骨折的愈合是一个复杂的过程，包括了多种因素的影响。正确认识影响骨折愈合过程的各种因素，对于提高骨折、骨不连、骨缺损等疾病的治疗效果具有重要意义。英国利兹大学的Peter V. Giannoudis教授提出了关于骨折愈合的“菱形理念”，发表在Injury杂志上，现编译如下：
骨折愈合是一个复杂的生理过程。根据分子生物与基因领域中的最新进展，我们现在知道，这一过程中，包括不同的细胞类型、蛋白质以及多种的基因表达在时间、空间上相互作用。标准组织工程学所提供的骨损伤愈合、骨修复与再生的解决方案里，包含三个方面：生长因子利用率、骨组织工程支架和骨髓间充质干细胞（即“三角形概念”）。不过，虽然人们已经充分探讨、考虑到机械环境在骨再生中的重要程度，但其重要性仍然被低估，没能得到应有的重视。可靠的科学证据也支持，应当给予在骨修复中起作用的四种已知因素同等的认知和研究。因此，我们应该重新审视传统的“三角形概念”，并引入新的“菱形概念”。
骨骼是人体中为数不多的在成年后仍保有再生蛋白质的器官之一，因此拥有很强的再生能力。人体其他组织往往以形成不够美观的结缔组织疤痕来完成愈合，而骨与此不同，它能够再生，并且其形态及功能也可恢复。骨的这一独特性被不仅体现在人体骨骼的定期重构，还用体现在骨折的愈合。
现有的对骨折愈合的共识和认知，涉及到大量与生理学及生物理学原理有关的分子级因素。这些因素协调作用，造就了骨折愈合机制的复杂性。愈合环节中如果出现任何一处的缺失，都将改变骨折愈合的生理结果、诱发并发症。因此，需要用及时、对症的干预来换掉这些条件，从而使加速骨折愈合的生理过程，提高创伤治疗的疗效。为实现这一目的，科学界一直在努力寻求分子、病理生理和生物力学等方面的骨折修复的突破点。
骨折愈合的过程其实与胚胎期软骨形成的阶段原理相仿。骨愈合的两种基本组织类型已作描述。一期愈合较少见，它是指直接进入皮质骨内细胞以恢复被中断的连续性。它需要碎裂处之间的完全对接，并尽可能保持充分的稳定性，将碎裂部分互相间作用力降到最小。二期愈合则发生在大多数骨损伤情况中，它包含膜内和软骨内骨化，会形成骨痂。稳定化的骨膜骨祖细胞和未分化的骨髓间充质干细胞被激活。骨痂是因骨裂部分之间的移动而产生的生理反应，其形成需要碎裂部分的细胞仍具有活性且供血充足。
在这一系列细胞活动中，已发现存在着一种生物学先决条件。即大量局部和系统性的调节因素、细胞激素和激素，以及细胞外骨基质传导在通过不同细胞类型相互作用。数量充足的活性细胞是保证骨修复过程完整性的必要的、也是首要的条件。多能间充质细胞在骨折损伤处生成或经血液循环到达损伤处。骨髓对骨折的反应包括高密度骨髓细胞区和低骨髓细胞密度区的早期重组。高密度骨髓细胞区就是骨髓间充质干细胞转化为成骨细胞的地方。随着对骨髓细胞的成骨作用的定性和定量，转基因骨髓间充质干细胞与诱导分化的成骨细胞在许多的体外或体内研究中被用于促进骨折愈合。
骨折血肿已被证明是一个信号分子(白细胞介素类（IL-1, IL-6）, 肿瘤坏死因子-a（即TNF-a）,成纤维细胞生长因子（即FGF）,胰岛素样生长因子（即IGF）,血小板源性生长因子（即PDGF）,血管内皮生长因子（即VEGF）及转化生长因子β（即TGFβ超家族成员）)的释放源，这些信号分子预示着可能会产生一系列的细胞活动，加速愈合。内皮细胞、血小板、巨噬细胞、单核细胞都能分泌上述因子，但骨髓间充质干细胞、软骨细胞、骨细胞和骨细胞自身也能分泌这些因子。近些年来，涌现出了大量关于这些因子的临床应用的研究。以骨形态生成蛋白(BMP-2 and BMP-7)为代表的TGFβ超家族成员得到了广泛研究，并且已经从试验阶段迈入到临床应用阶段，建立起了骨延迟愈合及骨不连领域内的生物治疗强化方法。
影响骨折愈合的第三个因素是为所有细胞活动及相互作用提供天然支架的细胞外基质。单独使用各类骨诱导材料，或在其基础上辅以成骨和骨诱导因子，都已得到了临床应用。多孔生物材料，如异体或异种骨小梁、脱钙骨基质（DBM）、骨胶原、羟基磷灰石、聚乳酸、聚乙醇酸和钙质陶瓷都已被单独用作骨隙填料。同时，也在尝试将这些材料与骨活性生长因子同时使用，促进成骨效果最大化。
以上三项促进骨折愈合的生物学先决条件已经引起科学界的高度关注。在探索理想的移植材料的过程中，由有效的成骨细胞群、骨诱导刺激和骨传导基质支架三者相互作用而构成的“三角形”的理念综合体常被拿来分析并作以广泛研究。
然而，第四项因素，也是实现骨折修复最理想效果的必要条件，理应得到同等的充分认识。 机械稳定性是骨折愈合的关键因素， 且对骨痂的形成也很重要，而骨痂能够骨折处起到联结作用，从而使骨承受的荷载通过骨折线传导出去。
从编织骨到板层骨，骨痂的逐步形成就取决于这种稳定性。外科的介入，例如内固定或外固定，就是专门用于增强这种稳定性以促进骨折愈合的。骨折固定的方式经历了从早先由AO提倡的切开复位内固定术到现在提出的生物固定理念的变化。Wolff定律说的是骨在施加的应力下会根据所接受的力改变其机械性状的独特性。
在处理骨折愈合的临床应用上，骨折愈合现象的复杂性就体现在这一定律的内容上，并通过植入体刚度、相对或绝对的骨折稳定性、骨裂部分间隙度和骨裂片之间应力等这些参数间的相互作用来计算着。相对稳定性和骨折处周围的血运、软组织最大程度的覆盖也是必须考虑到的。科学研究也已经对相对稳定的本质作出了定量化——使用夹板、石膏、髓内钉、外固定架或锁定钢板板，切开或最大限度的闭合复位使骨折碎块靠近，间隙减小，通过降低骨裂部分间的间隙度使碎片间作用力保持在10%以下。
临床上在结合骨移植的固定治疗骨折时，使愈合效果最佳化的机械稳定性的重要性并没有得到足够的研究。普遍共识是，必须要在骨移植的初始吸收阶段完成一段时间的的负重防护，以保护植入物。
在使用了植入物、支架或植入物承托的微观环境中，机械稳定性也是基础性的，甚至有时会被忽略。这些性状因不同种类的生物材料而存在很大差异，并取决于它们的宏观或微观构造以及孔隙率。把不同的支架和生物材料特性区别开来的参数包括宿主骨骼的质量与密度，以及骨折处的局部生物力学条件（是否为负重肢）此外，移植骨的生物力学性能在它的吸收、骨痂重塑过程中也同时发展着。所有这些条件为大量研究提升现有机械性状、确保骨折愈合的所有重塑阶段能有一个机械性能可靠的构造提供了基础。近来，孔隙大小为150到500μm间的三维多孔聚合物支架在其生物力学性状上呈现出了优异性能。
手术性或者非手术性的骨固定方式、所采取的植入物和固定器械以及各类移植材料的机械性质都互相作用并影响着骨折愈合的过程。 无论是用最理想的自体移植，还是合成材料的移植，我们希望在采用了移植材料的机械环境下，不同材料都能以其各自特性发挥出相同的重要作用。因此，在原有的骨愈合理念三角形模型上增加一个代表“骨折处机械环境”的“角”，这就是所谓的四因素相互作用而形成的“菱形理念”。
原文出处：Fracture healing: The diamond concept.Injury, Int. J. Care Injured (2007) 38S4, S3-S6
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