应变理论在骨折愈合中的临床应用详解演示文稿

应变理论在骨折愈合中的临床应用详解演示文稿当前第1页\共有25页\编于星期三\23点（优选）应变理论在骨折愈合中的临床应用当前第2页\共有25页\编于星期三\23点Fracturehealingcanbedividedintotwotypes:primaryordirecthealingbyinternalremodeling;secondaryorindirecthealingbycallusformation骨折愈合分为2种类型通过内塑形的一期或直接愈合通过骨痂形成的二期或间接愈合当前第3页\共有25页\编于星期三\23点直接愈合occursonlywithabsolutestabilityandisabiological

processofosteonalboneremodeling仅发生在绝对稳定固定时，它是骨单位重建的生物过程绝对稳定使骨折部位的修复组织在生理负荷下的应变完全消除将应变减少到临界值以下可以减少骨痂形成的刺激，使骨折的愈合没有出现肉眼可见的骨痂当前第4页\共有25页\编于星期三\23点间接愈合occurswithrelativestability(flexiblefixationmethods).Itisverysimilartotheprocessofembryologicalbonedevelopmentandincludesbothintramembraneousandendochondralboneformation.Indiaphysealfractures,itischaracterizedbytheformationofcallus.发生于相对稳定固定时（弹性固定方法），包括膜内成骨和软骨成骨除了加压技术外，所有的固定方法均可视为弹性固定，提供相对稳定性。其特点是骨痂形成当前第5页\共有25页\编于星期三\23点Bonehealingcanbedividedintofourstages:inflammation;softcallusformation;hardcallusformation;remodeling.骨折间接愈合的四个阶段炎性期软骨痂形成期硬骨痂形成期重塑形期当前第6页\共有25页\编于星期三\23点Interfragmentarymovementstimulatestheformationofacallusandaccelerateshealing骨痂形成需要一定程度的力学刺激骨折块之间的相对活动可刺激骨痂的形成，加速骨折的愈合当前第7页\共有25页\编于星期三\23点Perren’sstraintheoryThemannerinwhichmechanicalfactorsinfluencefracturehealingisexplainedbyPerren’sstraintheory.PerrenSM,CordeyJ(1980)Theconceptofinterfragmentarystrain.BerlinHeidelbergNewYork:Springer-Verlag.Perren应变理论解释了机械力学因素对于骨折愈合的影响当前第8页\共有25页\编于星期三\23点Perren'sstraintheory

Perren应变理论Motionatthefractureresultsindeformationproducingstraininthegranulationtissueatthefracturesite.骨折端的活动引起的形变会在骨折端肉芽组织中产生应变当前第9页\共有25页\编于星期三\23点Strain-应变Strainisthedeformationofamaterialwhenagivenforceisapplied.Normalstrainisthechangeinlength(Δl)incomparisontooriginallength(l)whenagivenloadisapplied.Thus,ithasnodimensionsandisoftenexpressedasapercentage.在应力作用下，材料在单位长度内发生的形变对材料施加应力后其长度发生的变化没有单位，通常用百分比表示ε=（L-L。）/L。ε=δL/L当前第10页\共有25页\编于星期三\23点组织在功能正常状态下可耐受的变形程度有很大的变化范围完整骨骼的正常应变程度为2%（骨折发生前）肉芽组织的应变能力为100%在早期，当骨痂主要成分为软组织时，骨折端耐受畸形或组织应变的强度要大于后期的骨性骨痂Theamountofdeformationthatatissuecantolerateandstillfunctionvariesgreatly.Intactbonehasanormalstraintoleranceof2%(beforeitfractures),whereasgranulationtissuehasastraintoleranceof100%.当前第11页\共有25页\编于星期三\23点Bonybridgingbetweenthedistalandproximalcalluscanonlyoccurwhenlocalstrain(ie,deformation)islessthantheformingwovenbonecantolerate.Thus,hardcalluswillnotbridgeafracturegapwhenthemovementbetweenthefractureendsistoogreatThus,overloadingofthefracturewithtoomuchinterfragmentarymovementlaterinthehealingprocessisnotwelltolerated只有当局部的应变小于编织骨所能耐受的程度，远近端的骨痂才能发生骨性连接因此，当骨折端的活动过大时，硬骨痂无法桥接骨折端在骨折愈合的后期，过度的负荷使骨折块发生过多的活动不利于骨折的愈合当前第12页\共有25页\编于星期三\23点CallusformationwillnottakeplacewhenthestrainistoolowAlow-strainenvironmentwillbeproducedifthefixationdeviceistoostiff,orifthefracturegapistoowide.Delayedhealingandnonunionwillresult但是，当应变过小时骨痂无法形成当固定装置过于坚硬或骨折间隙过宽时，会产生低应变的环境，此时可发生骨折不愈合或延迟愈合当前第13页\共有25页\编于星期三\23点根据Perren’sstraintheorythestrainisthehigherthesmallerthegapis.Thesamedeformingforceproducesmorestrainatthesiteofasimplefracturethanatthatofamultifragmentaryfracture.骨折间隙越小，应变越大相同的应力作用于简单骨折和粉碎骨折，其中简单骨折产生的应变较大当前第14页\共有25页\编于星期三\23点Multifragmentaryfracturestoleratemoremotionbetweenthetwomainfragmentsbecausetheoverallmovementissharedbyseveralfractureplanes,whichreducesthetissuestrainordeformationatthefracturegap.粉碎骨折可耐受两个主要骨折块之间有更大范围的活动因为其总的活动被不同的骨折平面所分担，因此减少了骨折间隙中组织的应变当前第15页\共有25页\编于星期三\23点Aperfectlyreducedsimplefracture(smallgap)stabilizedundercompression(absolutestabilityandlowstrain)healswithoutexternalcallus(directhealing).简单骨折（间隙小）解剖复位加压固定（绝对稳定，低应变）后，骨折发生无外骨痂的愈合（直接愈合）当前第16页\共有25页\编于星期三\23点Asimplefracture(smallgap)fixedwithabridgingplate(relativestability)isexposedtomovement(highstrain).Fracturehealingisdelayedorwillnotoccuratall简单骨折（间隙小）用桥接钢板（相对稳定）固定后，骨折端的活动导致高应变，骨折愈合延迟甚至不愈合当前第17页\共有25页\编于星期三\23点Todaythereisclinicalexperienceandexperimentalproofthatflexiblefixationcanstimulatecallusformation,therebyacceleratingfracturehealing.Thiscanbeobservedindiaphysealfracturessplintedbyintramedullarynails,externalfixators,orbridgingplates已有临床和实验室证据表明弹性固定可刺激骨痂的形成，从而促进骨折的愈合骨干骨折后，使用随内钉、外固定架、桥接钢板固定可观察到这一现象当前第18页\共有25页\编于星期三\23点Inacomplexfracture(largegap)fixedwithabridgingplate(relativestability)thestrainwillbelowinspiteofmovement,andfracturehealingwilloccurwithcallusformation(indirectbonehealing).复杂骨折（间隙大）用桥接钢板（相对稳定）固定后，骨折端虽有活动，但应变低，骨折发生有骨痂形成的愈合（间接愈合）当前第19页\共有25页\编于星期三\23点外部机械刺激对应用弹性外固定固定的骨干截骨模型愈合作用的研究当前第20页\共有25页\编于星期三\23点BackgroundItisgenerallyacceptedthatsmallinterfragmentarymovements(IFMs)yieldbetterbonehealingresultsthanlargerIFMs(>1mm).However,theoptimalsizeofIFMwithinthel-mmrangeremainsundetermined.当前第21页\共有25页\编于星期三\23点ObjectiveThepurposeofthisstudywastoinvestigatetheeffectofanexternallyappliedmechanicalstimulusonfracturehealingunderflexiblefixation.当前第22页\共有25页\编于星期三\23点DesignStimulationoffracturehealingundervariousconditionsofinterfragmentarymovementinaninvivofracturemodelon41sheep当前第23页\共有25页\编于星期三\23点MethodsStandardizedtransverseosteotomyof3mmgapsizeintheleftovinetibia