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骨的修复 北京中医药大学骨伤科研究所朱光宇 骨折的愈合 骨折的愈合是一个连续不断的过程 是一面破坏清除 一面新生修复的过程 新生修复的过程是由膜内骨化与软骨化共同完成 骨折愈合的过程也是暂时性紧急连接过程到永久性的坚固连接的过程 骨组织具有强大的修复再生能力通常把骨折愈合的进程分为以下3个阶段 一 急性创伤性炎症期 通常把骨折后的第1周称为急性创伤性炎症期 也称血肿形成期 该期的主要变化是 在导致骨折创伤的打击下 诱发骨折区的创伤性炎症 甚至波及全身 骨折区血管破裂出血 形成血肿 开始出现骨折后修复再生的早期反应 骨折局部的炎症反应主要包括 1 局部循环障碍 骨折局部血管损伤破裂出血 阻塞 瘀血和扩张等 造成局部循环障碍 2 白细胞渗出 在骨折局部的组织内呈现炎症细胞侵润 3 原发性组织坏死 由于损伤 缺血 缺氧和毒性产物的损害 使折断之骨及其周围2mm以内的软组织 发生早期原发性组织坏死 4 成纤维细胞增生 形成肉芽组织 并且开始向血肿内伸入 5 血管增生 在成纤维细胞增殖的同时 结缔组织内的毛细血管也增生分支 它们共同形成富于新生血管的肉芽组织 出血和血肿形成 骨折导致骨膜 骨皮质 骨髓和邻近软组织血管破裂出血 出血量比较多 在骨折断端周围和软组织内形成血肿 骨折后6 8小时 出血凝固 形成富含纤维的网状凝血块 纤维网把凝血块分隔为网状小室 这有利于血肿的吸收与机化 继发性组织坏死 骨折损伤引起局部循环障碍 酸性代谢产物堆积 组织崩解的毒性产物蓄积等损伤性因素持续存在 由于组织水肿进一步发展 加重 对于周围组织的压迫损伤日趋严重 在原发性组织坏死的基础上 出现继发性组织坏死 一般而论 骨折后骨髓和骨组织的局限性坏死 的范围也波及到2mm以外的部分 在坏死骨质内骨细胞消失 留下空旷的骨陷窝 大部分坏死组织可以被吸收和清除 其过程如下 通过酶促反应使部分凝血块和坏死组织分解 被血液吸收清除 未被吸收的组织碎块和小的死骨片通过巨噬细胞的吞噬活动被清除 如果血管损伤严重 也可能发生大片骨组织坏死 继而形成游离的死骨片 血肿的机化 骨折断端周围的纤维结缔组织不仅包围着血肿 而且逐渐侵入血肿 不断地增殖和侵占血肿溶解和吸收后遗留下的空隙 同时在纤维结缔组织和血肿内 出现毛细血管 其数量迅速增加 肉芽组织取代凝血块 并且逐渐纤维化的过程称为血肿的机化 机化的血肿为骨折愈合提供了重要的物质基础 在骨折后6 8小时启动 在4 7天可以看到明显的机化组织 机化的血肿对骨折断端有初步固定的作用 因此 也有人将之称为早期的纤维骨痂 早期成骨反应 骨折后8 12小时 四个骨面系统 即骨外膜骨面 骨内膜骨面 哈氏系统骨面和小梁骨面 先后开始了修复成骨活动 在骨折后3天 骨内膜深方可见早期的小梁骨 骨折后7 10天 骨内膜深方 即髓腔内 的小梁骨可达骨折断端的间隙处 在骨折后第4天 可见断端处皮质骨内的成软骨细胞及成骨细胞等进行的修复活动十分活跃 外环骨板的骨细胞及近外环骨板的哈氏系统的外围骨细胞也都变形增大 骨折后4 7天 哈佛氏管 福克曼氏管及成骨细胞等都向皮质骨外延伸 进入骨折断端周围的组织内 二 骨痂形成期 骨痂形成期也称骨折修复期 一般认为骨折后2 6周为骨痂形成期 实际上自骨折后3 5天 即已经开始出现骨痂形成期的一些变化 但是一般认为 以进入骨折后的第2周 第8天 起 作为开始进入纤维骨痂形成期的标志 根据形成骨痂的性质 通常把骨痂形成期划分为3个阶段 纤维骨痂形成期 2 4周 软骨骨痂形成期 3 5周 和编织骨痂形成期 4 6周 等 纤维骨痂形成期 此期开始于血肿机化期 所以在骨折后3 5天 随着纤维组织和血管开始进入血肿 凝血块机化 出现肉芽组织时开始 就出现了纤维骨痂形成期的一些变化 凝血块开始机化 是指凝血块逐渐被纤维组织所置换的过程 肉芽组织纤维化形成纤维骨痂 肉芽组织富含成纤维细胞和新生血管 大部分成纤维细胞逐渐成熟和分化 转变为纤维细胞 并且在骨折后第7天左右 形成纵横交错的网格状纤维组织 包裹着骨折断端形成梭形的纤维骨痂 纤维组织具有一定的弹性 韧性和承受应力的能力 所以 纤维骨痂对于骨折断端具有一定的固定作用 软骨骨痂形成期 在骨折后第3 5周期间 纤维骨痂内可以出现大量成软骨细胞 它们分泌许多软骨基质 形成透明样软骨 并且通过软骨化骨形成新生骨 正常情况下 在骨内膜的纤维骨痂内常可以看到少量透明样软骨 编织骨痂形成期 4 6周 该期主要的组织病理学变化 编织骨痂形成期是骨性骨痂形成的重要时期 纤维骨痂和软骨骨痂分别通过膜内化骨和软骨内化骨形成编织骨 完成骨折的骨性愈合 有活跃的膜内化骨 膜内化骨主要出现在骨内 外膜和小梁骨膜的深方 可以看到软骨内成骨 在已经形成的软骨骨痂内 此期形成的骨性骨痂是由编织骨构成的编织骨痂 从应力传递的观点看 编织骨的皮质骨和小梁骨骨板的排列没有顺应应力传导的方向 似乎是杂乱无章的 骨折后4 5周时 新生骨逐渐在中线 对接 骨折断端为编织骨痂 焊接 融合 初步完成了骨性的骨折愈合 由于编织骨的结构疏松 骨小梁排列杂乱 力学性能比较差 还不能达到骨折的圆满愈合 初期骨髓腔的形成 在原来的骨髓腔内填充着编织骨 随着破骨细胞活动的加强 挤占 髓腔的编织骨逐渐被清除 形成早期的骨髓腔 从编织骨痂完全形成到骨髓腔再通 大约还需要3 4周的时间 三 骨重塑建期 一般认为骨折后第2 6月是编织骨痂重塑建期 重塑建是指编织骨痂的结构 特别是其小梁骨 在负重和运动等因素的作用下 按其承受的压力曲线和张力曲线方向重新排列 逐渐形成与其所处功能位置匹配的板层样小梁骨 皮质骨和骨髓腔 3 塑性期功能适应性原则破骨细胞成骨细胞骨痂重塑 原始骨痂为排列不规则的骨小梁所组成 尚欠牢固 应防止外伤 以免发生再骨折 随着肢体的活动和负重 在应力轴线上的骨痂 不断地得到加强和改造 在应力轴线上以外的骨痂 逐步被清除 使原始骨痂逐渐被改造成为永久骨痂 后者具有正常的骨结构 骨髓腔亦再沟通 恢复骨之原形 小孩为1 2年 成人为2 4年 实际上 编织骨痂的改建自骨折后第4周已经出现 在编织骨痂形成后 骨折后6 8周 即进入以新生骨骨质改建为主的重