骨折轴向分级加压骨电位变化的实验研究

作者:张益 刘林 舒胜文 李自力 钟国成  文章来源:华西口腔医学杂志 

2007-2-1 14:35:10         【博客】 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭


表2 137.93±8.13 N轴向加压前后骨电位变化  (115.gif (147 bytes),mV)

项目 ac ab bc
加压前 6.34±14.83 5.74±14.56 1.26±1.49
加压后 7.78±15.15 6.39±13.04 2.11±3.02
P >0.5 >0.5 >0.2


表3 169.20±11.33 N轴向加压前后骨电位变化  (115.gif (147 bytes),mV)

项目 ac ab bc
加压前 7.78±12.55 3.24±6.32 4.94±10.16
加压后 8.86±15.88 3.17±6.71 5.52±12.76
P >0.5 >0.5 >0.5


2.2 组间比较
  骨折线两侧以及骨折线同侧相对参比点在加压前与加压后最大压力时的骨电位变化,3组间无显著性差异(表4)。

表4 3组不同级量轴向加压后骨电位比较(P值)

项目 ac ab bc
AB组间 >0.5 >0.5 >0.05
AC组间 >0.5 >0.2 >0.5
BC组间 >0.5 >0.2 >0.05

3 讨 论
  早期研究证实[4]施加于骨组织的外力负载,一部分转化为机械能,另一部分转化为电能,压应力产生的电效应具有刺激成骨作用。在加压固定导致骨折Ⅰ期愈合的作用机制中,轴向压力除了通过加大骨断面摩擦力,增强固定稳定性外,是否也存在力-电效应促进骨折愈合是一个有待确定的问题。对此尚未见到针对性研究报告。
  Bassett等和Dwyer等[5,6]的研究发现:压力在骨内产生的应变(stress generated potentials,SGPs)一旦达到高峰,将迅速衰减。Lanyon等[7]的实验显示:间断性张力和压力交替负载比持续性张力或压力单一负载更具有促进成骨能力,原因在于前者可以引发交变电位。加压固定对骨施加的是一种持续性静压力。初始压力在短期内可以衰减约16%,余量压力将持续存在于骨折断面,直到愈合完成[8]。本文实验企图捕捉最大应力时的骨电位,而所测得的电位实际上可能已经发生衰减,因此各组加压前后骨电位均无显著差异,但至少说明这种压力不能在骨断面产生持久电位。McDonald等[9]认为:获得性负载与SGPs呈非线型关系,骨电位峰值不随负载增加而无限增大,对骨逐级施加负载达250 g,骨内产生120 με微应变,SGPs峰值为2.2 mV。本文实验对骨施加3个级量的轴向压力负载,相应产生的骨电位间并无显著性差异,骨电位波动在25 mV以内,结论与McDonald等[9]的观点相近。如此小的应力性骨电位是很难有效促进高阻抗骨成骨,进而实质性改变骨折愈合模式的。
  现有研究[10]认为SGPs源于两种途径:①压电效应,由作用于定向排列的胶原纤维的剪切力产生;②流动电位,由作用于微孔液体的分级压力产生。本文实验采用新鲜离体湿骨作样本,尽管骨内液体成分有别于活体骨,但仍可视为具备压电效应和流动电位产生的条件。实验中,骨电位数据离散度较大可能与电位测定系统的操作灵敏性有关。因此,实验结论只能初步判定加压固定中不存在通过力-电效应促进骨愈合的作用机制。

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责任编辑:姚红祥  

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