螺钉的生物力学

基础医学螺钉的生物力学：

研究1：

方法：在三种不同骨密度（正常，骨量减少，骨质疏松）类型的 5 对尸体肱骨中植入3.5mm的皮质骨螺钉。植入螺钉的扭矩分别为最大扭矩，以及最大扭矩的 50％，70％ 和 90％，测量螺钉的抗拔出强度，骨皮质的厚度，和骨质密度。

结果：在骨质疏松和正常骨质组，50％最大扭矩拧入的螺钉抗拔出强度最大，但和其他扭力拧入的螺钉相比无显著差异。

要点：本研究证明，最大扭力拧入螺钉并不能获得更大的抗拔出效果，而且会增加滑丝的风险。螺钉抗拔出强度并不是内固定失败的主要原因，因为只有在极少的情况下钢板螺钉才会承受导致拔出的垂直作用力。

研究2：

方法：在人工合成骨和尸体骨上预先钻孔，并分1次和5次在同一孔内拧入3.5mm带垫片的自攻螺钉，测量螺钉的抗拔出强度。

结果：所有的标本中，当螺钉在同一孔径内多次植入后其抗拔出强度均有所降低。

要点：很多情况下需要在同一钉道内反复拧入螺钉，如骨折复位不佳，钢板重置，螺钉大小及长度更换等，此时要警惕螺钉的抗拔出力和固定效果将会下降。

研究3：

方法：25枚3.5mm锁定螺钉同标准锁定钢板植入泡沫人工骨中，扭矩为1.7Nm。多角度植入，测试不同错扣植入角度对折弯强度的影响。

结果：当植入角度增加时，折弯强度下降。螺钉植入角度小于3°时以螺钉变形的方式失败。植入角度更大时，以螺钉牵出的方式失败。

要点：尽管不可变角度锁定螺钉的植入是通过导向器执行的，但错扣仍然会发生。医生需要注意偏离垂直轴3°以上植入螺钉后，锁定螺钉的机械固定强度会降低。