2022年2022年骨折的修复 .pdf

《2022年2022年骨折的修复 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年2022年骨折的修复 .pdf（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、骨折修复的研究进展骨折愈合是一个极其复杂的生物学修复过程，而且受到许多因素的影响。尽管目前 AO 钢板和交锁髓内钉的广泛应用，使骨折治愈率有所提高，但仍有约 5%10%的骨折因各种原因发生骨折延迟愈合和不愈合。特别是开放性骨折，其骨折不愈合发生率高达5%17%。因此，如何促进骨折愈合一直是骨科领域研究的热点，如电刺激、超声波及BMP 诱导成骨等研究均取得了一定的成效。随着人们对骨折愈合研究的深入，对骨折的基础研究和治疗业已进入了分子生物学时代，然而，有关骨折愈合的细胞学和分子生物学机理尚未完全明了。因此，这些新的理论和技术尚不能完全解决骨折的临床治疗所面临的所有问题。对骨科医师来说，正确合理地

2、选择骨折的治疗方案，尽可能降低骨折延迟愈合及不愈合的发生，就必须了解骨折愈合过程、愈合方式、骨折愈合影响因素等方面的新理论，以指导临床实践。第一节骨折愈合方式骨的结构和组成骨主要由骨细胞和细胞外基质组成。骨基质中包含的骨矿物质，具有很强的抗压缩和抗压能力。骨基质的组成主要是I 型胶原，它不但使骨质坚硬而且使骨有一定的弹性。骨膜覆盖于骨的表面，参与了骨折修复的过程，它包含了两层结构，外层为纤维层，内层为富含细胞和血运的生长层。婴儿和儿童的骨膜比成人厚，且血运好，因此在骨折修复的过程显得十分活跃。骨组织中存在良好的血供、神经和淋巴回流。骨组织在形态上可以分成皮质骨和松质骨。长骨干基本为皮质骨组成，

3、长骨的干骺端、短骨以及扁平骨的骨皮质非常薄，基本上为松质骨组成。这种组织结构分布上的差异使骨折愈合的方式有所不同。编织骨也称为未成熟骨，板层骨即为成熟骨，它们的机械特性和生物学特性彼此不同。骨折修复最初是先形成编织骨，而在骨折塑形时被板层骨所替代。与板层骨相比，编织骨的基质胶原排列紊乱，骨矿化分散且不规则，在X片中容易与板层骨相区别。由于编织骨的胶原排列紊乱、骨矿化不规则以及含有较多的细胞和水份，因此编织骨的内在强度和硬度比板层骨低且受力后易发生形变。骨折的 II 期愈合传统的骨折治疗主要是通过骨折复位后给予并不十分充分固定，在X 线上一般可以见到骨折断端吸收，骨痂形成和再塑性的过程，在组织学

4、上也可以见到骨折的愈合过程经历了血肿机化、骨痂形成和塑型改建三个阶段。因此我们把这种骨折愈合方式认为是骨折的II 期愈合。1、血肿机化期外伤可以引起骨、髓腔、骨膜和周围组织内血管的破裂，而在骨折断端周围形成血肿，血肿机化是骨折愈合的第一阶段的反应。实验研究表明清除骨折端的血肿可以使骨折愈合的速度减慢。这就提示血肿的形成是有利于骨折第一阶段的愈合。开放骨折和骨折切开复位干扰了血肿的形成可以使骨折愈合速度减慢。一般认为，骨折端血肿提供了一个纤维凝块有利于间充质细胞进入，这些细胞在血小板和生长因子等物质的趋化作用下更易向骨折部位移动、增生进名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

5、 - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 而参与基质修复，在骨折愈合的第一阶段起重要作用。进入骨折部位的间充质细胞可以分化为软骨细胞或骨母细胞。当血肿机化时，骨折断端的微环境是酸性的，这在修复早期可以影响细胞的生物学特性，随着修复过程的进展，PH值逐渐变成中性、弱碱性。当PH 值达到碱性磷酸酶最佳活性所需时，可以引起骨折断端骨痂的矿化。形成纤维性骨痂而将骨折端初步粘连在一起。这个过程大约在骨折后 23 周完成。2、骨痂形成期在这个阶段，骨折的修复主要是通过膜内化骨和软骨内化骨的方式

6、来完成的。皮质骨内外骨膜上的成骨细胞、成软骨细胞和成纤维细胞不断增殖，通过形成内外骨痂，不断进行钙化沉积，不断骨化，以编织骨的形式形成新骨。而骨折断端因复位固定不充分，则以纤维组织和软骨组织修复，当内外骨痂形成连续骨痂时，断端的活动消失，这时就可以通过软骨内化骨，最终都达到骨性愈合，骨折端的间隙亦消失。软骨内化骨的机制不十分明确，目前认为与骨矿物质转移和过饱和析出沉淀有关。软骨的矿化可以引起软骨细胞的退变和死亡，继而破骨细胞随着毛细血管长入引起钙化软骨的部分吸收，并在原位形成编织骨。这时，在骨折周围可以形成多种形态的组织，包括钙化的软骨、来自软骨的编织骨和直接形成的编织骨。内外骨痂的融合意味着

7、原始骨痂的完全形成。这一阶段一般在伤后610周完成。3、塑性改建期随着编织骨被具有哈弗管系统的板层骨替代，原始骨痂逐渐被改造为成熟的板层骨，达到坚固的骨性连接。并根据人体的使用需要，按Wolff 定律，应力刺激部位新骨形成和无应力刺激部位骨吸收，使骨形成一定的形状和排列，以重建正常骨的功能。在这个过程包括有破骨细胞和成骨细胞在这个过程中发挥了重要的作用。骨折 I 期愈合骨折 I 期愈合也被称为骨折直接愈合，其组织学特征是以哈弗管系统直接修复骨折。 X 线特征是骨折周围不形成外骨痂，细小的骨折线逐渐消失而没有骨折线增大的过程。 Danis将这种情况描写为骨折断端之间的“焊接”。没有骨痂形成的骨折

8、愈合通常被认为骨折是绝对稳定的。理论上讲，这种情况只有在骨折被精确的解剖复位，并通过拉力螺钉或加压钢板在断端间进行加压时可以产生。但是，在显微镜下，骨折不可能被复位的完全精确，这就可能在断端间产生间隙，因此必须断端间有足够的接触，以保证骨折端在受到外力时仍能够保持稳定。要达到骨折的一期愈合，进一步的条件就是骨折区域要有足够的血液供应。正如 X 线片所示的那样，在组织学上也确实没有骨痂形成，这在一项犬的实验研究中被证实。将犬的桡骨作横行截骨，并用加压钢板作坚强内固定而尺骨保持完整，术后进行完全负重。每周一次的X 线摄片显示没有骨痂生长的直接愈合，组织切片的观察也证实了这点。由于将相对较厚的钢板固

9、定在有一定生理弧度的桡骨上而未进行预弯，因此加压仅在靠近钢板的一侧产生，而在钢板对侧的骨折产生了0.20.5mm的间隙，这就给了我们一个研究紧密接触愈合和缝隙愈合的一个良好的实验动物模型。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 缝隙愈合一个稳定的间隙，在受伤后的较短时间内就可以有血管和间质细胞的长入，骨母细胞在数天后就开始分化并在骨折端形成骨样组织，一般骨断端没有破骨细胞引起骨吸收的现象。如果间隙为150um200um，

10、间隙可以完全被板层骨替代。如果间隙稍大但小于1mm 时，最初可以有编织骨填充，而以后由板层骨来替代，但通常需要46 周。更大的间隙则需要更长的时间，愈合也往往先在间隙的表面形成骨痂。这种情况多出现在内植物取出后的螺钉孔处。如果间隙愈合成功，数星期后就可以在骨折处通过直接愈合形成骨性连接。然而，有时并不能在骨折处形成骨性连接，这可以是由于新生的骨组织在组织形态和机械特性上与正常的骨组织不同，也可以是由于骨折断端存在部分骨组织的缺血坏死，这种修复组织和缺血坏死的骨组织最终都需要通过哈弗氏管系统改造塑性才能转变成正常的骨组织，这种皮质骨的重建过程是骨直接愈合的另一种形式。接触愈合早期有人对通过解剖复

11、位和加压而产生的直接愈合方式表示怀疑，因为断端的紧密接触妨碍了细胞和血管的长入。但是组织学发现基本多细胞单位（Basic multicellular units,BMU ）可以通过骨折线从骨折一端直接长到另一端。但在先前的一段时间里，错误的将这种骨折接触愈合方式作为骨折愈合的主要标准。通过动态的组织学研究观察发现，骨痂的改建是一个非常缓慢的过程，在骨折后较长的一段时间后开始，并受到破骨细胞吸收率的影响，因此有人认为骨的直接接触愈合是骨折理想的愈合方式，它避免了漫长的骨痂改建过程。然而，这种假设完全忽视了最早和最快的愈合方式间隙愈合，间隙愈合在骨直接愈合中起到了重要的作用，因为存在间隙的区域要比

12、接触区域大得多。但是，接触区对骨折稳定来说是不可少的，同时它也使的间隙变的稳定。因此骨折通过断端加压所得到的愈合实际上是间隙愈合和接触愈合共同作用的结果。第三种愈合方式第三种骨折愈合方式是指骨折在获得良好的复位、合理的固定和积极的功能练习中出现的一种优化的骨愈合方式，即骨折断端是直接修复，同时通过膜内化骨的方式形成少量外骨痂。在骨折愈合过程中，X 显示没有可见的骨吸收征象，并有少量连续外骨痂形成。动物实验模型的组织学显示骨折端皮质骨间是以板层骨直接修复，皮质骨内外有少量编织骨。第二节骨折愈合的生物学和力学研究一般来说，物体的强度与其几何形状和内在的材料强度有关。如果几何的截面大，那么其内在材料

13、的强度就算较低，该物体也能达到较高的的强度。这个原理同样适用于骨折的愈合，编织骨和钙化的软骨，虽然其强度比板层骨弱得多，但它形成得非常快，且其直径比正常皮质骨大，因此几乎可以达到甚至超过正常骨强度水平。在临床上，治疗骨折的一个原则是使骨折断端稳定。但现在开始认为绝对坚强的内固定并不是我们所期望得到的机械性干预，因为它有两个潜在的缺点：内固定物引起应力遮挡导致的骨吸收和由于骨折断端间没有活动导致骨痂形成少。因此，一定的轴向负荷和微动对骨折的愈合还是有利的，但是多少微动合适，目前尚不知道。比如肋骨的愈合可以存在较大的活动，但这种活动对胫骨骨折显然是不合适的。因此我们使用刚度较小的材料，如钛合金材料

14、往往名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 可以增加骨折端的一些微动。犬股骨骨折的动物实验表明，用钛合金进行固定因应力遮挡效应引起的骨皮质吸收仅为用不锈钢钢板固定的13。就如前面所述，间隙愈合需要稳定的环境才能起作用，如果骨折块间有活动就不能产生间隙愈合。很小的间隙对直接愈合来说是需要的，但如果断端间有微动，这就非常危险。微动是指骨折块间很小的，几乎不能被肉眼所见的活动，但可以破坏缝隙内的细胞和血管。骨折块间的微动可以导

15、致骨吸收。这个观点已经被临床试验所证实。一旦出现一个不稳定的间隙，来自内外骨膜血管的破骨细胞就会进入骨折间隙，在断端间产生骨吸收，使断端间的缝隙加大。在这种情况下，螺丝钉和钢板的固定就会显得不合适，因为这些内固定物使间隙持续存在并且阻止了骨折端间的应力通过，从而容易使骨因缺乏应力刺激而导致骨质疏松，同时内固定物所受的应力增加，这就非常容易造成内固定物疲劳和松动。由于骨折部位没有外骨痂，骨的截面积小，骨密度低，骨愈合后的抗弯、抗扭强度也低。但解剖复位和坚强内固定可使关节行早期功能锻炼，因此在治疗关节内骨折时，解剖复位、坚强固定及骨折的I 期愈合仍是所期望的。骨折的 II 期愈合是基于骨折断端相对

16、不稳定，随着肢体活动局部有不同程度的活动，如果活动适当，骨折部位形成连续的骨痂，骨的外径增加，抗弯和抗扭的截面模量呈几何数增加，因此II 期愈合的骨质强度明显大于I 期愈合的骨质强度。但是，由于骨折II 期愈合时，膜内化骨是其主要修复方式，而骨折断端间是通过软骨内化骨来完成的，如果复位固定不牢或活动度过大，则易至骨折移位、畸形愈合及内固定破坏，甚至形成骨不愈合或假关节。许多研究表明，骨折在解剖复位或接近解剖复位时，早期达到相对的坚强，断端没有明显的骨吸收，没有外骨痂或仅有少量外骨痂，中期肢体负重后转为弹性固定，不影响压应力传导，可促进外骨痂形成和骨塑性，骨愈合后的强度高，取出内固定后不易发生在

17、骨折。对骨折的愈合来说，最理想的是有一个负荷的转移，也就是骨的负荷逐渐增加，而固定物的负荷逐渐减少。这种负荷的转移可以通过不交锁髓内钉或交锁髓内钉动力化或外固定支架来实现，可吸收材料的使用也是一个较好的选择，但它在体内被吸收降解的速度控制、降解产物的组织学反应以及如何保证降解时内固定系统强度下降与骨折自身愈合内稳定形成间的同步等问题尚不解决。钢板螺丝钉则很难实现这种负荷的转移。国内戴克戎等通过在钢板螺孔内植放超高分子量聚乙烯垫圈，构成应力松弛接骨板，旨在通过粘弹性材料垫圈的蠕变，使整个固定系统的固定强度逐渐下降，骨折端逐渐承受应力的刺激以满足骨折愈合后期骨痂改建的力学需要，这在动物实验研究中已

18、取得一定的成功，但如何调节其应力松弛使之满足临床不同病人、不同部位骨折的需要，仍需要进一步深入研究。第三节骨折不愈合骨折端间不能有骨来连接，我们就称之为骨不愈合。Weber和 Cech提出的根据骨折部位有无生物学反应，将骨不愈合分为有活力的和无活力的。这里我们主要讨论有活力的骨不愈合，特别是肥大性的骨不愈合。肥大性的骨不愈合被认为是骨折断端不稳定引起的，它或多或少都有骨痂形成，骨吸收使断端间的间隙增宽，断端间的纤维软骨不能被正常骨化。基于X 线上骨痂形成的多少，分为象足状的骨不愈合和马蹄状的骨不愈合。这两种情况都是由于机械原名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -

19、- - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 因或技术原因引起的，对这两种情况的治疗是通过增加骨折断端间的稳定性来达到的。在组织学上，延迟愈合和所谓的自然愈合仅有轻微区别，骨痂形成非常明显，断端间主要由纤维组织和纤维软骨填充，并且纤维软骨骨化的过程非常缓慢。在骨折持续不稳定的环境下，纤维软骨较广泛的形成，可以发现软骨内骨化的停滞，在显微镜下可以作为骨不愈合的特征，使纤维软骨矿化变成了治疗骨不愈合的关键。对于肥大性的骨不愈合，坚强的内固定可以改变其放射学和组织学上的表现。在犬的动物实验中，在骨不愈

20、合的部位用钢板固定牢固固定，57周后骨折线就消失了。在后期，X 线上可以见到多余的骨痂逐渐被吸收，其余的骨密度逐渐增加，最后在先前的骨不愈合区形成皮质骨。在显微镜下可以见到被矿化的纤维软骨的密度非常高，这可能是在骨折愈合前骨折线消失的原因。纤维软骨的矿化可以产生裂隙，使血管长入，并在矿化的软骨中形成新骨。因此在临床上，许多骨科医师提出不管采用何种手术方法，都应该将骨折断端间的组织保留，以作为软骨内骨化的一个主要来源。第四节影响骨折愈合的因素影响骨折愈合的因素很多，包括血供情况、骨折的类型、所采取的治疗及全身的情况和疾病等等。而其中以局部血运和骨折的稳定性最重要。血运 长干骨的血供包括三部分，并

21、且彼此间相互吻合。来自滋养动脉的髓内血供系统是长骨干血运的主要部分。干骺端的血供系统主要是供应长骨的近端和远端的松质骨部分，并在髓内和髓内的血供系统交汇。骨膜的血供系统是有骨膜内的血管组成，特别是在筋膜和腱性附着部。这些血管的侵入可以为外13皮质骨提供血运，但在被软骨覆盖的骨质是缺乏外周的血供的。因此在软骨占很大比例的骨质中，由于缺乏骨外周的血运，容易在受伤后发生缺血坏死，如距骨、腕舟骨和股骨头。骨的静脉回流系统包括髓内静脉系统和骨膜静脉系统。髓内静脉系统主要是使髓内的和内侧骨皮质的血液通过与滋养动脉伴行的静脉得到回流。骨的动脉系统和静脉系统是在髓腔内的骨窦和皮质内的哈弗管系统内交汇的，但并不

22、存在毛细血管床。 Rhinelander发现静脉血的回流是从骨内膜到骨外膜，其压力也是从骨内膜的 20cmHg到骨外膜的 0cmHg 水柱递减。骨折对血运的影响取决于骨本身的血运和骨折的严重程度。移位很小的骨折可以使皮质骨中的血运破坏，骨折线附近的骨细胞可以发生缺血坏死，但是大部分的髓内的血运和骨膜的血运却可以保持完整，这时髓内的血供系统可以作为骨折周围骨痂血运的主要来源。但移位很大的骨折可以破坏皮质和髓内的血运系统，这是干骺端的血供和骨膜的血供就成为骨折周围骨痂血运的主要来源。Rhinelander认为在移位明显的骨折中，当髓内的血供系统和骨膜血供系统被破坏时，来自骨折周围软组织，特别是肌肉

23、的血供可能是骨痂形成的主要血供来源。在临床上也可以发现用血运丰富的肌瓣覆盖骨折时，可以增加骨折的愈合率。犬的动物实验表明，将节段性的胫骨骨折用血运丰富的肌瓣覆盖比单纯用皮肤覆盖的骨折愈合率高。在骨折后，骨折周围的血管发生增生和扩张，血运在受伤后的10天达到最大，并可以持续 4 月。远离骨折部位的骨质，在受伤后1 周其血运达到最大，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 随后逐渐减弱。一般的受伤后3 周，应该有血管通过骨折

24、线，如果血管造影发现 10 周后仍没有血管通过，就需考虑有骨不愈合发生的可能。钢板螺丝钉内固定虽然可以造成在其下方的骨质缺血，但并未妨碍其再血管化，有研究表明，这钢板置入造成的板下血运破坏是暂时的，多数在术后10周左右恢复。髓内钉可以造成髓内血运的破坏，但并不会妨碍来自干骺端、骨膜和周围软组织的血运。骨折的固定 固定是治疗骨折的三大原则之一，为了使骨折愈合，骨折断端必要的稳定是必需的。传统的石膏、牵引和夹板等固定方法容易引起肢体废用性萎缩、骨质疏松和关节僵硬，并且由于固定不牢靠容易引起骨畸形愈合和骨不愈合等情况发生。由此 AO 的理念开始引入中国，当时提出的内固定的四大原则是：骨折的解剖复位；

25、绝对可靠的生物力学坚强固定；保护骨折的局部血供；早期活动骨折邻近的关节，防止骨折病的发生。但是随着技术的广泛应用和研究的深入，根据 AO 原则进行骨折内固定的缺陷逐渐暴露。首先，粉碎性骨折和高能量骨折难以进行所谓的坚强内固定，其次，要使骨折解剖复位，不可避免地会影响周围的血供，在则，使用坚强的钢板固定后，容易引起钢板下的骨质疏松，取出内固定后易发生再骨折。由此，AO 学派对某些骨折的固定从原来的坚强的内固定逐渐演变为一生物学为主的固定（Bio-logical Osteosynthesis, BO）上来。主要表现在：功能复位；有效固定；避免植骨；减少内固定和骨折接触。为了使骨折尽快愈合，必须避免

26、干扰骨折部位及其周围软组织的血运。根据 BO 原则，骨折尽可能采用间接复位而不直接暴露骨折端，恢复长度和力线即可，保护骨折周围的软组织附着。但对关节内骨折，AO 学派仍然是强调采用解剖复位和坚强内固定。 骨折类型与愈合 高能量损伤的骨折：高能量损伤的骨折可以合并有广泛的软组织损伤、软组织缺损、骨折呈明显移位或粉碎、骨缺损及骨折部缺血。严重的移位和软组织的广泛损伤可以导致骨折愈合缓慢，其原因可能是广泛的软组织损伤可以增加组织坏死，并破坏局部血运，使有活力的间质细胞减少且阻碍了间质细胞和血管的长入。开放骨折：严重的开放骨折可以造成软组织损伤、骨折移位，有时还可以造成骨缺损。软组织广泛挫裂可以破坏骨

27、折端的血运，进而导致骨和软组织的坏死，阻碍骨折端血肿的形成，时骨痂形成变慢。早期使用血运丰富的软组织瓣覆盖创面有利于局部组织的愈合。开放的骨折还可以增加感染的机会，对感染的处理，包括在抗菌素治疗过程中进行骨和软组织清创，在骨折稳定和感染被控制的前提下，骨折时可以愈合的。经关节面的骨折：经关节面的骨折可以明显影响其愈合，关节滑液中含有可以将降解基质的酶，不利于原始骨痂的形成，因此可以影响骨折第一阶段的愈合。此外关节的活动容易造成骨折移位。尽管大多数的累及关节面的骨折都可以愈合，但仍有部分骨折发生延迟愈合和不愈合，特别是在骨折没有被坚强固定的情况下。由于限制关节活动可以造成关节的僵硬，因此临床上对

28、不稳定骨折尽量不使用跨关节的固定。通过内固定可以重建关节面的完整并允许在骨折愈合期间使关节有一定的活动。虽然累及关节面的骨折进行了良好的复位和牢固的固定，但由于关节内骨折受的应力较大且固定在松质骨中的螺钉易发生名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 松动，故骨折仍然有移位的可能。这种情况多发生在胫骨的远近段和桡骨的远端的粉碎性骨折。节段性骨折：长骨的节段性骨折，其中间骨折块的髓内血运被破坏，如果软组织受伤严重，骨外周的血

29、运也被破坏，就容易造成骨的延迟愈合和不愈合。胫骨的节段性骨折容易造成骨折延迟愈合和不愈合，而在股骨则相对较少，可能与其具有良好的软组织血供有关。这种类型的骨折在进行内固定时要尽可能保存中间骨折块的软组织覆盖。软组织嵌顿：骨折断端间有软组织嵌顿可以造成骨折不愈合，需要切开复位去除断端间的软组织并进行骨折复位。第五节促进骨折愈合的研究 骨折愈合的物理治疗 电疗：许多的国内外研究都证实了微量直流电对骨折愈合具有明显促进作用。Fridenberg等证明新骨主要是在阴极形成。目前常用的电机材料为铂金和不锈钢，电流强度的适宜范围为520uA。但由于它需在体内植入，有发生感染和引起异物反应的可能，因此在临床

30、上的应用受到一定限制。而脉冲电磁场也可以增加骨折的愈合，其基本原理是通过脉冲电磁场诱发导体中的电压和电流，该法无创伤，适应症广，但目前对脉冲磁场最佳强度和最佳有效波形的选择上尚不明确。其它的电疗还包括电容耦合电场疗法、静电治疗和中频治疗等，这些方法对骨折的愈合都有一定的促进作用。电疗也常被用于治疗骨延迟愈合和骨不愈合，其适应症主要是对那些对位对线尚可，有良好的固定，断端没有大的骨缺损和假关节形成的骨延迟愈合和不愈合。临床上最常治疗的是多段骨折或开放骨折最初用非扩髓交锁髓内钉内固定而产生骨延迟愈合的病人。有关电疗促进骨折愈合的机制仍不十分清楚，可能与下列因素有关：1、电流刺激的逆电压效应，即当给

31、骨组织施加电场时，正负极之间产生应力和应变，这种骨折断端间的应力有利于骨折愈合。2、电流刺激对细胞的作用，微电流可以导致细胞分化。 3、电流刺激可以改变骨细胞周围的微环境，使其有利于骨愈合。4、电磁场可以促进钙盐向阴极泳动并沉着，加速钙化过程，有利于骨痂形成。5、电刺激可以激活细胞内的cAMP 系统。 6、电刺激可以改善骨折周围的血循环。超声治疗：低强度、脉冲超声波有加快骨折愈合的作用。多数研究用的超声波频率为 0.51.5Hz，强度为 3050mW/cm2。治疗机制可能与超声机械压力波介导生物活性有关，其直接作用是通过细胞膜的机械变形，间接作用是通过细胞变形引起的电效应。激光治疗：骨折治疗的

32、激光功率场选用小功率，以二氧化碳激光为主。激光照射后可以引起骨折部毛细血管增多，调节细胞功能，使其成骨能力增强，加速胶原合成和钙盐沉积促进骨折愈合。磁场疗法：由实验发现静磁场有促进骨折愈合的作用，其机制可能为磁场改善局部血液循环及对骨细胞的直接作用。生长因子对骨折愈合的影响 转移生长因子 - ( TGF- )：TGF- 是一族具有多种功能的蛋白多肽，广泛存在于动物正常的组织细胞以及转化细胞中，其中骨组织与血小板中含量最丰富。TGF- 可以调节软骨细胞、成骨细胞、破骨细胞的增殖及不同细胞表型的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

33、 - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 表达等细胞活动。有研究通过骨痂组织体外培养发现：TGF- 在软骨痂区的mRNA 表达高峰出现在骨折后第14天，在硬骨痂区分别在骨折后第5、15天两度出现。 Lind 等通过建立成年兔胫骨中段骨缺损模型，缺损处植入可持续性释放的 TGF- 渗透泵， 6 周后观察结果显示： TGF- 可增加最大弯曲强度及促进骨痂形成胰岛素样生长因子 (IGF)：有 IGF- I 与 IGF-II ，分别为含有 70 个和 67个氨基酸残基的单链多肽。 IGF-I 可由成骨细胞产生并以自分泌方式刺激成骨细

34、胞增殖和基质合成， IGF-II 也可被骨细胞合成，作用与IGF- I 相似，但较弱。 IGF- I在体外可以促进破骨细胞的形成，刺激成熟破骨细胞功能活性，调节骨吸收，参与骨改建。 Andrew 等发现人正常骨痂早期肉芽组织形成阶段、软骨形成阶段至骨痂改建阶段均有IGF 参与。最近在犬的截骨延长试验中，发现骨痂中IGF-I的浓度明显增加，揭示了IGF 在骨愈合中发挥了重要作用。骨形成发生蛋白（ BMP）：BMP 为酸性低分子量糖蛋白， Urist 首先发现并制备出了牛的 BMP 粗提物。 BMP 可以诱导血管周围游动的间质细胞转化为不可逆性骨系细胞，从而可在骨骼部位与骨骼以外的任何部位产生软骨

35、和骨组织。目前，重组人BMP 促进体内骨修复的研究日益广泛，部分已进入临床应用前期。 BMP 修复骨缺损的主要应用形式时将BMP 与各类载体材料复合植入，已达到 BMP 缓慢释放，增强局部成骨作用。血小板衍生生长因子（ PDGF）： PDGF是由 A、B 两条多肽链组成的杂二聚体。可由血小板、肉芽组织被动释放，或有巨噬细胞、成骨细胞谱系产生，是骨细胞的潜在性细胞调节剂。它既可以刺激成骨细胞的增殖、分化，又可调节破骨细胞的骨吸收，并可间接地诱导血管内皮细胞增殖与血管再生。将PDGF-BB 吸附于左旋聚乳酸膜用于组织引导再生材料，修复大鼠颅盖骨缺损，2周后可达完全骨性愈合。另外，PDGF还可通过刺

36、激前列腺素的合成而促进鼠颅骨的吸收，参与骨改建。微动对骨折愈合的影响 近年来，许多研究证实，骨折端控制性细微运动（micromovement）可以促进骨痂的形成和钙化，加速骨折愈合。但是如果骨折部的活动过大，超过了修复组织的耐受能力，则会导致骨折的延迟愈合或不愈合，所以运动量是关键。一般认为，长骨干骨折可能有一个原始裂隙应变的最适合范围。实验研究证明用 0.5Hz频率产 12mm位移的细微运动不会导致修复组织的断裂。但这并不意味着 12mm的微动就是一个最佳参数，事实上，不同部位的骨折愈合所需的最佳应变都是不同的。微动可以促进骨折愈合，但是其作用机理却不十分明确，可能与下列几方面的因素有关：1

37、、微动对骨组织细胞的影响：当骨承受负荷时，最先引起骨组织发生应变，骨组织细胞可以通过直接或间接方式感受这种组织水平的应变。体外细胞培养及体内研究表明，骨细胞可以感受机械应力的刺激，增加骨细胞、成骨细胞等的代谢活性，促进骨形成。当成骨细胞在生理应力作用下细胞内环磷酰苷（cAMP）及胰岛素样生长因子I(IGF-I) 活性显著增加，前列腺素合成增加，细胞分裂活跃等一系列变化。这些研究肯定了机械应力对骨细胞的刺激作用。此外，也有学者认为机械应力对骨细胞的影响与骨细胞感受组织形变产生的电磁场或压电效应有关。骨折愈合早期主要为纤维骨痂组织，纤维组织在应力作用下具有压电效应，由生物电产生，并可通过前列腺素E

38、2（PGE2）及 cAMP 作名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 为信使，转化为化学信号，影响细胞内活动，这时DNA 合成被激发，大量细胞从 G1、G2 期转入 S期，准备进行有丝分裂。可见，骨细胞对机械应力刺激的感受功能和压电效应，应该视为动促进骨折愈合的基础，微动可能正是基于上述理论将力学信号转化为分子或化学信号而调节和促进骨折愈合。2、微动促使 PGE2释放量增加：骨折后骨折端及其周围组织可释放PGE2，PGE

39、2具有较强的诱导成骨作用。Goodship等对实验性羊胫骨骨折骨痂PGE2的含量进行测定，发现坚强内固定组PGE2的释放量与完整胫骨组织内PGE2含量没有显著差别，而施加轴向位移2mm 组骨痂 PGE2释放量显著增加，并发现释放量与组织细胞应变的大小有关。这些结果表明微动可以促进PGE2释放，PGE2促进骨形成，可能是微动促进骨折愈合的又一机理。3、二次损伤促进骨折愈合：骨的原始损伤具有启动促进正常骨折修复的作用。有学者认为，在骨折愈合过程中存在二次损伤现象。骨折端的细微运动可引起骨痂的反复损伤，从而导致反复性骨折早期反应，释放许多生化介质，丝裂原、骨生成因子等，从而诱导局部间质细胞增殖，分化为成骨细胞或成软骨细胞。4、微动促进毛细血管生长：毛细血管的生长对骨折早期力学环境很敏感。适当的细微运动可以增加骨折区毛细血管的生长。毛细血管的长入为骨折修复区带来了更多未分化的间质细胞，这些细胞在有氧条件下或应力作用下不断分化为成骨细胞或成软骨细胞。此外，血管内皮细胞亦可转化为成骨细胞而直接参与成骨活动，因而进一步促进了骨折愈合过程。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -