不要介意差距:重新构建Perren应变规则用于骨折愈合,使用虚拟机械测试的见解

科学领域:

• 整形外科 整形外科 整形外科
• 生物机械工程 生物机械工程
• 再生医学是一种再生医学.

背景情况:

• 对于骨折愈合的"2%至10%应变规则"通常被解释为意味着超过10%的断片间应变导致非联合.
• 这种解释往往忽略了骨折间隙周围区域的应变的重要性,骨质生成开始的地方.

研究的目的:

• 为了量化板状羊骨切除术中的缺口关闭和三维 (3D) 断片间菌株.
• 为了将当地的菌株条件与矿化程度相关联.

主要方法:

• 利用了8只羊的MicroCT扫描和骨骨切除,以生成基于图像的有限元素模型.
• 进行了虚拟机械测试,以计算术后关闭间隙的应变和3D连续应变 (体积和扭曲).
• 在骨切割间隙内和周围的不同区域评估矿化.

主要成果:

• 在远部皮层观察到的平均关闭差距的菌株为51%.
• 峰值压缩体积应变平均为32%,间隙内的有限组织体积经历了>10%的压缩应变.
• 扭曲性菌株显著更高,更广泛,平均为115%,影响了间隙内和周围更大的组织体积.
• 矿化在高压差距之外开始,在9周后与周围地区相比,在差距内减少.

结论:

• 绵羊骨切除术可以实现愈合,尽管高间隙菌株,特别是那些由剪切力主导.
• 升高的间隙应变似乎是一个局部的,短暂的因素,可以限制骨质生成,而不是二次骨折修复的全球抑制剂.