新型再生医疗材料在犬骨不连治疗中的应用

宋火松，戴斌，武文钰，徐程晨，任恒飞

(1. 瑞派宠物医院，江苏 镇江 212000；2. 楚桥生物技术(江苏)有限公司，江苏 镇江 212000；3. 吾奇生物医疗科技(江苏)有限公司，江苏 镇江 212000)

骨折是指在各种外力的作用下，骨的完整性或连续性遭到破坏，同时常伴有周围软组织不同程度的损伤。根据骨折发生的原因，可以分为外伤性骨折和骨代谢疾病引起骨折。根据骨折部位皮肤的完整性又可将骨折分为开放性骨折和闭合性骨折，或根据骨折的程度及形态分为不完全骨折和完全骨折等[1]。

骨折是犬的常见病，多发病。犬的骨折常发生于长骨、肋骨、髋骨、脊椎甚至头颅等处。犬骨折的治疗方法有多种，目前临床上多采用常规的接骨板、髓内针、钢丝等内固定方法，但如果方法选择不当或治疗失误，极易引起手术失败，造成骨不连[2]。骨不连又称骨折不愈合，是临床犬骨折手术治疗后的一种常见手术失败后遗症，其发生率约5%～10%[3-6]。骨不连发生后，很容易引起宠物残疾等严重并发症。

造成骨不连的原因比较复杂，一般认为和以下几个因素有关：是否有良好的血液运输系统、骨折端是否坏死或者对位不良。一般情况下，骨折端即骨不连处有活性、没有坏死、再加上稳定的力学环境，骨折可以自然愈合。但是没有生物活性的骨，因无促进骨化的生物质，所以需要活性骨移植替代死骨或桥接缺损。现阶段骨不连可采用自体骨移植的方法来进行治疗，然而取骨不但会对宠物造成二次伤害，增加手术风险，延长手术时间，而且也会造成宠物取骨处疼痛、瘢痕形成、步态异常等并发症[7]。

新型再生医用材料包括宠桥®骨修复材料(块状)、宠桥®骨修复材料(颗粒)以及宠桥®骨修复引导补片，它们在促进骨愈合方面有很好的效果。宠桥®骨修复材料为骨折端的修复提供稳定的结构，创建良好的再生微环境。该材料添加的再生因子BMP-2作为骨折修复中骨生成的启动因子，能增强骨细胞的分化，有效的促进骨折的愈合[8-9]。BMP-2是一种多功能生长因子，属于 TGF-β 超家族，在刺激成骨分化的骨诱导过程中扮演着重要角色。研究表明，BMP-2 可用于各种治疗性干预措施，例如骨缺损、不愈合骨折、脊柱融合、骨质疏松症的治疗及根管手术[10]。

2020年8月至11月期间镇江瑞派宠物医院接诊3例陈旧性骨折犬，手术后均出现了明显的骨不连。这3例犬骨不连的病例，若不重新手术，很容易造成骨头坏死，肌肉萎缩，面临瘫痪甚至截肢风险。本研究利用3种新型再生医用材料进行治疗，取得了良好的效果。

1 材料与方法

1.1 仪器设备与医用材料

影诺威X射线机机(经典型)为美国SUMMIT工业有限公司产品；吸入麻醉机为澳洲精密麻醉设备公司(AAS)产品；骨科电动工具为安徽佰陆小动物骨科器械有限公司产品；骨科内固定器械为中新贺美天津动物骨科有限公司产品；接骨板为常州道格医疗科技有限公司产品。

新型再生医用材料：宠桥®骨修复材料(块状)、宠桥®骨修复材料(颗粒)、宠桥®骨修复引导补片，均由楚桥生物技术(江苏)有限公司提供，其中骨修复引导补片为吾奇生物医疗科技(江苏)有限公司生产的胶原基质生物膜。

1.2 术前评估

1.2.1 常规检查

3例病例来院就诊时，首先进行了常规体格检查，骨折基本信息见表1。

表1 病例基本信息

1.2.2 X光检查

病例1：肱骨中断陈旧性骨折，手术二次内固定后再次失败，骨折处骨质丢失，骨密度下降，骨排列不齐，固定物松脱，远端骨折端移位，诊断为骨不连，如图1所示。

图1 病例1 X片 (正面、侧面)

病例2：左前肢肱骨中断骨折，进行内固定结合改良型外固定支架，骨折断端术后6 周未见明显闭合，内侧骨缺损，植入物松脱，无愈合迹象，诊断为骨不连，见图2。

图2 病例2 X光片(正面、侧面)

病例3，左后肢胫骨中断骨折，进行骨板及外固定支架固定，固定松脱，失败。骨折断端出现明显骨缺损，肥厚性骨痂，骨轴线对位不齐，骨折内固定失败，观察骨折断端4 周无骨痂桥接，诊断为骨不连，见图3。

图3 病例3 X光片(正面、侧面)

1.3 手术方法

1.3.1 术前准备

患犬术前禁食禁水12 h，并进行术前基础生理指标检测评估[11]。麻醉前进行系统性检查，制定专业麻醉方案术前镇静镇痛，采用布托菲诺0.4 mg/kg、乙酰丙嗪0.02 mg/kg和丙泊酚3 mg/kg诱导麻醉，气管插管，然后用呼吸麻醉机进行全身麻醉[12]；备毛，消毒，覆盖创巾。

1.3.2 手术

病例1：于股骨前外侧切开皮肤，分离肌肉，找到骨断端，取出固定钢板、螺钉，清理填塞在断端的软组织，贯通骨髓腔。应用两块ALPS锁定钛合金骨板，将骨折进行固定，然后将宠桥®骨修复材料(块状)填充到骨头的断端，再用宠桥®骨修复材料(颗粒)对骨干缺损进行填充，最后用宠桥®骨修复引导补片对断端进行包裹，常规闭合切口，见图4。

图4 病例1手术

病例2：于肱骨前外侧切开皮肤，分离肌肉，找到骨断端，取出内侧固定钢板及钢丝，清理断端填充的软组织，克氏针在骨折断端进行钻孔。在肱骨内侧冲洗植入骨板，由于骨折间隙较小，所以只用宠桥®骨修复材料(颗粒)进行填充就可以，然后用宠桥®骨修复引导补片包裹骨材料及骨折断端，常规闭合切口，见图5。

病例3：于胫骨内侧切开皮肤，分离肌肉，找到骨断端，取出内侧固定植入物，清理断端填充的软组织，克氏针在骨折断端进行钻孔。在胫骨内侧植入骨板，骨折间隙内将宠桥®骨修复材料(块状)和宠桥®骨修复材料(块状)进行填充，然后用宠桥®骨修复引导补片包裹骨材料及骨折断端，常规闭合切口，见图6。

图6 病例3手术

2 手术结果

2.1 术后X光片

病例1：手术后，患肢可以负重行走; 术后4周拍摄X光片可见骨断端处有大量骨痂形成，骨折线处有连续骨痂生长并桥接，骨折线消失，见图7。

图7 病例1术后4周拍摄X光片(正面、侧面)

术后12 周拆除骨板，X光片上显示骨折线完全消失，骨折愈合完成，见图8。

图8 病例1术后12周拍摄X光片(正面、侧面)

病例2：手术后，患肢恢复良好，术后6 周拍摄X光片可见宠桥®骨修复材料和受体骨完全融合，骨折线处有连续骨痂生长，骨折线模糊，骨断端长成新骨，愈合良好，见图9。

图9 病例2术后6周拍摄X光片(正面、侧面)

术后12 周，骨折断端骨组织填充，骨折断端骨痂桥接，骨密度增加，骨折愈合良好，见图10。

图10 病例2术后12周拍摄X光片(正面、侧面)

病例3： 骨折修复后第3天可负重行走，术后0、4、6、12周分别进行X线放射学评估，4周骨缺损变小，骨间隙间骨组织连接，6 周骨折线模糊，12 周已骨折线完全消失，骨折已完成临床愈合，见图11。

图11 病例3术后X光片

2.2 骨折线X光片上消失和临床愈合时间

3个病例的X光片观察可知，在使用了宠桥®骨修复材料进行治疗后，骨折线基本都在7周前就开始模糊了，完全愈合的时间都在12周左右。

3 讨论

骨折愈合是一个既缓慢又复杂的生理过程，受很多因素的影响。目前临床没有治疗骨不连的特效药物，现阶段治疗骨不连的方法有生物组织工程、骨移植、更换固定架等，其中骨移植是骨不连治疗中比较常用的治疗方法，虽然疗效显著但也存在一定的缺点，如供体部位存在病变、供应有限、取骨手术带来的二次创伤与疼痛等问题，尤其是当骨折处缺损较大时，自体骨移植就不太适用。

骨折的愈合不但需要足够的力学支撑，良好的复位和骨折端有效固定，而且在损伤微环境中需要提供良好的血液循环及成骨和诱导成骨的生物活性物质等。本文通过3例犬骨不连再修复病例可以发现，宠桥骨修复系列再生医用材料在治疗骨不愈合时有很明显的治疗效果，材料本身可以作为骨折缺损处的骨支架来维持骨骼的长度，引导骨断端间的连接。其中添加的BMP-2成分能够诱导产生大量的成骨细胞，成骨基质等形成骨痂的成分，从而在骨折端逐渐形成骨痂组织、包裹并且连接骨折端，增加骨折端的生物力学强度[13-15]。同时BMP-2也可以诱导成纤维细胞等向骨细胞分化，有促进由间质细胞分化而来的骨细胞增殖的作用，也可促进骨折愈合过程中良好血液运输系统的建立。一般情况下由于骨折愈合中，肉芽软组织生长速度超过骨组织，骨折断端间的缺损很容易被肉芽软组织填充，造成纤维软骨的形成，从而阻碍骨性愈合，宠桥®骨修复引导补片有效避免这类情况的发生。通过将引导补片包裹骨折断端，为骨折愈合提供良好的局部生物学环境，在坚强的内固定基础上，结合再生医学材料，能促进骨折端的愈合，极大缩短愈合时间。

骨痂体积可以作为判断骨折愈合程度的辅助方法之一。骨痂生成的多证明骨折愈合速度较快，骨痂生成的少证明骨折愈合的速度较慢。宠桥®骨修复系列材料应用于骨折部位，包裹住骨折端的受伤组织有利于减小血肿扩大,材料中添加的BMP-2可以促进血管生成，细胞迁移及增殖，会加快纤维性骨痂中胶原纤维的生成，有利于骨愈合。治疗结果显示，这种新型再生医用材料能够促进骨痂增多。一般手术8周后，在 X 光片上看不到骨痂间隙，骨痂与骨皮质界限分不清楚时，骨折已达到骨性愈合。

综上，本研究结果表明，宠桥®骨修复材料在整个骨折愈合的过程中，为骨折端构建了一个再生的微环境，促进了骨细胞的再生，促使骨折愈合过程中骨痂的形成，促使骨折愈合过程中骨矿物质的沉积和骨折愈合后生物力学强度的恢复，早期使用能大大缩短骨折愈合的时间，减少骨不连的发生率。