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近年来,股骨干骨折固定治疗发生了极大的改变,主要体现在从力学固定向生物学固定及从绝对固定向相对固定的转变。力学固定追求坚强的内固定,忽略对骨折断端及其周围软组织血运的良好保护,血运一旦破坏,极容易造成骨质疏松,延迟愈合或不愈合等,严重的甚至可能造成感染；临床研究表明力学固定不生成骨痂,而是由骨单位越过断端重建愈合,该愈合称为直接愈合或一期愈合。直接愈合不稳固,在锁定板取出后极有可能会再次骨折。生物学固定指考虑周围软组织的良好血运,采用了弹性固定,即允许断骨间进行微动,有研究指出该微动能够刺激骨痂快速形成,促进断骨愈合,该愈合称为间接愈合或二期愈合；同时也有文献表明基于生物型固定的股骨干骨折固定治疗并没有因此得到明显的改善,骨折不愈合率达16%～20%,临床也出现了许多延迟愈合的病例。有研究指出其原因主要是生物型普通锁定螺钉(LS, Locking Screw)固定所产生的断骨间微动不对称造成了远离锁定板端骨缝形成的骨痂体积大于靠近端的,致使靠近端延迟愈合或不愈合。针对这一问题,某骨科材料公司预推出一款新型生物型骨折用螺钉-动力锁定螺钉(DLS, Dynamic Locking Screw),本文针对DLS进行了前期理论与试验研究,采用试验法与有限元法进行双重验证：对人工合成股骨sawbones的DLS和LS骨折模型进行静态压缩试验与疲劳试验,同时分别对DLS和LS两种骨折模型进行相应有限元分析,对比DLS和LS的试验和有限元分析结果以全面评价DLS设计。1.对DLS和LS两种骨折模型分别采用速度载荷方式进行静态压缩试验,作出其刚度曲线,对比分析其刚度特性；观察骨缝运动情况,根据试验视频截图,对比DLS和LS两种骨折模型中近锁定板端与远锁定板端的骨缝位移随压载位移及压缩载荷变化情况,证实DLS的平行微动性；2.对应生物力学试验,分别对DLS和LS两种骨折模型进行有限元分析,作出刚度曲线,对比刚度特性；选择5个断骨未发生接触的时刻并比较同一压载位移下DLS和LS两种骨折模型的骨缝位移；对比DLS和LS两种骨折模型中近锁定板端与远锁定板端的骨缝位移随压载位移及压缩载荷变化情况；分析DLS和LS两种骨折模型在480N载荷作用下锁定加压板应力分布与变形情况；对试验及有限元分析中刚度、位移及压缩载荷结果对比研究,并分析其差异；3.通过生物力学试验对比DLS和LS两种骨折模型的疲劳寿命,同时采用有限元方法分别计算DLS和LS两种模型的疲劳寿命：获得在100/1000N、140/1400N循环载荷下配合纯钛锁定板时两种骨折模型的疲劳寿命情况；在140/1400N、180/1800N、210/2100N循环载荷条件下配合钛合金锁定板时两种模型的疲劳寿命情况。为DLS和LS两种骨折模型中螺钉配合锁定板的合理使用提供参考,防止断板、断钉,避免二次骨折发生。通过试验及有限元模拟,可获得以下建议性成果：DLS相较于LS具有较好的生物力学性能,主要体现在DLS的刚度二相性、骨缝平行微动以及应力分布均匀性。在初期负重较小情况下的一次刚度使骨缝运动实现平行微动,良好的促进了骨痂形成进而促进骨折愈合；在后期负重较大的情况下的二次刚度保证股骨干骨折治疗结构具有足够的稳定性,在后期愈合时断骨不易发生移动。此研究在理论上证实了生物型DLS相比于生物型LS在骨折治疗上具有一定的优异性,期待在临床上获得更好地骨折愈合效果。