應力–應變曲線 (Stress–Strain Curve)
應力–應變曲線 (Stress–Strain Curve)
為確保皮瓣的存活力與成功，必須考量皮膚的生物力學特性 (biomechanical properties)。如同所有材料，皮膚具有獨特且具特徵性的生物力學特性，其中最重要的是應力 (stress) 與應變 (strain)。在皮膚外科中，應力 (stress) 定義為單位橫切面積所施加的力，而應變 (strain) 則是當對皮膚施加特定力量時，長度的變化量除以原始長度 (Table 20-1)。
應力與應變之間的非線性關係可用應力–應變曲線 (stress–strain curve) 來呈現。皮膚此種非線性／非彈性特性源自其結構成分，主要為膠原蛋白 (collagen) 與彈性蛋白 (elastin)。在曲線的彈性期 (elastic phase, Zone I)，皮膚內隨機排列的彈性纖維與膠原纖維開始延展，並朝施力方向重新排列。此初始變形以極小的力即使組織延長，幾乎呈線性或彈性。在曲線的塑性期 (plastic phase, Zone II)，隨著力量持續施加，延長亦持續進行，更多膠原纖維變得與施力方向平行排列。在曲線的斷裂期 (breaking phase, Zone III)，膠原纖維被最大程度地拉伸，延長變得受限。3–7 在此最終階段，由於完全拉伸的膠原纖維具不可延展的本質，即使施加大量力量也僅能使組織產生極小的延長。8 理解此應力–應變曲線對皮瓣設計至關重要，因為如曲線 Zone III 所見的高傷口閉合張力 (wound-closure tension) 會增加組織壞死 (tissue necrosis) 與皮瓣失敗的風險 (Fig. 20-2)。
圖 20-2：應力–應變曲線 (stress–strain curve)，呈現皮膚被拉伸時的非線性特性。在彈性期 (elastic phase, Zone I) 以極小的力即發生初始延長，在塑性期 (plastic phase, Zone II) 發生漸進性延長，而在斷裂期 (breaking phase, Zone III) 即使再施加力量延長亦停止。
表 20-1：應力與應變 (Stress and Strain)。