骨科手术中，皮质骨螺钉在植入和取出过程中常承受扭转应力。巴西里贝朗普雷图医学院（USP）的研究团队针对不锈钢皮质骨螺钉的机械行为展开深入研究，重点对比了传统手动扭转测试与机器自动化扭转测试的准确性差异。该研究不仅评估了两种测试方法下的机械性能数据，还利用扫描电子显微镜分析了断裂面的微观形貌，旨在为骨科植入物的质量控制标准提供科学依据。
研究团队选取了十枚由巴西本土知名厂商Baumer®生产的4.5毫米不锈钢皮质骨螺钉，随机分为两组：五枚进行手动扭转测试，另外五枚使用Gunt Hamburg®扭转机进行测试。手动测试采用符合行业标准的数字扭矩扳手，由操作人员手动旋转直至螺钉断裂；机器测试则通过计算机控制，以恒定速度（500度/分钟）进行自动化加载。两组数据随后通过统计学方法对比，并辅以微观形貌分析。
研究结果明确指出，手动扭转测试在计算机械性能时存在显著的不精确性，因此不推荐用于确定不锈钢皮质骨螺钉的机械行为。相比之下，机器扭转测试因其方法更严谨、数据更可靠，成为更优选择。统计数据显示，虽然两组在最大扭矩和扭转刚度上无显著差异，但在比例极限扭矩和扭转韧性方面，机器测试组的表现更为稳定。手动测试组由于人为操作因素，导致扭转韧性数值偏低。
在断裂模式分析中，无论是手动测试还是机器测试，螺钉均呈现出典型的螺旋状断裂特征，这是延性金属在扭转应力下的标准破坏形式，且微观形貌未显示出两种方法导致的本质区别。然而，研究团队深入剖析了手动测试的五大缺陷：一是需要三人配合（施力、读数、记录），效率低下且易出错；二是难以保持扭矩臂与螺钉轴线的严格垂直，导致弯曲应力干扰；三是手动旋转速度无法恒定，影响材料响应；四是操作者需中途换手，打断测试连续性；五是数据采集点过少，导致应力 - 应变曲线绘制粗糙，掩盖了关键力学参数。
巴西作为拉美地区重要的医疗器械制造与研发基地，其骨科产业正逐步向高精度、标准化方向发展。该研究引用的NBR ISO标准（巴西国家标准）与国际标准接轨，反映了当地对医疗器械合规性的高度重视。然而，长期以来，包括巴西在内的许多地区仍沿用简单的手动测试作为出厂质检手段，这可能导致部分产品力学性能评估失真。本研究通过严谨的对比实验，揭示了这种传统方法的局限性，强调了引入自动化测试设备的必要性。
