骨形成 2.5至25%的断片间应变因即时和延迟加载诱导,在一个具有单调应变梯度的骨愈模型中

科学领域:

• 整形外科的研究研究.
• 生物材料科学是生物材料的科学.
• 再生医学是一种再生医学.

背景情况:

• 骨折愈合是一种复杂的生物过程,受到机械刺激的影响.
• 了解最佳的机械环境对于开发有效的骨再生策略至关重要.
• 之前的研究已经探讨了应变效应,但与加载时间的相互作用需要进一步研究.

研究的目的:

• 调查不同强度的应变 (2.5-25%) 和加载时间 (即时与延迟) 对骨折修复组织形成的影响.
• 分析机械应变对骨折修复和周骨形成的影响.
• 在大型动物模型中确定骨愈合的最佳机械参数.

主要方法:

• 在绵羊中创建了实验性骨切除术,并使用活性固定剂对其进行了分片间应变的梯度 (2.5-25%).
• 动物被随机分为即时 (第1天) 或延迟 (第22天) 装载组.
• 高分辨率计算机断层扫描 (CT) 用于评估骨折修复组织面积,密度和骨周组织跨度在手术后5周.

主要成果:

• 骨切割修复组织面积和密度在2.5%的应变时是最大的,并且随着应变的增加而显著下降.
• 周骨组织的跨度随着应变大小增加 (p < 0.001).
• 与延迟加载相比,立即加载导致骨周组织跨度显著增加 (p < 0.01).

结论:

• 骨愈合反应依赖于菌株,在较低 (<7.5%) 和较高菌株中观察到不同的模式.
• 较低的应变幅度 (约2.5%) 在骨切割间隙内促进最佳的形成.
• 早期的机械负荷,加上低于25%的应变,为骨折修复创造了有利的环境.