股骨颈骨折在老年人中通常由骨质疏松引发，在青壮年中则多由高能量创伤导致。对于年轻患者的股骨颈骨折以及老年患者的无移位骨折，一般需要进行保髋手术。手术治疗的目的是通过解剖复位和稳定固定实现骨折愈合，且不出现并发症。多种内固定器械，如多枚空心螺钉或动力髋螺钉，被广泛用于这一目的。此外，近年来的技术进展引入了各种内固定技术，如股骨颈系统、额外的平行四枚螺钉固定、α固定以及支撑钢板固定等，所有这些技术都旨在减少内固定失败和其他并发症。尽管有这些进展，内固定失败仍时有发生（发生率为11%至32%），并且最佳的固定方法仍然存在争议。

空心螺钉因其微创性、操作简便以及能够产生动力加压的特性而一直受到青睐。多位作者主张将螺钉呈倒三角形尽可能宽地放置，以提高稳定性。 即使进行了解剖复位且螺钉放置正确，内固定失败或股骨颈短缩仍可能频繁发生。空心螺钉固定后，股骨颈塌陷不仅可能发生在冠状面，也可能发生在轴面。张等人报道，在使用三枚空心螺钉时，下方的全螺纹螺钉可以减少冠状面的内翻畸形，并降低内固定失败的风险。同样，申等人提出，将全螺纹螺钉放置在后方可以防止股骨颈后方塌陷。

最近的一项生物力学研究报道，空心螺钉固定后股骨颈后方粉碎和股骨颈后倾是常见问题，也是导致复位丢失、股骨颈进一步塌陷和骨不连的原因。因此，人们探索了各种空心螺钉固定技术和位置，以提高股骨颈骨折前后位（AP位）视图下的固定稳定性。 然而，关于在三枚螺钉固定股骨颈骨折时，为提高固定稳定性的螺钉最佳轴向位置的信息仍然很少。因此，我们进行了这项有限元分析（FEA）研究，从力学角度研究在三枚空心螺钉固定的股骨颈骨折模型中，螺钉轴向位置的影响。在这项有限元分析研究中，我们的假设是，螺钉位置更靠前会增加骨-螺钉结构对后向弯曲力的抵抗力，从而提高固定稳定性。

方法：构建了18个模拟Pauwels II型股骨颈骨折的有限元模型（FEMs），并使用9个正常骨模型和9个骨质疏松骨模型进行测试。每个有限元模型在假设解剖复位的情况下，模拟了轴面视图中三种不同的螺钉位置（前、中、后）与三种模型（模型1：8°夹角，螺钉间距10毫米；模型2：6°夹角，螺钉间距10毫米；模型3：8°夹角，螺钉间距6毫米）的组合情况。研究了螺钉和骨上的应力集中情况，并测量了米塞斯应力峰值（PVMS）和平均应力。

前后位（a）和轴位（B）视图中空心螺钉的位置

用于有限元模型分析的材料特性

分析模型的加载条件;髋关节力，2100 N（体重× 300%）;外展肌力，700 N（体重× 100%）

9组模型的外形（1型：8°角，螺钉间距10 mm; 2型：6°角，螺钉间距10 mm; 3型：8°角，螺钉间距6 mm）

断裂面上的局部坐标系，表示剪切位移和轴向位移的方向

每个有限元模型中螺钉上感兴趣区域的平均应力结果

有限元模型中空心螺钉感兴趣区域的平均应力结果M

有限元模型中外侧皮质和股骨头的峰值von Mises应力结果（MPa）

在前后位（a）和轴位（B）视图中，64岁女性患者使用3枚空心螺钉固定股骨颈骨折

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