應力遮擋

應力遮擋力學概念的兩個定義: 新的定義明確了減少固定材料的應力分流來降低應力遮擋效應的思想。 同理可推,同一固定材料用於兒童的應力遮擋效應將比用於成人更顯著。

應力遮擋力學概念的兩個定義:
定義 1: 當不同彈性模量的成分並聯承擔載荷時, 較高彈性模量的成分承擔較多的載荷,即對低彈性模量成分起到應力、 應變遮擋作用。
定義 2: 兩種或兩種以上材料組成一個機械系統時, 彈性模量較大的材料承擔更多的負荷。
上述兩個定義大同小異, 但隱含了兩個前提條件。 一是不同彈性模量的材料應該是完整的, 如果其中一種材料發生不規則斷裂, 其應力分擔情況則視斷裂部位的接觸情況而改變。 二是兩種材料的形狀體積相當。 若把一根鐵絲和一根木樁並聯在一起,誰來承擔更多的負荷是顯而易見的。而骨幹和各種固定材料的形狀體積有顯著差別。在實驗中,無論是鋼板還是外固定架,其應力遮擋率均小於50%,體外測定單臂外固定架的應力遮擋率僅為6.1%,即骨折固定材料在多數情況下並非承擔較多的負荷。
綜上所述,不能把應力遮擋的傳統定義簡單地引入骨折治療領域。我們可以把固定材料對骨骼生理應力的分流現象稱為固定材料對骨骼的應力遮擋。新的定義一方面拋開了彈性模量概念的束縛,以往曾試圖尋找低彈性模量材料來降低應力遮擋效應,幾十年的事實已證明並無多大的實際套用價值;另一方面兼顧了串聯和並聯兩種情況,既可以反映穩定的靜力系統,又可以反映不穩定的動力性系統,也不論固定材料分擔了多少應力。因此,新的定義涵蓋更廣。
新的定義明確了減少固定材料的應力分流來降低應力遮擋效應的思想。近幾十年的臨床研究與實踐已經證明,改變固定材料的幾何形狀設計是降低應力遮擋效應的有效途徑。
應力遮擋效應是指由於固定材料的力學分流對骨骼造成強度降低及癒合延遲等生物學影響。應力遮擋與應力遮擋效應有著密切的聯繫,但二者不能混為一談。固定材料的堅強與否是相對於被固定骨骼而言,同一種固定材料的小動物實驗結果和人體臨床套用結果差別巨大,是因為固定材料相對於動物的骨骼來說是過於堅強了。同理可推,同一固定材料用於兒童的應力遮擋效應將比用於成人更顯著。儘管少年兒童的骨折易於癒合,但發生於少年兒童的再骨折現象並非少見。

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