Cơ sinh học của sự hình thành giả khớp ban đầu với các gãy xương chéo

Journal of Orthopaedic Research - Tập 19 - Trang 1067-1072 - 2001
Elizabeth G Loboa1,2, Gary S Beaupré1,2, Dennis R Carter1,2
1Rehabilitation Research and Development Center, VA Palo Alto Health Care System, 3801 Miranda Avenue/153, Palo Alto, CA 94304-1200, USA
2Biomechanical Engineering Division, Mechanical Engineering Department, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA

Tóm tắt

Tóm tắtCác căng thẳng cơ học đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh sự phân hóa mô trong nhiều ngữ cảnh khác nhau trong quá trình phát triển và tái tạo xương. Đã có nghiên cứu cho thấy rằng một số tải trọng ngắt quãng tại vị trí gãy xương có thể tăng tốc quá trình lành gãy thứ cấp. Tuy nhiên, vẫn chưa có nghiên cứu nào chỉ rõ rằng lịch sử căng thẳng và biến dạng do tải trọng cơ học tại vị trí gãy có thể, trong một số trường hợp, ức chế sự lành xương bình thường và gây ra sự hình thành giả khớp. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng phân tích phần tử hữu hạn để tính toán mô hình căng thẳng tĩnh học và mô hình biến dạng kéo chính tối đa trong mô đang tái tạo xung quanh vị trí gãy chéo. Sử dụng cái nhìn cơ sinh học về sự phân hóa mô, chúng tôi đã so sánh các mô hình căng thẳng và biến dạng tính toán trong khối callus gãy với hình thái học mô học của một giả khớp chéo điển hình. Những dự đoán về sự phân hóa mô nhất quán với hình thái học mô học đặc trưng của giả khớp chéo: trong khoảng trống giữa các mảnh gãy, biến dạng kéo dẫn đến sự "tách lớp" của callus; ở hai đầu của các mảnh gãy, áp lực tĩnh học và biến dạng kéo gây ra sự hình thành mô sụn xơ; và, tại các vị trí cụ thể của màng xương tại các đầu gãy chéo, áp lực tĩnh học nhẹ gây ra sự hình thành xương. Chúng tôi cũng phát hiện rằng các vùng riêng biệt có áp lực tĩnh học cao tương quan với các vị trí tiêu xương màng xương. Khi xem xét các phát hiện trước đây với quá trình tạo xương kéo dài cùng với những quan sát này, có vẻ như mức áp lực tĩnh học thấp có thể thuận lợi cho sự hình thành sụn màng xương nhưng áp lực tĩnh học cao có thể gây ra tiêu xương màng xương trong quá trình lành xương. Chúng tôi kết luận rằng sự phân hóa mô trong sự hình thành giả khớp phù hợp với các khái niệm đã được trình bày trước đó về việc hiểu quá trình lành xương, tạo xương kéo dài và sự hình thành khớp. © 2001 Hội Nghiên cứu Chỉnh hình. Được xuất bản bởi Elsevier Science Ltd. Tất cả quyền được bảo lưu.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

AngeleP SmithC MansourJ JepsenK JohnstoneB YooJ.Effects of cyclic hydrostatic pressure on the chondrogenic differentiation of mesenchymal progenitor cells In: Proceedings of the 46th Annual Meeting 2000; Orthopaedic Research Society. Orlando FL. p.45. 10.3109/17453679809002344 Aspenberg P, 1998, Migration, particles, and fluid pressure. A discussion of causes of prosthetic loosening, Clin Orthop Rel Res, 69, 75 Bassett CA, 1985, The development and application of pulsed electromagnetic fields (PEMFs) for ununited fractures and arthrodeses, Clin Plast Surg, 12, 259, 10.1016/S0094-1298(20)31696-5 10.1002/jor.1100070312 Brighton CT, 1984, The biology of fracture repair, Instr Course Lect, 33, 60 Carter D, 1991, The Bone‐Biomaterial Interface, 367 Carter DR, 1998, Mechanobiology of skeletal regeneration, Clin Orthop Rel Res, 331, S41, 10.1097/00003086-199810001-00006 10.1002/jor.1100060517 10.1002/jor.1100090116 10.1016/S0021-9290(98)00153-5 Condamine JL, 1986, Analysis of twenty‐eight recurrent pseudarthroses of the carpal navicular after the Matti‐Russe operation, Ann Chir Main, 5, 269 10.2106/00004623-198466020-00015 10.1002/jor.1100180112 Fernandez DL, 1995, Non‐union of the scaphoid revascularization of the proximal pole with implantation of a vascular bundle and bone‐grafting, J Bone Joint Surg, 77, 883, 10.2106/00004623-199506000-00009 10.1002/jor.1100110413 10.1016/S0883-5403(05)80154-8 10.1016/0142-9612(93)90171-W Hernefalk L, 1996, Rigid osteosynthesis decreases the late complication rate after femoral neck fracture. The influence of three different osteosynthesis devices evaluated in 369 patients, Arch Orthop Trauma Surg, 115, 71, 10.1007/BF00573444 Hulth A, 1989, Current concepts of fracture healing, Clin Orthop Rel Res, 80, 265 Ketenjian AY, 1978, Studies on the mechanism of callus cartilage differentiation and calcification during fracture healing, Orthop Clin North Am, 9, 43, 10.1016/S0030-5898(20)30880-4 10.1002/jor.1100170310 Mølster AO, Effects of instability on fracture healing in the rat, Acta Orthop Sc
Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Orthopaedic Research

Tập 19

1067-1072

Thông tin tác giả