内固定生物力学

王靖杰

所有骨科手术都必须符合生物学和力学原则：①保存骨的血液供应。②维持骨的生理和力学环境。骨的力学环境是骨塑形的重要因素之一。现代弹性材料的固定符合生物力学原则，允许骨端存在一定量的力学刺激，有利于骨痂的形成，促进骨愈合。

1．内固定器——钢丝与张力带：骨在承受负荷时，在紧靠负荷侧为压力，另一侧为张力。而用骨折固定器的目的是保持骨折原有序列和对抗张应力。一切固定器均可考虑为对抗张力的

带子，因而都把它置于张力侧。例如髌骨骨折，将髌骨骨折接触点的前方皮质的对应点用钢丝紧紧地捆在一起，可使骨折这一段保持扭矩平衡。拉力与髌骨面要有一小的弯曲角度，肌腱力矩为对侧骨块的反作用力所抵消，这个反作用力是压力，即由于钢丝固定才使肌腱拉力旋转，远侧骨块与近侧骨块接触。腱的拉力越大，骨折面通过的压力就越大。只要支点(前皮质)的接触由钢丝张力维持，这一切都可办到。肌力和反作用力各自都有方向相同的明显分力，能为钢丝内张力所抵消。

2．内固定器一钢板：有实验表明，在骨愈合的早期阶段，牢固的内固定有利于骨折愈合过程；而晚期，这种坚硬的内固定板不利于正常的骨塑形，使骨塑形过程减慢。置于长骨张力侧最外层的多孔钢板，其作用与上述钢丝固定相似，钢板适应弯曲造成的压力通向骨折线，实质上钢板所受应力属于张力性质，而螺钉的作用是将骨和钢板固定成为一个整体，以便在钢板承受张力的同时螺钉受弯力作用。

3．螺钉：张力带结构包括螺钉，螺钉可使骨折块压紧。平衡力与钢丝、钢板固定一样是固定器内的张力。螺钉本身产生这样的张力通常是利用小的扭矩转化为大的轴向力。螺钉一般被用在需要固定力大的部位，对于固定小的骨折片也特别有用。为了加大固定力，螺钉必须“加套”，使螺纹不致分离骨折段