可吸收内固定医疗器械用于动物四肢骨折治疗的系统评价

摘要：本文旨在系统分析与评价可吸收内固定医疗器械用于猫犬等家养动物四肢骨折治疗的有效性和安全性，以期为可吸收内固定器械用于猫犬临床手术治疗提供理论依据。本研究借助计算机检索PubMed、Embase、The Cochrane Library、SinoMed、中国知网、万方数据库中关于可吸收内固定医疗器械治疗犬猫四肢骨折的相关文献，检索时限从建库至2024年3月20日，根据纳入排除标准筛选文献，文献质量评估采用Cochrane风险偏倚评估工具。

关键词：可吸收；内固定；动物；四肢骨折；系统评价

近年来，随着我国经济水平的上升以及人口老龄化加剧和空巢青年的增多，我国宠物饲养数量快速攀升，宠物逐渐成为人们心理和情感的寄托。据《2023～2024年中国宠物行业白皮书》数据显示，2023年宠物犬猫数量已经达到1.2亿只。

在动物的诊疗中，骨折的发病率较高且最为常见，尤以四肢骨骨折的病例最多，有研究表明，桡、尺骨骨折发病率约为31%，股骨骨折发病率约为26%，胫骨、腓骨骨折发病率约为15%，肱骨、骨盆骨折及腰椎骨折发病率较低[1]。由于建筑业和交通运输业的高速发展，动物四肢骨折发生率也呈现逐年增加的趋势。由于动物的行为难以控制，若骨折后未进行及时有效的治疗和护理，可能引起创伤性休克、脂肪栓塞综合征[2]、骨不愈合、畸形愈合、骨髓炎等，甚至丧失运动功能和生命。目前，动物四肢骨折主要有两大类治疗方法[3]，分别是外固定和金属内固定。在临床上，外固定使用频率较低，虽然能够获得一定的治疗效果，但存在动物配合性低导致复位不理想、固定效果不佳、稳定性欠佳以及引起多种并发症等缺点。金属内固定因其高强度和良好的固定效果被广泛应用，但存在应力遮挡作用、过敏、易腐蚀、二次手术取出植入物等问

题[4-5]。而且术后容易引起多种并发症的发生，如局部组织发炎、感染，还会出现骨质疏松等。此外，内固定物取出手术可能造成对软组织的二次损伤，以及引起与神经、血管相关的并发症[6]。总之，金属内固定的取出和不取出均会对动物造成一定的伤害。

由于金属内固定医学材料的局限性，可吸收内固定医学材料进入了人们的视野。目前用于动物骨折内固定的可吸收内固定材料主要是聚乳酸材料（PLA），其在体内能够逐渐降解为水和二氧化碳，并经呼吸系统排出体外，不需要二次手术取出，有利于减少异物炎性反应。有研究表明可吸收内固定材料在动物骨折治疗中，完全能维持足够的强度，并且愈合周期与金属内固定材料无异[7]。

本文旨在系统分析与评价可吸收内固定医疗器械用于动物四肢骨折治疗的安全性和有效性，进一步为动物四肢骨折治疗提供更加安全、有效的治疗手段。

1 资料与方法

1.1 文献检索策略

计算机在PubMed、Embase、The Cochrane Library、SinoMed、中国知网、万方数据库中检索关于可吸收内固定医疗器械治疗犬猫四肢骨折的相关文献资料，检索时限从建库至2024年3月20日。检索采用主题词与自由词相结合的方式进行，中文主题词为“肱骨/尺骨/桡骨/股骨/胫骨/腓骨”“骨折”“可吸收/可降解”“猫/狗/犬”；英文主题词为“Humerus/Ulna/Radius/Femur/Tibia/fibula”“Fractures， Bone”“Absorbable Implants”“Cats”“Dogs”。以SinoMed数据库为例，具体检索策略为（“肱骨”[全部字段] OR “肱骨”[主题词] OR “尺骨”[全部字段] OR “尺骨”[主题词] OR “桡骨”[全部字段] OR “桡骨”[主题词] OR “股骨”[全部字段] OR “股骨”[主题词] OR “胫骨”[全部字段] OR “胫骨”[主题词] OR “腓骨”[全部字段] OR “腓骨”[主题词]）AND （“骨折”[全部字段] OR “骨折”[主题词]） AND （“可吸收”[全部字段] OR “可降解”[全部字段] OR “可吸收性植入物”[主题词]） AND （“猫”[全部字段] OR “猫”[主题词] OR “狗”[全部字段] OR “犬”[全部字段] OR “狗”[主题词]）。

1.2 纳入与排除标准

第一，文献纳入标准。一是国内外发表的有关猫犬四肢骨折治疗的文献；二是干预措施试验组为可吸收螺钉/棒/髓内针，对照组为金属螺钉/克氏针/髓内针；三是文献语言为中文和英文；四是干预组和对照组进行了对比；五是结局指标，包含安全性或有效性指标数据。

第二，文献排除标准。一是原始数据不完整，信息缺乏不能完善或无法获取全文的文献；二是文献类型为评论性以及综述性文献；三是研究目的与本研究关系不密切者；四是研究对象为尸体、体外进行的研究；五是使用其他内固定医疗器械。

1.3 文献筛选与资料提取

两名研究者分别进行了文献的筛选和资料提取，并对结果进行交叉核对。如有不同意见，再与第三名研究者进行磋商。为了确定符合本研究主题的文献，首先利用EndNoteX9软件剔除了重复文献，然后根据文献标题和摘要对文献进行初步筛选后，最后根据纳排标准进一步对全文进行复筛。提取的数据资料包括作者、出版年份、骨折类型、干预措施、对照措施、样本量以及结局指标等信息。

1.4 文献风险偏倚评估

两名研究者对文献质量进行独立评价，并对评估结果进行交叉核对。当遇到评价不一致的情况时，与第三位研究者商讨解决。使用Cochrane ROB工具评估纳入研究的偏倚风险，共包含7项评估条目：随机序列生成、分配隐藏、研究实施的双盲、结局评估中的盲法、结局数据的完整性、选择性结果报告及其他偏倚。使用Revman5.4软件绘制偏倚风险图。

2 结果

2.1 文献检索结果

通过初步检索数据库得到文献4 358篇，其中中文4 276篇，英文82篇，去重后剩余4 290篇。通过阅读标题和摘要初筛，剩余文献25篇。阅读全文，根据纳排标准进一步排除文献18篇，最终纳入符合本研究主题的文献7篇[8-14]。纳入文献的基本特征见表1。

2.2 纳入研究的质量评价

共纳入7篇文献，6篇为中文文献，1篇为外文文献。偏倚风险图见图1A，纳入文献质量评估结果见图1B。

2.3 系统评价结果

一是大体观察。3篇文献提及大体观察[11，13-14]。术后动物切口均愈合良好，活动量逐渐恢复，步态正常，未见感染征象；术后各时间点两组螺钉周围被骨膜和纤维组织包裹，无明显不良反应[13-14]。3篇文献均提及术后4、12周大体观察情况，术后4周，骨折两端逐渐出现骨性连接，可吸收螺钉开始变白，两组骨折处缝隙变小。术后12周时，干预组与对照组骨折线消失，骨折愈合，可吸收螺钉变为不透明白色，螺纹明显吸收，两组螺钉均固定良好。

二是组织学观察。3篇文献均提及术后4、8周组织学观察情

况[8，13-14]，术后4周时，两组螺钉周围出现新生骨组织，见较多新生成纤维细胞和成骨细胞[8，13-14]。苏保[8]的研究表明，术后4周时，在生物钉－骨界面可见新生的骨胶原纤维和类骨质，两者之间直接接触，而金属螺钉与周围骨组织不直接相连。术后8周时，骨折处骨小梁增多，与周边骨小梁开始融合，新生骨组织不断钙化[8，13-14]。术后12周时，骨小梁趋于成熟，骨小梁改建已经基本完成，正常的排列结构重新恢复，编织骨逐渐转变为成熟的板层骨[13-14]。

三是影像学检查。影像学检查包括X光、CT、核磁共振，常用的是X线片和CT检查，影像学检查可以帮助医生更好地判断骨折愈合情况，其中有5篇文献提及影像学检查[9-10，12-13-14]。结果显示，术后8周时，骨折初步愈合，大量骨痂生长，骨痂区密度高，骨折线模糊，干预组与对照组无差异[9-10，12，14]。术后12周时，两组骨折线消失，完全骨性愈合，固定骨折均有效[9-10，13-14]，而吕刚2[9]显示术后12周时，金属组骨痂密度比可吸收组略高，苏保[13]显示术后12周时，金属组周围骨小梁的密度明显较可吸收组小，并且由于金属伪影的存在，影响了对金属螺钉与其周围骨小梁之间关系的判定。

四是可吸收器械降解性能。在可吸收内固定医疗器械的应用中，适宜的降解性能与良好的生物力学特性是骨折内固定成功的关键因素。本综述中有2篇文献关注了可吸收器械在降解性能和力学特性方面的表现[10，14]，两篇文献均表示术后2周时可吸收螺钉的降解性能较植入前下降，术后4周时较植入前显著下降，术后8周降解速度变缓。段宏1[10]显示可吸收螺钉术后8周内剪切强度衰减较快，8周后剪切强度衰减趋势渐缓，郑果[14]显示术后2、4、8周内最大剪切力无明显下降，8周后下降较快，12周时最大剪切力下降明显。

五是不良事件。3篇文献提及不良事件[12，13-14]，Davis[12]表示可吸收组骨折愈合无并发症发生，而金属组出现骨关节炎，内侧腔室狭窄不良事件；苏保[13]表示，两组在各个时间点均未观察到螺钉断裂、脱落、降解不良反应和感染的迹象。郑果[14]表示可吸收组术侧膝关节无肿胀、积液、各时间点未见炎症反应。其余文献均未见可吸收组内固定对骨折固定术后造成不良反应的记录。

3 讨论

猫犬四肢骨折是一种常见的兽医临床问题，骨折发生后，治疗的目标是通过有效的固定促进骨折愈合、恢复肢体功能。骨折愈合过程主要是指在骨折修复过程中，各种细胞的增殖、胶原和其他有机基质的生成，以及钙磷等无机盐的沉积与矿化作用，为了维持骨折的正常功能而进行的组织修复过程[15]。这一过程包括骨痂的形成、血管再生和骨质的重建等复杂的生物学反应，最终使骨组织恢复原有的强度和功能。骨愈合的成功依赖于骨修复细胞的协调作用，并受到局部血供、机械负荷和生物材料等因素的影响。骨愈合过程的评定等级通常根据影像学表现、骨质密度变化以及骨折断端的修复情况进行分级评估，常见的骨愈合评定等级可分为四

个[16-17]，当骨折断端的骨痂基本消失，骨密度恢复至接近正常。骨折线完全消失，影像学上无法识别骨折部位。骨小梁结构重新排列并恢复正常力学功能时为四级愈合，标志着骨折已完全愈合。

近年来，随着分子生物学和高分子材料工程学的发展，可吸收骨折内固定材料已经步入了产业化阶段，在骨科领域的应用范围逐渐增大、数量逐渐增多。就化学成分而言，目前临床上使用的可吸收内固定材料有聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）以及由不同成分比例混合而成的自加强复合物[18]，如增强型PLA和纳米复合材料的应用。可吸收内固定材料能够在骨愈合过程中逐渐降解而无需取出，并且能够将应力转移至骨骼，减少了应力遮挡效应，促进骨密度恢复，是一种理想的内固定材料。相对于传统的金属内固定器械，可吸收内固定器械具有以下优点：一是不需要二次手术取出，不会对周边组织造成二次伤害，减少了再次手术并发症的风险；二是生物相容性良好，可降解，可有效避免不良反应、应力遮挡等传统金属内固定器械所产生的问题；三是术后不影响影像学检查，不会干扰X光、CT等成像效果；四是机械强度足够，能够满足骨折愈合过程中的稳定需求；五是不影响骨的形成和改建；六是无细胞毒性和致癌性；七是综合成本较低，使用

方便[19]。

根据组织学观察和影像学检查结局指标，本研究结果显示，采用可吸收内固定医疗器械达到了四级愈合，骨折线消失，骨折完全愈合，与传统的金属内固定医疗器械相比毫不逊色。黄永辉[20]等人的研究表明，可吸收内固定器械具有良好的力学性能，能够有效保持胫骨横行骨折断端的稳定性，支撑胫骨骨折愈合过程的顺利完成。段宏2[11]结论与其余纳入的6篇文献结论不同，表明可吸收组骨折愈合速度要比金属组稍缓慢，但最后都能愈合。徐又佳等[21]的研究显示，在采用PGA内固定器械治疗小鼠股骨髁上骨折后的8周时，观察到成软骨现象，发现愈合进程较金属组有约4周的明显延迟。段宏2[11]的研究发现，可吸收组在术后4周也出现了成软骨现象。分析认为，这可能与聚乳酸等可吸收材料在体内的降解产物有关，这些降解产物可能影响局部微循环，引起局部组织低氧，促进原始间叶细胞转化为成软骨、成骨细胞。在这些过程中，新生的成软骨细胞形成了软骨区，从而使骨折的愈合进程在一定程度上受到了延缓。

根据可吸收内固定医疗器械降解性能的结局指标，段宏1[10]和郑果[14]的可吸收降解速率比较一致。但生物力学特性结果不同，段宏1[10]显示可吸收螺钉术后8周内剪切强度衰减较快，8周后剪切强度衰减趋势渐缓，郑果[14]显示最大剪切力于术后2、4、8周内无明显下降，8周后下降较快，12周时明显下降。林宪章[7]等研究发现PLA材料在骨组织内，其剪切力于第二周下降18%，第四周下降32.7%。分析发现，不同的结果与骨折固定中所使用的可吸收内固定材料，制造工艺过程，材料所植入骨组织的耐受和清除能力不同，以及与肌肉组织不同等因素有关。

本研究可能存在以下局限性：一是纳入的7个研究中，由于动物手术治疗规范性认知问题，未使用正确的随机方法，4篇文献为高风险，3篇文献为未知风险。1篇文献选择性报告研究成果和其他偏倚为未知风险，其他属于低风险。二是可吸收材料种类繁多，设计及制作工艺各异，纳入研究中使用的可吸收材料有聚酰胺可吸收髓内针、聚-DL-乳酸（PDLLA）螺钉、纳米羟基磷灰石/聚酰66/玻璃纤维（n-HA/PA66/GF）螺钉、聚乳酸乙醇酸共聚物/羟基磷灰石（PLGA/HA）螺钉，由于材料混杂带来一定的偏倚。三是手术者手术习惯和方式不尽相同，无法评估术者的操作水平，可能影响本研究结果。四是由于动物手术治疗产业规模问题，纳入研究的样本量较小。但鉴于动物使用可吸收内固定治疗四肢骨折的现状，以及可吸收材料的性能共性，笔者认为以上局限性不会影响本次系统评价的总体结论。

对未来研究的启示：规范动物治疗和研究的方法，特别是随机方法与隐蔽分组，制订统一的结局指标的测量方法，增大样本量，增长随访时间，长期观察可吸收内固定医疗器械的固定、降解、机械性能以及术后的不良反应，为可吸收内固定医疗器械治疗猫犬四肢骨折提供更佳的参考依据。

结语

可吸收内固定医疗器械具有良好的生物相容性和生物降解性，具有坚强的力学强度，内固定性能和安全性能较为良好。与金属内固定医疗器械相比，骨折的愈合疗效和愈合时间无显著性差异。然而，可吸收内固定医疗器械能促进新生骨的形成和成熟，骨折愈合，免于二次取出，可在体内进行自我吸收和降解，具有较好的安全性，在动物临床治疗上具有更广阔的应用前景。■

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收稿日期：2024-11-11

作者简介：杨琳（1999—），女，硕士。研究方向：动物学。

通讯作者：吕亮（1986—），男，硕士，副教授。研究方向：动物学。