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儿童及青少年时期,骨骺板已经形成,干骺动脉与骺动脉无血管吻合,可以阻止感染扩大到骨骺。供应干骺端血运的终末滋养动脉在到达干骺端后,呈锐角折回,形成静脉侧毛细血管,最后汇集成管腔较大的静脉。由于此处血液运行缓慢,由血行而来的细菌在此停留成长,发生感染。当感染进一步发展,急性渗出不断增加,骨内压力上升,感染可迅速扩散到骨髓或穿破干骺端皮质而进到骨膜下。由于儿童的骨膜与骨皮质附着不甚紧密,脓液可在骨膜下蔓延,甚至将骨膜掀起,形成骨膜下脓肿。由于骨膜与骨皮质分离,骨膜下小血管网断裂,切断了骨膜动脉对骨皮质外三分之一部分的血液供应,导致骨皮质外侧部坏死,形成死骨。如果骨膜下脓肿继续扩大,最终将穿破骨膜进入软组织,继而蚀破皮肤,形成窦道。
当骨膜下脓肿形成时,骨膜被掀起,骨膜内层的形成层受到炎症的刺激的机械压力,成骨细胞增生活跃,产生新骨,新生骨和纤维组织将感染和死骨包围起来,形成骨包壳。由于死骨处无血液供应,死骨不能被吸收,抗生素又不能达到患处,细菌得以长期存活,感染长期存在,可演变为慢性骨髓炎。