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颅颌面骨生物力学及骨折愈合与修复.docx

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  • 卖家[上传人]:奇异
  • 文档编号:278680465
  • 上传时间:2022-04-18
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    • 颅颌面骨生物力学及骨折愈合与修复颅颌面骨折是颅颌面临床常见病和多发病颅颌面骨折可致患者语言、咀嚼等功能障碍,还常造成患者严重的容貌畸形,引起患者的社交、心理障碍,显著降低患者的生活质量因此,颅颌面骨折矫治研究具有重要的理论和社会实践意义在该研究领域中,颅颌面骨生物力学及骨折愈合的相关研究近年来取得了丰富的成果,其中不少成果已经应用于临床,为提高颅颌面骨折的治疗水平提供了重要的理论基础和指导依据,现将从颅颌面骨折临床矫治出发,对颅颌面骨生物力学及骨折愈合简要阐述一、颅颌面骨生物力学1 .颅颌面骨生物力学:从生物力学角度看,骨为多种生物力学特点差异极大的组织(骨皮质、骨松质、血管、神经、骨膜等)构成的复合材料,其中骨皮质和骨松质是承受生理应力的主要部分由于骨皮质的机械强度远高于骨松质,在生理状态下,骨皮质承受了绝大部分生理应力就上、下颌骨而言,骨骼上还有负载咀嚼力的牙齿存在,牙齿、骨皮质和骨松质共同承担了上、下颌骨发挥功能时的生理应力在实施坚固内固定时,骨皮质将是承担应力的主要解剖部位,颌骨内固定也因而分为单侧骨皮质固定和双侧骨皮质固定,前者主要应用于简单骨折的固定,后者则适于粉碎性、伴缺损及无牙颌骨折以及颌骨重建等,以获得可靠的全负载式骨内同定。

      骨承受的生理应力对骨的生长、发育和改建有重要影响,其作用主要通过细胞内外离子浓度改变和第二信使分子激活两个途径实现据此学者们研发了动力加压接骨板行下颌骨固定,在骨断端之间产生压应力,促进骨折迅速愈合此外,也可采用牵张成骨技术对骨段持续牵引,使骨断端之间产生持续而稳定的拉应力,促进新骨形成,从而延长骨段或修复骨缺损颅颌面骨骼上有多处应力轨迹(图1),这些应力轨迹多为骨质较强之处,并形成骨支柱,如额上颌支柱、鼻旁支柱等骨折破坏了骨组织连续性,从力学角度是破坏了骨传递应力的连续性,从而导致受伤骨失去其正常生理功能骨折治疗的首要目的是重建骨应力传递的轨迹,实现生理应力的顺利传递因此,颅颌面骨折内固定时应选取上述骨支柱部位放置接骨板,以修复生理应力的轨迹,实现生理应力传送途径的重建2 .颅颌面骨内固定材料的力学特点及选择原则:颅颌面骨内固定材料和方法多种多样,如:小型接骨板、微型接骨板、钛网、可吸收接骨板、重建板、拉力螺钉技术、钢丝骨间结扎等(表1):从其固定强度和机制可分为2类一为共负载式骨内同定,包括小型及微型接骨板固定技术、可吸收接骨板、拉力螺钉技术、钢丝骨间结扎技术等,采用此类方法固定后,骨折断端所承受应力将由固定材料和骨段共同承担;另一则为全负载式骨内固定,颅颌面常用为下颌重建板,采用该方法固定后,骨折断端所承受应力将由重建板单独承担。

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      在选择颅颌面骨折内固定方法和材料时,应避免固定强度不足或过高同定强度不足的常见原因:固定技术选择不当、数目不够、放置部位不佳或缺乏必要的辅助固定,这些都会引起术后骨折段不足以承受正常的生理应力,导致骨折段再次移位固定强度过高的常见原因:固定技术选择不当、数目过多等,这些不必要的固定会增加对骨膜和血供的损伤,影响骨折愈合,增加术后感染概率;同时也增加了患者的治疗费用此外,固定强度过高还会造成应力遮蔽效应,此时,骨折断端受到的生理应力过小,导致骨折愈合不良,部分病例甚至在取出接骨板后再次发生骨折颅颌面骨骼众多,承力各不相同,加之局部骨质情况的变化,针对每个病例选用何种固定材料及技术、分担多少生理应力仍需研究从理想角度出发,应制定颅颌面各型骨折实施内固定技术的选择标准规范,并采取个性化治疗近年来有限元分析法的不断发展对此提供了可能,一些学者应用有限元分析法对颅颌面进行骨骼应力分析,并以此指导骨折固定物的设计和改进,并对手术进行评价但如何更好地将有限元分析法应用于颅颌面骨折的个性化治疗,仍需进一步研究儿童颅颌面骨折具有一定的特殊性,考虑到手术对面部生长发育的影响,应尽量采用保守治疗然而,当骨折本身对患者的相关生理功能有明显影响时,应首选手术治疗恢复骨折处的应力传递轨迹,从而恢复骨的生理功能,这对于儿童颌面部生长发育具有重要意义。

      部分医师主张对儿童颅颌面骨折首选可吸收接骨板及螺钉,以减少固定对颅颌面生长发育的影响,有一定可取之处但应注意,可吸收接骨板和螺钉固定强度较弱,使用前应判断骨折局部承受应力和骨质情况如局部承担应力超过可吸收接骨板承受范围,就应选择其他固定方法或增加辅助固定措施,否则就可能引起骨折再次移位,反而增加创伤和患者的痛苦二、颅颌面骨的愈合及修复1 .颅颌面骨折愈合:骨折愈合是一个复杂的生物学过程,包括干细胞分化及增殖、血管增生、钙质沉积、骨质吸收及改建等,受患者全身情况、局部力学环境、血液供应等诸多因素的影响,其中局部应力是主要影响因素之一骨折的愈合过程可分为两类,间接骨愈合和直接骨愈合1)间接骨愈合:又称二期骨愈合,通常在骨折复位不理想或固定不够稳定时出现间接骨愈合分为4个阶段,即血肿形成期、血肿机化期、骨痂形成期和骨痂改建期基本组织学过程为骨折断端之间形成血肿,随后逐渐发生机化,并出现钙盐沉积在此基础上,通过骨折断端承受生理应力的刺激,骨质不断发生吸收和改建,逐渐恢复成为成熟的骨组织2)直接骨愈合:又称为一期骨愈合,是随着坚固内固定技术的发展而发现的,组织学表现为骨折的愈合局限于骨内,无明显的外骨痂,在骨折断端之间直接发生的血管生长和延伸,然后出现成骨钙化,修复骨折(图2)。

      直接骨愈合的临床特点为骨折愈合快,X线表现为没有外骨痂形成骨修复单元图2置接肯慰!台二实际上,采用骨折内固定技术治疗颅颌面骨折,骨折的愈合方式多为直接和间接骨愈合同时存在为尽量增加骨折的直接骨愈合发生率,医师应遵循颅颌面骨折的功能性固定原则:①骨折段的精确解剖复位,特别应注意骨块舌侧的复位;②功能状态下的稳定固定,特别注意固定强度的问题;③尽量保存骨块的血供和骨膜;④序列化功能训练,保证骨块在术后早期功能训练,促进骨折断端早期改建近年来,骨折内固定技术已广泛应用于颅颌面骨折治疗中,显著提高了国内外颅颌面骨折的治疗水平然而,骨折的临床愈合仍需数周之久,为缩短骨折愈合时间,进一步提高疗效,学者们开展了多项研究主要方法包括局部应用生长因子、生物电刺激、低强度脉冲超声波、高压氧、组织引导再生技术等,其中以前两者效果最为肯定生长因子指在细胞之间传递信息、对细胞生长具有调节功能的一些多肽常用于促进骨折愈合的生长因子有骨形成蛋白、成纤维细胞生长因子、血小板衍生生长因子、转化生长因子B等,单纯生长因子局部应用作用时间过短,难以发挥理想的效果因此,Nakajima等、陈建霖等采用生长因子与缓释载体复合后植入骨折部位,取得了明显的效果。

      至于其植入方法,可在术中放置于骨折部位,也可术后采用经皮注射等方法除直接植入生长因子外,也有学者将相关生长因子通过转基因技术应用于骨折这些新的生物治疗技术为临床促进骨折愈合提供了新的途径和方法生物电刺激的主要理论依据是压电学说该学说认为给骨施加压力后,骨产生电势能变化,骨折端呈负电荷分布,从而促进骨细胞和成骨母细胞的增殖,最终加速骨折愈合常用的生物电刺激方法有脉冲或恒定直流刺激、电感偶合电磁刺激、驻极体、正弦波电容偶合电场等2 .颅颌面游离骨移植和骨替代材料愈合:在颅颌面骨折伴组织较大缺损时,常需采用游离骨移植或骨替代材料植入以修复缺损同单纯的骨折愈合过程相比,游离骨移植和骨替代材料植入后的愈合过程更为复杂,受更多的因素影响游离骨移植可分为血管化游离骨移植和非血管化游离骨移植前者的愈合过程近似于骨折的常规愈合过程,后者则包括再血管化成骨和爬行替代成骨实际上,在非血管化游离移植骨上常同时存在这两种愈合方式,只是根据具体情况不同而比例不同对游离骨移植愈合过程的主要影响因素有:①种子细胞来源,骨愈合过程所需的成骨细胞多来自于骨髓、骨内膜和骨外膜,种子细胞来源越丰富,骨愈合越佳因此,临床工作中应尽量保存骨膜等组织.为骨愈合提供尽可能多的种子细胞来源。

      ②充足的血供,临床工作中应首选血管化游离骨移植,如施行非血管化游离骨移植,也应尽量减少受植床的创伤③可靠的固定,应根据具体情况选择最佳的固定方案,保证骨愈合处不受到病理性应力干扰同游离骨移植相比,骨替代材料不能提供种子细胞和血管,因此,在植入区域只能发挥骨引导作用,作为支架引导来自受骨床的新生血管和细胞长入植人物,从促进新骨沉积于其表面及周围愈合过程主要依靠新生血管和细胞长人材料内,最终在材料周围形成骨质沉积和钙化在临床中应注意,骨替代材料的活性和愈合度均低于自体骨,体积及厚度不能太大,否则组织液难以渗入,血管也难以进入,容易发生不愈合及感染等并发症综上所述,颅颌面生物力学和骨愈合在近年来取得了丰富的研究成果,这些成果对丰富学科内容和指导临床实践都有重要意义然而,在这一研究领域,仍有许多问题亟待解决如:明确生理及病理应力与骨折愈合及改建相关调控网络具体细节;结合生物力学分析实现个性化颅颌面骨折固定;完善生长因子缓释系统促进骨折愈合等这些问题的解决将为进一步提高颅颌面骨折治疗水平提供更多的参考依据文章摘自《中华口腔医学杂志》2013年10月第48卷第10期P624-626书是我们时代的生命——别林斯基书籍是巨大的力量列宁书是人类进步的阶梯高尔基书籍是人类知识的总统一一莎士比亚书籍是人类思想的宝库一一乌申斯基书籍一一举世之宝一一梭罗好的书籍是最贵重的珍宝一一别林斯基书是唯一不死的东西——丘特书籍使人们成为宇宙的主人一一巴甫连柯书中横卧着整个过去的灵魂一一卡莱尔人的影响短暂而微弱,书的影响则广泛而深远一一普希金人离开了书,如同离开空气一样不能生活一一科洛廖夫书不仅是生活,而且是现在、过去和未来文化生活的源泉法耶夫书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的伟大智者史美尔斯书籍便是这种改造灵魂的工具。

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