宋火松,戴斌,武文鈺,徐程晨,任恒飛
(1. 瑞派寵物醫(yī)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212000;2. 楚橋生物技術(shù)(江蘇)有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212000;3. 吾奇生物醫(yī)療科技(江蘇)有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212000)
骨折是指在各種外力的作用下,骨的完整性或連續(xù)性遭到破壞,同時常伴有周圍軟組織不同程度的損傷。根據(jù)骨折發(fā)生的原因,可以分為外傷性骨折和骨代謝疾病引起骨折。根據(jù)骨折部位皮膚的完整性又可將骨折分為開放性骨折和閉合性骨折,或根據(jù)骨折的程度及形態(tài)分為不完全骨折和完全骨折等[1]。
骨折是犬的常見病,多發(fā)病。犬的骨折常發(fā)生于長骨、肋骨、髖骨、脊椎甚至頭顱等處。犬骨折的治療方法有多種,目前臨床上多采用常規(guī)的接骨板、髓內(nèi)針、鋼絲等內(nèi)固定方法,但如果方法選擇不當或治療失誤,極易引起手術(shù)失敗,造成骨不連[2]。骨不連又稱骨折不愈合,是臨床犬骨折手術(shù)治療后的一種常見手術(shù)失敗后遺癥,其發(fā)生率約5%~10%[3-6]。骨不連發(fā)生后,很容易引起寵物殘疾等嚴重并發(fā)癥。
造成骨不連的原因比較復雜,一般認為和以下幾個因素有關(guān):是否有良好的血液運輸系統(tǒng)、骨折端是否壞死或者對位不良。一般情況下,骨折端即骨不連處有活性、沒有壞死、再加上穩(wěn)定的力學環(huán)境,骨折可以自然愈合。但是沒有生物活性的骨,因無促進骨化的生物質(zhì),所以需要活性骨移植替代死骨或橋接缺損。現(xiàn)階段骨不連可采用自體骨移植的方法來進行治療,然而取骨不但會對寵物造成二次傷害,增加手術(shù)風險,延長手術(shù)時間,而且也會造成寵物取骨處疼痛、瘢痕形成、步態(tài)異常等并發(fā)癥[7]。
新型再生醫(yī)用材料包括寵橋?骨修復材料(塊狀)、寵橋?骨修復材料(顆粒)以及寵橋?骨修復引導補片,它們在促進骨愈合方面有很好的效果。寵橋?骨修復材料為骨折端的修復提供穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),創(chuàng)建良好的再生微環(huán)境。該材料添加的再生因子BMP-2作為骨折修復中骨生成的啟動因子,能增強骨細胞的分化,有效的促進骨折的愈合[8-9]。BMP-2是一種多功能生長因子,屬于 TGF-β 超家族,在刺激成骨分化的骨誘導過程中扮演著重要角色。研究表明,BMP-2 可用于各種治療性干預措施,例如骨缺損、不愈合骨折、脊柱融合、骨質(zhì)疏松癥的治療及根管手術(shù)[10]。
2020年8月至11月期間鎮(zhèn)江瑞派寵物醫(yī)院接診3例陳舊性骨折犬,手術(shù)后均出現(xiàn)了明顯的骨不連。這3例犬骨不連的病例,若不重新手術(shù),很容易造成骨頭壞死,肌肉萎縮,面臨癱瘓甚至截肢風險。本研究利用3種新型再生醫(yī)用材料進行治療,取得了良好的效果。
影諾威X射線機機(經(jīng)典型)為美國SUMMIT工業(yè)有限公司產(chǎn)品;吸入麻醉機為澳洲精密麻醉設(shè)備公司(AAS)產(chǎn)品;骨科電動工具為安徽佰陸小動物骨科器械有限公司產(chǎn)品;骨科內(nèi)固定器械為中新賀美天津動物骨科有限公司產(chǎn)品;接骨板為常州道格醫(yī)療科技有限公司產(chǎn)品。
新型再生醫(yī)用材料:寵橋?骨修復材料(塊狀)、寵橋?骨修復材料(顆粒)、寵橋?骨修復引導補片,均由楚橋生物技術(shù)(江蘇)有限公司提供,其中骨修復引導補片為吾奇生物醫(yī)療科技(江蘇)有限公司生產(chǎn)的膠原基質(zhì)生物膜。
1.2.1 常規(guī)檢查
3例病例來院就診時,首先進行了常規(guī)體格檢查,骨折基本信息見表1。
表1 病例基本信息
1.2.2 X光檢查
病例1:肱骨中斷陳舊性骨折,手術(shù)二次內(nèi)固定后再次失敗,骨折處骨質(zhì)丟失,骨密度下降,骨排列不齊,固定物松脫,遠端骨折端移位,診斷為骨不連,如圖1所示。
圖1 病例1 X片 (正面、側(cè)面)
病例2:左前肢肱骨中斷骨折,進行內(nèi)固定結(jié)合改良型外固定支架,骨折斷端術(shù)后6 周未見明顯閉合,內(nèi)側(cè)骨缺損,植入物松脫,無愈合跡象,診斷為骨不連,見圖2。
圖2 病例2 X光片(正面、側(cè)面)
病例3,左后肢脛骨中斷骨折,進行骨板及外固定支架固定,固定松脫,失敗。骨折斷端出現(xiàn)明顯骨缺損,肥厚性骨痂,骨軸線對位不齊,骨折內(nèi)固定失敗,觀察骨折斷端4 周無骨痂橋接,診斷為骨不連,見圖3。
圖3 病例3 X光片(正面、側(cè)面)
1.3.1 術(shù)前準備
患犬術(shù)前禁食禁水12 h,并進行術(shù)前基礎(chǔ)生理指標檢測評估[11]。麻醉前進行系統(tǒng)性檢查,制定專業(yè)麻醉方案術(shù)前鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛,采用布托菲諾0.4 mg/kg、乙酰丙嗪0.02 mg/kg和丙泊酚3 mg/kg誘導麻醉,氣管插管,然后用呼吸麻醉機進行全身麻醉[12];備毛,消毒,覆蓋創(chuàng)巾。
1.3.2 手術(shù)
病例1:于股骨前外側(cè)切開皮膚,分離肌肉,找到骨斷端,取出固定鋼板、螺釘,清理填塞在斷端的軟組織,貫通骨髓腔。應用兩塊ALPS鎖定鈦合金骨板,將骨折進行固定,然后將寵橋?骨修復材料(塊狀)填充到骨頭的斷端,再用寵橋?骨修復材料(顆粒)對骨干缺損進行填充,最后用寵橋?骨修復引導補片對斷端進行包裹,常規(guī)閉合切口,見圖4。
圖4 病例1手術(shù)
病例2:于肱骨前外側(cè)切開皮膚,分離肌肉,找到骨斷端,取出內(nèi)側(cè)固定鋼板及鋼絲,清理斷端填充的軟組織,克氏針在骨折斷端進行鉆孔。在肱骨內(nèi)側(cè)沖洗植入骨板,由于骨折間隙較小,所以只用寵橋?骨修復材料(顆粒)進行填充就可以,然后用寵橋?骨修復引導補片包裹骨材料及骨折斷端,常規(guī)閉合切口,見圖5。
病例3:于脛骨內(nèi)側(cè)切開皮膚,分離肌肉,找到骨斷端,取出內(nèi)側(cè)固定植入物,清理斷端填充的軟組織,克氏針在骨折斷端進行鉆孔。在脛骨內(nèi)側(cè)植入骨板,骨折間隙內(nèi)將寵橋?骨修復材料(塊狀)和寵橋?骨修復材料(塊狀)進行填充,然后用寵橋?骨修復引導補片包裹骨材料及骨折斷端,常規(guī)閉合切口,見圖6。
圖6 病例3手術(shù)
病例1:手術(shù)后,患肢可以負重行走; 術(shù)后4周拍攝X光片可見骨斷端處有大量骨痂形成,骨折線處有連續(xù)骨痂生長并橋接,骨折線消失,見圖7。
圖7 病例1術(shù)后4周拍攝X光片(正面、側(cè)面)
術(shù)后12 周拆除骨板,X光片上顯示骨折線完全消失,骨折愈合完成,見圖8。
圖8 病例1術(shù)后12周拍攝X光片(正面、側(cè)面)
病例2:手術(shù)后,患肢恢復良好,術(shù)后6 周拍攝X光片可見寵橋?骨修復材料和受體骨完全融合,骨折線處有連續(xù)骨痂生長,骨折線模糊,骨斷端長成新骨,愈合良好,見圖9。
圖9 病例2術(shù)后6周拍攝X光片(正面、側(cè)面)
術(shù)后12 周,骨折斷端骨組織填充,骨折斷端骨痂橋接,骨密度增加,骨折愈合良好,見圖10。
圖10 病例2術(shù)后12周拍攝X光片(正面、側(cè)面)
病例3: 骨折修復后第3天可負重行走,術(shù)后0、4、6、12周分別進行X線放射學評估,4周骨缺損變小,骨間隙間骨組織連接,6 周骨折線模糊,12 周已骨折線完全消失,骨折已完成臨床愈合,見圖11。
圖11 病例3術(shù)后X光片
3個病例的X光片觀察可知,在使用了寵橋?骨修復材料進行治療后,骨折線基本都在7周前就開始模糊了,完全愈合的時間都在12周左右。
骨折愈合是一個既緩慢又復雜的生理過程,受很多因素的影響。目前臨床沒有治療骨不連的特效藥物,現(xiàn)階段治療骨不連的方法有生物組織工程、骨移植、更換固定架等,其中骨移植是骨不連治療中比較常用的治療方法,雖然療效顯著但也存在一定的缺點,如供體部位存在病變、供應有限、取骨手術(shù)帶來的二次創(chuàng)傷與疼痛等問題,尤其是當骨折處缺損較大時,自體骨移植就不太適用。
骨折的愈合不但需要足夠的力學支撐,良好的復位和骨折端有效固定,而且在損傷微環(huán)境中需要提供良好的血液循環(huán)及成骨和誘導成骨的生物活性物質(zhì)等。本文通過3例犬骨不連再修復病例可以發(fā)現(xiàn),寵橋骨修復系列再生醫(yī)用材料在治療骨不愈合時有很明顯的治療效果,材料本身可以作為骨折缺損處的骨支架來維持骨骼的長度,引導骨斷端間的連接。其中添加的BMP-2成分能夠誘導產(chǎn)生大量的成骨細胞,成骨基質(zhì)等形成骨痂的成分,從而在骨折端逐漸形成骨痂組織、包裹并且連接骨折端,增加骨折端的生物力學強度[13-15]。同時BMP-2也可以誘導成纖維細胞等向骨細胞分化,有促進由間質(zhì)細胞分化而來的骨細胞增殖的作用,也可促進骨折愈合過程中良好血液運輸系統(tǒng)的建立。一般情況下由于骨折愈合中,肉芽軟組織生長速度超過骨組織,骨折斷端間的缺損很容易被肉芽軟組織填充,造成纖維軟骨的形成,從而阻礙骨性愈合,寵橋?骨修復引導補片有效避免這類情況的發(fā)生。通過將引導補片包裹骨折斷端,為骨折愈合提供良好的局部生物學環(huán)境,在堅強的內(nèi)固定基礎(chǔ)上,結(jié)合再生醫(yī)學材料,能促進骨折端的愈合,極大縮短愈合時間。
骨痂體積可以作為判斷骨折愈合程度的輔助方法之一。骨痂生成的多證明骨折愈合速度較快,骨痂生成的少證明骨折愈合的速度較慢。寵橋?骨修復系列材料應用于骨折部位,包裹住骨折端的受傷組織有利于減小血腫擴大,材料中添加的BMP-2可以促進血管生成,細胞遷移及增殖,會加快纖維性骨痂中膠原纖維的生成,有利于骨愈合。治療結(jié)果顯示,這種新型再生醫(yī)用材料能夠促進骨痂增多。一般手術(shù)8周后,在 X 光片上看不到骨痂間隙,骨痂與骨皮質(zhì)界限分不清楚時,骨折已達到骨性愈合。
綜上,本研究結(jié)果表明,寵橋?骨修復材料在整個骨折愈合的過程中,為骨折端構(gòu)建了一個再生的微環(huán)境,促進了骨細胞的再生,促使骨折愈合過程中骨痂的形成,促使骨折愈合過程中骨礦物質(zhì)的沉積和骨折愈合后生物力學強度的恢復,早期使用能大大縮短骨折愈合的時間,減少骨不連的發(fā)生率。