股骨假体柄固定的理念

形状闭合固定设计是将柄固定在柄和骨水泥界面，通过匹配骨和骨水泥表面的形状达到骨水泥对柄表面的抓持。这样的设计需要磨砂或为纹理状的表面以便骨水泥能渗透其中，以获得柄和骨水泥间坚固的连接。相反，摩擦力闭合系统是指柄在骨水泥内的固定是通过力的平衡达到，而不需要在柄和骨水泥间存在连接。

也有学者建议将骨水泥假体柄充当复合整体或充当负荷锥体。如果柄充当一个复合整体则假体和骨水泥之间在任何时候都要有完整的连接，而这2种材料的弹性模量明显不同，其刚度也相差甚远。如果这种固定的方式要取得成功，那么在所有的负荷条件下，在界面上任何时候骨水泥和柄的应变都要相等，但材料的应变是决定于其刚度的，这就意味着给予任何负荷，在骨水泥上的应变都会比金属表面的应变大，这样就会存在微动从而导致骨水泥骨界面分离。

相反作为一种在骨水泥中的锥体，固定是通过界面间力的平衡而获得，不必要也不需要连接骨和骨水泥。这种力学平衡是通过抛光的锥形柄在骨水泥套内短距离的下沉获得的。当柄下沉时，在骨水泥上会形成放射的压应力，在柄上受到的负荷越大，柄作为锥体在柄和骨水泥界面上的压配就越紧。

许多采用复合整体的形状闭合设计，通过增加粗糙度和预涂骨水泥增强骨水泥和假体界面强度的做法都失败了并且有限元分析发现在骨水泥和柄的界面如果牢固连接对界面有害。

高抛光柄去除颈领，是因为临床在一些其他的柄发现颈领下方的股骨距发生骨吸收。即使在紧密接触的颈领和股骨距间也会发生股骨距高度的丢失，表明颈领并非近端股骨负荷传递的有效方式。

锥形柄的设计采用摩擦力闭合的固定方法，骨水泥和假体的主要受力方法是压力和剪力。如果是抛光面，则假体承受的主要是放射状的压力，而如果柄表面存在纹理则主要是剪力。骨水泥抵抗压应力要明显强于抵抗张力和剪力。