应用内固定技术要求使用者对正确应用内固定物和手术器械有充分了解，以达到预期的效果并防止并发症，使用者对于生物力学和生物反应如应力、血供的认识是必要的。
01
稳定性
骨折的稳定性决定了在骨折愈合过程中的生物学反应的发展方向。如果血供正常，愈合的形式以及迟缓愈合或者不愈合的发生均主要取决于与稳定性有关的力学条件。骨折稳定性的重建可以依靠骨折本身的稳定性和内固定物减少所承受的负荷。所以说固定的稳定性对于内固定物的疲劳和腐蚀是一个至关重要的因素。稳定的固定是指在一定负荷下几乎没有移动的固定。
02
稳定性、应变与骨折愈合
稳定的程度经常是以应变的量来表示修复组织的形变。如果应变的大小始终低于对组织修复过程产生危害的水平,骨折端的微动则与初始的骨折愈合过程相辅相成。如果应变太低，力学诱导修复组织的分化的刺激作用就要降低。在低应变下牢固固定的骨折中，骨骼的内塑形看来是受到坏死区域的诱导的。应用修复组织应变大小来估计骨折愈合的进展比仅仅靠移位来判断更为适宜。因为应变表示生物组织的形变。这可以使医生对相对移位骨折不稳定与修复组织间隙的宽度之间的关系进行分析，来决定临界变形量。用应变这一概念来分析力学条件，可以理解为什么具有单纯的窄小间隙的骨折对于甚至很小量的移位都非常不能耐受。但多发粉碎骨折却能很好地耐受。这是因为全部移位被所有骨折面分担。因此，在某一单独的间隙里面，相对移位则被减弱。在没有精确复位的情况下，由于较大的间隙宽度降低了应变,对移位更具有耐受性。紧密但不充分的复位且缺乏加压是危险的，这个事实已在临床工作中得到证实。紧密复位后应用加压来提高稳定性的重要性。这种危险性是由于高应变下组织分化停滞和使内固定物受到很大负荷所带来的诸多问题所引起的。固定的稳定性的程度对于内固定物所承受的负荷大小具有决定作用。在内固定材料发生疲劳断裂或磨损方面,内固定物所承受的负荷是十分关键的因素。
03
疲劳
由于骨折解剖复位后,骨骼能够承受部分应力，骨折端的牢固固定可以重新获得结构的连续性。因此，作用于内固定物上的负荷会被复位后的骨骼分担。骨骼应该保护固定物的观念应得到临床医生的充分认识。由于不正确地应用内固定物会造成内固定物在固定系统中所承受的应力大大增加，而内固定物得到金属学改进后强度的提高是有限的。对于内固定的成败,“一个医生的作用大大超过一个金属学家作用”。医生可将内固定物的负荷改变2~4倍，而金属学家则仅可将金属强度提高30%。
04
力、应力、应变和刚度
力作用于物体一端时可传导到物体的另一端。力在物体中的传导，在物体内部便产生了内应力。应力是衡量物体内部力的大小的物理量，是物体内部单位截面上所受到的力，即力/面积，标准单位是牛顿1平方米。力可使物体发生变形，这个变形叫形变。应变是衡量物体发生形变大小的物理量，是物体发生变形的大小(变形后与变形前之差)与物体原大小的比率(e=8L/L),没有单位，通常用百分比来表示。作用在物体上的力与所造成的物体变形大小之间的关系叫作物体的刚度。在相同外力作用下,刚度越小变形越大。物体刚度的大小通常用弹性模量来表示。在医学文献中,强度与刚度常作为同义词。所有这三种因素：力、应力、应变，都可以分为静力(持续的)和动力(随时间变化)两种类型。负荷包括组成力的一个因素及组成力矩的三个因素。负荷在某一材料或装置上发生作用。力学负荷的类型，负荷的大小可随着或不断时间变化。不随时间变化者称为静力负荷，持续成或间新随时间变化者称为动力负荷。置于张力侧接骨板的加压力是静力。由肢体功能运动产生在固定物和被固定物上的力称为动力或功能性力。同时作用于骨折部位的其他因素也需考虑：
①内固定物产生的静力，
②肢体活动造成的动力(该力有造成骨折不稳定的趋势)，
③力所作用的接触面大小。因此不同部位存在着不同的力学条件。由于局部的力学条件不同，在同一骨折部位可以见到不同的愈合形式。
紧靠加压接骨板的部位受到高的压力负荷：最终超过骨皮质强度，从而产生不可逆变形如显微骨折，还可附加上一个极小的动力成分;离接骨板稍远的部位会受到一个大的静力负荷，但处于骨强度极限之内，并可附加一个较小的动力成分;远离接骨板部位则显示一种平衡，较小的稳定性和较大的分离力造成间断接触;骨折间隙的对侧皮质持续保持张开状态，当持续的张力超过加压稳定力并不断变化时，骨折间断的宽度也发生改变。由此，在同一骨折中，骨骼的反应不同。愈合的不同形式有以下4种：(1)负荷接触区域的内塑形或“接触愈合”可以非常有趣地注意到处于局部超负荷的部位，而这些部位被邻近接触区域牢固地固定，表现出如Rahn所示的直接内塑形。(2)正常接触区的内塑形或“接触愈合”。(3)骨折表面吸收和间接愈合。(4)迟缓愈合、不愈合间隙终将被成骨所填充。负荷的作用也包括使正常骨骼产生形变，或对骨折提供不同的稳定性的作用。静态加压力通常是稳定的。而起运动作用的张力或剪力则会造成界面不稳定。复合力的作用取决于前所述的一定时间及部位中的相对值。在存在着作用于骨折骨骼的动力性张力的情况下，外科医生的目的是应用足够的静力加压来维持稳定性。由于骨骼在整体上可以抵抗很大的负荷。很小面积局部超负荷会造成断裂。施加的负荷(如轴向张力)在材料内部产生应力。应力随负荷而增加,但随负荷承受面积增加而减少。当应力增加到材料强度的临界水平时，材料则会破裂，在此，破裂的临界条件可以用强度来表示(最大张力强度)。在骨折愈合初期，当修复组织的强度及刚度尚不起作用时，用可耐受的应变来表示骨折愈合相关组织受到的危害，比用应力更为恰当。戳这里，阅读原文了解更多“内固定”预览时标签不可点
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