可吸收內固定醫療器械用于動物四肢骨折治療的系統評價

摘要：本文旨在系統分析與評價可吸收內固定醫療器械用于貓犬等家養動物四肢骨折治療的有效性和安全性，以期為可吸收內固定器械用于貓犬臨床手術治療提供理論依據。本研究借助計算機檢索PubMed、Embase、The Cochrane Library、SinoMed、中國知網、萬方數據庫中關于可吸收內固定醫療器械治療犬貓四肢骨折的相關文獻，檢索時限從建庫至2024年3月20日，根據納入排除標準篩選文獻，文獻質量評估采用Cochrane風險偏倚評估工具。

關鍵詞：可吸收；內固定；動物；四肢骨折；系統評價

近年來，隨著我國經濟水平的上升以及人口老齡化加劇和空巢青年的增多，我國寵物飼養數量快速攀升，寵物逐漸成為人們心理和情感的寄托。據《2023～2024年中國寵物行業白皮書》數據顯示，2023年寵物犬貓數量已經達到1.2億只。

在動物的診療中，骨折的發病率較高且最為常見，尤以四肢骨骨折的病例最多，有研究表明，橈、尺骨骨折發病率約為31%，股骨骨折發病率約為26%，脛骨、腓骨骨折發病率約為15%，肱骨、骨盆骨折及腰椎骨折發病率較低[1]。由于建筑業和交通運輸業的高速發展，動物四肢骨折發生率也呈現逐年增加的趨勢。由于動物的行為難以控制，若骨折后未進行及時有效的治療和護理，可能引起創傷性休克、脂肪栓塞綜合征[2]、骨不愈合、畸形愈合、骨髓炎等，甚至喪失運動功能和生命。目前，動物四肢骨折主要有兩大類治療方法[3]，分別是外固定和金屬內固定。在臨床上，外固定使用頻率較低，雖然能夠獲得一定的治療效果，但存在動物配合性低導致復位不理想、固定效果不佳、穩定性欠佳以及引起多種并發癥等缺點。金屬內固定因其高強度和良好的固定效果被廣泛應用，但存在應力遮擋作用、過敏、易腐蝕、二次手術取出植入物等問

題[4-5]。而且術后容易引起多種并發癥的發生，如局部組織發炎、感染，還會出現骨質疏松等。此外，內固定物取出手術可能造成對軟組織的二次損傷，以及引起與神經、血管相關的并發癥[6]。總之，金屬內固定的取出和不取出均會對動物造成一定的傷害。

由于金屬內固定醫學材料的局限性，可吸收內固定醫學材料進入了人們的視野。目前用于動物骨折內固定的可吸收內固定材料主要是聚乳酸材料（PLA），其在體內能夠逐漸降解為水和二氧化碳，并經呼吸系統排出體外，不需要二次手術取出，有利于減少異物炎性反應。有研究表明可吸收內固定材料在動物骨折治療中，完全能維持足夠的強度，并且愈合周期與金屬內固定材料無異[7]。

本文旨在系統分析與評價可吸收內固定醫療器械用于動物四肢骨折治療的安全性和有效性，進一步為動物四肢骨折治療提供更加安全、有效的治療手段。

1 資料與方法

1.1 文獻檢索策略

計算機在PubMed、Embase、The Cochrane Library、SinoMed、中國知網、萬方數據庫中檢索關于可吸收內固定醫療器械治療犬貓四肢骨折的相關文獻資料，檢索時限從建庫至2024年3月20日。檢索采用主題詞與自由詞相結合的方式進行，中文主題詞為“肱骨/尺骨/橈骨/股骨/脛骨/腓骨”“骨折”“可吸收/可降解”“貓/狗/犬”；英文主題詞為“Humerus/Ulna/Radius/Femur/Tibia/fibula”“Fractures， Bone”“Absorbable Implants”“Cats”“Dogs”。以SinoMed數據庫為例，具體檢索策略為（“肱骨”[全部字段] OR “肱骨”[主題詞] OR “尺骨”[全部字段] OR “尺骨”[主題詞] OR “橈骨”[全部字段] OR “橈骨”[主題詞] OR “股骨”[全部字段] OR “股骨”[主題詞] OR “脛骨”[全部字段] OR “脛骨”[主題詞] OR “腓骨”[全部字段] OR “腓骨”[主題詞]）AND （“骨折”[全部字段] OR “骨折”[主題詞]） AND （“可吸收”[全部字段] OR “可降解”[全部字段] OR “可吸收性植入物”[主題詞]） AND （“貓”[全部字段] OR “貓”[主題詞] OR “狗”[全部字段] OR “犬”[全部字段] OR “狗”[主題詞]）。

1.2 納入與排除標準

第一，文獻納入標準。一是國內外發表的有關貓犬四肢骨折治療的文獻；二是干預措施試驗組為可吸收螺釘/棒/髓內針，對照組為金屬螺釘/克氏針/髓內針；三是文獻語言為中文和英文；四是干預組和對照組進行了對比；五是結局指標，包含安全性或有效性指標數據。

第二，文獻排除標準。一是原始數據不完整，信息缺乏不能完善或無法獲取全文的文獻；二是文獻類型為評論性以及綜述性文獻；三是研究目的與本研究關系不密切者；四是研究對象為尸體、體外進行的研究；五是使用其他內固定醫療器械。

1.3 文獻篩選與資料提取

兩名研究者分別進行了文獻的篩選和資料提取，并對結果進行交叉核對。如有不同意見，再與第三名研究者進行磋商。為了確定符合本研究主題的文獻，首先利用EndNoteX9軟件剔除了重復文獻，然后根據文獻標題和摘要對文獻進行初步篩選后，最后根據納排標準進一步對全文進行復篩。提取的數據資料包括作者、出版年份、骨折類型、干預措施、對照措施、樣本量以及結局指標等信息。

1.4 文獻風險偏倚評估

兩名研究者對文獻質量進行獨立評價，并對評估結果進行交叉核對。當遇到評價不一致的情況時，與第三位研究者商討解決。使用Cochrane ROB工具評估納入研究的偏倚風險，共包含7項評估條目：隨機序列生成、分配隱藏、研究實施的雙盲、結局評估中的盲法、結局數據的完整性、選擇性結果報告及其他偏倚。使用Revman5.4軟件繪制偏倚風險圖。

2 結果

2.1 文獻檢索結果

通過初步檢索數據庫得到文獻4 358篇，其中中文4 276篇，英文82篇，去重后剩余4 290篇。通過閱讀標題和摘要初篩，剩余文獻25篇。閱讀全文，根據納排標準進一步排除文獻18篇，最終納入符合本研究主題的文獻7篇[8-14]。納入文獻的基本特征見表1。

2.2 納入研究的質量評價

共納入7篇文獻，6篇為中文文獻，1篇為外文文獻。偏倚風險圖見圖1A，納入文獻質量評估結果見圖1B。

2.3 系統評價結果

一是大體觀察。3篇文獻提及大體觀察[11，13-14]。術后動物切口均愈合良好，活動量逐漸恢復，步態正常，未見感染征象；術后各時間點兩組螺釘周圍被骨膜和纖維組織包裹，無明顯不良反應[13-14]。3篇文獻均提及術后4、12周大體觀察情況，術后4周，骨折兩端逐漸出現骨性連接，可吸收螺釘開始變白，兩組骨折處縫隙變小。術后12周時，干預組與對照組骨折線消失，骨折愈合，可吸收螺釘變為不透明白色，螺紋明顯吸收，兩組螺釘均固定良好。

二是組織學觀察。3篇文獻均提及術后4、8周組織學觀察情

況[8，13-14]，術后4周時，兩組螺釘周圍出現新生骨組織，見較多新生成纖維細胞和成骨細胞[8，13-14]。蘇保[8]的研究表明，術后4周時，在生物釘－骨界面可見新生的骨膠原纖維和類骨質，兩者之間直接接觸，而金屬螺釘與周圍骨組織不直接相連。術后8周時，骨折處骨小梁增多，與周邊骨小梁開始融合，新生骨組織不斷鈣化[8，13-14]。術后12周時，骨小梁趨于成熟，骨小梁改建已經基本完成，正常的排列結構重新恢復，編織骨逐漸轉變為成熟的板層骨[13-14]。

三是影像學檢查。影像學檢查包括X光、CT、核磁共振，常用的是X線片和CT檢查，影像學檢查可以幫助醫生更好地判斷骨折愈合情況，其中有5篇文獻提及影像學檢查[9-10，12-13-14]。結果顯示，術后8周時，骨折初步愈合，大量骨痂生長，骨痂區密度高，骨折線模糊，干預組與對照組無差異[9-10，12，14]。術后12周時，兩組骨折線消失，完全骨性愈合，固定骨折均有效[9-10，13-14]，而呂剛2[9]顯示術后12周時，金屬組骨痂密度比可吸收組略高，蘇保[13]顯示術后12周時，金屬組周圍骨小梁的密度明顯較可吸收組小，并且由于金屬偽影的存在，影響了對金屬螺釘與其周圍骨小梁之間關系的判定。

四是可吸收器械降解性能。在可吸收內固定醫療器械的應用中，適宜的降解性能與良好的生物力學特性是骨折內固定成功的關鍵因素。本綜述中有2篇文獻關注了可吸收器械在降解性能和力學特性方面的表現[10，14]，兩篇文獻均表示術后2周時可吸收螺釘的降解性能較植入前下降，術后4周時較植入前顯著下降，術后8周降解速度變緩。段宏1[10]顯示可吸收螺釘術后8周內剪切強度衰減較快，8周后剪切強度衰減趨勢漸緩，鄭果[14]顯示術后2、4、8周內最大剪切力無明顯下降，8周后下降較快，12周時最大剪切力下降明顯。

五是不良事件。3篇文獻提及不良事件[12，13-14]，Davis[12]表示可吸收組骨折愈合無并發癥發生，而金屬組出現骨關節炎，內側腔室狹窄不良事件；蘇保[13]表示，兩組在各個時間點均未觀察到螺釘斷裂、脫落、降解不良反應和感染的跡象。鄭果[14]表示可吸收組術側膝關節無腫脹、積液、各時間點未見炎癥反應。其余文獻均未見可吸收組內固定對骨折固定術后造成不良反應的記錄。

3 討論

貓犬四肢骨折是一種常見的獸醫臨床問題，骨折發生后，治療的目標是通過有效的固定促進骨折愈合、恢復肢體功能。骨折愈合過程主要是指在骨折修復過程中，各種細胞的增殖、膠原和其他有機基質的生成，以及鈣磷等無機鹽的沉積與礦化作用，為了維持骨折的正常功能而進行的組織修復過程[15]。這一過程包括骨痂的形成、血管再生和骨質的重建等復雜的生物學反應，最終使骨組織恢復原有的強度和功能。骨愈合的成功依賴于骨修復細胞的協調作用，并受到局部血供、機械負荷和生物材料等因素的影響。骨愈合過程的評定等級通常根據影像學表現、骨質密度變化以及骨折斷端的修復情況進行分級評估，常見的骨愈合評定等級可分為四

個[16-17]，當骨折斷端的骨痂基本消失，骨密度恢復至接近正常。骨折線完全消失，影像學上無法識別骨折部位。骨小梁結構重新排列并恢復正常力學功能時為四級愈合，標志著骨折已完全愈合。

近年來，隨著分子生物學和高分子材料工程學的發展，可吸收骨折內固定材料已經步入了產業化階段，在骨科領域的應用范圍逐漸增大、數量逐漸增多。就化學成分而言，目前臨床上使用的可吸收內固定材料有聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸（PLA）、聚己內酯（PCL）以及由不同成分比例混合而成的自加強復合物[18]，如增強型PLA和納米復合材料的應用。可吸收內固定材料能夠在骨愈合過程中逐漸降解而無需取出，并且能夠將應力轉移至骨骼，減少了應力遮擋效應，促進骨密度恢復，是一種理想的內固定材料。相對于傳統的金屬內固定器械，可吸收內固定器械具有以下優點：一是不需要二次手術取出，不會對周邊組織造成二次傷害，減少了再次手術并發癥的風險；二是生物相容性良好，可降解，可有效避免不良反應、應力遮擋等傳統金屬內固定器械所產生的問題；三是術后不影響影像學檢查，不會干擾X光、CT等成像效果；四是機械強度足夠，能夠滿足骨折愈合過程中的穩定需求；五是不影響骨的形成和改建；六是無細胞毒性和致癌性；七是綜合成本較低，使用

方便[19]。

根據組織學觀察和影像學檢查結局指標，本研究結果顯示，采用可吸收內固定醫療器械達到了四級愈合，骨折線消失，骨折完全愈合，與傳統的金屬內固定醫療器械相比毫不遜色。黃永輝[20]等人的研究表明，可吸收內固定器械具有良好的力學性能，能夠有效保持脛骨橫行骨折斷端的穩定性，支撐脛骨骨折愈合過程的順利完成。段宏2[11]結論與其余納入的6篇文獻結論不同，表明可吸收組骨折愈合速度要比金屬組稍緩慢，但最后都能愈合。徐又佳等[21]的研究顯示，在采用PGA內固定器械治療小鼠股骨髁上骨折后的8周時，觀察到成軟骨現象，發現愈合進程較金屬組有約4周的明顯延遲。段宏2[11]的研究發現，可吸收組在術后4周也出現了成軟骨現象。分析認為，這可能與聚乳酸等可吸收材料在體內的降解產物有關，這些降解產物可能影響局部微循環，引起局部組織低氧，促進原始間葉細胞轉化為成軟骨、成骨細胞。在這些過程中，新生的成軟骨細胞形成了軟骨區，從而使骨折的愈合進程在一定程度上受到了延緩。

根據可吸收內固定醫療器械降解性能的結局指標，段宏1[10]和鄭果[14]的可吸收降解速率比較一致。但生物力學特性結果不同，段宏1[10]顯示可吸收螺釘術后8周內剪切強度衰減較快，8周后剪切強度衰減趨勢漸緩，鄭果[14]顯示最大剪切力于術后2、4、8周內無明顯下降，8周后下降較快，12周時明顯下降。林憲章[7]等研究發現PLA材料在骨組織內，其剪切力于第二周下降18%，第四周下降32.7%。分析發現，不同的結果與骨折固定中所使用的可吸收內固定材料，制造工藝過程，材料所植入骨組織的耐受和清除能力不同，以及與肌肉組織不同等因素有關。

本研究可能存在以下局限性：一是納入的7個研究中，由于動物手術治療規范性認知問題，未使用正確的隨機方法，4篇文獻為高風險，3篇文獻為未知風險。1篇文獻選擇性報告研究成果和其他偏倚為未知風險，其他屬于低風險。二是可吸收材料種類繁多，設計及制作工藝各異，納入研究中使用的可吸收材料有聚酰胺可吸收髓內針、聚-DL-乳酸（PDLLA）螺釘、納米羥基磷灰石/聚酰66/玻璃纖維（n-HA/PA66/GF）螺釘、聚乳酸乙醇酸共聚物/羥基磷灰石（PLGA/HA）螺釘，由于材料混雜帶來一定的偏倚。三是手術者手術習慣和方式不盡相同，無法評估術者的操作水平，可能影響本研究結果。四是由于動物手術治療產業規模問題，納入研究的樣本量較小。但鑒于動物使用可吸收內固定治療四肢骨折的現狀，以及可吸收材料的性能共性，筆者認為以上局限性不會影響本次系統評價的總體結論。

對未來研究的啟示：規范動物治療和研究的方法，特別是隨機方法與隱蔽分組，制訂統一的結局指標的測量方法，增大樣本量，增長隨訪時間，長期觀察可吸收內固定醫療器械的固定、降解、機械性能以及術后的不良反應，為可吸收內固定醫療器械治療貓犬四肢骨折提供更佳的參考依據。

結語

可吸收內固定醫療器械具有良好的生物相容性和生物降解性，具有堅強的力學強度，內固定性能和安全性能較為良好。與金屬內固定醫療器械相比，骨折的愈合療效和愈合時間無顯著性差異。然而，可吸收內固定醫療器械能促進新生骨的形成和成熟，骨折愈合，免于二次取出，可在體內進行自我吸收和降解，具有較好的安全性，在動物臨床治療上具有更廣闊的應用前景。■

參考文獻：

[1] 胡偉松.小動物常見骨折的處置方法探討[D].南京農業大學，2016.

[2] 孫克勝，范宏剛，宋春林，等.犬、貓骨折常見的全身性并發癥[J].現代畜牧獸醫（自然科學版），2008，（08）：40-41.

[3] BRINKER W O，PIENNATTEI D L，Flo G L，et a1.Handbook of small animal orthopedicsamp;fracture treatment[M].Saunders，1990.

[4] Stewart CC，O’Hara NN，Mascarenhas D，et al.Predictors of symptomatic implant removal after open reduction and internal fixation of tibial plateau fractures： a retrospective case-control study[J].Orthopedics，2020，43（3）：161-167.

[5] Braig ZV，Tagliero AJ，Rose PS，et al.Humeral stress shielding following cemented endoprosthetic reconstruction：an under-reported complication？[J].J Surg Oncol，2021，123（2）：505-509.

[6] Barcak EA，Beebe MJ，Weinlein JC.The role of implant removal in orthopedic trauma[J].Orthop Clin North Am，2018，49（1）： 45-53.

[7] 林獻章，金大地，王立，等.生物降解聚丙交酯（PLA）栓內固定治療犬股骨髁部骨折的實驗研究[J].中華骨科雜志，1996（10）：60-62.

[8] 呂剛，丁衛，金成壁，等.聚酰胺可吸收髓內針固定實驗性骨折的骨痂密度分析[J].中國醫科大學學報，1998，（04）： 23-25.

[9] 呂剛，丁衛，金成壁，等.高強度可吸收內固定物治療實驗性骨折的形態計量學研究[J].中國醫科大學學報，1998，（04）：20-22.

[10] 段宏，宋躍明，熊敏.國產聚-DL-乳酸螺釘力學和生物降解吸收性能的實驗研究[J].中華創傷雜志，2000，（06）：30-32.

[11] 段宏，宋躍明，彭智，等.聚乳酸螺釘對骨折愈合影響的實驗研究[J].生物醫學工程學雜志，2000，（04）： 376-379.

[12] Davis，S.amp; Worth，A.J.Successful return to work after surgical repair of fracture of the medial condyle of the distal femur in two working farm dogs.New Zealand veterinary journal 57，58-62.

[13] 蘇保.新型納米生物螺釘及生物股骨髁的制備與相關實驗研究[D].重慶醫科大學，2013.

[14] 鄭果，劉東，唐新，等.聚乳酸-乙醇酸共聚物/羥基磷灰石可吸收空心螺釘治療犬股骨外髁骨折的實驗研究[J].中國修復重建外科雜志，2013，27（06）：680-685.

[15] 王保倉，張立峰，于永林，等.骨折愈合研究進展[J].局解手術學雜志，2003，12（5）：374-376.

[16] 凌宗帥.外敖中藥白芨膏對動物骨折愈合影響的研究[D].山東農業大學，2002.

[17] 胡衛江，趙辰夫，江鵬亮，等.整骨膏外貼促進骨折愈合動物實驗報告[J].世界中醫骨科雜志，2004，006（2）：57-62，44.

[18] 凌卓彥.PDLLA可吸收材料髓內固定對骨折愈合的實驗研究[D].江蘇：蘇州大學，2016.

[19] 吳素英.兒童骨折治療應用的可吸收內固定生物材料[J].中國組織工程研究，2012，16（38）：7177-7184.

[20] ，李大鵬，左華，等.聚-L-乳酸/β-磷酸三鈣可吸收內固定器對犬脛骨骨折愈合的影響[J].臨床醫學工程，2011，18（1）：15-17.

[21] 徐又佳，鄭祖根，董啟榕，等.生物降解材料與金屬材料對實驗性骨折固定后的愈合比較（初步報告）[J].蘇州醫學院學報，1996，（01）：160-161.

收稿日期：2024-11-11

作者簡介：楊琳（1999—），女，碩士。研究方向：動物學。

通訊作者：呂亮（1986—），男，碩士，副教授。研究方向：動物學。