摘 要:目的:探讨振动对于促进骨愈合的影响。方法:参考相关文献和临床研究报道,分析影响骨愈合的主要因素。结合振动促进骨折愈合的原理,分析振动法在骨折治疗中临床应用效果。结果:振动方向、振动介入时间以及振动频率等因素会在一定程度上影响振动促进骨愈合的效果。结论:在骨折后36~72h,以0~50Hz的频率进行纵向振动,能够更高的促进骨愈合,获得更为理想的治疗效果。
关键词:振动;骨愈合;治疗应用
骨折是临床上常见的骨科伤病,多由于暴力创伤和积累性劳损所致。骨折患者经复位、固定和功能锻炼治疗后,其骨折部位才能得以愈合,恢复其肢体功能。骨折愈合康复的时间较长,同时容易受到多重因素的影响而引起相关并发症,给患者带来一定的痛苦。为了加速骨折患者的康复进程,选择能够有效促进骨愈合的方法,振动法是一种不错的选择。本研究结合相关文献和临床研究报道展开综述。
1 影响骨愈合的主要因素分析
影响骨愈合的主要因素包括患者自身因素、化学因素以及生物学因素。
1.1 患者自身因素
骨折患者的年龄、骨折部位和机体代谢情况均在不同程度上影响着骨愈合的效果。高龄患者的骨愈合速度较慢,主要与其生理机能衰退有关,其骨质下降,对于钙的吸收较差;内分泌紊乱则会引起血钙浓度升高,导致骨质过度吸收,同样会影响骨愈合效果;而骨折部位血液循环较差,导致其营养供应不足,进而延缓了组织再生和骨愈合。另外,不规律的生活习惯和负面情绪同样会影响到骨愈合的效果。
1.2 化学因素
由于化学元素缺乏,会在一定程度上降低骨密度,而患者的骨折愈合的进程受到影响。锌的缺失则会影响骨的正常生长和吸收。另外,不良生活习惯也会延缓骨折部位的愈合。马应亚等人在临床研究当中指出[ 1 ],吸烟和酗酒会导致骨折延迟愈合,其中尼古丁会降低骨密度。
1.3 生物学因素
骨形态发生蛋白、细胞因子(IGF、BFGF、VEGF、PDGF等)以及生长激素是影响骨愈合的生物学因素。
2 振动促进骨折愈合的原理
骨愈合既是生物学过程,同时与物理力学有着者密切的关联。骨折的患者的复位、固定等方法是为了恢复骨的完整性和生物机械特性。而机械刺激也是刺激骨愈合的有效方法。因此在骨愈合过程中,需要对物理因素多加考虑,进而通过振动促进骨折愈合。在王昌俊等人在临床研究中,就低幅高频振动对骨质疏松性骨折愈合的影响展开研究。根据其研究结果,机械应力是机体结缔组织再生的重要因素,并在很大程度上影响着骨折的愈合[ 2 ]。利用振动应力促进骨愈合,通过机械刺激,其骨折部位会产生动力性应变,在生长因子的诱导下,促进了促进骨痂的生长,进而加快了组织再生和骨愈合。机械刺激所产生的骨折部位动力性应变,能够有效诱发细胞反应,促进引起细胞间液体流动,与骨折部位组织的形态结构和骨密度相适应,进一步提高骨痂形成率,增加其载荷和弯矩。由此可见,振动法的应用能够加速骨愈合,对于恢复骨折后骨质结构和功能有着良好的作用效果,加快患者的康复进程。
3 振动在骨折治疗当中的应用
3.1 应用实践
振动法在骨折的临床治疗中得到了有效的应用,骨折患者在接受复位、夹板外固定以及中药外敷等治疗方法的基础之上,给予振动介入治疗,其患者故障部位的载荷、弯矩以及组织学愈合显著。孙明辉等人在临床研究当中指出[ 3 ],振动刺激对于提升骨愈合速度与质量有着积极的帮助作用,其载荷、弯矩以及组织学愈合效果明显优于未经振动刺激治疗的患者。中医推拿方法属于振动治疗的一种,其利用拍、抖、振、捶等方法,用手接触患部,传递振动刺激,按摩其骨折部位,促进其局部血液循环,有助于骨折部位更好的愈合。
3.2 影响振动治疗效果的主要因素
方向、频率以及介入时机是影响影响振动治疗效果的主要因素。
3.2.1振动方向
剪切和扭转载荷所产生的剪切力不利于骨愈合,反而对毛细血管和骨痂存在一定的伤害,并产生延缓骨折组织愈合的纤维组织。而纵向载荷所产生压应力则能够加速局部血液循环,促进骨细胞及纤维细胞的成熟、分化,可避免造成骨断端动态摩擦,抑制成纤维细胞增殖,提高骨折断端对合和固定效果,促进其良好的愈合。这就说明了振动方向的选择对于其治疗效果有着重要的影响。
3.2.2振动的介入时机
不同的介入时机下,振动治疗的效果也存在着很大的差别,集中体现在愈合的速度、骨质结构及强度等方面。由于骨折组织需要在血肿完全吸收后才能愈合,因此不宜过早介入,而振动介入治疗的最佳时间为骨折后36~72h。
3.2.3振动频率
振动频率的选择同样影响着促进骨愈合的效果,需要对不同频率振动应力下的新生骨痂的扭转承受力、抗变形能力和承载能力加以考虑分析,选择功能特征最好时的振动频率。经研究表明,0~50Hz是最佳的振动频率,其患者的恢复效果相对更好。目前在临床上,低幅高频振动在促进骨愈合的治疗中得到有效的应用[ 4 ]。
4 结论
综上所述,在骨折患者的治疗恢复过程中,振动刺激对于其骨愈合有着积极的促进作用,并在临床上取得颇为显著的疗效。为了进一步提高振动促进骨愈合的效果,需要选择合适的振动方向、介入时机以及振动频率,以获得更好的治疗效果,加快患者的骨折愈合,促进患者的良好恢复。
参考文献:
[1] 马应亚,岳野,虎义平.骨折愈合的影响因素概述[J].中国当代医药,2015,22(11):25-30.
[2] 王昌俊,郑欣,邱旭升,等.影响骨折愈合的生物物理学因素研究进展[J].中国矫形外科杂志,2014,22(10):898-901.
[3] 孙明辉,秦岭,邱勇,等.低幅高频振动对骨质疏松性骨折合并闭合性动脉损伤的作用[J].医用生物力学,2012,27(02):145-151.
[4] 高甲子.老龄骨退化机理及振动促进骨折愈合的多尺度实验研究[D].吉林大学,2015.
作者简介:
马文博(1990-),男,汉族,河北沧州人,河北工业大学机械工程学院研究生,研究方向:機械设计及理论。