及PFN固定模式。因應力遮擋效應，較大的鋼板應力會導致骨質流失更嚴重，而不斷加重的骨質流失易造成內固定失效甚至脫位等后果。
PFN的受力集中于外側中段靠上，于PFN外側中段處產生最大應力，這也是因為股骨長軸存在固有的生理曲度。與其他兩種固定模式比較，PFN的大部分應力被主釘沿長軸方向承擔，傳導至尾釘時力矩較小，因此遠端鎖定螺釘并未出現應力集中現象[20]。
PFLP的應力主要集中在鋼板主釘道，最大應力出現于釘道深處，但最大應力顯著低于其余兩組。該固定模式雖然可以有效避免骨質丟失，但其對股骨頭的直接支撐力度相對不足，這導致固定后股骨整體最大位移最大。
從應力分布情況及股骨整體位移兩個指標衡量，PFLP+PFN固定模式雖然降低了載荷狀態下股骨頭最大位移，但其帶來的內固定應力增大必須引起足夠重視。此外，該模式固定后股骨整體最大位移與單純PFN固定相差不大，因此在選擇PFLP+PFN復合固定方式時需綜合考慮患者個體因素，由此判斷“風險-收益”。
綜上述，在骨質疏松股骨轉子下螺旋形骨折患者中，PFN、PFLP以及PFLP+PFN 3種內固定模式在承擔應力、減少股骨整體位移中的作用相差較大，因此在選擇固定方式時需綜合考慮患者個體因素。PFLP+PFN復合固定方式術后患者獲益更多，但其手術創傷及經濟成本較高，實際應用過程中尚需綜合考慮。后續將通過其他載荷方式以及其他骨折模型對PFN、PFLP以及PFLP+PFN固定模式的穩定性及應力分布作進一步研究，以期全面客觀地評價應用特點，以期設計出新一代適用于骨質疏松股骨轉子下骨折患者的內固定模式。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突；經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經重慶醫科大學附屬第一醫院倫理委員會批準（［2019］K倫審批第047號）
作者貢獻聲明 安玉章：文章撰寫、數據分析；蔣電明：參與課題設計、觀點形成、文章審閱
股骨轉子下骨折是指在小轉子下5 cm范圍內的特殊類型骨折[1]。股骨轉子下區域因呈懸臂梁形狀且附著肌肉復雜，導致該部位應力集中并易發生骨折[2-3]。隨著全球人口老齡化不斷加速，骨質疏松癥發病率越來越高，進一步加劇了股骨轉子下骨折的發生率[4]。有研究顯示，老年骨質疏松性股骨轉子下骨折主要為低能量跌倒導致，多為螺旋形骨折[5]。股骨轉子下主要為皮質骨，因此該部位血供較差，易發生骨折愈合緩慢、延遲愈合、骨不連和內固定失敗等并發癥，并最終導致需手術翻修、住院時間延長、感染風險增加等不良預后結果產生[6]。因此，骨質疏松患者股骨轉子下螺旋形骨折是創傷骨科醫師面臨的一個高難度挑戰。
在既往二十年中，植入物的發展方向由髓外固定逐步向髓內固定延伸。以近端髓內釘（proximal intramedullary nail，PFN）為代表的髓內固定因具有力學性能好、手術時間短等優點，逐步發展為股骨轉子下骨折治療的“金標準”，在未累及大、小轉子的股骨轉子下穩定骨折中應用效果較好[7]。但在股骨轉子下嚴重粉碎性骨折且外側壁粉碎的情況下，髓內固定面臨著開口困難、近端拉力螺釘加壓不足，進而導致內固定失敗的風險。這種情況下采用股骨近端鎖定鋼板（proximal femoral locking plate，PFLP）可在一定程度上降低內固定失敗率[8]。因此，髓內與髓外兩種固定方式在股骨轉子下骨折的治療上各有利弊。PFN聯合PFLP在股骨轉子下骨折，尤其是在骨質疏松患者股骨轉子下螺旋形骨折中的應用，是否能為患者帶來更大獲益目前尚不明確。為優化股骨轉子下骨折的固定方式，本研究采用有限元分析技術，對PFLP、PFN及PFLP+PFN 3種有限元內固定方法固定股骨轉子下螺旋形骨折的應力分布及整體位移進行模擬并分析，為該類型骨折固定方式的選擇提供參考依據。
1 資料與方法
1.1 研究對象及數據
納入標準：① 因“外傷致髖部疼痛、活動受限”入院；② X線片示股骨轉子下螺旋形骨折，雙能X線骨密度檢查提示骨質疏松；③ 既往髖部無手術史，無代謝性骨病和先天骨骼變異，無腫瘤史，近年未服用影響骨代謝藥物；④ 患者知情并簽署同意書。最終納入10例女性患者，年齡65～75歲，平均68.3歲；身高160～170 cm，平均164.0 cm；體質量60～70 kg，平均66.5 kg。
1.2 實驗方法
1.2.1 CT圖像獲取及三維模型建立
患者取仰臥位，采用Somato Force CT機（Siemens公司，德國）掃描。掃描時間控制在骨折后3～6 h內，掃描范圍為髖關節至脛腓骨中段，層厚1 mm。使用Mimics軟件（Materialise公司，比利時）對CT掃描所獲數據（Dicom格式）進行處理分析，篩選閾值設置為150～300 Hu，所得圖像即為骨骼輪廓；進一步使用區域增長功能分離出股骨三維模型，另存為STL格式。使用Geomagic Studio軟件（Geomagic公司，美國）對股骨三維模型進行打磨修飾，去除對結果無明顯影響的細節結構，簡化后續處理流程。通過平面剪裁功能完成對股骨轉子下螺旋形骨折線的模擬。
1.2.2 有限元模型建立及內固定元件裝配
分別建立PFLP、PFN及PFLP+PFN 3種有限元內固定模型。PFLP鋼板厚度設定為4.5 mm，解剖型前弓的繪制自第6孔開始，半徑設定為2.3 mm。本實驗內固定器械均由蘇南捷邁得醫療器械有限公司提供。參照鄭利欽等[9]的建模方式，采用Hypermesh12.0軟件（Altair公司，美國）建立股骨三維有限元模型，自動進行體網格劃分，將各內固定組件及股骨分別建立為獨立元件。將上述股骨模型及內固定元件數據（STL格式）導入Freeform軟件（Apple公司，美國），將PFLP、PFN及PFLP+PFN 3種有限元內固定模型依次裝配至股骨模型。因模擬無松動條件下的受力分析，故將股骨與釘定義為接觸關系；鎖定釘與板之間連接方式為共用節點，是鎖定關系；非鎖定板與股骨之間定義為接觸關系。骨折線縫隙為0.2 mm。
骨質疏松模型的參數設置參照同型彈性材料，具體如下：骨質疏松模型的皮質骨、主要應力骨小梁及普通松質骨的彈性模量分別設置為10.117 GPa、164.65 MPa、150 MPa，泊松比均為0.3，屈服應力分別為109.3、86.5、80 MPa[9]。內固定材料設定為鈦合金（Ti-6Al-7Nb），彈性模量為110 000 MPa，泊松比為0.33。見圖1。
圖1
3種內固定模式有限元模型示意圖
從左至右依次為PFLP、PFN、PFLP+PFN a. 內固定器；b. 內固定器裝配至股骨骨折模型后
Figure1. Schematic diagram of finite element models of three internal fixation modesFrom left to right for PFLP, PFN, and PFLP+PFN respectively a. Internal fixators; b. After the internal fixators were assembled to the femoral fracture models
1.2.3 應力加載模型及檢測指標
股骨受力情況復雜且波動幅度較大，易受步速、步長、姿勢及體質量等其他因素影響，一旦加入肌肉牽拉等因素，將會為動態精確分析帶來極大難度。考慮到股骨的解剖軸線與身體長軸有約9° 成角，本研究對股骨施加沿身體長軸豎直向下的壓縮力，加力點為股骨頭，加力方向沿長軸，大小為500 N，載荷過程中固定股骨內外髁關節面。使用Abaqus軟件（達索SIMULIA公司，美國）分析3種內固定模式下內固定器應力分布、股骨應力分布以及股骨轉子下骨折固定后股骨整體位移。
1.3 統計學方法
采用SPSS22.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗；兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 3種內固定模式固定股骨轉子下骨折后應力分布比較
2.1.1 內固定器應力分布
PFLP固定模式下鋼板應力主要集中在主釘道，鋼板各處應力不均等，由頭端至尾端逐漸降低；PFN固定模式下的應力集中于PFN外側中段靠上；PFLP+PFN固定模式下，鋼板最大應力出現在下段第1、2顆螺釘之間，PFN出現在中段外側處。PFLP固定模式下鋼板最大應力為（49.2±4.8）MPa，PFN固定模式下最大應力為（105.0±9.2）MPa，而在PFLP+PFN固定模式下鋼板最大應力為（163.0±12.7）MPa，PFN為（92.0±8.7）MPa。PFLP+PFN固定模式鋼板最大應力較PFLP固定模式顯著升高，而PFN最大應力較PFN固定模式顯著降低，差異均有統計學意義（P<0.05）。見圖2。
圖2
3種內固定模式下內固定器的應力分布云圖
從左至右依次為PFLP、PFN、PFLP+PFN
Figure2. Stress distribution nephogram of internal fixators after fixed with three kinds of internal fixation modesFrom left to right for PFLP, PFN, and PFLP+PFN respectively
2.1.2 股骨應力分布
PFLP及PFN固定模式下，股骨最大應力均出現在股骨中段、最下面1顆螺釘下側的內外側皮質骨處；PFLP+PFN 固定模式下，股骨最大應力集中于股骨中段內外側。PFLP固定模式下股骨最大應力為（140.3±15.7）MPa，PFN固定模式下為（140.8±14.3）MPa，PFLP+PFN固定模式下為（136.0±12.1）MPa，差異均無統計學意義（P>0.05）。見圖3。
圖3
3種內固定模式下股骨應力分布云圖
從左至右依次為PFLP、PFN、PFLP+PFN
Figure3. Stress distribution nephogram of femur after fixed with three kinds of internal fixation modesFrom left to right for PFLP, PFN, and PFLP+PFN respectively
2.2 3種內固定模式固定股骨轉子下骨折后股骨整體位移
3種內固定模式固定股骨轉子下骨折后均在股骨頭處出現最大位移。PFLP固定模式下股骨整體最大位移為（0.58±0.06）mm，PFN固定模式下為（0.46±0.02）mm，PFLP+PFN固定模式下為（0.43±0.01）mm，差異均有統計學意義（P<0.05）。見圖4。
圖4
3種內固定模式下股骨整體位移
從左至右依次為PFLP、PFN、PFLP+PFN
Figure4. Overall femoral displacement after fixed with three kinds of internal fixation modesFrom left to right for PFLP, PFN, and PFLP+PFN respectively
3 討論
有文獻報道，對于老年骨質疏松群體，約一半股骨轉子下骨折是由于摔倒等低能量沖擊所致，同時約1/3表現為螺旋形骨折[5]。由于轉子下復雜的解剖結構和受力集中的特點，使得該部位骨折治療較為困難。目前國內外對于股骨轉子下骨折的治療均首選手術治療，但手術方式尚有爭議，尤其是針對老年骨質疏松人群螺旋形骨折的手術方式當前研究較少。鑒于此，本實驗采用有限元分析技術對骨質疏松患者股骨轉子下螺旋形骨折手術方案的選擇進行研究。
3.1 股骨轉子下骨折手術治療現狀
股骨轉子下骨折的內固定方式分為髓內固定和髓外固定兩種，常用的髓外固定器包括動力髖螺釘、PFLP等，髓內固定器包括股骨近端交鎖髓內釘、股骨近端防旋髓內釘等。
相對于髓外固定，髓內固定在生物力學方面更有優勢，主要表現在強度和扭轉剛度更大、力臂短、分散負荷能力良好，可降低近端鎖定釘穿出和內固定物斷裂等術后并發癥發生風險。PFN可經皮微創植入，對骨折斷端及骨膜損傷小，可以降低骨折不愈合率。因此，近年來PFN因具有微創、生物力學性能良好的優勢，成為治療股骨轉子下骨折的“金標準”[10]。Anglen等[11]報道，PFN在股骨轉子下骨折中的使用率從1999年的3%增加到2006年的67%。然而，當面臨骨髓腔狹窄、骨折累及股骨近端外側壁及大轉子、股骨近端冠狀面劈裂等特殊情況時，PFN的固定效果依然有限[12]。
髓外固定屬于偏心固定方式，具有較強的抗旋轉能力，相較于髓內固定，髓外固定在治療合并肺損傷的多發傷時，可明顯降低患者肺部相關并發癥發生率。PFLP為常用髓外固定方式，其對骨折端的固定不依賴于鋼板與骨的界面摩擦，同時起到了維持血供及骨折端固定的作用，有利于強化固定效果。但PFLP無法用于治療累及股骨近端內側壁的骨折，其手術切口較大，術中失血量較多，且不可避免地會對相應肌肉附著點產生破壞，不利于早期恢復肢體功能。有生物力學研究指出，PFN在治療股骨轉子下骨折時比髓外內固定物更穩定[13-16]。
3.2 3種內固定模式的優劣性比較
由于股骨長軸存在固有的生理曲度，當應力沿長軸傳導時，位于弧度凹側的鋼板承受相對大的應力[17-19]。本研究中，PFLP+PFN固定模式下鋼板的應力主要集中于鋼板內側中部，在中下段的鋼板-螺釘交界處最明顯。各鋼板-螺釘交界處的應力情況不均等，其頭端和遠端的應力較小，中段靠下2顆螺釘間內側受力較大。盡管PFLP+PFN固定模式固定后股骨整體最大位移較小，但其最大應力高于單純PFLP及PFN固定模式。因應力遮擋效應，較大的鋼板應力會導致骨質流失更嚴重，而不斷加重的骨質流失易造成內固定失效甚至脫位等后果。
PFN的受力集中于外側中段靠上，于PFN外側中段處產生最大應力，這也是因為股骨長軸存在固有的生理曲度。與其他兩種固定模式比較，PFN的大部分應力被主釘沿長軸方向承擔，傳導至尾釘時力矩較小，因此遠端鎖定螺釘并未出現應力集中現象[20]。
PFLP的應力主要集中在鋼板主釘道，最大應力出現于釘道深處，但最大應力顯著低于其余兩組。該固定模式雖然可以有效避免骨質丟失，但其對股骨頭的直接支撐力度相對不足，這導致固定后股骨整體最大位移最大。
從應力分布情況及股骨整體位移兩個指標衡量，PFLP+PFN固定模式雖然降低了載荷狀態下股骨頭最大位移，但其帶來的內固定應力增大必須引起足夠重視。此外，該模式固定后股骨整體最大位移與單純PFN固定相差不大，因此在選擇PFLP+PFN復合固定方式時需綜合考慮患者個體因素，由此判斷“風險-收益”。
綜上述，在骨質疏松股骨轉子下螺旋形骨折患者中，PFN、PFLP以及PFLP+PFN 3種內固定模式在承擔應力、減少股骨整體位移中的作用相差較大，因此在選擇固定方式時需綜合考慮患者個體因素。PFLP+PFN復合固定方式術后患者獲益更多，但其手術創傷及經濟成本較高，實際應用過程中尚需綜合考慮。后續將通過其他載荷方式以及其他骨折模型對PFN、PFLP以及PFLP+PFN固定模式的穩定性及應力分布作進一步研究，以期全面客觀地評價應用特點，以期設計出新一代適用于骨質疏松股骨轉子下骨折患者的內固定模式。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突；經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經重慶醫科大學附屬第一醫院倫理委員會批準（［2019］K倫審批第047號）
作者貢獻聲明 安玉章：文章撰寫、數據分析；蔣電明：參與課題設計、觀點形成、文章審閱
