骨折愈合的一般過程

　　在外力或持續性內力的作用下，骨的礦物質結構的連續性突然斷裂叫做骨折。按照造成骨折的原因可將骨折分為3類：①創傷骨折，在外來暴力作用下造成的骨折；②壓縮性骨折，在持續性內力作用下造成的骨折，這類骨折常發生的部位有跟骨、跖骨、脛骨骨干近端、股骨干遠端和股骨頸以及恥骨聯合；③病理性骨折，這是某些原發病的繼發癥，這些原發病有先天性的和進行性的，如纖維發育不良、先天性成骨不全、囊腫、軟骨瘤、某些惡性腫瘤、骨髓炎等。這些病或者由于骨的發育不良，或者由于原發病加速局部骨的吸收，所以容易造成骨折。

　　骨折愈合過程十分復雜，近年來雖然隨著科學技術的發展，應用許多新技術如放射性同位素、電子顯微鏡、組織化學、免疫學技術、基因工程等對骨折的愈合機制進行了大量的研究，對其中不少環節有了較深入的了解，但有些機制尚未完全明了。一般說來骨折愈合的全過程從生物學上大致分為沖擊、誘導、炎癥、軟骨痂、硬骨痂、再造6個階段。其組織學過程表現為血腫、炎癥、骨膜反應、軟骨形成、軟骨內成骨及骨塑造。但是在不同骨折部位或不同治療條件下骨折愈合的過程不完全一樣，大致可分為以下情況。

　　1． 具有外骨膜的長管骨的愈合

　　一般說來，骨折愈合是骨痂的形成和改造過程，大致可以分為4個時期。

　　1．1 肉芽組織修復期

　　骨折后除骨的正常結構破壞外，周圍軟組織也有損傷。骨外膜被掀起或撕裂與骨表面分離，經骨外膜進入骨內的血管、骨營養動脈以及哈佛管斷裂，大量的血液聚集在骨折端(股骨骨折出血量約1000ml，骨盆骨折在1 000ml以上)形成血腫，6～8h內形成含有纖維蛋白網架的凝血塊。血腫周圍的吞噬細胞、毛細血管和幼稚的結締組織很快地長入血腫，后者主要分化為產生膠原纖維的成纖維細胞。

　　由于骨中血液中斷，骨折端出現局部骨壞死區，在出血和壞死區周圍很快發生無菌性炎癥，多核細胞和巨噬細胞侵入骨壞死區將骨折端滲出的紅細胞、血紅蛋白、膠原以及骨碎片等物質清除。死骨由破骨細胞清除。隨著血腫被清除、激化、新生血管長入和血管周圍大量間質細胞增生，使形成的肉芽組織將骨折端初步連接在一起。這一過程大約在骨折后2-3周完成。

　　1．2 原始骨痂形成期

　　外骨膜對這類骨折的愈合起重要作用，通過形成橋梁骨痂有穩定骨折端的能力。骨折后24h內，骨折端附近的外骨膜開始增生、肥厚，以后骨膜血管網彎曲擴張，新生血管長入骨膜深層開始膜內化骨。外骨膜深層的成骨細胞增殖較快，在幾天之內，外骨膜深層細胞在靠近骨折線處形成明顯的環狀物，并牢固地附著于骨折斷端活的或死的骨皮質上，這便是骨膜骨痂(大鼠骨折第3天開始形成骨膜骨痂)。骨膜骨痂繼續生長大約到第8-9天停止，等待著軟骨的成熟。在第3天，肉芽組織中的間充質細胞沉著在已剝離了骨膜的骨折斷端上，間充質細胞增殖分化為軟骨細胞，第5天開始形成膠原，隨著毛細血管的萌發生長，穿透骨膜纖維膜進入軟骨，開始了軟骨內骨的形成，最后在骨折斷端形成橋，骨膜骨痂只是這個橋的橋臺(abutment)。與此同時，骨髓和內骨膜通過膜內成骨和軟骨內成骨形成內骨痂。隨著血腫的機化，纖維組織經軟骨骨化使內外骨痂相連，完成初步愈合。

　　外骨膜成骨細胞增殖，在軟組織豐富區較明顯，特別在肌肉附著處，因為這是骨痂血運的來源。在脛骨骨折時前側無外骨痂，后側和其他部位有外骨痂，正是這個原因。骨痂血管造影也說明了這個問題，外骨痂血供，絕大部分起源于骨膜外組織，特別是骨折端周圍的肌肉。外骨痂的生成量取決于骨膜損傷程度和完整性。充填于骨折端和被剝離的骨膜下的、由血腫機化而形成的纖維組織大部分轉化為暫時性的軟骨，最終被骨代替。軟骨細胞經增生、變性、骨化與成骨的過程，稱之為軟骨內骨化，這一過程與骨骺生長板的軟骨內骨化過程相似。軟骨細胞也經過4個發育時相，Robert對新西蘭家兔骨折模型不同時期的骨痂進行形態學分離，分為未分化的肉芽組織、增生的纖維組織、軟骨骨痂和鈣化骨痂。對這4種形態的組織進行生化分析的結果表明，在生化活性方面這4種組織也與生長板中的4個帶類似。

　　1．3 成熟板狀骨形成期

　　這一階段新生的骨小梁漸增，排列漸趨規則，骨折端的壞死骨部分經過血管、成骨細胞和破骨細胞的侵入，完成清除死骨和爬行替代過程。由膜內骨化和軟骨內骨化形成的骨痂，是幼稚的網狀骨，硬度和強度不夠，還需改建成更成熟的結構，逐漸被破骨細胞清除，被板狀骨替代，這一過程需要8-12周。最初板狀骨與幼稚網狀骨結合使骨小梁變粗，縮小了網狀骨結構之間的空隙，細嫩的網狀骨最終變為結實的密質骨，骨髓腔也被封閉，形成堅固的骨性連接。通過這種方式，在變窄的血管通道形成初始骨單位時，血管通道成為哈佛管，在哈佛管間隙的初始骨單位被破骨細胞清除，新生骨板開始沉積，初始骨單位被2次形成的骨單位替代。這個過程與胚胎骨形成及其后發生的過程類似。

　　1．4 塑造期

　　骨的塑造主要受應力影響，是成骨細胞和破骨細胞共同活動的結果。破骨細胞先在骨痂上鉆一小孔，以后有血管長人，隨之成骨細胞形成新的哈佛系統，應力最大的部位有更多的新骨沉積，不足的部位通過膜內化骨得到補充，而機械功能不需要的多余的骨痂則被吸收。在這一階段，機械應力對于維持和改變骨的結構是很重要的。

　　成人嚴重成角畸形、重疊、骨短縮等愈合，經塑造是難以糾正的，但在小兒經長時間塑造能部分或完全糾正。旋轉畸形，不論成人和小兒均難改善。

　　2.松質骨的愈合

　　松質骨的骨小梁相對較細，骨小梁之間的間隙較大，血運比較豐富，因此骨細胞可以借擴散獲得營養，而管狀骨的皮質骨主要靠髓腔的營養動脈提供血運，約占皮質骨的內2／3，僅外部的1／3靠骨外膜的血管營養。

　　由于結構不同，松質骨骨折后的愈合過程也不同于皮質骨，沒有包繞骨折端的血腫。因此通過骨折端的血腫機化的軟骨內骨化的作用微弱，缺少骨痂的形成或骨痂形成較少。由于松質骨的血運豐富，愈合過程較管狀骨快。

　　另外，在關節內骨折，由于松質骨無外骨膜，不顯現外骨痂，有的松質骨有外骨膜，但成骨能力較差，膜內化骨弱，僅有少量外骨痂形成，有的外骨膜僅為一層結締組織，沒有成骨組織，不會產生外骨痂，因此這些部位的骨折愈合，只有依賴骨髓的成骨作用。這一特征先由Schmod(1924年)發現。股骨頸、髕骨、舟骨和其他腕骨的骨膜都缺乏成骨組織。

　　股骨頸骨折的發病率很高，所以在這類骨折中受到特別的重視。股骨頸骨折后，由于骨折線總是靠近主要營養動脈(旋股內動脈)，這個動脈進入骨后分支到達軟骨下骨骺組織。所以股骨頭的血供受到破壞，易發生廣泛無菌性壞死。股骨頸骨折良好地復位不僅是為了實現骨折線的愈合，更重要的是使血管再生和股骨頭內軟骨下骨小梁發生再造。在這種情況下，內骨膜和骨髓干細胞成為參與骨修復的生骨細胞的惟一來源。一旦股骨頭血管再生開始，便發生從骨折線向關節軟骨下的軟骨下骨板的新骨的"爬行"。在早期新骨的形成總是超過破骨細胞的吸收，因此鈣化骨組織的體積在開始時是增加的。因為死去的骨不發生脫礦，所以放射學上股骨頭密度都傾向于增加。

　　很顯然，某些處理比如頭-頸移植，通常并不促進愈合，但是可能提供一些結構上的支撐，在一定程度上可防止股骨頭的部分和整體塌陷和引發退行性關節炎等并發癥。愈合依賴于血管再生和穿透的速度以及生骨細胞群體的大小。股骨頭細胞的存活率和增殖能力比頸部要差，沒移位的頸部骨折細胞的存活情況比移位的要好些。

　　3. 牢固內固定中的骨折的愈合

　　牢固內固定呈現無外骨痂的愈合形式，Danis將其稱之為"自體焊接"(autogenousweld)，后來稱為一期愈合或直接愈合，把通常發生的骨愈合稱為二期愈合或間接愈合。實驗發現，穩定性骨折的間隙首先被骨膜骨痂形成的軟骨填充，以后由骨髓形成的骨小梁進入骨折間隙形成愈合。在不穩定性骨折，則先由纖維骨膜增殖的纖維組織填充骨折斷端，持續一段時間后最終由骨化的骨膜骨痂形成的骨小梁進入間隙而完成愈合。因此骨折的穩定程度決定了它們的愈合方式。

　　一期愈合和二期愈合的不同點在于：一期愈合是在骨折斷端間隙極為微小時，新生哈氏系統可由骨折端直接進人另一骨折端。二期愈合的方式為間接性的，即在骨折端無接觸或間隙較大時，預先形成含成骨組織的肉芽組織和暫時性的骨痂，然后骨痂塑造，變為永久性的愈合。一期愈合是直接的，沒有肉芽組織形成，直接由軟骨內骨化完成骨愈合。松質骨的線形骨折，當骨折斷端穩定，對合好，無移位時，不附加機械固定就能一期愈合，但大多數骨折，只有通過牢固的內固定，才能達到一期愈合。

　　關于堅固內固定下完成的骨折一期愈合，是否為最好的愈合方式，仍有爭議。因為牢固的內固定使骨折端應承受的局部應力消失，使骨折受到過度的應力性保護，可使皮質骨強度變弱，固定去除后甚至去除前就有發生再骨折的可能。