转子间骨折是高龄人群中常见的一种骨折。年龄的增长必然伴随着骨密度的降低，而骨质疏松程度与转子间骨折的严重程度直接相关。因此，随着人均寿命的延长，可以预见将来的工作中临床医师会遇见更多不稳定性的转子间粉碎性骨折病例。
转子间骨折的稳定性对于指导临床处置并估计预后极为重要。稳定性骨折指的是在获得解剖复位并固定后不会发生再移位者。而不稳定骨折则指的是即使得到了良好的复位固定，术后在受到轴向负荷的情况下仍然可能出现固定失败者。后内侧或外侧骨皮质不完整被认为是造成转子间骨折不稳定的主要原因。
良好的复位并不总能防止不稳定性骨折再次发生移位。而使用内固定物的目标是保持股骨头、颈和股骨干骨折块之间复位后的解剖关系。
转子间骨折的固定通常可以选用滑动髋钉板系统（SHS-P）或滑动髓内钉髋螺钉系统（SHS-IMN）。多种类型的转子间骨折都能以SHS-P系统成功处理。
但最近的研究结果显示SHS-IMN系统处理高度不稳定性转子间骨折能减少骨质短缩量、骨不连和内固定失效的发生率。这提示正确判定骨折稳定性对于内固定材料的选择具有重要意义。
研究结果显示，OTA所采用的骨折内固定研究协会分型标准用于判定转子间骨折类型的可靠性最高。该分型系统中的31-A型骨折指的是包括转子间区域在内的股骨近端骨折。
31-A1型骨折是简单的2部分骨折，仅有一条延伸到内侧皮质骨的骨折线。一般认为这类骨折是稳定性骨折，以SHS-P或SHS-IMN固定均可获得良好效果。
31-A3型骨折的内外侧骨皮质均发生骨折，被认为是不稳定性骨折。这类骨折以SHS-P单独固定术后发生骨折断端再移位的风险很高。
31-A2型骨折有多条向内侧延伸的骨折线，从而形成包括小转子骨折块的三部分以上骨折类型。目前对于31-A2型骨折而言什么是最好的处理方式尚存在着较大的争议。31-A2骨折大转子部的骨折通常位于其内侧部分，而其外侧骨皮质是完好的。
根据骨折涉及范围和粉碎程度，31-A2型骨折又被区分为31-A2.1、31-A2.2和31-A2.3亚型。但不同的研究者按这种亚型标准进行判断的结果可靠性较低，因此其临床应用并不广泛。
由于研究者不能根据31-A2型骨折的不稳定程度区分不同的亚型，因此可能既往的临床研究无法证实SHS-P和SHS-IMN在治疗31-A2型转子间骨折上有何不同。
由于与固定式（非滑动性）内固定系统相比，滑动髋螺钉内固定系统（SHS-IMN或SHS-P）允许更大程度的力量传递，因此其所起到的作用更象张力带固定系统。
不稳定性的骨折除非得到解剖复位和恰当固定，是不能允许通过骨质本身传递力量的。而唯一能阻止这类骨折发生塌陷的障碍物就是内固定器械本身了，因此没有通过骨质进行传递的力量也就通过内固定物进行传递。
因此，通过确定骨质与内固定物所传递力量的比例就可以判断骨折的稳定性。研究已经确认了骨折稳定性与内固定物所受负荷之间的关系。当稳定性31-A1型骨折得到解剖复位后，其力量就通过骨质进行传递，产生骨折断端间加压。骨折越不稳定，通过骨质传递的力量就越少，从而增加内固定物所承受的应力。
美国加尼福利亚大学学者Meir M等进行了一项生物力学研究，以探讨股骨近端内侧骨皮质支撑缺失程度（包括小转子骨折块大小或内侧骨皮质粉碎程度）与31-A2型转子间骨折稳定性之间的关系，以及骨折稳定性是否对SHS-IMN和SHS-P内固定系统产生不同的影响。
Meir M等猜想股骨近端内侧骨皮质缺损（即小转子骨折块大小或内侧骨皮质粉碎）程度越大，则骨折的稳定性更差，这可以由SHS-IMN和SHS-P系统承受的负荷得到证明。
材料和方法
标本准备
该研究共采用6对尸体下肢本标本（N = 12, 59 ± 13岁，2女4男）。均行X线检查以确认标本无解剖结构异常以及既往病变、骨折、关节炎、或手术史的证据；以双能X线骨密度仪（DEXA）测量髋部骨密度，根据所测定的T值将标本分为正常（T > -1.0）、骨量减少（-2.5 < T < -1.0）、以及骨质疏松（T < -2.5）。
上述检测完成后，去除所有标本周围的软组织以分离出股骨标本，然后于股骨中段截断后用两组分环氧树脂包埋于定制容器中，但须注意SHS-P或SHS-IMN的远端不应被环氧树脂包埋。
6对标本中，均随机选择一侧标本制作SHS-IMN固定模型，而另一侧则制作SHS-P固定模型，两种固定模型的标本数相等。
带应变仪的内固定装置
将SHS-P（Synthes, Dynamic Hip Screw, 130o 4-hole plate, stainless steel）和SHS-IMN（Synthes, TFN, 1308 short nail, titanium alloy）分别与研究已经证实有效的应变仪相连接。以定制的数据收集设备获取测量信号并转换为数字信息。实验中稳定地逐步增加载荷，并校准应变仪以确保获得线性测量结果。
内固定物植入
为了保证制造出解剖复位模型，研究中首先植入内固定物然后制作骨折线。这样做可以防止出现因骨折复位不良或复位质量不一致导致的内固定物所承受负荷的差异。
SHS-IMN植入
首先按标准手术技术植入未连接应变仪的SHS-IMN，然后以往复锯和截骨刀制作OTA 31-A2型骨折线，最后再连接上应变仪。SHS-IMN以一枚5.0mm钛金属交锁钉进行静态锁定。
SHS-P植入
按同样的方法植入SHS-P并制作OTA 31-A2型骨折线。其钢板部位以4枚4.5mm皮质骨锁定螺钉予以固定。
保证所有内固定物植入后的尖顶距小于25mm。实验期间所有标本均无内固定物切出、固定失效、内固定物位置改变等现象出现。
骨折模型制作和骨折稳定性测量
初始骨折线按前述方式制作完成。按下述方法第一次加载负荷，随后分3次逐步间隔1cm水平截骨，使截骨线延伸至转子间骨折线以截除近侧断端内侧部分皮质（图1、2）。
图1 于转子间骨折近侧骨折段内侧骨皮质间隔1cm进行水平截骨。
其中6个标本（3个为SHS-P固定，另3个为SHS-IMN固定）的截骨平面分次完成，
首先进行后半部（后内侧半）截骨，然后进行前半部（前内侧半）骨皮质截骨。
图2 A：制备好转子间初始骨折线后，将连接应变仪SHS-IMN装置插入近段股骨半锁紧，
图示为内侧皮质第1次截骨完成后的前后位X片。
B：本图为第3次截骨完成后的SHS-P装置前后位X片。
所有标本中的6个标本（3个为SHS-P固定，另3个为SHS-IMN固定）的截骨分两次完成后侧半（后外侧半骨质相当于股骨距区域）和前侧半截骨（图1）。
3个SHS-P固定标本在常规准备后制作转子间骨折线之前首先施加负荷，以此确认在无骨折的情况下内固定装置未受到可检测到的负荷（即骨折100%稳定性）。 每一次截骨完成后均对每一个标本重复加载负荷。
通过测定每一个骨折构造之间负荷的相对变化来评估模拟骨折的稳定性。理想情况下，第4次截骨完成后股骨头就只通过头颈拉力螺钉与骨折远端的骨质相连接，它表示骨折100%不稳定（100%的负荷通过内固定物进行传递），它可以被作为其它几次截骨的对照。
但在本研究的模型中，第4次截骨后滑动螺钉会发生完全性塌陷（即短缩），使得股骨头向远端移位，最终因为研究所使用的夹具限制而无法继续施加负荷。因此，本研究以第3次截骨后的标本代表最不稳定的状态（图1、2B）。
生物力学负荷加载方案
对标本施加非破坏性压缩性负荷以模拟行走时的单腿支撑期。装置的远端基座安放于定制的能在X和Y轴上移动的滑轨上，以此来避免发生前后方向和内外侧方向上的剪切负荷。
实验的每一个阶段均按下述方案对标本施加负荷：施加负荷至1050N（这是平均体重70kg的1.5倍），每一个标本均接受1Hz频率下50个循环的25%–100%最大负荷。取最后10个负荷循环所测量得到的最大和最小负荷及力矩进行分析。
测试中摄取每一标本的前后位X线影像结果。于原始转子间骨折线制作后及此后3次再次截骨完成以模拟不同31-A2型骨折时均按计划施加负荷进行测试（图2A、B）。在每次施加负荷前后均对所有标本进行外观及影像学检查以确认断端无嵌插（这会改变负荷的力矩）。
研究结果如下：
1、12个标本中，有2个为骨质疏松（SHS-IMN和SHS-P固定者各1个），6个为骨量减少（SHS-IMN和SHS-P固定者各3个），另外4个标本（SHS-IMN和SHS-P固定者各2个）的骨密度正常。所有标本均完成研究测试。所有测试结果均显示骨密度与内固定物所承受的应力之间无明显相关性。
2、随着内侧皮质截骨量的增加，骨折断端间的不稳定程度（内固定物所分担的载荷[ILB]）也逐渐增大。第3次截骨后，SHS-IMN和SHS-P所承受的平均负荷分别为729.2 ± 105.0 N和664.3 ± 207.6 N。
3、完好标本所承受的载荷是最大负荷的8.1% ± 1.8%。初始骨折线之外的截骨显著增加了SHS-IMN和SHS-P所承受的载荷（P < 0.05）。SHS-P在初始转子间骨折制作完成后所产生的不稳定性和所承受的载荷增加量最大，达最大负荷的49.6% ± 14.0%（P = 0.0002）；而第1次内侧截骨和第2次截骨后，其所承受的载荷分别增加至68.7% ± 15.9%（P = 0.028）和80.0% ± 15.9%（P = 0.15）。
4、第1次内侧截骨完成后，SHS-IMN装置即承受了所有的载荷，故不再随着后续截骨的进行而持续增加；而SHS-P装置则随着后续截骨的进行而持续增加，提示骨折的不稳定性继续增加（图3，表1）。
图3 以第3次截骨后所测定数值为标准校正后SHS-IMN与SHS-P装置负荷分担情况比较，
相对于SHS-IMN而言，第1、2次截骨后SHS-P所分担的负荷程度明显增加（*）。
表1 本研究各次测量所得应变量的绝对值和相对值
5、在最后一次截骨平面为分次完成的6个标本（SHS-IMN和SHS-P各3个）中，后内侧半截骨标本的内固定物所承受的载荷无显著增加，而延伸至前内侧半完成全部水平截骨后则内固定物所承受的载荷显著增加（表示骨折不稳定性增加）。
图4 半截骨所产生的负荷分担情况。
首先进行前内侧半截骨（posteromedial hemi-osteotomies，PMO），
进行相应测试后进行前方半截骨以完成整个截骨（full osteotomy，OST）。
讨论
通过上述研究，Meir M等认为：
1、随着OTA 31-A2型骨折内侧皮质粉碎程度的加重（即骨皮质支撑的丢失），骨折的稳定性逐步降低，而内固定物所承受的载荷也相应增加。研究结果显示股骨髓内固定型滑动髋螺钉（SHS-IMN）所承受的负荷比SHS-P装置的更大，从而使骨质所分担的负荷更少。
2、此前有实验研究显示，股骨转子间骨折内固定后负重产生的应力由内固定物和骨质分担。骨折越不稳定则内固定物所需要分担的应力越大。故本研究将此特性用于测量31-A2型转子间骨折的稳定性，但与此前研究不同的是仅测量了内固定物本身而非骨质所承受的应力。 研究结果显示随着31-A2型骨折内侧皮质骨支撑的缺失（相当于内侧皮质粉碎程度加重），骨折的不稳定程度也随之增加，提示这一特点可以作为区分稳定性和不稳定性31-A2型骨折的依据。
3、选择性地截除后内侧骨皮质并未影响骨折的稳定性，因此内侧骨皮质而非后内侧骨皮质支撑的缺失是导致骨折不稳定的主要因素。每一次内侧截骨完成后均会增加ILB，提示骨折不稳定性增加并降低了由骨质传递的负荷。而这些变化可能会影响到内固定物失效的机率和临床疗效。
4、本研究结果支持对于不稳定性股骨转子间骨折而言，SHS-IMN具有比SHS-P更高的强度，能够分担更多负荷的结论，从而可能对抗骨折断端移位，防止发生骨不连或内固定失效。本研究并未试图区分OTA 31-A2型转子间骨折不同亚型（31-A2.1，31-A2.2和31-A2.3）之间的不同，而是集中于探讨生物力学的最终结果。本研究结果显示尽管所有骨折模型的内固定物负荷模式（骨折不稳定程度）之间存在显著差异，但均可被划分为31-A2.1亚型，因此目前OTA分型中对于31-A2型骨折的区分并不足以评估复位固定后的骨-内固定物稳定程度。
5、本研究有以下优势：采用了将31-A2型骨折区分不同程度的稳定性并进行测量的独特方法；研究对象为成对的尸体股骨标本，分别以两种常用的转子间骨折内固定材料之一进行固定，提高了其可比性；SHS-P的负荷分担特点允许在增加内侧皮质支撑的情况下评估骨折稳定性。
6、本研究的局限性包括：模拟骨折的小转子碎片并不能代表临床上所遇到的典型碎片形状；研究中仅测量了内固定物上一个位置的应力情况。但该部位的选择与临床上常见的内固定断裂部位一致：SHS-IMN断裂的常见部位是髓内钉上拉力螺钉孔经过处的最薄处，而SHS-P则是内固定物的头颈交界处；两种内固定模型的骨折稳定性可能并不一致：本研究选择间隔1cm简单截骨的方式以尽可能确保骨折稳定性一致；尸体标本的骨骼质量与正常人体骨骼有所差异，以及骨骼标本无肌肉组织的作用，因此实验研究结果可能与临床结果并不完全一致；本研究所采用的SHS-IMN与SHS-P的材质不一致（SHS-IMN由钛合金制作，而SHS-P由不锈钢制作），因此可能影响到应变仪的测量结果；本研究的负荷方式仅模拟了单腿站立步态，故并不能反映整个行走过程中下股骨所承受的负荷。
