人工髋关节的力量传递路线由骨盆开始经股骨头、股骨颈、股骨柄传至近端股骨。良好的力量传递可避免股骨应力遮挡现象，使股骨柄和股骨近端骨干充分贴合，让股骨柄更稳定。影响股骨柄力量传递的因素有股骨颈干角、偏心距（股骨头的偏移量）、近端吻合度及远端稳定性。大部分接受髋关节置换手术的患者均有肌肉松弛现象，而偏心距的增加可有效增加外展肌群力臂，使外展肌群在同样的施力状态下对髋关节产生更大的力矩；且软组织张力的增加可使髋关节更稳定，降低置换后髋关节脱位的发生率。外展肌力臂增加后，做相同的动作时，肌肉施力会相对减小，对关节造成的力量会降低，从而减小超高分子聚乙烯衬垫的磨损，降低骨溶解发生率。
股骨颈干角一定时，股骨柄假体的头颈段越长，力臂和力矩越大，越有倾向使髋关节假体弯曲或断裂。假体放置于髓腔后，由于颈干角的存在而有一定的内翻倾向，假如假体内缘锐利，应力向下传导时会形成应力集中，对股骨内侧皮质产生切割作用，使骨水泥发生断裂，导致假体松动。颈干角大于140°。此时髋关节呈外翻位，弯矩减小，轴向载荷成比例增加，轻度外翻位可以缩短外展肌作用的力臂。对骨水泥固定的股骨柄而言，其表面特征与假体的稳定性有重要关系。股骨柄颈领可将股骨柄承托住，防止股骨柄下沉，并可提供定位作用。
人工髋关节如欲达到适当的力量传递，吻合度是一个重要的考虑因素。近端吻合会减小应力遮挡效应，使股骨柄适当传递力量给四周股骨，不至于产生骨再吸收现象；而远端吻合可增加股骨柄远端的稳定性。如何达到近端及远端皆吻合的设计，则有赖于与股骨几何外形的配合，保持股骨柄与骨之间的稳定，避免人工髋关节置换的术后并发症。
髋关节活动中作用于股骨头及其四周部的力有压缩力和弯曲力，二力的联合作用影响股骨上段的应力分布。人工髋关节置换术后的应力遮挡和应力集中，是引起关节柄松动、下沉的最主要原因之一。在导致人工髋关节松动的诸多因素中还包括原髋关节结构的完整性和连续性，这种结构上的完整性和连续性的改变可能是人工髋关节松动的最根本原因之一。重建这种结构的完整性和连续性是改善人工关节应力分布的重要内容，也是人工髋关节优化设计中不可忽视的重要因素。此外，增加髋臼骨与髋臼外帽由上向下的抓合力，使髋臼外帽和髋臼之间紧密结合，可延长人工关节的寿命。
未来髋关节的生物力学研究将更加注重髋关节整体功能力学的研究。同时将深入到髋关节骨微结构的力学特性及人工关节与骨界面应力与骨重塑的关系。了解Wolf定律的量化关系以及骨关节的力学生物学等方面。进一步揭示髋关节疾病的发病机制，并建立一套完整的优化设计及分析平台用于髋臼骨折、股骨近端骨折及骨关节炎的治疗，并开发新型的人工关节。
（孙建峰）
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