骨折段低频可控微动影响骨痂矿化与力学特性的实验研究

目的探讨自行研制可控性微动外固定器对试验性长骨骨折愈合中骨痂矿化与愈合骨力学特性的影响。方法对45只绵羊行双侧胫骨中段横行截骨,间隙2 mm,用连有微动装置的单边外固定器固定。术后10 d,随机选择一侧肢体进行微动刺激(30 min/d),按不同的微动频率分为0.5 Hz组、1 Hz组和5 Hz组(n=15),幅度为0.25 mm,至第4周末结束;另一侧后肢不作微动,为对照组。分别于术后4、6、9周各处死5只动物,采集标本进行硬组织切片,观察骨痂矿化的程度,并比较9周后愈合骨的成骨速率、骨矿物质密度和力学特性。结果术后4、6周末,各实验组骨痂矿化骨小梁和类骨质的面积大于对照组(P<0.05);术后9周末,各实验组矿化骨小梁的面积迅速增加,类骨质的面积低于对照组(P<0.05)。各实验组成骨速率均快于对照组,且骨矿物质密度和愈合骨的峰值载荷、弯曲刚度高于对照组(P<0.05),以1 Hz组最为显著。结论骨折段早期低频微动能有效促进骨痂类骨质的形成与矿化,缩短骨痂矿化延迟时间,增加愈合骨的矿物质含量,进而加速骨折的愈合,微动频率以1 Hz效果最佳。

低频可控性微动影响长骨骨折愈合的实验研究

目的应用可控性微动外固定支架研究骨折端低频微动对骨痂增殖和骨折愈合的影响。方法绵羊39只,双侧胫骨中段横行截骨,间隙2mm,用连有微动装置的单边外固定支架固定。术后10d,随机选择一侧肢体进行微动,按不同的微动频率分为3组:A组0.5Hz,B组1Hz,C组5Hz;幅度为0.25mm,4周结束(30min/d)。另一侧肢体不微动,为对照组。分别于术后4、6、9周切取标本进行大体观察、X线检查、组织学检测及生物力学测试。结果大体与X线检查显示各实验组均有大量的骨痂生成,4周末达高峰;组织学检测显示微动组骨痂软骨内骨化与类骨质形成的速率在6周最为明显,均快于对照组,以B组形成速率最快。9周末生物力学测试微动组弯曲刚度均强于对照组,以B组的力学强度最大。结论骨折端低频微动在骨折愈合早期均能有效地促进骨痂生长,加速骨痂的矿化,以1Hz频率效果最佳。