introduktion

knoglebrud er en almindelig skade, og helingsprocessen er kompleks. Knogle er et af få væv, der er i stand til at helbrede uden at danne et fibrøst ar. Der er to typer frakturheling – indirekte (sekundær) og direkte heling (primær).

fraktur af 4.Metacarpal knogle

Direkte heling opstår, når de benede fragmenter fastgøres sammen med kompression. Der er ingen callusdannelse. De benede ender er forbundet og helet af osteoklast og osteoblast aktivitet.

indirekte heling er mere almindelig end direkte heling og involverer både endokondral og intramembranøs knogleheling. Anatomisk reduktion og stabile forhold er ikke påkrævet for indirekte heling at forekomme. Der er snarere en lille mængde bevægelse og vægtbærende ved bruddet, hvilket får en blød callus til at dannes, hvilket fører til sekundær knogledannelse. Det skal dog bemærkes, at for meget belastning/bevægelse kan resultere i forsinket heling eller ikke-forening, hvilket forekommer i 5-10% af alle brud.

indirekte heling forekommer normalt med:

• ikke-operativ brudbehandling
• operative behandlinger, hvor der forekommer en vis bevægelse på brudstedet, såsom:
  • intramedullær sømning
  • ekstern fiksering
  • intern fiksering af findelte brud.

stadier af indirekte heling

akut inflammatorisk respons

den akutte inflammatoriske respons topper inden for 24 timer og slutter efter 7 dage og er afgørende for, at heling kan forekomme. Et hæmatom dannes umiddelbart efter traume. Dette består af celler fra det perifere og intramedullære blod og knoglemarvsceller. Den inflammatoriske respons får hæmatomet til at koagulere omkring brudenderne og inden i medulla, hvilket skaber en model for callusdannelse.

rekruttering af mesenkymale stamceller

knogle er ude af stand til at regenerere, medmindre specifikke mesenkymale stamceller rekrutteres, prolifereres og differentieres til osteogene celler. Det er i øjeblikket ikke forstået præcis, hvor disse celler kommer fra.

Generation af brusk og Periosteal knoglet Callus

efter at hæmatomet er dannet, dannes et fibrinrigt granulationsvæv. Endokondral dannelse forekommer mellem brudenderne og ud over de periosteale steder i dette væv. Disse områder er mindre stabile, så det bruskvæv danner en blød callus, hvilket giver bruddet mere stabilitet.

i dyreforsøg topper blød callusdannelse efter 7 til 9 dage, når Type II procollagen og proteoglycan kerneprotein ekstracellulære markører er på deres højeste niveauer. Samtidig forekommer et intramembranøst ossificeringsrespons subperiostalt med det samme ved brudenderne. Dette skaber en hård callus. Broen af denne centrale hårde callus giver bruddet en halvstiv struktur, der muliggør vægtbærende.

revaskularisering og neoangiogenese

tilstrækkelig blodforsyning er nødvendig for, at knoglereparation kan forekomme. Angiogene veje, chondrocytapoptose og brusknedbrydning er afgørende for denne proces, fordi celler og ekstracellulære matricer skal fjernes for at sikre, at blodkar kan bevæge sig ind på reparationsstedet.

mineralisering og Resorption af den bruskagtige Callus

den primære bløde bruskagtige callus skal resorberes og erstattes af en hård knoglet callus for at knogleregenerering kan fortsætte. På nogle måder gentager denne fase embryologisk knogleudvikling og involverer cellulær proliferation og differentiering samt en stigning i cellulært volumen og matricsaflejring.

Bone Remodeling

mens den hårde callus er stiv og giver stabilitet, betyder det ikke, at brudstedet har alle egenskaberne ved normal knogle. Et andet genoprettende stadium er nødvendigt. Dette trin resulterer i ombygning af den hårde callus til en lamellær knoglestruktur med et centralt medullært hulrum.remodellering opstår, når den hårde callus resorberes af osteoklaster, og lamellær knogle deponeres af osteoblaster. Dette starter ved 3-4 uger, men hele processen kan tage år. Ombygning kan være hurtigere hos yngre patienter (og andre dyr).

benomdannelse er resultatet af produktionen af elektrisk polaritet. Dette sker, når der påføres tryk i et krystallinsk miljø.

• når aksial belastning af lange knogler opstår, oprettes en elektropositiv konveks overflade og en elektronegativ konkav overflade
• dette aktiverer osteoklastisk og osteoblastisk aktivitet.
• som følge heraf erstattes den eksterne callus langsomt af en lamellær knoglestruktur. Ud over dette ombygges den interne callus, der genskaber et medullært hulrum, svarende til diafyseal knogle. Bone remodellering vil kun være vellykket, hvis der er tilstrækkelig blodforsyning og en gradvis stigning i mekanisk stabilitet. Hvis ikke, kan der forekomme komplikationer som ikke-forening.
  

  direkte frakturheling

  Direkte heling kræver reduktion af brudenderne uden dannelse af mellemrum samt stabil fiksering. Således forekommer det normalt ikke naturligt, men snarere efter åben reduktion og intern fikseringskirurgi.

  Direkte knogleheling kan forekomme ved direkte ombygning af lamellær knogle, de Haversianske kanaler og blodkar. Processen tager normalt fra måneder til år.

  primær heling af brud sker gennem:

  • kontakt healing
  • eller gap healing.

  begge processer består af et forsøg på at genskabe lamellær knoglestruktur. Direkte knogleheling er muligvis kun, når brudenderne komprimeres sammen, og stiv fiksering bruges til at mindske interfragmentær belastning.

  Kontaktheling

  en brud kan forenes ved kontaktheling, når afstanden mellem hver knogleende er mindre end 0,01 mm, og interfragmentær stamme er mindre end 2%. I sådanne tilfælde dannes skærekegler i enderne af osteonerne ved brudstedet. Spidsen af skærekeglerne består af osteoklaster. Disse tip krydser brudlinjen og genererer langsgående hulrum.

  hulrummene fyldes til sidst af knogler, der produceres af osteoblaster. Dette får den benede union til at generere, mens den også gendanner de Haversianske systemer, som er dannet i en aksial retning. De Haversianske systemer gør det muligt for blodkar, der bærer osteoblaster, at komme ind i området. Brodannende osteoner modnes til sidst til lamellær knogle, hvilket resulterer i brudheling uden dannelse af periosteal callus.

  Gap Healing

  Gap healing er unik, fordi bony union og Haversian remodelling ikke sker på samme tid. For at spalteheling skal forekomme, skal afstanden være mindre end 800 liter til 1 mm.

  under denne proces fyldes brudstedet stort set af lamellær knogle, der løber vinkelret på den lange akse og har brug for sekundær osteonal rekonstruktion. Den primære knoglestruktur erstattes til sidst af langsgående revaskulariserede osteoner, som bærer osteoprogenitorceller, der differentierer sig til osteoblaster. Disse osteoblaster producerer derefter lamellær knogle på hver overflade af spalten. Den lamellære knogle er lagt vinkelret på den lange akse, hvilket betyder, at den ikke er stærk. Denne proces tager mellem 3 og 8 uger. Herefter opstår en sekundær ombygningsfase, som ligner kaskaden med skærekegler i kontaktheling.

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 GHIASI MS, Chen J, Vasiri A, Rodrigues EK, Nasarian A. knoglefrakturheling i mekanobiologisk modellering: en gennemgang af principper og metoder. Bone Rep. 2017; 6: 87-100.
  2. 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21 2.22 2.23 2.24 2.25 2.26 2.27 2.28 Marsell R, Einhorn TA. Biologi af frakturheling. Skade. 2011; 42(6): 551-555. Ja, Einhorn T, knogleheling i 2016. Clin Tilfælde Miner Knogle Metab. 2016; 13(2): 101-105.