使用数学模型对髁突颈骨折愈合过程中骨与软骨组织变化的研究

摘要

目的 使用数学模型模拟大鼠髁突颈骨折愈合过程中成骨与成软骨的动态变化过程，探索髁突颈骨折的愈合模式。方法 构建模拟大鼠髁突颈骨折愈合的数学模型，并统计该数学模型28 d内不同时间点生成的各参数(mb, mc, cb和cc)的数值，进而拟合骨、软骨、成骨细胞及成软骨细胞的密度云图和生长曲线并推算成骨方式。结果 数学模型模拟的骨面积比与大鼠骨折实验所测接近(P>0.05)。数学模型模拟的密度云图显示，在骨折后第3天至第7天成骨集中在骨膜周围，在第7天至第21天成骨集中在软骨所在区域并逐渐替代软骨。骨生长曲线与软骨生长曲线在骨折后第5至第8天与第21至第28天正相关，与第8至第14天呈负相关。成骨细胞生长曲线和成软骨细胞生长曲线均呈现先升后降的趋势，成软骨细胞在第6天达到最大密度，成骨细胞则在第13天达到最大密度。结论 数学模型能有效模拟大鼠髁突颈骨折愈合过程，可动态展示该过程中成骨与成软骨的动态变化，为研究髁突颈骨折的愈合方法提供了新思路。

关键词

数学模型 / 髁突颈骨折 / 骨折愈合 / 骨组织 / 软骨组织

基金资助

湖北省自然科学基金资助项目（No.2022CFB286）; 湖北省卫生健康委科研基金资助项目（No.WJ2023M031）