骨折を固定する機械の特性を知りたいのですが・・・

質問

現在、整形外科の医師をしています。
そこでちょっと生じた疑問について回答願います。
骨折の治療として、創外固定というのがあります。骨折部にちょくせつプレートなどをあてるのではなく、その前後の骨にpinを挿入して、そのpinを金属のbarにて連結して骨折部を安定化するものです。bar自体は非常に強固ですから、ほとんどゆがみなどはpinの撓みで生ずる訳です。そこで、骨からbarの距離を変化させると、捻り強度と曲げ強度がどのように変化するかを知りたいのです。直感的には、骨からBARの距離を大きくすると、曲げ強度（骨の両端を固定して、骨折部を上から圧迫した時の骨折部の変形度）や捻り強度（骨の両端を機械で捻る）は低下するような感じがします。しかし、実験では　曲げ強度は逆に上昇し、捻り強度はbarの距離には関係せずに一定の値をとります。これを数学・物理的に証明するにはどうしたらよいのでしょうか？ベクトルなどを使用するとわかりやすいのでしょうが、そのような知識はすっかりなくなりましたので、どなたかご回答宜しくお願いいたします。

回答No.1

stomachman

わかんないです。

ですが、仮にプレートと骨が密着している状態を考えてみます。すると、設問の仮定に依れば、変形するところは全くない。つまり剛体ですから、曲げ強度も捻り強度も無限大ってことになります。

実験の条件：プレートは一つか、プレートとピン・ピンと骨の接合はどうなっているか、どちらから力を掛けたか、骨の両端は自由端なのか固定されていたのか、変形したのは確かにピンだけか、など、もう少し詳しい事が分かれば或いは何か知恵が出るかも。

お礼

ありがとうございました。
文書だけでは条件の設定および仮説をうまく説明できませんでした。

この問題については、物理専門の人に聞いてなんとか説明できました。
お手数をおかけしました。