ترمیم شکستگی و جوشخوردگی استخوان
ترمیم شکستگی فرآیند بیولوژیکی است که طی آن یک استخوان شکسته، پیوستگی ساختاری خود را بازیابی میکند. برخلاف بیشتر بافتها، استخوان میتواند بدون تشکیل اسکار بهبود یابد و معماری اولیه خود را بازسازی کند. جوشخوردگی از طریق توالی هماهنگی از التهاب، ترمیم و بازسازی حاصل میشود که بسته به محیط مکانیکی در محل شکستگی، میتواند از مسیر اولیه (مستقیم) یا ثانویه (با واسطه کالوس) پیروی کند.
Definition
ترمیم شکستگی فرآیند بازسازیکنندهای است که پیوستگی و استحکام مکانیکی را به استخوان شکسته بازمیگرداند و از مراحل التهابی، ترمیمی (کالوس نرم و سخت) و بازسازی عبور میکند و به جوشخوردگی استخوانی قطعات ختم میشود.
Scope
این مدخل مراحل ترمیم شکستگی، تمایز بین ترمیم اولیه و ثانویه، رویدادهای سلولی و مولکولی تشکیل و بازسازی کالوس، و معنای جوشخوردگی بالینی و رادیوگرافیک را پوشش میدهد. این موضوع ترمیم را به عنوان یک مبحث بیولوژیکی بررسی میکند؛ ارزیابی ترمیم در یک بیمار خاص و تصمیمگیری در مورد مداخله خارج از حیطه این مدخل است.
Core questions
- مراحل بیولوژیکی که طی آن یک شکستگی ترمیم میشود، کدامند؟
- ترمیم اولیه و ثانویه استخوان چه تفاوتی دارند و چه چیزی تعیین میکند که کدام یک رخ دهد؟
- چه سیگنالهای سلولی و مولکولی تشکیل و بازسازی کالوس را هدایت میکنند؟
- منظور از جوشخوردگی بالینی و رادیوگرافیک چیست؟
Key concepts
- فاز التهابی و هماتوم شکستگی
- تشکیل کالوس نرم (غضروفی)
- تشکیل کالوس سخت (استخوانی)
- فاز بازسازی
- ترمیم اولیه (مستقیم)
- ترمیم ثانویه (با واسطه کالوس)
- استخوانسازی درونغضروفی و درونغشایی
- محیط مکانیکی و کرنش بین قطعات
Mechanisms
ترمیم ثانویه، که مسیر رایجتری است، با فاز التهابی آغاز میشود که در آن هماتوم شکستگی مولکولهای سیگنالدهنده را آزاد میکند که سلولهای التهابی و مزانشیمی را به محل جذب میکنند. سپس یک کالوس نرم از غضروف و بافت فیبروز شکاف را پر میکند و به تدریج توسط استخوان نابالغ از طریق استخوانسازی درونغضروفی و درونغشایی جایگزین میشود و یک کالوس سخت را تشکیل میدهد که قطعات را تثبیت میکند. در نهایت، بازسازی، استخوان نابالغ را به استخوان لایهای همراستا با بار مکانیکی تغییر شکل میدهد. ترمیم اولیه (مستقیم) زمانی رخ میدهد که قطعات به طور محکم تثبیت شده و به هم نزدیک باشند، که به استئونها اجازه میدهد از خط شکستگی بدون کالوس قابل مشاهده عبور کنند. مارسل و آینهورن (2011) زیستشناسی سلولی این مراحل را توصیف میکنند، و آینهورن و گرستنفلد (2014) تنظیم مولکولی و منطق مداخلات بیولوژیکی را بررسی میکنند. محیط مکانیکی، به ویژه کرنش بین قطعات، تعیین میکند که کدام مسیر غالب باشد.
Clinical relevance
زیستشناسی ترمیم توضیح میدهد که چرا پایداری شکستگی، خونرسانی و عوامل بیولوژیکی بر اینکه آیا و با چه سرعتی یک شکستگی جوش میخورد تأثیر میگذارند، و مفاهیمی مانند تأخیر در جوشخوردگی و عدم جوشخوردگی را زیربنا قرار میدهد. به عنوان دانش مرجع، این اطلاعات تفسیر ترمیم در ادبیات ارتوپدی را آگاه میکند؛ این فرآیند را توصیف میکند و راهنمایی برای مدیریت ترمیم در یک بیمار خاص نیست.
History
درک ترمیم شکستگی از مشاهده توصیفی کالوس به یک توضیح مولکولی پیشرفت کرد که در آن این فرآیند به عنوان بازگویی جنبههایی از تکوین اسکلتی در نظر گرفته میشود. این شناخت که تثبیت محکم منجر به ترمیم مستقیم (اولیه) میشود در حالی که پایداری نسبی منجر به ترمیم با واسطه کالوس (ثانویه) میشود، هم زیستشناسی و هم اصول تثبیت شکستگی را شکل داد، و کارهای بعدی بر عوامل رشد و سلولهای پیشساز که ترمیم را هماهنگ میکنند، تأکید کردند.
Debates
- آیا مکملهای بیولوژیکی به طور معنیداری جوشخوردگی را تسریع میکنند؟
- عواملی که برای تحریک ترمیم در نظر گرفته شدهاند، مانند عوامل رشد و تحریک فیزیکی، بر اساس یک منطق مکانیکی قوی هستند، اما اندازه و ثبات مزایای بالینی آنها بر جوشخوردگی همچنان مورد بحث است و به شرایط بالینی بستگی دارد.
Key figures
- Thomas Einhorn
- Louis Gerstenfeld
- Richard Marsell
- Stephan Perren
Related topics
Seminal works
- marsell-einhorn-2011
- einhorn-gerstenfeld-2014
Frequently asked questions
- تفاوت بین ترمیم اولیه و ثانویه شکستگی چیست؟
- ترمیم ثانویه از طریق یک کالوس قابل مشاهده از غضروف و استخوان پیش میرود و زمانی رخ میدهد که پایداری نسبی (نه مطلق) وجود داشته باشد؛ ترمیم اولیه شامل بازسازی مستقیم استئونی استخوان به استخوان بدون کالوس قابل توجه و نیازمند تثبیت محکم با نزدیک بودن قطعات است.
- جوشخوردگی استخوان به چه معناست؟
- جوشخوردگی نقطهای است که در آن قطعات شکستگی توسط استخوان کافی به هم متصل میشوند تا بتوانند بار را تحمل کنند؛ این امر با ترکیبی از یافتههای بالینی و شواهد رادیوگرافیک از پل استخوانی در سراسر شکستگی قضاوت میشود.