Liền xương và Hợp nhất xương

Liền xương là quá trình sinh học mà qua đó một xương bị gãy phục hồi tính liên tục về cấu trúc. Không giống như hầu hết các mô, xương có thể lành mà không hình thành sẹo, tái tạo lại kiến trúc ban đầu của nó. Sự hợp nhất đạt được thông qua một chuỗi phối hợp của quá trình viêm, sửa chữa và tái tạo, có thể theo con đường nguyên phát (trực tiếp) hoặc thứ phát (qua hình thành can xương) tùy thuộc vào môi trường cơ học tại vị trí gãy xương.

Definition

Liền xương là quá trình tái tạo phục hồi tính liên tục và sức bền cơ học cho xương bị gãy, diễn ra qua các pha viêm, sửa chữa (can xương mềm và cứng), và tái tạo, đỉnh điểm là sự hợp nhất xương của các mảnh vỡ.

Scope

Mục này bao gồm các giai đoạn sửa chữa gãy xương, sự khác biệt giữa liền xương nguyên phát và thứ phát, các sự kiện tế bào và phân tử của quá trình hình thành và tái tạo can xương, và ý nghĩa của sự hợp nhất lâm sàng và X-quang. Nó xem xét quá trình liền xương như một chủ đề sinh học; việc đánh giá quá trình liền xương ở từng bệnh nhân và các quyết định can thiệp nằm ngoài phạm vi của mục này.

Core questions

• Các pha sinh học mà qua đó một xương gãy lành lại là gì?
• Liền xương nguyên phát và thứ phát khác nhau như thế nào, và điều gì quyết định loại nào xảy ra?
• Những tín hiệu tế bào và phân tử nào thúc đẩy sự hình thành và tái tạo can xương?
• Sự hợp nhất lâm sàng và X-quang có nghĩa là gì?

Key concepts

• Pha viêm và khối máu tụ tại vị trí gãy xương
• Hình thành can xương mềm (sụn)
• Hình thành can xương cứng (xương)
• Pha tái tạo
• Liền xương nguyên phát (trực tiếp)
• Liền xương thứ phát (qua can xương)
• Cốt hóa nội sụn và cốt hóa màng
• Môi trường cơ học và biến dạng giữa các mảnh vỡ

Mechanisms

Liền xương thứ phát, con đường phổ biến hơn, bắt đầu bằng một pha viêm trong đó khối máu tụ tại vị trí gãy xương giải phóng các phân tử tín hiệu thu hút các tế bào viêm và tế bào trung mô. Một can xương mềm gồm sụn và mô sợi sau đó bắc cầu qua khe hở và dần dần được thay thế bằng xương non thông qua quá trình cốt hóa nội sụn và cốt hóa màng, hình thành một can xương cứng giúp ổn định các mảnh vỡ. Cuối cùng, quá trình tái tạo định hình lại xương non thành xương lá được sắp xếp phù hợp với tải trọng cơ học. Liền xương nguyên phát (trực tiếp) xảy ra khi các mảnh vỡ được cố định vững chắc và áp sát nhau, cho phép các osteon vượt qua đường gãy mà không có can xương rõ rệt. Marsell và Einhorn (2011) mô tả sinh học tế bào của các pha này, và Einhorn và Gerstenfeld (2014) xem xét quy định phân tử và cơ sở lý luận cho các can thiệp sinh học. Môi trường cơ học, đặc biệt là biến dạng giữa các mảnh vỡ, chi phối con đường nào chiếm ưu thế.

Clinical relevance

Sinh học của quá trình liền xương giải thích tại sao sự ổn định của xương gãy, nguồn cung cấp máu và các yếu tố sinh học ảnh hưởng đến việc một xương gãy có liền hay không và tốc độ liền xương, đồng thời nó là cơ sở cho các khái niệm như chậm liền xương và không liền xương. Là kiến thức tham khảo, nó cung cấp thông tin để giải thích quá trình liền xương trong các tài liệu chỉnh hình; nó mô tả quá trình và không phải là hướng dẫn để quản lý quá trình liền xương ở từng bệnh nhân.

History

Sự hiểu biết về sửa chữa gãy xương đã tiến triển từ quan sát mô tả về can xương đến một giải thích phân tử trong đó quá trình này được coi là tái hiện các khía cạnh của sự phát triển bộ xương. Việc nhận ra rằng cố định vững chắc tạo ra liền xương trực tiếp (nguyên phát) trong khi ổn định tương đối tạo ra liền xương qua can xương (thứ phát) đã định hình cả sinh học và các nguyên tắc cố định gãy xương, và các công trình sau này nhấn mạnh các yếu tố tăng trưởng và tế bào gốc tiền thân phối hợp quá trình sửa chữa.

Debates

Các chất bổ trợ sinh học có thực sự đẩy nhanh quá trình hợp nhất không?

Các tác nhân nhằm kích thích quá trình liền xương, chẳng hạn như các yếu tố tăng trưởng và kích thích vật lý, dựa trên một cơ sở lý luận cơ chế mạnh mẽ, nhưng quy mô và tính nhất quán của lợi ích lâm sàng của chúng đối với sự hợp nhất vẫn còn đang được tranh luận và phụ thuộc vào bối cảnh lâm sàng.

Key figures

• Thomas Einhorn
• Louis Gerstenfeld
• Richard Marsell
• Stephan Perren

Seminal works

• marsell-einhorn-2011
• einhorn-gerstenfeld-2014

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa liền xương nguyên phát và thứ phát là gì?

Liền xương thứ phát diễn ra thông qua một can xương sụn và xương có thể nhìn thấy và xảy ra khi có sự ổn định tương đối (không tuyệt đối); liền xương nguyên phát liên quan đến quá trình tái tạo osteon trực tiếp từ xương sang xương mà không có can xương đáng kể và đòi hỏi sự cố định vững chắc với sự áp sát chặt chẽ của các mảnh vỡ.

Hợp nhất xương có nghĩa là gì?

Hợp nhất là điểm mà tại đó các mảnh xương gãy được nối liền bởi đủ xương để chịu tải; nó được đánh giá bằng sự kết hợp của các phát hiện lâm sàng và bằng chứng X-quang về xương bắc cầu qua vị trí gãy.