目的:本研究利用有限元方法,对PauwelsⅢ型股骨颈骨折行不同内固定方式进行三维有限元建模,并且对所建立的模型进行了有效性验证,来确定模型是科学有效的,同时也为其应用于其他研究提供依据,针对股骨头、股骨颈出现的位移情况,螺钉、钢板的应力分布进行比较分析,为PauwelsⅢ型股骨颈骨折在临床治疗中选择最佳内固定方式提供理论指导。最后,以临床研究得出的结果作为核心,分析两种内固定具体的治疗情况。方法:为股骨近端构建完善的三维模型并进行有效性验证,此研究环节选取的研究象为健康的青年志愿者,在扫描其股骨近端时,借助的扫描工具为64层螺旋CT。扫描图像环节,层厚设置的数值为0.625mm,层间距设置为0.625mm,像素设置为512×512,自志愿者的下腰椎开始由下至上扫描整个髋关节,扫描结束后,获得DICOM格式断层图像序列共569张。获得将股骨近端得到的原始数据进行保存,而后将数据传输到Mimics15.0软件中。同时,借助该软件来绘制骨骼、肌肉及相关背景等灰度图像。为了提高图像整体的分辨率和平滑度,还需对其展开预处理操作。随后,将该文件传输到Geomagic和Pro/Engineer（Proe）PROE软件中,利用这两个软件实施光滑处理和曲面拟合处理,通过上述操作步骤,最终得到股骨完善的三维实体模型,并各个参数给予计算进行有效性的验证,为后续操作模型处理及有限元分析做准备。螺钉及钢板三维模型的获取本次实验环节所选用的螺钉主要为临床广泛运用的AO空心加压类型的螺钉和内侧加压钢板（塑形管型钢板）,使用三维激光扫描技术对螺钉和钢板进行逆向建模,为内固定模型的组装做准备。模型装配根据固定方法不同分为两组,A组为3枚空心钉倒“品”字形进行固定,B组固定主要借助的有三枚螺钉和前内侧钢板,螺钉固定形状为“品”字形,首先在软件Proe2.0PROE中建立PauwelsⅢ型股骨颈骨折模型,并分别按照A组和B组的固定方法组装模型。为股骨颈骨折及不同两种内固定方式构建完善的有限元模型,并对该模型进行分析模型构建完成后,将其传输到Ansys 13.0软件中,而后借助该软件对模型开展有限元分析。在分析环节,两组模型主要借助的单元为“Solid 187单元”,利用此单元来对骨折模型和股骨近端这两进行有效的网格划分。此过程中值得注意的是,不论是螺钉,还是曲面与钢板等,在进行网格划分时,特殊部位必须进行细化处理。另外,针对股骨低端的各节点进行处理,确保股骨头顶端所设置的参数能够对交合点进行加载。加载环节的最大力度设置为600N,待加载操作完成后,将加载情况传输至Ansys系统中,利用该系统开展静态计算操作。观察指标主要包括（1）股骨头的应力分布与峰值;（2）螺钉及内固定钢板的应力分布及峰值;（3）螺钉的位移;（4）骨折的位移。临床研究选择2017年2月-2020年2月在本院骨科进行治疗的PauwelsⅢ型患者60例进行研究,所有纳入研究患者均表现为明显的高能量损伤（摔伤、车祸等）,并且经过X线片及CT确诊。其中男性患者36例,女性患者24例,年龄在25岁至60岁之间,平均年龄为（40.45±11.89）岁;其中道路交通伤23例,高处坠落伤13例,平地摔、扭伤24例;依据随机数字表将患者分为3枚空心钉倒“品”字形固定（A组）和3枚空心钉倒“品”字形固定+前内侧钢板固定组（B组）。并针对患者手术环节的各项指标进行对比分析,譬如Harris评分,手术时间或者是术后愈合情况等等。结果:有限元分析结果通过与经典文献比较分析模型在1500N压缩载荷作用下的压缩刚度,确定本实验所建立的模型是有效的。通过计算分析得到A组在进行缓步行走时,其位移峰值最高能够达到2.06mm;股骨干位移峰值为1.40mm;股骨头为2.06mm;螺钉峰值则为1.89mm;股骨颈为1.56mm;以扭转运动和单腿站立而言,扭转运动时位移峰值最高为1.43;单腿站立环节的位移峰值最高能够达到2.12;另外,B组在实验过程中,实验者缓慢行走运动,整体位移峰值最高能够达到1.97mm;股骨干达到1.36;股骨头可以达到1.97mm,螺钉可以达到1.82mm;股骨颈达到1.51mm;钢板可以达到1.29mm;在进行扭转和单腿站立运动过程中,扭转运动时最高位移峰值可以达到1.43mm,单腿站立最高的位移峰值可以达到2.05mm。针对位移分布云图进行分析后得知,最大位移主要是以模型中的最高位置进行分布。比如整体模型分布于股骨头上,这是由于分析时,载荷是垂直加载于模型上。缓慢行走时B组模型最大位移较A组模型最大位移低14.7%。另外2种运动,由于载荷非常小,所以患者在手术结束后均可以实现在承受范围中开展相应的运动。所以,患者在进行这两种载荷运动时,无论是螺钉与股骨头,还是股骨颈及钢板的位移量无差异。A组模型在进行缓步行走时,最高的应力峰值可以达到318.09Mpa,而股骨干最高的应力峰值可以达到55.92Mpa;股骨头可以达到11.54MPa;螺钉的可以达到318.09MPa;股骨的可以达到20.3MPa;扭转时最大应力峰值为92.11 MPa,单腿站立时为147.21 MPa。而B组模型在缓慢行走时最高达到的应力峰值数值为229.86MPa;其中股骨干达到的最大应力峰值为57.07MPa;股骨头为10.71MPa;螺钉的可以达到229.86Mpa;股骨颈的可以达到16.71MPa;钢板能够达到的最大应力峰值为196.93MPa。扭转过程中得到的应力峰值最大数值为86.94Mpa,单腿站立最高可以达到的应力峰值为101.85Mpa;在不同载荷的作用中,两组模型中螺钉出现最大应力峰值的部位均为中段第三枚,换而言之也就是骨折线处安装的螺钉。缓慢行走时B组模型最大应力较A组模型低38.34%,扭转时低5.94%,单腿站立时低44.53%。B组模型股骨头、股骨颈等部位上的应力也小于A组模型。通过观察应力分布云图可见,生理状态模型的最大应力是分布股骨内侧,最大应力主要集中于股骨颈下位置,股骨内侧应力明显高于外侧。2组模型在单腿站立、旋转和缓慢行走时的最大应力,都是分布于空心螺钉上,股骨上的应力分布与生理状态类似,内侧应力高于外侧。临床应用结果对随机分组的A组和B组患者的手术中和手术后的各项指标进行对比分析,譬如手术时间或者是手术后骨折部分的愈合时间等等,结果显示A组术中出血量为（60.58±14.12）ml,B组患者的术中出血量为（141.16±18.15）ml,两组患者术中出血量相比较存在显著性差异（P＜0.05）。其中,A组和B组两组患者手术时间分别为（46.21±9.32）min与（72.47±7.89）min。经对两组手术时间进行对比分析后发现,对比结果满足P＜0.05的标准,因此手术时间上两组患者有着明显的统计学意义。A组患者术后骨折愈合时间为（5.87±1.58）月,B组患者术后骨折愈合时间为（4.02±1.22）月,两组患者术后骨折愈合时间相比较存在显著性意义（P＜0.05）。A组患者术后下地行走时间为（13.53±1.95）d,B组患者术后下地行走时间为（9.78±2.00）d,两组患者术后下地行走时间相比较存在显著性意义（P＜0.05）。A组患者术后完全负重时间为（5.87±1.47）月,B组患者术后完全负重时间为（4.56±1.13）月,两组患者术后完全负重时间相比较存在显著性意义（P＜0.05）;A组患者骨折复位情况,I级（优）12例和II级（良）11例,优、良率分别占比为40.00%与36.67%;III级（可）5例、（16.67%）和IV级（差）2例、（6.67%）,由此可见,总优良率达到了76.66%。B组患者骨复位复情况,Ⅰ级（优）18例,（60.00%）,Ⅱ级（良）9例,（30.00%）,Ⅲ级（可）3例,10.00%,Ⅳ级（差）0例。优良率90.00%,两组患者优良率相比较存在统计学意义（P＜0.005）;术前及术后对A组和B组患者的Harris评分进行了比较分析,结果发现两组并不具有明显的可比性,且两组患者术后3月、6月以及12月Harris评分均显著高于术前（P＞0.05）,且随着术后时间的延长Harris评分呈逐渐升高趋势,相比较存在统计学意义（P＜0.05）;A组与B组患者的Harris的数值进行对比分析,结果表明,术后半年、术后一年的数据对比发现,B组的结果更好,而从3个月的角度来看,效果并不显著,不具有对比性;手术结束后的1年时间内对两组患者进行随机访谈,经访谈发现,A组术后出现股骨头坏死的总数量为2例,相对比所有患者占比达到了6.67%左右;骨不连和内固定失效的患者总人数分别为1例和2例,两者占比分别为3.33%和6.67%,术后并发症总发生率为16.67%（5/30）;B组患者发生股骨头坏死和股不连的总数量均为1例,两者占比分别为3.33%与3.33%;内固定失效的总人数为0;手术结束后出现并发症的总人数占比达到了6.66%（2/30）,经统计学对比分析后得知,股骨头坏死和骨不连两者在对比后得到的数据结果均未达到（χ~2=0.546,P=0.439）的标准,因此不具备统计学意义。而两组骨不连和内固定失效相比较,均未达到（χ~2=5.432,P=0.012）的标准,因此不具备统计学意义。两组对比手术后出现并发症的情况,均未达到（χ~2=4.315,P=0.037）的标准,因此,不具备统计学意义。A组患者的生活质量得分为（71.23±5.32）,B组患者的生活质量得分为（82.15±5.28）,两组患者生活质量评分相比较,存在统计学意义（t=6.329,P＜0.05）;相对比两组患者总体的满意度情况,A/B两组患者表示非常满意的总人数分别为21例和25例;相对比总人数占比分别为70.00%和83.33%;两组患者表示满意和不满意的总人数分别为7例和5例、2例和0例;相对比总人数占比分别达到了23.33%和16.67、6.67%和0%,两组患者总满意度比较存在显著性差异（P＜0.05）。结论:（1）相对比单独的3枚空心钉进行固定,空心钉加上前内侧钢板两种固定显然呈现出的固定程度要更好。（2）两种固定方式相对比,3枚单独空心钉固定方式与空心钉加上前内侧钢板固定两者所呈现出的力学稳定性并未有太大的差异。（3）3枚空心钉倒“品”字形固定+前内侧钢板固定的股骨颈骨折在空间结果上所呈现出的力学稳定性非常好,这点和现有研究结论有着一致性。（4）3枚空心钉倒“品”字形固定的生物力学强度在本实验中最差。（5）本临床研究显示,3枚空心钉倒“品”字形固定+前内侧钢板固定组不论是髋关节功能得到的评分情况,还是骨折最终的愈合时间,相对比3枚空心钉单独固定的方式均比较好。在手术时间上空心钉加用前内侧钢板固定组明显长于单纯三枚空心钉固定组。因此,3枚空心钉倒“品”字形固定+内侧钢板固定具有比3枚空心钉倒“品”字形固定所呈现出的生物力学稳定性较好;临床实践过程中,针对垂直不稳定类型的股骨颈骨折情况,常见的方式三枚空心钉固定,而选用三枚空心钉加前内侧支持钢板固定手术治疗可以作为一种不错的选择,尤其适用于青壮年不稳定性粉碎性的股骨颈骨折,可以获得较强的生物力学强度及满意的复位效果。若股骨颈骨折移位不明显,非移位或移位轻微的,闭合复位就可以达到良好复位效果的股骨颈骨折可以借助3枚空心钉单独固定的方式进行固定。