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生物力学与医学工程范文1
英文名称：中国生物医学工程学报(英文版)
主管单位：中国科学技术协会
主办单位：中国生物医学工程学会;天津泰达生物材料与医学工程研究所
出版周期：季刊
出版地址：天津市
语
种：英语
开
本：16开
国际刊号：1004-0552
国内刊号：11-2953/R
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创刊时间：1992
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生物力学与医学工程范文2
“当然不是什么自设专业。生物医学工程是交叉学科，可是个大热门，我也许会做个工程师吧。”我笑着应答。
“是不是也要和典型工科男一样，整天对着电脑看数据，或是画图呢？”
“这会是工作的一部分，因为有不同的分支，就业也有很大的不同。”
很多人听说我学生物医学工程专业，都表现出惊诧的眼神，不知道会学些什么。当他们得知我在医学院，眼里的惊讶就又升了一个等级。是的，我在医学院读工科博士学位，梦想着能成为一个为医学事业效力的工程师。
下一个诺贝尔奖的产出地
生物医学工程是一门新兴的交叉学科，它是工程学、生物学和医学的完美结合。通过研究人体系统的状态变化，运用工程技术手段去控制这类变化，来解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。如果说医生是在临床上给予病人直接的救助，那么生物医学工程师就是通过研发的方式，为医生提供技术支持。
现代医学的迅速发展，离不开高新设备的推动。手术室中高端器械，如高频电刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视、超声、核磁共振成像技术等，都是生物医学工程高速发展的产物，生物医学工程研究者就是这些医用电子仪器的研发者。当你看扣人心弦的美国医疗剧时，医生常常使用的挽救了无数生命的除颤仪，就得力于医学工程师的研究和设计。
生物材料制作也是生物医学工程的重要组成部分之一。在我国器官捐献还较少，而很多终末期器官衰竭者又在等待新的器官来延续生命，于是人工器官应运而生。生物材料为各种人工器官提供物质基础，器官制造直接关乎生命，是个大学问。制作人工器官的材料必须要充分考虑强度、硬度、挠度、韧性、耐磨性及表面特性等各种物理、机械等性能。由于这些人工器官大多数是植入体内的，所以要求具有耐腐蚀性、化学稳定性、无毒性，还要求与机体组织或血液有相容性。这些材料包括金属、非金属及复合材料、高分子材料等，其中轻合金材料的应用较为广泛。所以，从事这一领域研究不仅要有丰富的医学知识作为基础，还要对物料、材料等方面有深入了解和研究。相信在未来随着技术的成熟，我们会设计出质量高而又成本低的人工器官，为人类的健康作出更大贡献。
最有趣、最前沿的要数神经网络的研究了。大脑是人体最复杂的器官，对脑神经的研究是目前世界各国科学家掀起的一个新热潮。这是一个可能引起重大突破的新兴边缘学科，它研究人脑的思维机理，将其成果应用于研制智能计算机技术。运用智能原理去解决各类实际难题，是神经网络研究的目的，现在这一领域已取得可喜的成果。也许，下一个诺贝尔生物或医学奖的获得者就是研究该领域的生物医学工程科学家。
除此之外，生物医用陶瓷材料、纳米医学、微创医学、生物力学、生物信息学、远程医学与健康信息学等，都是生物医学工程的重要分支。
英语想不好都难
单看这个专业的名字，就能看出这个新兴的交叉学科的三大板块――生物、医学、工程，缺一不可。
第一板块：生物。在该领域，学生要修读化学生物学、生物传感与分析、生物信息学、生物电子学等相关课程。不仅要掌握这些理论基础，还要有生物科学的基本实验技术，能从事试验工作。
第二板块：医学。在医学方面，学生要修读人体生理学、人体解剖与组织学、神经科学、医学统计学等。同时要学习生物医学仪器的基本原理、设计方法，并了解相关仪器的发展趋势，掌握现代医学影像技术的基本原理、技术现状和发展趋势。此前我对医学影像学一无所知，后来去医院和一些厂家实际参观，一张张生动立体的器官美图、核磁共振检查带来的精确诊断，让我领略了生物医学工程的巨大魅力。
第三板块：工程。尽管此专业在很大程度上是为了服务于医学领域，但是在学习的过程中，涉及工科的课程最多，也最复杂。生物力学是必修课，但是有其自身特点，这是一个应用力学原理和方法对生物体中的力学问题进行定量研究的学科。像生物流体力学、生物心血管系统、飞行等与水动力学、空气动力学、边界层理论和流变学等有关的力学问题，学习者了解了这些后可以对自己的身体有更深的认识。除此之外，纳米科学技术引论、成像理论与技术、信息可视化技术、电路与电子技术、计算机硬件与软件、信号处理与分析等实践性较强的课程也是必修课。
作为工科专业，它对实践能力的要求很高，较强的动手能力也是毕业生将来就业的基础。在研究生阶段，我们要学习硬件电路设计与调试，要像“码农”一样，熟练掌握计算机编程。此外，如果你以为生物医学工程学生外语是弱项的话，那你就大错特错了。也许你入学的时候英语刚刚到国家线，甚至是自己的减分项，那么通过两三年的研究生学习，你也能成为英语高手。因为生物医学工程专业在欧美国家发展强劲，我们用的一些教材都是英文原版，如《磁共振成像原理》《系统与计算神经科学》等。同时我们也要阅读大量的外文文献，了解国外前沿动态。一些专业课还要全英文教学，在这样的语言环境中，英语想不好都是难事。
生物力学与医学工程范文3
近10年来，在医疗成像、生理建模、传感系统及计算和网络技术、可视化和虚拟现实、人机交互和自动化等方面的巨大进步，使得生物医学工程有了快速、显著的发展。生物医学工程涉及了医药和生物科学的工程应用准则，包括生物医药、医疗成像、生理建模、实时系统、自动化控制、信号处理、图像重建、模式识别及生物力学等领域。目前，生物医学工程已经拥有了复杂的医疗诊断及治疗手段，越来越多的研究成果已经应用于临床，帮助我们开发新的植入物或假肢及创造新的医学成像技术和完善的工具集技术以用于疾病的检测、预防和治疗。
全书由两部分组成，共9章。第1部分先进的计算方法，包含第1-5章：1.生物医学图像分割中的图形算法技术。用于分割三维医学图像结构的图形方法，即图割法和多物体、多表面的分层优化图形图像分割法；2.医学图像处理中的信息论聚类。回顾了最近信息论框架下的集群方法，介绍了其能够在一幅表示不同组织特性的医学图像中寻找聚类的合适数量，提出了一种对于优化给定聚类配置质量的目标函数的聚类方法；3.多目标差分进化算法――基于模糊聚类的脑部MR图像分割算法。介绍了应用于同步优化多集群的基于多目标差分进化模糊聚类技术，详细地论述了用于底层优化的差分进化算法技术原理，阐述了在差分进化中聚类中心向量编码技术；4.丘脑皮层神经质量模型振荡动力学的功率谱及非线性分析。首先提出了在阿尔茨海默式症中的异常脑震荡研究中的多模态分析技术，接着介绍了一种结合了丘脑皮层神经质量模型功率谱分析与非线性行为分析；5.蛋白质功能预测元学习方法。介绍了多尺度蛋白质生物功能预测算法，讨论了在蛋白质功能分析中使用元学习方法的优势，尤其是在蛋白质序列分析、三维结构比较、生物功能解释与分子间相互作用分析中，给出了对选定的生物系统进行整体行为预测的不同的计算方法及元学习预测系统。
第2部分生物医学应用，包括第6-9章：6.三维超声图像颈动脉分割。本章介绍了一种精确可靠的从三维超声图像中进行颈动脉分割方法，阐速了颈动脉血管分割算法，并证明了三维超声是一种对于在经动脉粥样硬化中前期后期的定量分析中的可行算法；7.结构神经元可塑性定量图像分析的一些当代问题。介绍了在微观层面脑结构研究过程，阐释了神经元可塑性过程，以解释大量神经退化性疾病原因，使用荧光共聚焦显微镜对脑组织图像进行定量分析；8.软骨和软骨下骨中的骨关节炎的先进核磁共振成像。概述了用以检测软骨及软过下骨组织、软骨生物组织的非植入性病理检测的核磁共振成像技术，介绍了在该领域的最新发现，及骨关节炎的检测和治疗方法；9.计算机断层扫描图像中基于下颌骨骨折的发际线检测的计算机视觉。本章介绍了可以从CT图像中检测下颌骨骨折的发际问题，阐述了解决该问题的方法，即首先在二维CT图像切片中确定颌骨的骨折发际线，接着使用最大流最小割算法检测的骨裂结构。
本书适合计算机科学、生物医学工程、电气工程与系统科学等专业硕士研究生阅读和学习，亦可作为对图像处理、三维重建、信息技术及生物医学研究感兴趣的其他专业学生参考书。对于在计算和分子生物学、生物工程以及图像处理的研究人员或从业人员，本书也会提供很有用的帮助。作者： 张进兴，本文来自《中国医学工程》杂志
生物力学与医学工程范文4
关键词：生物医学工程（BME）；本科教育；培养方案
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）07-0016-02
生物医学工程（Biomedical engineering，BME）是一门生物医学与理工科交叉渗透相结合而发展起来的边缘学科，它整合了数学、物理、生物医学、工程技术、计算机技术等众多领域，具有综合面广、交叉性强的特点。应该说有多少工程的门类，就会有多少生物医学工程的分支。与物理、数学等传统专业相比，生物医学工程专业建立的时间较短，又具有专业覆盖的知识面宽、交叉性强、实践性强的特点，因此如何建立完善的BME专业本科教育培养方案是世界各国、各高校所普遍面临的一大难题。相比之下，美国代表了目前全世界生物医学工程教学和研究的前沿，因而广泛学习、了解该专业本科教育在美国的情况，并结合国内实际，是形成更加完善的、具有自身特色的国内生物医学工程专业本科教育培养方案的最有效途径。
一、生物医学工程专业本科培养概况
生物医学工程是综合生物学、工程学、医学的理论、方法和手段，从工程的角度研究人体结构功能及其相互关系，以解读生物医学中人的生命奥秘，解决医学中的实际问题，保障人类的健康，为疾病的预防诊断治疗和康复服务的学科。作为多学科交叉、融合的新兴边缘学科，BME崛起于20世纪60年代，被认为是今后几十年内最容易出现理论突破和技术创新的学科领域之一。美国的生物医学工程是全球发展最早和最快的，早在1953年就制订了其学科研究计划，并于1967年把培养BME专门研究人员列入该计划。此后，一些著名大学相继开设了BME专业科系，开始了其专业本科人才的培养。目前全美共有60余所大学的BME本科专业获了美国工程技术认定委员会（ABET）的认定，获得授予学士学位资格。而我国的生物医学工程专业本科教育始于20世纪70年代末。据不完全统计，到2008年全国已经有110余所大学有该专业的本科招生计划，其中约24个为医科院校（包括两个军医大学），其余八十余个为理工或综合性大学。随着设立该专业的高校迅速增多，各高校面临的生源竞争日趋激烈，同时毕业生的就业形势也更加严峻。因此，亟需积极探索、创新和完善该专业的教育培养方案，形成自己的特色，创出品牌，以鲜明特色和高质量在竞争中赢得一席之地。本文主要以国际知名高校——约翰霍普金斯大学和重庆大学的最新本科培养方案为参考样本，从培养目标、教学计划与课程设置、学位设置等方面，对比分析了中美生物医学工程专业本科教育的基本情况，希望对国内该专业本科教育发展有所启示。
二、两所中美大学的生物医学工程专业本科培养方案对比
在美国很有影响力和公信力的美国新闻（US News）和世界报道（World Report）最新联合公布的2009年度生物医学工程专业本科教育排名表中，约翰霍普金斯大学位列第一，具有很强的代表性。这里就选择了这所国际知名高校的生物医学工程专业的最新本科培养方案为参考样本，从培养目标、教学计划与课程设置、学位设置等方面，同样与国内具有一定代表性的重庆大学的生物医学工程专业培养方案进行比较分析，以分析不同和找出差距。
1.培养目标与培养规格及要求的比较。在这个方面，美国的BME本科教育更多地是为研究生培养（含职业教育）打基础。这个理念反映在他们的培养目标上，就是通过对学生进行理科、工程、医学及人文社会学科等相关领域的四年本科教育，使其具有广阔的工程学和生物医学背景，能够理解、阐明并应用相关工程学原理解决医学问题；能够成功地从事职业实践并继续深造，具有独立的学习和工作能力。他们并不强调让学生具备某种专业技术技能，更看重的是基本素质和综合能力的培养，从而使得毕业生具有更广阔的发展空间。而我们是以培养在生物医学工程领域、医学仪器以及其它电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事设计、制造、应用、开发和企业管理的高素质创新型工程技术人才为目标，更强调学生对生命科学、电子技术、计算机及信息科学等专业技术及技能的掌握。相比之下，我们的培养目标更加明确，要求更加具体，但也存在过于单一和局限的问题，因此学生在择业的广泛性方面远不及美国。
生物力学与医学工程范文5
关键词生物医学工程；电子类专业课程；教学模式改革
0引言
大学本科专业课程教学模式的改革和创新是一项需要顶层设计的复杂系统工程，生物医学工程专业具有理、工、医相结合的交叉学科特点，它应用工程的理论、技术和方法，研究和解决生物医学领域中的科学问题。近些年，随着科学及社会的发展，对这个领域高素质的创新型人才的需求有不断增长的趋势。美国劳工组织的数据显示，生物医学工程专业人才的就业在工程劳动力市场中的增长最大，预计2008年至2018年有72％的增长率。在欧盟，专利的数量在生物医学技术的范畴中也是最高的［1］。医科大学的生物医学工程专业，具有在丰富临床资源的医学大背景和大环境下的特色，需要在教学中体现两个结合，即理工科学与生物医学紧密结合、基础研究与临床实际紧密结合。面对新的形势，只有积极探索并对教学模式进行不断改革才能促使高校培养的人才满足新时代更高的要求。以往的教学模式习惯是以教师为主导，课程教学更多是教师对知识的讲授，缺少对学生创新思维的培养，学生在课堂上是被动灌输，教学效果差强人意。教学工作需要更新整体教师队伍的教育教学理念，构建“指导性传授知识与主动性学习相结合”的互动性专业课程教学模式［2］，既加强教师的个性化指导，也尊重学生个性化发展的要求。本研究团队调研了国内外相关专业教育课程的主要目标和课程设置，学习了国内外生物医学工程实验室主要开展的研究成果以及工程培训的内容［3－5］。国外大多数生物医学工程专业的学生，除了学习数学和基础工程课程之外，还要学习生物电子、生物信息、生物材料或生物力学等专业知识，并且在毕业前有机会在校外相关机构实习或见习，同时许多工程系还会与生物医学工程系在一些项目中联合，以培养更高素质的学生。结合国内实际情况，在电子类课程的教学过程中，重点培养学生的工程设计能力、工程实践能力、思辨和创新能力、终身自主学习能力和自我发展能力，激发学生探究与创新的兴趣，培养良好的学习和科研习惯，以便不断提高专业课程的教学质量和专业人才的培养质量，实现整体学科的内涵式发展。
1教学模式改革
1、1制定专业课程教学设计方案
“教”是为了“学”，整合化的教学设计理论强调教学条件的确定必须以学习者的学习过程与需求为依据，教师在教学设计时，建立以学生为中心、以学为本的教学观念，依据学科发展，不断挖掘并更新教材中的相关知识点，对专业课程内容的知识结构和脉络体系进行有机整合，培养学生的思辨能力，激发学生的创新性思维。结合调研学习的情况，形成专业课程教学设计方案模板，如图1所示。教学内容与教学活动的设计通常包含7个环节，即回顾知识温故知新、以实例开场引入新课、创设情境提出问题、层层推导突破难点、前后呼应解答问题、应用知识课堂练习、拓展思维延伸课堂。教师在各自教授的专业课程中分别优化教学设计并不断完善，执行顺序可以根据教授内容的不同而有所调整。
1、2改进教学方法
结合专业特点将全部专业课程按照年级进行顶层设计，大学二年级通过3门专业基础课程提高学生自主学习的能力，大学三年级通过7门专业课程培养学生探究学习的能力和思辨能力，大学四年级通过3门专业课程提高学生解决实际问题的能力，以便为完成毕业设计奠定良好的基础。以理论和实践相结合为中心，倡导自主性、研究性和创造性的学习。授课过程中，授课内容上充分体现理论和实践的紧密联系，引导学生在学习过程中积极思考；授课方法上多采用启发式、讨论式及案例分析式等教学方法，以促进学生对基础知识的理解，能够运用知识创造性解决实际问题。教学方法的改进，不仅要求教师具备创新意识和积极进取的精神，还要求教师具有很强的工程实践能力［6］。本着继承和创新的原则，对大学二年级的电工与电路分析、模拟电子技术、电子技术实验3门课程的教学内容进行整合和规划［7］，挑选出一些适合自主学习的知识点或者课程章节内容。如在电工与电路分析课程中，结合4大模块（电阻电路的时域分析、动态电路的时域分析、动态电路的变换域分析、电机原理）的教学基本内容所涉及的知识结构，挑选出“无源器件的认识”、“步进电机的原理及应用”、“常见电机原理及应用”、“对偶性的理论知识与分析方法”、“含受控源电路分析方法的总结”、“戴维南定理的应用意义”、“相量的定义、使用和意义”、“MATLAB在电路分析中的应用”、“使用Multisim进行电路仿真”、“一阶电路和闪光灯电路的原理分析及仿真”和“RLC电路的动态特性综合研究与仿真”共计11个知识点，培养学生自主学习的能力。首先在授课前，将相关学习资源上传至各课程的网络平台上，提出若干个难度适中的问题，并对自主学习提出具体的要求。然后根据学生意愿或随机分成几个小组，每个小组针对某个问题查阅文献资料，通过对所查资料的分析、整理、归纳，制成PPT课件。前期准备好后，在课堂上每小组派出代表分别演示并讲解10min左右，教师与学生共同针对其演讲的内容进行提问和讨论。最后教师对所涉及的知识范围和讨论热点进行总结，并对学生讲不清楚的或者理解有偏差的问题进行补充和更正。这个过程以学生自主学习为主，教师起辅助指导作用，可以事先讲解课题分析的方法、提供必要的相关资料、介绍必备的专业背景知识，既要让学生领会课程的知识重点和应用领域，又要充分激发学生的学习兴趣。大学三年级有信号与系统、数字信号处理、脉冲数字电子技术、医用传感器、单片机原理与应用、电子学测量方法和电子工艺实习7门课程，在理论课的教学方式上，采取教师讲授与学生交流讨论并重的方法进行。针对基本原理知识，教师重点讲授，采用启发式、推理式及案例分析式等教学方法，引导学生积极思考，激发学生的学习热情和兴趣。如在数字信号处理课程中，将功能电刺激研究课题的成果作为一个实例，讲授功能电刺激实现膀胱排尿功能障碍治疗的原理和方法，并加深医学信号处理理论在本专业领域的重要作用。例如，在信号与系统课程中，将拉曼光谱研究课题的成果作为讲授卷积和反卷积的一个实例，将公式和概念与实际应用结合起来，通过反卷积解决基地信号不一致的问题，确保信号处理和特征提取的可靠性，为实现疾病的可靠诊断提供条件。如在脉冲数字电子技术课程中，利用“雨课堂”平台，新增“发现生活中的数电”专题，引导学生自主学习生活中比较常见的数字电路应用实例，介绍其电路功能、电路结构、工作原理、应用范围等。又如在单片机原理与应用课程中，教师在课堂上现场演示“电子节能定时转换器”等工程产品工作过程，帮助学生通过实践体验，进一步理解单片机功能和工作原理，同时引导学生观察学校食堂切面机器人等日常场景中的应用，以及观看该领域最新流行技术（Arduino开源硬件平台）应用视频，自行分析感兴趣的单片机应用实例的工作原理、可能出现的问题等，从而加深对知识点的理解和掌握。在实验教学中，针对基本原理设计实验方案及技术路线，主要采取探究型教学方式，通过讨论交流，让学生主动探索知识、培养创新思维和思辨能力。如针对数字信号处理课程的实验教学内容，采用探究式教学方式，改变传统实验过程，以教师为主导，结合理论课教学内容，合理地设计实验方案，以学生为主体展开实验，使过去被动式的实验教学方式变为学生主动设计实验过程，独立完成实验内容，并撰写论文式实验报告进行归纳和总结。整个实验过程相对独立、开放，从实验的预习、操作到最终的实验报告撰写全部以学生为主体，一方面可以更好地与理论课内容相结合，验证相关原理和方法，达到提高教学质量的目的；另一方面加深了学生对所学知识的理解，激发了学生的学习兴趣，培养了独立分析问题、解决问题的能力。依据大学四年级的医学仪器原理与实验、嵌入式系统原理与应用、临床工程学3门课程特点，给学生提供若干个小项目，在学生明确要解决的问题后，教师指导学生对项目需求进行详细的分解，同时列出要用到的专业知识点，引导学生寻找每个问题的解决方案和技术路线。将解决问题的实践与理论的知识点密切结合，这种项目式学习、协作式学习或问题式学习对于促进学生深刻理解专业知识并解决实际问题具有重要意义［8］。学生边学习边设计，逐步实现项目的全部功能。如在嵌入式系统原理与应用课程教学中，涉及嵌入式文件系统和Android嵌入式系统及应用开发的理论部分，配合Android界面设计实验和Android应用程序设计及医疗平板应用实验两个综合性项目。最终要求学生设计一个人机交互UI界面，并对学生的设计成果，检查验证其正确性和可靠性。同时，借鉴国内外生物医学工程教育教学经验，结合医学院校的特点，从创新实验室和第二课堂、学生科研训练等方面开辟生物医学工程专业课外教学的形式和内容，以弥补课堂教学的不足，为培养合格的、创新的应用型人才提供帮助［9］。
1、3改革考核方式
区别于传统的“一张试卷定乾坤”，为了促进自主学习的开展，对学生的学业进行全方位考核。结合调研学习的情况，加大过程考核的比例，拟定各门课程的考核方案。加大专题讨论、探究学习、项目设计等学习模式的比重，注重学生在整个学期的过程考核，激励学生在学习过程中逐步培养各项能力和素质。如电子学测量方法课程的考核方案为综合考察，即实验占30％，协作学习占30％，闭卷考试占40％。协作学习有两部分内容，第一部分为电子测量的新进展和新应用，第二部分涉及示波器原理及测量方法。要求以小组为单位，课下自主学习，课上汇报讨论。图2所示是这门课程协作学习组内自评评分表，图3是这门课程第一次协作学习的课堂汇报评分表。这两部分的成绩，再加上学生完成课下自主学习，并在BlackBoard网络教学平台上网络课程中按时提交PPT的成绩，共同构成协作学习的成绩。
2教学改进成果
进行教学模式改革3年来，收获了良好的教学效果，学生网络评教成绩均在93分以上，同时积累了一些教学改革成果。如电工与电路分析、模拟电子技术、脉冲数字电子技术、电子技术实验课程梯队，累计共获批7项校级教改项目，发表4篇教学文章。又如单片机原理与应用、嵌入式系统原理与应用课程梯队，连续获得网络课程建设、在线开放课程等4个校级项目的资助，发表了3篇关于这两门课程的教学方法探索文章，指导本科生多次参加全国大学生生物医学工程类创新设计竞赛并获奖。再如信号与系统、数字信号处理课程梯队获批2项校级教改项目，发表5篇与教学改革相关的文章，梯队教师荣获2016年全国大学生生物医学工程类创新设计竞赛优秀指导教师和2017年第九届挑战杯首都大学生课外学术科技作品竞赛优秀指导教师的荣誉称号。
生物力学与医学工程范文6
关键词：螺旋形 钢板内 影响因素
【中图分类号】R-3 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1879（2012）11-0385-02
1 钢板的长度
螺旋形骨折属于不稳定型骨折，因骨折段相对较长，在钢板固定不够坚强情况下，伤肢受到综合外力的影响，骨折块间产生微动，必然导致钢板的松动疲劳、弯曲或折断[1，2]。钢板的选择长度应在螺旋段长度加上骨折段平均直径的五倍以上，才能抵抗一定的剪应力，达到有效固定[3]。通过生物力学试验，当钢板长度少于上述标准时，由于杠杆的原理，骨折段内由近端到远，行成为多个杠杆的支点，在内在拉力及外在应力作用下，产生的较大侧方合力及扭力，均集中于骨折螺旋段的钢板上，致使钢板弯曲变形或断裂。同时由于骨折段支点应力较多，致使骨折段微动频数增加，对骨折愈合产生不利影响。
2 钢板的位置与帖服程度
钢板安放的位置对钢板所要承受的载荷是不相同的，钢板安放张力侧时，抵抗外界载荷时变形最小[4，5]。当钢板置于压力侧时，对侧的皮质骨在弯曲压力的作用可出现皮质分离现象，使生理载荷偏离骨折截面的中心，大部分重力经过钢板传递，最终导致钢板变形或断裂，因此，在皮肤条件允许的情况下钢板应安放在张力侧[6]。螺旋骨折靠近长骨骨端时，其稳定性与钢板-骨骼帖服程度相关，当骨折段帖服差时，生理载荷于骨折段时双向传导，其中作用于钢板侧，由于钢板的弹性固定，对侧骨质随着弹性固定而产生微动现象，降低钢板了内固定的稳定性，同时皮质骨的微动，对骨折愈合长生了不利影响。
3 螺丝钉数目与位置
赵志文等认为[1]，骨折线远端或近端第一枚螺钉缺少时，可使空钉处的钢板上的应力增加一倍，临近螺钉上的应力也增加20%；通过生物力学测定，螺旋形骨折段内钢板应力相对于一般横断骨折钢板应力每间隔1个螺钉孔，均增加25%以上。钢板两端螺钉缺少时应力值增加很小。钢板上应力增加的部位一般位于螺钉缺损处及螺旋形骨折段内，而螺钉上出现应力集中的位置在与空钉临近的螺钉上。抵制扭转载荷，螺丝的数目是最重要的因素。李浩等[7]认为已定钢板长度及工作长度，螺丝钉数目对钢板中央应变及抗变刚度无明显影响，但钢板总应变可能增加。在螺旋形骨折的骨折段内，不必要上较密集的螺钉，选择垂直于骨折线的、较对称的钉孔上钉，减少异物干扰，促使自发性骨折愈合，避免在螺旋形骨折段内造成医院性的人为骨折。另外，钢板和骨皮质的距离要保持很近，使用较长的钢板以保证足够的轴向硬度。
4 螺旋形骨折的长度
螺旋形骨折属于不稳定性骨折，其螺旋骨折段的长度与钢板的选择也有特别的要求，一般来说，螺旋骨折段越长，稳定性越差。钢板固定时，作用螺旋段内螺钉受力不均匀，通过生物力学测定，选择钢板长度应超过螺旋段长度的2倍以上，方可平衡力臂，克服旋转应力。为了减少短力臂的作用，可选择1枚拉力钉与螺旋段中部，垂直于骨折线固定，同时骨折段压力侧的骨膜及血运应加以保护，促进骨折愈合。
5 钢板加钢丝固定方式
在临床实践中，因螺旋形骨折段相对较长，为欲解剖复位，将骨折段全部游离，用钢丝单独固定碎骨块，或者在钢板固定后为加强稳定性，再用钢丝缠绕固定。虽然术后X线片显示基本解剖复位，但在术后行功能锻炼时会出现钢丝松动，失去固定效果，再因骨膜广泛剥离，影响了骨折局部血运及骨痂生长，导致骨折延迟愈合[7]。所以在处理螺旋形骨折的手术中，不宜用钢丝单独固定碎骨块，可用钢丝临时固定达到解剖复位，再放置钢板以加强固定，然后去除钢丝。或者先用拉力定临时复位固定，再上钢板固定，均能达到坚强的内固定。对碎骨块的处理尽可能用螺钉固定，或用克氏针固定，最好不用钢丝，防止将来取内固定物时钢丝埋入骨痂，导致钢丝断裂或取出困难。
6 应力遮挡
手术后，在外力及内力作用下，应力集中于钢板及骨折处，易引起钢板折断或再骨折发生。在骨折端的横截面上，钢板仅占整个横截面的不足四分之一，螺旋形骨折不同于一般横断骨折，加之螺旋形骨折致骨折段长度的增加，钢板的弹性模量比骨组织大许多倍，这便使得载荷及应力应变重新分配。较高弹性模量的钢板必然承担较多的载荷，因为任何横截面上的总负荷总是相同的，这便使大多数应力集中在占较小横截面积的钢板上。随着不断的负重，长期、反复承受较大载荷的钢板，必将造成疲劳，导致断裂。另一方面，对于螺旋骨折段的骨质来说，也因出现应力集中而再骨折。骨的愈合要经历血肿机化、原始骨痂形成以及骨塑性改造三个阶段。其中，骨塑性较为漫长，骨质中的骨小梁为适应骨的力学需要进行调整和改变其排列，使骨折痕迹在组织学上完全或接近消失，恢复其正常的生理力学结构[8]。而在此之前，骨折处仍然是一个力学结构的薄弱区，强度低于健康骨组织。但在单位面积上承受的应力常超过正常应力的好几倍[9]。因此，用力不当，即使轻微的外力，也能因应力的集中而发生再骨折。所以，在骨组织完全修复以前，告知患者注意保护患肢，避免过早负重活动，对预防断裂无疑是有积极意义的[10]。
7 功能锻炼
功能锻炼是促进骨折愈合、恢复关节功能的重要手段，功能锻炼要有度有节，用力不当会在骨折端产生应力，引起内固定松动、失效、钢板断裂，进而影响骨折愈合。只有通过临床和X线证实的情况下，才能完全负重[11]。骨折愈合和内固定失效实际上是一个竞赛过程，功能锻炼可改善血液循环，促使骨折在内固定失效之前已愈合，避免内固定失效，因此必须要明确“骨质必须保护内固定”这一概念。
参考文献
[1] 赵志文，刘迎曦，张军等.加压钢板固定术后内植物失败的生物力学分析[J].医用生物力学.2003，3，18（1）：50-51
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