骨愈合
原始编辑-杰斯·贝尔
主要贡献者-杰斯·贝尔,Khloud Shreif,金杰克逊和塔丽娜·范德斯托克特
介绍[编辑|编辑源]
骨头断裂是一种常见的损伤，愈合过程复杂。[1]骨是少数能够愈合而不形成纤维疤痕的组织之一。骨折愈合有两种类型——间接愈合（次要）和直接愈合（主要）。[2]
当骨碎片通过压缩固定在一起时，会发生直接/主要愈合。没有愈伤组织形成。骨端通过破骨细胞和成骨细胞活性连接和愈合。[1]
间接愈合比直接愈合更常见，涉及软骨内和膜内骨愈合。[2]间接愈合不需要解剖复位和稳定条件。[2]相反，骨折处有少量活动和负重，导致软骨痂形成，导致继发性骨形成。[1]需要注意的是，过多的负荷/运动会导致愈合延迟或不愈合，[2]发生在所有骨折中的5-10%。[3]
间接愈合通常发生在：
- 非手术治疗骨折
- 骨折部位发生某些运动的手术治疗，例如：
- 髓内钉
- 外固定
- 粉碎性骨折的内固定。[2]
间接愈合阶段[编辑|编辑源]
急性炎症反应[编辑|编辑源]
急性炎症反应在24小时内达到高峰，7天后结束，对愈合至关重要。[2]外伤后立即形成血肿。这包括来自外周血和髓内血的细胞以及骨髓细胞。炎症反应导致血肿在骨折端周围和髓质内凝固，从而形成骨痂形成模型。[2]
肿瘤坏死因子TNF-α、白细胞介素-1、白细胞介素-6、白细胞介素-11和白细胞介素-18被释放以维持和促进血管生长[4].
间充质干细胞的募集[编辑|编辑源]
除非特定的间充质干细胞被招募、增殖并分化成成成骨细胞，否则骨无法再生。目前还不清楚这些细胞的确切来源。[2]
软骨和骨膜骨痂的产生[编辑|编辑源]
血肿形成后，形成富含纤维蛋白的肉芽组织。软骨内形成发生在骨折端之间和骨膜部位以外。这些区域不太稳定，因此软骨组织形成软骨痂，使骨折更稳定。[2]
在动物研究中，当II型前胶原和蛋白多糖核心蛋白细胞外标记物处于最高水平时，软性愈伤组织的形成在7到9天达到高峰。[2]同时，骨折端骨膜下立即发生膜内骨化反应。这产生了一个坚硬的骨痂。中央坚硬骨痂的桥接为骨折提供了一个半刚性结构，可以承重。[2]
血管重建与新生血管生成[编辑|编辑源]
充足的血骨修复需要供应。血管生成途径、软骨细胞凋亡和软骨降解对这一过程至关重要，因为必须去除细胞和细胞外基质，以确保血管能够进入修复部位。[2]
软骨骨痂的矿化和吸收[编辑|编辑源]
原发性软性软骨骨痂必须被再吸收，并被硬骨骨痂替代，才能继续进行骨再生。[2]在某些方面，这一阶段重复胚胎骨发育，涉及细胞增殖和分化，以及细胞体积和基质沉积的增加。[2]
骨重塑[编辑|编辑源]
虽然坚硬的骨痂坚硬且具有稳定性，但这并不意味着骨折部位具有正常骨的所有特性。第二个恢复阶段是必要的。这一阶段导致硬骨痂重塑为具有中央髓腔的板层骨结构。[2]
当硬骨痂被破骨细胞吸收，而板层骨被成骨细胞沉积时，就会发生重塑。这从3-4周开始，但整个过程可能需要数年时间。年轻患者（和其他动物）的重塑可能更快。[2]
骨重塑是由电极性的产生引起的。当在晶体环境中施加压力时，就会发生这种情况。[2]
- 当长骨发生轴向载荷时，产生一个电正性凸面和一个电负性凹面
- 这会激活破骨细胞和成骨细胞的活性。
- 结果，外部骨痂慢慢被板层骨结构取代。除此之外，内部的骨痂也会重新形成一个类似骨干骨的髓腔。[2]
只有在有足够的血液供应和机械稳定性逐渐增加的情况下，骨重建才会成功。否则，可能会出现骨折不愈合等并发症。[2]
直接骨折愈合[编辑|编辑源]
直接愈合需要骨折端复位，无任何间隙形成，以及稳定的固定。因此，通常不会自然发生，而是在切开复位和内固定手术后发生。[2]
直接骨愈合可以通过直接重建板层骨、哈弗氏管和血管来实现。这一过程通常需要数月到数年的时间。[2]
骨折的一期愈合通过以下方式实现：
- 接触治疗
- 缝隙愈合。
这两个过程都包括试图重建板层骨结构。只有当骨折端被压缩在一起，并使用刚性固定来减少骨折间的张力时，直接骨愈合才有可能。[2][1]
接触治疗[编辑|编辑源]
当各骨端之间的间隙小于0.01mm，骨折间的应变小于2%时，骨折可以通过接触愈合而愈合。[2]在这种情况下，切割锥在骨折部位的骨端形成。切割锥的尖端由破骨细胞组成。这些尖端穿过断裂线并产生纵向空洞。[2]
空腔最终由成骨细胞产生的骨填充。这导致骨结合产生，同时恢复轴向形成的哈弗氏系统。哈弗氏系统使携带成骨细胞的血管进入该区域。桥接骨最终成熟为板层骨，从而导致骨折愈合中无骨膜骨痂形成。[2]
缝隙愈合[编辑|编辑源]
间隙愈合的独特之处在于，骨愈合和哈弗氏重塑不会同时发生。[2]要实现间隙愈合，间隙必须小于800μm至1 mm。[2]
在此过程中，骨折部位主要由垂直于长轴的板层骨填充，需要二次骨重建。原始骨结构最终被纵向血运重建骨取代，后者携带分化为成骨细胞的骨祖细胞。这些成骨细胞随后产生在间隙的每个表面上形成板层骨。[2]板层骨垂直于长轴放置，这意味着它不牢固。这一过程需要3到8周。在此之后，发生二次重塑阶段，类似于切割锥接触愈合的级联。[2]
影响骨愈合的因素[编辑|编辑源]
- 营养不良、吸烟和糖尿病患者的骨愈合延迟。
- 甲状旁腺激素通过刺激成骨细胞和破骨细胞的分化和增殖，在骨愈合中起着至关重要的作用。
- 患者将具有以下特征的衰老过程：
- 与断裂部位相关的因素：
- 愈合过程中骨折部位的感染。
- 骨折间隙和骨髓间隙内软骨形成不足。
- 开放性粉碎性骨折和软组织损伤程度也显示愈合延迟[6].
工具书类[编辑|编辑源]
- ↑11.11.21.3Ghiasi MS，Chen J，Vaziri A，Rodriguez EK，Nazarian A.机械生物学建模中的骨折愈合：原理和方法综述.骨骼杂志2017；6:87-100。
- ↑22.012.022.032.042.052.062.072.082.092.102.112.122.132.142.152.162.172.182.192.202.212.222.232.242.252.262.272.28马塞尔R，艾因霍恩·塔。骨折愈合的生物学。损伤。2011；42（6）：551-555。
- ↑Buza JA，Einhorn T，2016年骨愈合。临床病例骨代谢异常。2016; 13(2): 101-105.
- ↑Beckmann R，Tohidnezhad M，Lichte P，Wruck CJ，H年，Pape HC，Pufe T。老年人骨折愈合的相关因素. 骨科医生。2014年4月；43 (4): 298-305.
- ↑克拉克D、中村M、米克拉T、马库西奥R。老化对骨折愈合的影响《当前骨质疏松症报告》，2017年12月1日；15（6）：601-8。
- ↑Kostenuik P，Mirza FM。骨折愈合生理学与延迟愈合和骨不连治疗的探索《矫形外科研究杂志®》，2017年2月；35（2）：213-23。
- ↑透析骨重建与修复。可从以下网址获得：http://www.youtube.com/watch?v=Ei4seya3dOg[最后访问日期：2021年8月8日]
