全世界每年发生数百万例骨折。大多数患者愈合平稳，但5- 10%出现延迟愈合或不愈合。这给患者带来了巨大的负担，也给医疗系统带来了巨大的经济负担。了解使用外固定架、钢板和髓内钉等植入物进行骨折手术治疗的最佳技术(图1)对于避免上述并发症尤为重要。

图1所示。骨折内固定最重要的技术。左:外固定架，中:钢板，右:髓内钉。

除了骨折肢体损伤的严重程度外，骨折固定的稳定性是骨折治疗成功的主要因素。骨折固定的稳定性以及患者负重和肌肉活动对骨折区的负荷决定了骨愈合区的碎片间运动。这种碎片间运动导致碎片间组织应变，引导细胞分化和活动，负责从血肿到骨桥接的组织分化，并最终愈合骨折。

组织转化假说考虑了动物实验研究、细胞生物力学研究和数值方法的结果。基于这一假设，进一步的规则将细胞和组织分化描述为局部组织菌株的函数。这允许预测骨愈合的膜内和软骨内骨形成作为骨折愈合区局部组织应变的功能。

不幸的是，根据临床参数直接确定骨愈合区域的局部机械环境是不可能的。描述骨折固定物稳定性最实用的定量参数是刚度。这可以通过体外生物力学方法和一些体内临床研究来确定几种类型的固定。利用骨折固定的刚度和骨折的生理载荷，可以估计局部组织的初始应变。

利用估计的组织应变和假设的规则，可以预测组织分化。利用数值骨折愈合模型，可以逐步模拟组织的转变，直到骨完全愈合。

利用基于基础研究中发现的组织分化规律的数值骨折愈合模型，现在可以计算出各种固定技术的最佳刚度参数。官方manbetx手机版然而，这种数值模拟方法非常复杂且耗时，不适合分析临床个体患者。为了克服这些困难，我们进行了96种不同的剪切刚度和轴向刚度组合的骨愈合模拟。由此产生的骨愈合结果被映射为轴向和剪切刚度的函数。从这张图中，可以检测到最适合骨愈合的刚度组合。这允许选择骨折固定稳定性，可以指导高质量的骨愈合。

通过将临床应用中使用的各种固定技术的刚度与刚度图进行比较，很明显，最常用的方法(未扩孔钉和外固定架)具有剪切和/或旋转刚度特性，这些特性太低，无法实现最佳愈合。此外，钢板的高轴向刚度可以通过抑制骨形成的刺激来延迟骨愈合过程。外科医生可以使用直径尽可能大的钉和角度稳定的联锁螺钉来改善未扩孔钉的刚度。对于软组织覆盖较薄的骨骼，通过尽可能靠近骨骼放置固定架并使用足够直径的螺钉，可以显著增加外固定架的刚度。降低板材极高轴向刚度的技术解决方案目前正在开发中。

卢茨E.克莱斯
德国乌尔姆大学骨科研究与生物力学研究所官方manbetx手机版

出版

骨折愈合的力学生物学。第1部分:原理
克拉斯L
Unfallchirurg, 2017年1月

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