損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理

損傷與骨折愈合生物學(xué)原理玉林市中西醫(yī)結(jié)合骨科醫(yī)院謝衛(wèi)信號：xiewein損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第1頁學(xué)習(xí)目標(biāo)骨折診療、治療、預(yù)后損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第2頁什么是骨折？（定義）骨折：骨承受過分載荷致使骨連續(xù)性中止，使骨支撐作用喪失，伴隨不一樣程度軟組織損傷，并有局部血運損傷。哈佛系統(tǒng)破壞、軟組織損傷，骨膜血運損傷、骨折端有壞死。應(yīng)用內(nèi)固定會深入損傷骨骼血運。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第3頁為何會發(fā)生骨折？（原因）創(chuàng)傷性急性慢性（疲勞性）病理性骨病造成骨強度↓（自發(fā)或輕微外力）正常不會造成骨折力量常見骨折疏松骨腫瘤（原發(fā)、轉(zhuǎn)移）骨感染（骨髓炎、結(jié)核等）各種成骨不全損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第4頁骨折需要治療嗎？損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第5頁骨折自然轉(zhuǎn)歸損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第6頁骨折愈合是機(jī)體對創(chuàng)傷性骨折生理性愈合反應(yīng)，以恢復(fù)骨骼完整性，是生物一個自然反應(yīng)。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第7頁人骨折后自然轉(zhuǎn)歸骨干關(guān)節(jié)內(nèi)外形、長度、肢體功效、關(guān)節(jié)功效損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第8頁骨折治療目標(biāo)恢復(fù)連續(xù)性支撐功效正常形態(tài)關(guān)節(jié)、肢體及軀干外形及功效損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第9頁骨折治療基本標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位、固定、功效鍛煉損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第10頁AO與BOAO1、骨折解剖復(fù)位；

2、骨折端間加壓、堅強內(nèi)固定；

3、無創(chuàng)技術(shù)；

4、早期無痛性功效鍛煉。

AO學(xué)說強調(diào)盡早復(fù)位，使骨折恢復(fù)解剖學(xué)上連續(xù)性和力學(xué)上完整性，手術(shù)要求盡可能到達(dá)解剖復(fù)位和堅強內(nèi)固定，這種觀點幾十年來被全世界廣泛接收，成為骨折治療AO標(biāo)準(zhǔn)學(xué)說。AO標(biāo)準(zhǔn)即使也含有沒有創(chuàng)操作內(nèi)容，不過，為了到達(dá)堅強固定和解剖復(fù)位目標(biāo)，經(jīng)常以嚴(yán)重?fù)p傷骨血供為代價，無創(chuàng)操作實際上是不可能。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第11頁針對上述情況，AO學(xué)者對其固定標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)性進(jìn)行反思后認(rèn)為,AO技術(shù)弊端主要是，過分追求固定系統(tǒng)力學(xué)上穩(wěn)定性，而未重視骨生物學(xué)特征。從上個世紀(jì)90年代初開始，AO學(xué)者Gerber、Palmar等相繼提出了生物學(xué)固定（biologicalosteosynthesisBO生物接骨術(shù)）新概念，強調(diào)骨折治療要重視骨生物學(xué)特征，不破壞骨生長發(fā)育正常生理環(huán)境。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第12頁BO1.

經(jīng)過骨折復(fù)位和固定以重建解剖關(guān)系；

2.

依據(jù)骨折個性特點和損傷要求，用內(nèi)固定或夾板重建穩(wěn)定性；

3.

采取細(xì)致操作和輕柔復(fù)位技術(shù)以保護(hù)軟組織及骨血供；

4.

患部及全身早期安全功效鍛練。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第13頁BO骨折治療必須著重與尋求骨折穩(wěn)固和軟組織完整之間一個平衡”（Palmar），重視骨生物學(xué)特征，最大程度保護(hù)骨折局部血供，而不騷擾骨生長發(fā)育生理環(huán)境，使骨折愈合速度更加快，預(yù)防各種并發(fā)癥發(fā)生。

BO概念下，骨折愈合并非象既往AO那樣追求一期愈合，而是二期愈合，這表明骨愈合方式并不主要，最短愈合時間和最好功效恢復(fù)才是目標(biāo)。

損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第14頁骨折愈合過程骨折愈合過程（人為分期）（3倍數(shù)）炎癥期（3w）：干細(xì)胞3w完成份化，3w后再手術(shù)因干細(xì)胞已完成份化，需從新等候新干細(xì)胞形成才能使骨愈合，故需植骨，要不纖維組織生長較骨組織快，從而占據(jù)骨折端妨礙骨愈合。 血腫→軟骨痂修復(fù)期（3w→3m）：軟骨痂→硬骨痂塑形期（＞3m）：適應(yīng)力學(xué)環(huán)境。Woff定律。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第15頁新鮮骨折與陳舊骨折3周損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第16頁Wolf定律Wolf定律：對一個成型骨骼來講，其本身成份定形與變形隨功效性壓力方向而定，其增加或降低質(zhì)量能夠反應(yīng)出壓力大小。骨骼是活東西，有其本身改變規(guī)律。骨力爭到達(dá)一個最正確結(jié)構(gòu)，即骨骼形態(tài)與物質(zhì)受個體活動水平調(diào)控，使之足夠負(fù)擔(dān)力學(xué)負(fù)載，但并不增加代謝轉(zhuǎn)運負(fù)擔(dān)。

wolff定律指出：骨骼生長會受到力學(xué)刺激影響而改變其結(jié)構(gòu)。用之則強，廢用則弱。

損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第17頁骨折愈合方式直接愈合：骨折端是靜止（絕對穩(wěn)定），骨折端間無應(yīng)力刺激，破骨細(xì)胞與成骨細(xì)胞呈錐形（子彈頭）經(jīng)過骨折端愈合，無骨痂形成。分接觸直接愈合和間隙直接愈合。絕對穩(wěn)定，堅強固定。間接愈合：骨折端有一定適當(dāng)活動，形成大量骨痂。是骨折自然愈合過程。相對穩(wěn)定，彈性固定。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第18頁為何會產(chǎn)生不一樣愈合方式損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第19頁影響骨折愈合原因血供：損傷后不能人為改變，但可保護(hù)未損傷部分。股骨頸、舟狀骨骨折后血供損傷不能逆轉(zhuǎn)。 生物學(xué)原因：生長和分化因子等。 化學(xué)原因：局部氧張力等。

力學(xué)環(huán)境 電磁刺激 超聲刺激 其它損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第20頁保護(hù)血供骨折后首選保守治療。保守治療對骨折愈合來說是最快，不深入損傷血運，不清理血腫。手術(shù)治療讓功效鍛煉與愈協(xié)議時進(jìn)行。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第21頁醫(yī)生最能影響原因力學(xué)環(huán)境力學(xué)環(huán)境對骨折愈合方式起主要作用，這也是進(jìn)行骨折固定基礎(chǔ)。在血供良好前提下，提供什么樣力學(xué)環(huán)境決定了會得到什么樣愈合方式。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第22頁不一樣骨折需要不一樣愈合方式關(guān)節(jié)內(nèi)骨折骨干骨折簡單復(fù)雜損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第23頁不一樣固定方式可得到不一樣愈合方式堅強固定彈性固定損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第24頁矛盾：骨折自然愈合過程與骨折固定穩(wěn)定性。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第25頁為何不一樣固定方式可得到不一樣愈合方式？損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第26頁骨折或損傷后局部會聚集許多干細(xì)胞以修復(fù)損傷。干細(xì)胞能否形成骨細(xì)胞取決于骨折位置力學(xué)環(huán)境。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第27頁1979年骨折塊間應(yīng)變（strain）理論（Perren和Cordey）：損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第28頁骨折塊間應(yīng)變（strain）理論（Perren和Cordey）：某組織在承受特定大小應(yīng)變量時發(fā)生斷裂或損傷，因而在超出這一應(yīng)變量水平區(qū)域不能形成這一組織。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第29頁應(yīng)力和應(yīng)變是影響骨折愈合主要物理量。應(yīng)變是不一樣物質(zhì)特征。不一樣物質(zhì)在同等應(yīng)力下產(chǎn)生不一樣形變，我們說這些物質(zhì)有不一樣應(yīng)變。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第30頁應(yīng)變（strain）＝△s/d損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第31頁全部活體細(xì)胞都有自己特征，有自己應(yīng)變。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第32頁不一樣組織在斷裂前能夠承受不一樣最大張力應(yīng)變，肉芽組織能夠承受100%應(yīng)變，纖維組織和軟骨組織承受應(yīng)變顯著降低，軟骨組織約為10%，致密骨組織只能承受2%應(yīng)變。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第33頁經(jīng)過加壓固定骨折取得堅強固定，在生理活動情況下全部應(yīng)力由鋼板承受，骨折端間不受應(yīng)力，無活動，骨折端間隙內(nèi)細(xì)胞（干細(xì)胞）無形變（＜2%），所以細(xì)胞成骨，骨愈合。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第34頁如固定不牢靠，骨折端在外力下出現(xiàn)活動，如形變在10%，則形成軟骨，軟骨連接。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第35頁如不固定或僅簡單外固定，骨折端在外力下出現(xiàn)活動，如形變在100%，則形成纖維，不愈合。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第36頁肉芽組織和纖維組織比骨和軟骨更能耐受變形。超出2%形變后骨組織不能形成，超出10%軟骨不可形成，但肉芽組織和纖維組織還能形成。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第37頁Perren理論前提微觀下有血供損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第38頁臨床見到：粉碎骨折打石膏比橫斷骨折打石膏輕易長。所以：越是粉碎骨折對固定穩(wěn)定性要求越低，越是簡單骨折對穩(wěn)定性要求越高。粉碎性骨折可耐受更大變形。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第39頁10%左右可形成骨痂損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第40頁骨折端吸收機(jī)理：增加（干）細(xì)胞量分擔(dān)形變，科雷氏骨折復(fù)位后骨折線消失，兩周后拍片又見骨折線而且有所增寬，之后又慢慢消失。當(dāng)間隙增寬時，對個別細(xì)胞拉力相對減低。骨折端吸收由活動引發(fā)，間隙變大，降低骨折端間隙間應(yīng)變。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第41頁在活體上用應(yīng)變梯度試驗驗證Perren理論：在不一樣應(yīng)變下骨痂產(chǎn)生量不一樣。不一樣擺動頻率也可改變骨痂產(chǎn)生量。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第42頁依據(jù)這一理論，局部骨折塊之間應(yīng)變和骨痂組織力學(xué)特征之間平衡決定了一期和二期愈合過程。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第43頁骨折塊間應(yīng)變（IFS）：骨折端之間相對移位。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第44頁只有IFS小于骨組織不發(fā)生斷裂所能承受應(yīng)變2%時，骨折才能愈合。假如骨折部位取得堅強固定，使IFS＜2%，骨折端原始細(xì)胞會向骨細(xì)胞方向改變，骨折端有骨單位經(jīng)過，為一期愈合。依據(jù)IFS＝IFM/d，骨折間隙增加會減低應(yīng)變。這就是臨床上所見骨折端吸收，以改變骨折部位應(yīng)變。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第45頁一期愈合需要較長時間。二期愈合符合自然過程。一期和二期愈合機(jī)制完全恢復(fù)骨骼正常力量和強度所需時間沒有顯著差異。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第46頁在骨折愈合早期（約3~6個月），外骨痂形成能夠在哈佛氏成骨進(jìn)行之前時期增加骨折部位強度，而這也是骨折二期愈合優(yōu)點。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第47頁當(dāng)應(yīng)用非堅強固定時，骨折以二期愈合機(jī)制進(jìn)行。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第48頁外骨痂：骨膜纖維細(xì)胞和成骨細(xì)胞增生形成凸出橋接骨痂，然后進(jìn)行逐步膜內(nèi)骨化形成骨性橋接骨痂。內(nèi)骨痂：在骨折部位血管損傷造成形成血腫，血腫進(jìn)行分化經(jīng)歷肉芽組織、纖維組織、纖維軟骨到透明軟骨，然后經(jīng)過軟骨內(nèi)骨化形成編織骨和板層骨。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第49頁骨折治療要重視：穩(wěn)定性和血運供給經(jīng)過骨折部位力學(xué)環(huán)境調(diào)整能夠控制骨折愈合。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第50頁什么時候選擇一期愈合或二期愈合保障骨折端、塊血運是確保骨折順利愈合基礎(chǔ)平衡骨折固定穩(wěn)定性與血供損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第51頁關(guān)節(jié)內(nèi)骨折：一期愈合無骨痂形成關(guān)節(jié)軟骨順利愈合早期關(guān)節(jié)功效鍛煉前臂雙骨折損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第52頁關(guān)節(jié)外骨折或骨干骨折簡單骨折復(fù)雜骨折損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第53頁新AO標(biāo)準(zhǔn)（BO）復(fù)位并固定骨折以恢復(fù)其正常解剖結(jié)構(gòu)。依據(jù)骨折“個性”、患者和創(chuàng)傷不一樣程度，對骨折進(jìn)行絕對穩(wěn)定或相對穩(wěn)定固定。經(jīng)過輕柔復(fù)位技術(shù)和細(xì)致處理來保護(hù)軟組織和骨血液供給。讓患者及患肢進(jìn)行早期和安全活動及康復(fù)訓(xùn)練。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第54頁怎樣實現(xiàn)不一樣固定方式鋼板功效損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第55頁鋼板5種不一樣功效：加壓、保護(hù)、張力帶、支撐、橋接。LCP可發(fā)揮其它鋼板功效如加壓、保護(hù)、橋接等，而LISS只能用在內(nèi)固定架而提供橋接功效。損傷與骨折愈合的生物學(xué)原理第56