應(yīng)變理論在骨折愈合中的臨床應(yīng)用

關(guān)于應(yīng)變理論在骨折愈合中的臨床應(yīng)用骨折愈合的分型應(yīng)變的概念基于Perren應(yīng)變理論的一些AO理念附：微動(dòng)促進(jìn)骨折愈合的一項(xiàng)研究要點(diǎn)第2頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Fracturehealingcanbedividedintotwotypes:primaryordirecthealingbyinternalremodeling;secondaryorindirecthealingbycallusformation骨折愈合分為2種類型通過(guò)內(nèi)塑形的一期或直接愈合通過(guò)骨痂形成的二期或間接愈合第3頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天直接愈合occursonlywithabsolutestabilityandisabiological

processofosteonalboneremodeling僅發(fā)生在絕對(duì)穩(wěn)定固定時(shí)，它是骨單位重建的生物過(guò)程絕對(duì)穩(wěn)定使骨折部位的修復(fù)組織在生理負(fù)荷下的應(yīng)變完全消除將應(yīng)變減少到臨界值以下可以減少骨痂形成的刺激，使骨折的愈合沒(méi)有出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的骨痂第4頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天間接愈合occurswithrelativestability(flexiblefixationmethods).Itisverysimilartotheprocessofembryologicalbonedevelopmentandincludesbothintramembraneousandendochondralboneformation.Indiaphysealfractures,itischaracterizedbytheformationofcallus.發(fā)生于相對(duì)穩(wěn)定固定時(shí)（彈性固定方法），包括膜內(nèi)成骨和軟骨成骨除了加壓技術(shù)外，所有的固定方法均可視為彈性固定，提供相對(duì)穩(wěn)定性。其特點(diǎn)是骨痂形成第5頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Bonehealingcanbedividedintofourstages:inflammation;softcallusformation;hardcallusformation;remodeling.骨折間接愈合的四個(gè)階段炎性期軟骨痂形成期硬骨痂形成期重塑形期第6頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Interfragmentarymovementstimulatestheformationofacallusandaccelerateshealing骨痂形成需要一定程度的力學(xué)刺激骨折塊之間的相對(duì)活動(dòng)可刺激骨痂的形成，加速骨折的愈合第7頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Perren’sstraintheoryThemannerinwhichmechanicalfactorsinfluencefracturehealingisexplainedbyPerren’sstraintheory.PerrenSM,CordeyJ(1980)Theconceptofinterfragmentarystrain.BerlinHeidelbergNewYork:Springer-Verlag.Perren應(yīng)變理論解釋了機(jī)械力學(xué)因素對(duì)于骨折愈合的影響第8頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Perren'sstraintheory

Perren應(yīng)變理論Motionatthefractureresultsindeformationproducingstraininthegranulationtissueatthefracturesite.骨折端的活動(dòng)引起的形變會(huì)在骨折端肉芽組織中產(chǎn)生應(yīng)變第9頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Strain-應(yīng)變Strainisthedeformationofamaterialwhenagivenforceisapplied.Normalstrainisthechangeinlength(Δl)incomparisontooriginallength(l)whenagivenloadisapplied.Thus,ithasnodimensionsandisoftenexpressedasapercentage.在應(yīng)力作用下，材料在單位長(zhǎng)度內(nèi)發(fā)生的形變對(duì)材料施加應(yīng)力后其長(zhǎng)度發(fā)生的變化沒(méi)有單位，通常用百分比表示ε=（L-L。）/L。ε=δL/L第10頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天組織在功能正常狀態(tài)下可耐受的變形程度有很大的變化范圍完整骨骼的正常應(yīng)變程度為2%（骨折發(fā)生前）肉芽組織的應(yīng)變能力為100%在早期，當(dāng)骨痂主要成分為軟組織時(shí)，骨折端耐受畸形或組織應(yīng)變的強(qiáng)度要大于后期的骨性骨痂Theamountofdeformationthatatissuecantolerateandstillfunctionvariesgreatly.Intactbonehasanormalstraintoleranceof2%(beforeitfractures),whereasgranulationtissuehasastraintoleranceof100%.第11頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Bonybridgingbetweenthedistalandproximalcalluscanonlyoccurwhenlocalstrain(ie,deformation)islessthantheformingwovenbonecantolerate.Thus,hardcalluswillnotbridgeafracturegapwhenthemovementbetweenthefractureendsistoogreatThus,overloadingofthefracturewithtoomuchinterfragmentarymovementlaterinthehealingprocessisnotwelltolerated只有當(dāng)局部的應(yīng)變小于編織骨所能耐受的程度，遠(yuǎn)近端的骨痂才能發(fā)生骨性連接因此，當(dāng)骨折端的活動(dòng)過(guò)大時(shí)，硬骨痂無(wú)法橋接骨折端在骨折愈合的后期，過(guò)度的負(fù)荷使骨折塊發(fā)生過(guò)多的活動(dòng)不利于骨折的愈合第12頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天CallusformationwillnottakeplacewhenthestrainistoolowAlow-strainenvironmentwillbeproducedifthefixationdeviceistoostiff,orifthefracturegapistoowide.Delayedhealingandnonunionwillresult但是，當(dāng)應(yīng)變過(guò)小時(shí)骨痂無(wú)法形成當(dāng)固定裝置過(guò)于堅(jiān)硬或骨折間隙過(guò)寬時(shí)，會(huì)產(chǎn)生低應(yīng)變的環(huán)境，此時(shí)可發(fā)生骨折不愈合或延遲愈合第13頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天根據(jù)Perren’sstraintheorythestrainisthehigherthesmallerthegapis.Thesamedeformingforceproducesmorestrainatthesiteofasimplefracturethanatthatofamultifragmentaryfracture.骨折間隙越小，應(yīng)變?cè)酱笙嗤膽?yīng)力作用于簡(jiǎn)單骨折和粉碎骨折，其中簡(jiǎn)單骨折產(chǎn)生的應(yīng)變較大第14頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Multifragmentaryfracturestoleratemoremotionbetweenthetwomainfragmentsbecausetheoverallmovementissharedbyseveralfractureplanes,whichreducesthetissuestrainordeformationatthefracturegap.粉碎骨折可耐受兩個(gè)主要骨折塊之間有更大范圍的活動(dòng)因?yàn)槠淇偟幕顒?dòng)被不同的骨折平面所分擔(dān)，因此減少了骨折間隙中組織的應(yīng)變第15頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Aperfectlyreducedsimplefracture(smallgap)stabilizedundercompression(absolutestabilityandlowstrain)healswithoutexternalcallus(directhealing).簡(jiǎn)單骨折（間隙小）解剖復(fù)位加壓固定（絕對(duì)穩(wěn)定，低應(yīng)變）后，骨折發(fā)生無(wú)外骨痂的愈合（直接愈合）第16頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Asimplefracture(smallgap)fixedwithabridgingplate(relativestability)isexposedtomovement(highstrain).Fracturehealingisdelayedorwillnotoccuratall簡(jiǎn)單骨折（間隙?。┯脴蚪愉摪澹ㄏ鄬?duì)穩(wěn)定）固定后，骨折端的活動(dòng)導(dǎo)致高應(yīng)變，骨折愈合延遲甚至不愈合第17頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Todaythereisclinicalexperienceandexperimentalproofthatflexiblefixationcanstimulatecallusformation,therebyacceleratingfracturehealing.Thiscanbeobservedindiaphysealfracturessplintedbyintramedullarynails,externalfixators,orbridgingplates已有臨床和實(shí)驗(yàn)室證據(jù)表明彈性固定可刺激骨痂的形成，從而促進(jìn)骨折的愈合骨干骨折后，使用隨內(nèi)釘、外固定架、橋接鋼板固定可觀察到這一現(xiàn)象第18頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Inacomplexfracture(largegap)fixedwithabridgingplate(relativestability)thestrainwillbelowinspiteofmovement,andfracturehealingwilloccurwithcallusformation(indirectbonehealing).復(fù)雜骨折（間隙大）用橋接鋼板（相對(duì)穩(wěn)定）固定后，骨折端雖有活動(dòng)，但應(yīng)變低，骨折發(fā)生有骨痂形成的愈合（間接愈合）第19頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天外部機(jī)械刺激對(duì)應(yīng)用彈性外固定固定的骨干截骨模型愈合作用的研究第20頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天BackgroundItisgenerallyacceptedthatsmallinterfragmentarymovements(IFMs)yieldbetterbonehealingresultsthanlargerIFMs(>1mm).However,theoptimalsizeofIFMwithinthel-mmrangeremainsundetermined.第21頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天ObjectiveThepurposeofthisstudywastoinvestigatetheeffectofanexternallyappliedmechanicalstimulusonfracturehealingunderflexiblefixation.第22頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天DesignStimulationoffracturehealingundervariousconditionsofinterfragmentarymovementinaninvivofracturemodelon41sheep第23頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天MethodsStandardizedtransverseosteotomyof3mmgapsizeintheleftovinetibiawasfixedwithanunilateralexternalfixator.第24頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天Toperformcontrolledaxialmicromovement,acustom-designedstimulationmodulewasappliedtothefixatorrods(Fig.1).Themodulewaselectromechanicallydrivenandcontrolledbyamicroprocessor.第25頁(yè),共30頁(yè)，2024年2月25日，星期天MethodsThesheepweredividedintofourIFMgroupsof0.0,0.2,0.4and0.8mmandstimulatedwiththisamplitude（振幅