introduktion

benfrakturer är en vanlig skada och läkningsprocessen är komplex. Ben är en av få vävnader som kan läka utan att bilda ett fibröst ärr. Det finns två typer av frakturläkning-indirekt (sekundär) och direktläkning (primär).

fraktur på 4: e metakarpala benet

Direktläkning sker när benfragmenten fixeras tillsammans med kompression. Det finns ingen kallusbildning. De beniga ändarna förenas och helas av osteoklast-och osteoblastaktivitet.

indirekt läkning är vanligare än direktläkning och involverar både endokondral och intramembranös benläkning. Anatomisk reduktion och stabila förhållanden krävs inte för indirekt läkning. Snarare finns det en liten mängd rörelse och viktbärande vid frakturen, vilket får en mjuk kallus att bildas, vilket leder till sekundär benbildning. Det bör dock noteras att för mycket belastning/rörelse kan leda till försenad läkning eller icke-union, vilket förekommer i 5-10% av alla frakturer.

indirekt läkning sker vanligtvis med:

• icke operativ frakturbehandling
• operativa behandlingar där viss rörelse uppträder vid frakturstället, såsom:
  • intramedullär spikning
  • extern fixering
  • intern fixering av finfördelade frakturer.

stadier av indirekt läkning

akut inflammatoriskt svar

det akuta inflammatoriska svaret toppar inom 24 timmar och slutar efter 7 dagar och är viktigt för att läkning ska ske. Ett hematom bildas omedelbart efter trauma. Detta består av celler från perifera och intramedullära blod-och benmärgsceller. Det inflammatoriska svaret får hematomet att koagulera runt sprickändarna och inom medulla, vilket skapar en modell för kallusbildning.

rekrytering av mesenkymala stamceller

ben kan inte regenereras om inte specifika mesenkymala stamceller rekryteras, prolifereras och differentieras till osteogena celler. Det är för närvarande inte förstått exakt var dessa celler kommer ifrån.

generering av broskig och Periosteal benig kallus

Efter att hematomet har bildats bildas en fibrinrik granulationsvävnad. Endokondral bildning sker mellan sprickändarna och bortom periostealplatserna i denna vävnad. Dessa områden är mindre stabila, så den broskiga vävnaden bildar en mjuk kallus, vilket ger frakturen mer stabilitet.

i djurstudier toppar mjuk kallusbildning vid 7 till 9 dagar när typ II prokollagen och proteoglykankärnprotein extracellulära markörer är på sina högsta nivåer. Samtidigt uppträder ett intramembranöst ossifieringssvar subperiostalt omedelbart av sprickändarna. Detta skapar en hård callus. Överbryggningen av denna centrala hårda kallus ger frakturen en halvstyv struktur som möjliggör viktbärande.

revaskularisering och Neoangiogenes

tillräcklig blodtillförsel är nödvändig för att benreparation ska inträffa. Angiogena vägar, kondrocytapoptos och brosknedbrytning är väsentliga för denna process eftersom celler och extracellulära matriser måste tas bort för att säkerställa att blodkärlen kan flytta in på reparationsplatsen.

mineralisering och Resorption av den broskiga kallusen

den primära mjuka broskiga kallusen måste resorberas och ersättas med en hård benig kallus för att benregenerering ska fortsätta. På vissa sätt upprepar detta stadium embryologisk benutveckling och involverar cellulär proliferation och differentiering, liksom en ökning av cellvolym och matrisavsättning.

Benombyggnad

medan den hårda kallusen är styv och ger stabilitet betyder det inte att frakturstället har alla egenskaper hos normalt ben. Ett andra återställande Stadium är nödvändigt. Detta steg resulterar i ombyggnad av den hårda kallusen till en lamellär benstruktur med en central medullär hålighet.

ombyggnad sker när den hårda kallusen resorberas av osteoklaster och lamellärt ben deponeras av osteoblaster. Detta börjar vid 3-4 veckor, men hela processen kan ta år. Ombyggnad kan vara snabbare hos yngre patienter (och andra djur).

benremodellering är resultatet av produktion av elektrisk polaritet. Detta inträffar när tryck appliceras i en kristallin miljö.

• när axiell belastning av långa ben uppstår skapas en elektropositiv konvex yta och en elektronegativ konkav yta
• detta aktiverar osteoklastisk och osteoblastisk aktivitet.
• som ett resultat ersätts den externa callusen långsamt av en lamellär benstruktur. Liksom detta, den interna callus remodels som återskapar en medullar hålighet, liknande diafyseal ben.

benremodellering kommer endast att lyckas om det finns tillräcklig blodtillförsel och en gradvis ökning av mekanisk stabilitet. Om inte, kan komplikationer som icke-union förekomma.

direkt frakturläkning

Direktläkning kräver reduktion av sprickändarna, utan någon gapbildning, såväl som stabil fixering. Således förekommer det vanligtvis inte naturligt, utan snarare efter öppen reduktion och intern fixeringskirurgi.

Direkt benläkning kan ske genom direkt ombyggnad av lamellärt ben, de Haversiska kanalerna och blodkärlen. Processen tar vanligtvis från månader till år.Primärläkning av frakturer sker genom:

• kontaktläkning
• eller gapläkning.

båda processerna består av ett försök att återskapa lamellär benstruktur. Direkt benläkning är möjligen endast när sprickändarna komprimeras tillsammans och styv fixering används för att minska interfragmentarisk belastning.

Kontaktläkning

en fraktur kan förenas genom kontaktläkning när gapet mellan varje ben ände är mindre än 0,01 mm och interfragmentarisk stam är mindre än 2%. I sådana fall bildas skärkottar vid ändarna av osteonerna genom frakturstället. Spetsarna på skärkottarna består av osteoklaster. Dessa tips korsar frakturlinjen och genererar längsgående håligheter.

hålrummen fylls så småningom av ben som produceras av osteoblaster. Detta får den beniga föreningen att generera samtidigt som man återställer Haversian-systemen, som bildas i en axiell riktning. Haversian-systemen gör det möjligt för blodkärl som bär osteoblaster att komma in i området. Överbryggande osteoner mognar så småningom till lamellärt ben, vilket resulterar i sprickläkning utan att en periosteal kallus bildas.

Gap Healing

Gap healing är unik i att benig union och Haversian ombyggnad inte händer samtidigt. För att gapläkning ska inträffa måste gapet vara mindre än 800 Crimson till 1 mm.

under denna process fylls frakturstället till stor del av lamellärt ben som löper vinkelrätt mot långaxeln och behöver sekundär osteonal rekonstruktion. Den primära benstrukturen ersätts så småningom av longitudinella revaskulariserade osteoner, som bär osteoprogenitorceller som skiljer sig åt osteoblaster. Dessa osteoblaster producerar sedan lamellärt ben på varje yta av gapet. Det lamellära benet läggs vinkelrätt mot långaxeln, vilket innebär att det inte är starkt. Denna process tar mellan 3 och 8 veckor. Efter detta inträffar en sekundär ombyggnadsfas, som liknar kaskaden med skärkottar i kontaktläkning.

1. 1.0 1.1 1.2 1.3 Ghiasi MS, Chen J, Vaziri a, Rodriguez EK, Nazarian A. benfrakturläkning i mekanobiologisk modellering: en översyn av principer och metoder. Ben 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. Biologin för frakturläkning. Skada. 2011; 42(6): 551-555.
3. Buza JA, Einhorn T, benläkning 2016. Clin Fall Gruvarbetare Ben Metab. 2016; 13(2): 101-105.