创伤性骨折自然愈合过程中密质骨生物力学性能变化的实验研究

发布时间：2017-12-03 14:48

本文关键词：创伤性骨折自然愈合过程中密质骨生物力学性能变化的实验研究

【摘要】：骨折愈合是一个极其复杂的生物学修复过程，5％～10%的骨折最终因各种原因发生骨延迟愈合或不愈合。据报道[1,2]，美国每年约5600万骨折病人中10％发生骨折延迟愈合，其中骨折不愈合病人约有15万～20万。骨折愈合不仅需要骨折端良好的接触、骨折周围基本的血运，而且生物力学在骨折愈合过程中的作用也是举足轻重的。近年来国内外对骨折愈合过程中骨的生物力学特性变化进行了大量研究[1-3]，但关于骨折愈合过程中密质骨哈佛氏系统重新建立后愈合处骨痂以及非骨折处各部位密质骨的弹性模量的变化的研究报道并不多见。本研究旨在探讨骨折自然愈合过程中骨痂及正常密质骨承受应力和应变的潜质。实验选用48只健康小尾寒羊并随机分成四组，每组各12只。采用噻拉嗪肌注麻醉，左后肢小腿备皮，强力碘消毒后取纵行内侧切口，长约7cm，将胫骨与周围软组织钝性分离，通过左胫骨中段横行锯断建立骨折模型，给予钢板螺钉内固定，分别在术后2、4、8、12周处死一组动物，处死前X线照片检查有无假关节形成。完整剔取双侧胫骨,以生理盐水纱布包裹后双层塑料袋密封，置-80℃冰箱保存。后取出实验样本，手术侧肢体去除钢板螺钉内固定物，分别于骨折愈合处、螺钉孔间及钢板未覆盖正常皮质骨处横行截取胫骨，制成环形骨块，依次编号。每个环形骨块再进行纵向断裂，截取5块大小均匀的试件。健侧肢体胫骨用同样的方法在与手术侧相同位置上取试件并相对标记。用机器小心打磨，使试件大小均匀，受力面与长轴垂直。将每小块试件置于万能力学试验机上进行压缩实验，记下弹性模量数值。于术后4、8、12周各选择一只动物，，取伤侧骨折区及健侧相同位置试件进行断端电镜扫描和常量元素分析。本研究结果显示实验组骨折处骨痂的弹性模量值在术后4周内呈下降趋势，在4周以后开始上升，术后8周及12周依次递增，统计学分析显示出2周与4周间比较无统计学差异外，其他时间点两两比较差异均有统计学意义(P0.05)。而对照组各处弹性模量数值均高于实验组，且随着骨折愈合周数的增加，弹性模量无明显变化。依据上述结果得出结论如下：1.密质骨骨折处骨痂的弹性模量值在术后4周内呈下降趋势，在4周以后开始上升，术后8周及12周依次递增，说明随着愈合周数的增加，骨折处骨痂的量及承受应变应力的能力也在不断增加，测定骨折愈合过程中骨痂的生物力学性能的变化，可以判断骨折愈合情况；2.随着愈合周数的增加，骨折断端处骨痂的有机质C的含量逐渐增加，说明随着时间的增加，构成骨骼强度的有机质增加，骨折处的强度逐渐恢复到原始状态；3.随着愈合周数的增加，骨折断端处骨痂的无机质O, Mg, P，Ca的含量逐渐减少，说明与胶原相结合的无机质增加，骨痂的愈合强度随着时间增加而增加，胶原含量也在不断增加，有助于进行无创性评价骨折愈合以及对骨折进行内固定术后，指导在合理的时间内进行外加无创性干预治疗以及确定治疗强度。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R683.42;R318.01

【参考文献】

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