动物负重长骨牵张成骨模型建立与评估研究进展

宋若愚，齐新文

(遵义医科大学第五附属珠海医院骨二科，广东 珠海 519100)

牵张成骨(distraction osteogenesis,DO)是一种不需要骨移植，仅通过手术施加渐变和可控的牵张力分离2个骨段而诱导骨和软组织再生的外科技术，其已被广泛用于治疗骨缺损、骨髓炎和骨畸形等[1]。目前，行DO的患者需长期携带外固定器，由此引发的钉道松动、钉道感染、骨矿化不良、再骨折等并发症日益突出[2]。而且，DO促进骨和软组织形成的潜在机制尚未完全阐明，限制了该技术的进一步发展[3-4]。因此，建立合适的DO动物模型有助于深入了解组织再生的生理机制，并为DO的临床应用提供新思路[5]。但动物负重长骨DO模型的建立尚无统一标准，难以比较各种研究结果的优劣[6]。本文从实验动物和外固定器的选择、手术及牵张方案、围术期方案、评估方案等方面出发，对动物负重长骨DO模型的建立与评估作一综述，为进一步研究牵张成骨提供参考。

1 DO实验动物选择

目前，哺乳类动物如绵羊、犬、兔及啮齿类动物的股骨和胫骨在DO模型中应用较为广泛。大型动物中，相对于犬类，绵羊更温顺且易于管理，应用于负重长骨DO研究的绵羊年龄应不小于2.5岁[7]，NIEMEYER等[8]、SCHUELKE等[9]在DO研究中均选择使用年龄3～6岁的雌性绵羊。相比于兔，较大的哺乳动物DO模型与人类骨骼生物学特征更为相似[10]。FLOERKEMEIER等[11]研究显示，在DO模型中应用重组人骨形态发生蛋白-2，其对骨形成的作用受所用动物的影响较大，因此，DO研究有必要在更能代表人类行为的大型动物中进行[12]。膜内骨化在大型动物DO过程中占主导地位，而小型动物DO过程中主要以软骨内骨化为主。在中、小型动物DO模型研究中，体质量2.0～4.0 kg的新西兰、日本白兔及中国家兔均有应用[5，13-14]。MONTES-MEDINA等[15]研究发现，建立兔股骨DO模型更经济，安置环境要求较低，手术操作简单，且实验周期短。OHATA等[16]认为，相比于骨骼缺少哈弗斯系统且在DO过程中对甲状旁腺素的反应比人类更高的大鼠，兔则与人类具有更相似的生理特性，因此，兔是研究DO的常用动物之一，且经济便捷。

啮齿类动物负重长骨DO模型研究中，12～20周龄的雄性Sprague-Dawley大鼠应用最为广泛[17-20]。相对于大型动物，啮齿类动物有更多相关的基础生物学研究材料[21]。20周龄的大鼠在生理上与20～30岁人类相似[22]，随着年龄增长，骨骼发育和修复的病理生理过程也会发生变化，使用不同年龄的大鼠进行DO研究是否会得到类似的结果尚未知[23]。研究发现，性激素可能会对骨骼愈合过程产生潜在的影响，但尚不清楚大鼠胫骨DO模型是否因性别而产生不同的结果[24]。因此，在DO研究过程中，有必要关注性别和雌激素对结果的影响。

尽管兔和大鼠是DO基础研究中应用最广泛的动物，但小鼠特别适用于基因敲除等基础生物学实验[5]。CYP24A1缺失小鼠[25]、表达人类软骨发育不全突变G380R的Fgfr3ach小鼠[26]及无病毒成年雄性C57BL/6小鼠[27]在负重长骨DO研究中均有应用。为避免年龄对骨愈合速度的影响，用于研究DO小鼠的年龄差异应在2周以内[28]。但小鼠作为DO实验动物时，其负重长骨直径大小是限制因素，如骨骼直径太小，外固定手术则难以实施[5]。

综上所述，在动物负重长骨DO研究中，大鼠和兔在适用性方面的优势较为明显，也是使用最广泛的动物。但需要注意的是，动物的种属、年龄、体质量、性别等因素对负重长骨DO动物的选择至关重要[29]。与此同时，研究目标和内容的不同也影响着负重长骨DO实验动物类型的选择。

2 DO外固定器选择

DO所用的外固定器构型大致由两侧的固定模块和中间的牵张模块组成，型号应与所用动物、骨骼直径大小及需牵张的长度相匹配，这在一定程度上决定了DO外固定器的稳定性和最大牵张范围。使用大、中型动物作为实验模型时更易使用和开发坚硬可控的外固定器[8]，以获得良好的固定和DO伸展量评估。另外，DO外固定器的技术规格应包括：(1)符合Llizarov技术规范；(2)合适的大小以允许对骨骼和周围组织施加适当的牵引力；(3)能使两侧牵张骨段对齐，同时不在钉骨交界处产生剪应力；(4)操作简单，且可以量化控制骨骼牵张的长度；(5)轻量化且稳固，生物相容性好，不影响动物的步态；(6)可在不需要给动物镇静的情况下持续调节牵张骨段，且可以消毒而不会被损坏[6,11]。相比于临床使用的DO外固定器，目前大多数DO动物实验研究中均对外固定器进行简化，减少了中间的固定模块[30]。

大型动物DO研究中多选择稳定性更佳的环状或半环状外固定器，DEHGHAN等[31]在一项犬胫骨DO研究中使用了直径100.0 mm的双3/4环牵张外固定器，所有动物均未出现外固定器松动及继发骨折等并发症，CT及组织形态计量学也显示出良好的骨矿化结果。POBLOTH等[7]在一项羊胫骨DO研究中使用了4个半环的外固定器，相比于单臂式固定器，环形外固定器可以减少屈曲和扭转力的产生。在大型动物DO模型中，屈曲和扭转产生的切应力通常会导致固定装置故障，影响装置的稳定性，进而影响成骨方式[21]。DO的愈合机制取决于骨折的稳定性和所用器械的刚性[8]。坚固的固定和稳定的环境有利于膜内成骨，反之可能会导致软骨内成骨[32]。SHEN等[21]的一项大鼠胫骨骨缺损修复研究显示，相比于膜诱导技术，环状外固定器DO技术治疗大段骨缺损在成骨速度方面更具优势，但研究观察到软骨内骨化占据了DO的大部分过程，且在骨矿化方面耗费了更多时间，这可能和使用外固定器的刚度较小有关。

对于中、小型动物，如兔和大鼠的股骨和胫骨DO所使用的外固定器多为灵活的单臂式外固定器[12，20，24]。OHATA等[16]在兔胫骨DO的研究中直接使用Orthofix M-100人短管状骨外固定器，影像学和生物力学结果显示出良好的骨矿化效果。单臂式外固定器大体结构包括两侧各由2根克氏针或半螺纹钉组成的销钉作为固定模块固定两侧骨块和连接两侧固定模块的连接杆，以及调节连接杆长度的牵张调节器[33]，其中销钉锚定的稳定程度至关重要，松开1个销钉会使设备刚度降低约50%[6]。SAILHAN等[34]在兔左侧胫骨DO中使用了Orthofix M-103外固定器，约14%的动物术后发生经销钉孔骨折，这可能与其使用的器械有关。目前DO单臂式外固定器中兔胫骨和股骨多应用直径1.5～2.0 mm的销钉，大鼠胫骨多应用直径0.8～1.0 mm的稍钉[2，13-14，35-36]。大鼠股骨DO所用销钉的直径多为0.8～1.4 mm[6，17]。销钉的直径应与目标骨的粗细相匹配，直径过大可能会导致经稍钉孔的继发骨折，过小则容易使稍钉弯曲松动。建立大鼠胫骨DO模型使用环形外固定器可加强肢体的稳定性，但会影响动物的步态[21，33，37]。尽管AO基金会下属的几家公司已经开发出一系列标准化且稳定性更高的设备用于小鼠等啮齿动物DO的研究，但目前小鼠负重长骨DO研究中尚需要开发或定制部分或全部设备[28]，其结构与材料与传统医用外固定器差距较大。FUJIO等[5]在小鼠胫骨DO研究中开发了一种由2个不完整的丙烯酸树脂环和4个直径0.4 mm的销钉构成1个扩张螺钉连接，其优点是在轻量化的条件下与临床常用的DO外固定器相似。WAHL等[27]将单臂式微型钛外固定器用于小鼠胫骨DO模型，其优点是满足稳定性的同时降低了手术难度。但将销钉穿过小鼠胫骨远端较为困难，如果没有足够的骨量，销钉容易松动，需要足够的熟练度和更长的手术时间[5]。LYBRAND等[28]介绍了一种小鼠股骨DO模型，与前者不同的是，其应用钢丝作为固定模块通过张力捆绑技术将牵张模块进行固定，可以避免因骨量太少而导致的穿钉困难，但固定的稳定性还需进一步研究。

总而言之，外固定器应根据动物的大小和应用部位进行个性化的选择，选择合适的外固定器有助于减少DO过程中的并发症，控制适宜的牵张速率，在不影响动物步态的同时维持肢体足够的稳定性。

3 DO手术技术细节

DO过程中骨痂的形成受截骨部位和方法、周围组织血供和软组织状况等因素的影响[30]。截骨位置通常位于目标骨中段，截骨前应将外固定器牵张模块最大限度地打开和关闭，以确保功能正常，并提前定位钻孔位置[16，28]。放置外固定器时确保销钉与骨面呈90°，单臂式外固定器的销钉应相互平行以保证截骨后断端对齐[17]。目前，在建立动物负重长骨DO模型中，屈曲折断截骨、钻孔截骨即邮票式截骨、骨锯直接横断截骨等截骨方式均有应用[2，11，13]。无论截骨及手术方式如何，DO需要截骨端周围良好的软组织条件，手术过程中应注意保护软组织[21]。屈曲折断截骨术尽管能最大程度地保护血供，但其骨折部位难以掌控；骨锯直接横断截骨往往创伤较大，而邮票式截骨法则能二者兼顾[33]。邮票式截骨应采用小直径钻头，截骨中可用冲洗系统对截骨部位持续降温来减少热损伤，同时应减少操作过程中对周围软组织、骨膜和髓腔的破坏[6，13，15-16，19，28]；截骨后两侧残端进行闭合，如为胫骨模型，应同时截断腓骨，不予固定[16]。缝合时尽可能缝合骨膜，如实验动物为小鼠，可将骨膜和真皮组织一起缝合[27，35]。

4 DO术后管理及并发症防治

因DO需长时间佩戴及调整外固定器，术后管理及并发症防治对DO造模成功至关重要，尤其应当注意术后镇痛、术后感染、固定器松动、骨折等问题。MCDONALD等[17]在建立大鼠股骨DO模型过程中有28例出现感染、外架松动继发骨折等并发症，并发症发生率约15.6%。FUJIO等[5]在建立小鼠胫骨DO模型研究中，术后骨折与感染的发生率均为3.3%。

动物DO术后应安置在四壁光滑的笼子里，以防笼框钩住外固定器导致动物无法活动或外架松动[6，36]。动物在麻醉清醒后手术肢体应立即负重，并在48 h内正常行走[6，28]。有研究认为，绵羊在DO术后约3 d后恢复到完全负重[9]。但也有研究认为，绵羊等大型动物DO术后立即负重出现销钉松动的概率高于小型动物，应提前预防，可在术后动物仍处于麻醉状态下行X线检查评估手术情况，除观察动物活动和步态外，应每日手动检查外固定器松紧[6-7]。为符合伦理规范，预防动物受激而影响实验结果，应制定合理的术后镇痛方案，术后6～12 h应加强注射1次镇痛药物，并至少应用镇痛药物至术后3 d[18，35]。POBLOTH等[7]在绵羊胫骨DO中联合局部应用芬太尼贴剂至术后7 d，可减少全身药物的应用对实验动物的影响。镇痛药物选择应避免使用非甾体类抗炎药，其可能会损害骨愈合[28]。感染是DO术后第1周最常见的并发症，其主要表现为动物嗜睡、拒动、术肢切口红肿等，偶有脓性引流[28]。预防应用抗生素可从手术时开始，持续到术后第3天[20]。同时，从术后到最终获取标本前，每天需行伤口和钉道护理1～2次，评估及消毒清洁钉道口，然后使用无菌绷带覆盖环状固定器[7，36]。如果发生感染，可尝试抗生素治疗3 d，若感染未能控制则应对动物实施安乐死[28]。切口开裂是股骨DO模型小鼠术后感染的常见原因，在DO过程中，外固定器会对皮肤产生张力导致切口裂开，如首次出现切口裂开可在麻醉下缝合切口；如再次切口裂开，可每天使用抗生素软膏进行切口护理，直至切口愈合[28]。

5 DO牵张方案

牵张方案由3个阶段组成：(1)潜伏期，即截骨后至牵张前的时间；(2)牵张期，即在特定的速率和频率下，在一段时间内通过外固定器主动牵开两侧骨段；(3)矿化期，即牵张后牵张区新生骨形成和矿化[31]。潜伏期和矿化期的长短、牵张的速率和频率及最大长度是动物负重长骨DO造模的关键参数，与动物大小、研究目的等相关，并影响成骨方式和质量及终点时间[28]。

5.1 潜伏期动物负重长骨DO模型研究中，潜伏期跨度为3～7 d[13-14，34，38]。潜伏期的长短与动物大小、牵张部位无明显相关，而与初始炎症反应和组织愈合的需要有关[31]。潜伏期成骨细胞通过截骨部位和骨膜周围的血管到达骨折带，在骨折带间内生出与骨骼长轴平行的Ⅰ型纵向胶原纤维，为牵张期搭桥[39]。动物DO模型研究显示，潜伏期促炎细胞因子白细胞介素-1和白细胞介素-6的表达上调，然后在潜伏期内迅速恢复至基线水平，在牵张期开始后，白细胞介素-6表达第2次升高[40]。

总之，3～7 d潜伏期通常可使截骨端形成牵张器所需的组织条件，实验动物的生理情况和日常活动恢复到术前状态。

5.2 牵张期

5.2.1 牵张速率牵张速率过快会导致骨痂内形成囊肿或坏死组织，造成骨不连，牵张速率过慢则会导致过早的骨愈合，无法达到合适的长度[6]。有研究在成年羊胫骨DO模型中采用了1.25 mm·d-1的速率进行牵张，最终胫骨延长了25 mm[11，38]。DEHGHAN等[31]在犬胫骨DO模型研究中采用 1.0、1.5 mm·d-1的牵张速率直至胫骨延长(60±3)mm，约占犬胫骨总长度的30%。KITOH等[41]在犬胫骨DO模型研究中采用0.5 mm·d-1的牵张速率，结果发现，术后10 d骨过早愈合，因此，牵张速率应根据骨痂的状态和软组织内的张力而调整。

OHATA等[16]在兔胫骨DO模型研究中采用0.75 mm·d-1的牵张速率，最终胫骨延长了10.5 mm，占其总长度的9.4%；另有几项兔胫骨DO模型研究中采用0.1 mm·d-1的牵张速率，最终胫骨延长了10～21 mm[13-14，34]；KIM等[35]在兔胫骨DO模型研究中采用0.2 mm·d-1的牵张速率，最终胫骨延长了20 mm。MONTES-MEDINA等[15]在兔股骨DO模型研究中采用1 mm·d-1的牵张速率，最终股骨延长了15 mm，是目前兔股骨最大牵张长度。有研究显示，在兔胫骨DO模型中，牵张速率从0.3 mm·d-1增加至0.7 mm·d-1可以促进成骨及血运重建，但进一步增加至1.3 mm·d-1并不能改善最终成骨质量[42]。有研究显示，在兔胫骨DO模型中，2.7 mm·d-1的快速牵张会导致再生组织血管生成不良[36]。

在大鼠胫骨DO模型中采用0.2 mm·d-1的牵张速率，最终胫骨延长了8 mm，未发现过早的骨愈合[11]。ÖZDEL等[36]在大鼠胫骨DO模型中采用0.8 mm·d-1的牵张速率，连续10 d，最终对骨再生的速度和质量造成负面影响，而0.5 mm·d-1的牵张速率则表现出更好的结果[4，24]。KIM等[35]在大鼠胫骨DO模型中采用1.0 mm·d-1的牵张速率，最终胫骨延长了5～10 mm，均未见明显骨缺损。在大鼠股骨DO模型中采用0.5 mm·d-1的牵张速率，最终股骨延长了7 mm，约占初始长度的16%[6，17，20]。

LYBRAND等[28]在小鼠胫骨DO模型中采用0.15 mm·d-1的牵张速率，最终胫骨延长了1.5 mm。 OSAWA等[26]在小鼠胫骨DO模型中分别以0.4 mm·d-1和0.6 mm·d-1的牵张速率延长5 d，最终新生骨段内骨体积/组织体积比较差异无统计学意义。研究表明，啮齿类动物胫骨DO模型中，在0.4 mm·d-1的牵张速率下胫骨的延长量等效于患者在1 mm·d-1牵张速率下的延长量[25]。

由此可见，DO牵张速率与实验动物和目标骨的大小相关，合适的牵张速率可以避免骨过早矿化及骨不连，同时可减少对周围软组织的损伤。大型动物可以使用与人相同的牵张速率，但目前仍缺少足够的实验证据以确定不同动物的最佳牵张速率。

5.2.2 牵张频率无论何种动物，大多数DO模型研究采用每日1～2次的牵张频率。较高的牵张频率应该比较低的牵张频率更可取。此外，频繁的小增量牵张比间断、阶梯式牵张的成骨速度更快，这种“更平滑”的牵张减少了峰值应变，特别是在初期，应使牵张刺激保持在适度区域内，以避免骨生成不良[8]。DHALIWAL等[3]认为，DO在稳定的外固定架下使用较低的牵张频率时膜内骨化占主导地位。但目前最适宜的牵张频率仍存在争议，仍需进一步研究。

5.3 矿化期矿化期骨痂的形成和骨矿化主要从牵张区的远端和近端开始，逐渐向中心区域移动，最终完成骨连接，直到截骨端之间新形成的骨在生物力学上变得足够坚固，去除固定后能够承受动物生理机械压力，故矿化期不需要骨骼完全重塑完毕[12，21，25]。目前研究认为动物DO模型矿化期通常比牵张期长2～3倍[35]。一项研究中，犬的胫骨延长60 mm后矿化期持续100 d，去除外固定器后所有犬均可正常活动[31]。一项羊的胫骨DO模型中，胫骨牵张25 mm后矿化期持续50 d，最终的力学特性约是完好的对侧肢体的50%～70%[38]。KIM等[35]研究认为，在兔胫骨DO模型中，只有在正侧位X线片上观察到至少3/4的皮质连接时才可移除外固定器。对大鼠胫骨DO模型的研究显示，胫骨延长7 mm后巩固6周骨不连发生率为23%～26%[17]。HUSSEINI等[25]对大鼠股骨DO模型研究显示，股骨延长5 mm后，经7周矿化期后取下外固定器，动物可自由行走，认为动物在去除外固定器后新生骨痂可正常承重且无骨折发生即可证明功能性的骨再生。一项小鼠胫骨DO模型研究显示，对胫骨行3.2 mm 延长并持续 28 d矿化期[5]，牵张间隙有新骨填充，但未对矿化组织进行量化。OSAWA等[26]对小鼠胫骨DO模型的研究显示，对胫骨行3.0 mm 延长并在矿化期第28天取出外固定器，大多数牵张的骨骼表现为假关节，其认为可能是骨矿化期较短所致。HUSSEINI等[25]研究显示，小鼠胫骨行3.0 mm延长，矿化期最长持续了40 d后所有样本的新骨完全桥接并填充了牵张间隙。LYBRAND等[28]认为， DO模型小鼠的骨结构、组织学和mRNA表达完全恢复至术前状态至少需要31～41 d。

临床常应用骨愈合指数(外固定时间/肢体延长长度)来评估DO矿化期，其通常超过30 d·cm-1[43]。而动物实验中，矿化期的终点往往是指去除外固定器后新生骨的强度足够满足实验动物的日常活动，而并不要求骨骼完全重塑完毕。同时，在基础研究中，研究终点并不等同于矿化期的终点，应根据所用动物和研究目的针对性地选择合适的矿化期。

6 DO模型评估方案

除大体观察外，为遵循“3Rs”动物实验原则，需进一步对牵张过程和再生组织进行评估。通常采用影像学、组织学、生物力学等方法对动物承重长骨DO模型进行评估[19]，最好使用2种及以上方法评估骨愈合情况，恢复全骨功能的情况下，可以对全骨生物力学进行评估[28]，评估参数可量化为建模侧肢体占对侧肢体未牵张骨的百分比[2，11]。

6.1 影像学评估X线检查常用于DO手术质量评估以及动态监测成骨状态。术前可对目标骨行X线检查以进行手术方案准备，术后用来评估截骨两端对位、对线及销钉情况[28，38]。在整个DO过程中，每周可采用X线对目标骨进行监测，观察外固定器是否松动，同时观察目标骨牵张间隙骨动态愈合情况，即对两牵张骨块间的距离、骨形成、骨折线持续和骨重塑等方面进行评估[2]。骨痂形成可以通过骨填充评分进行量化，也可根据新生骨皮质情况来评估骨愈合[17，44]。尽管X线可以粗略地通过像素来分析骨矿化量，但难以精确量化[13，35]。对再生骨的骨矿含量和骨密度进行定量分析可以借助双能量X射线吸收测定术或外周骨定量计算机断层扫描术[16，38]。应用外周骨定量计算机断层扫描术和微型计算机断层成像还可根据不同的灰度阈值对图像赋值重建，从而对目标骨的骨体积和组织体积进行量化[19，24]，并用骨体积/组织体积表示矿化组织占比，也能对包括皮质骨面积、内膜周长和厚度在内的皮质骨信息以及骨小梁的厚度、间距和数量等进行评估[13，16，35]。基于CT图像的有限元分析建立一个在DO过程中对牵张骨痂的硬度进行动态的活体测量模型，可以行无创化新生骨力学评估，从而为全骨功能恢复及移除外固定器的时间提供参考[12]。

6.2 生物力学评估评估骨痂的力学特性对于考察DO过程的演变极其重要。骨痂内组织硬度的增加代表着目标骨的机械稳定性增强，有助于确定愈合终点和改进治疗策略[12]。在DO动物实验中，评估骨痂力学性能的最常用方法是终点时间节点处死动物后24 h内使用整个标本进行力学测试,包括三点弯曲试验、四点弯曲试验、扭转测试和压缩测试[13，33，35]。三点弯曲试验和四点弯曲试验可以对骨痂断裂前的吸收能量(失效能量)、使骨痂断裂的峰值力(极限载荷)以及载荷-变形曲线线性部分的斜率(弹性模量)参数进行量化评估[4]。扭转测试可以评估最大扭矩、扭转角，从而计算新生骨的抗扭强度及刚度[14]。压缩测试可以对新生骨段的垂直抗压强度进行量化。FLOERKEMEIER等[45]对绵羊胫骨DO模型进行压缩测试、四点弯曲试验和扭转测试进行比较，结果显示，在对绵羊胫骨DO模型的生物力学评估中，扭转测试的性能略优于压缩测试和四点弯曲试验。FLOERKEMEIER等[11，38]在绵羊胫骨DO模型上应用环状外固定器，通过连接外固定器远端双环上的带有纵向可变差动变压器和称重传感器的特殊夹具，可在矿化期对实验动物进行活体扭转刚度的动态测量。MEYERS等[46]在绵羊胫骨横向DO的外固定器上设计了一种传感器来评估牵张过程中力的大小，这种方法排除了动物活动时出现瞬时应力的干扰。

6.3 组织学评估组织学方法除常规苏木精-伊红染色外，DO模型静态组织形态计量学分析中常用到一些特殊的骨和周围组织染色方案[14，20]。藏红花O染色和固绿染色可用于检测软骨成分[19，26，35]；Masson Trichrome染色可对胶原纤维进行区分[33]；Von kossa和茜素红染色可通过矿化结节显示矿化骨[15]；Trap染色可用来标记破骨细胞[26]；Goldner Trichrome染色可对矿化骨、类骨质及软骨进行区分，由图像分析软件对骨体积/牵张面积、类骨质体积/牵张面积、骨体积/组织体积、类骨质体积/组织体积、类骨质体积/骨体积等参数进行评估[47]。组织学评估一般多采用复合染色，SHEN等[21]采用McNeal′s Tetrachrome染色、甲苯胺蓝O染色和碱性品红染色对目标骨进行染色观察，矿化骨组织呈粉红色，而未矿化组织呈淡蓝色。与静态评估不同，在矿化期不同时间注射钙黄绿素和二甲酚橙可最终通过动态组织形态计量学测量评估新骨形成的速率[19，24]。

7 结语

选择合适的DO动物模型至关重要，本研究综述了目前国内外可用于DO研究的动物模型及评估方案，为科研人员提供了更多的选择空间。动物负重长骨DO模型建立中的各种参数如外固定器类型、牵张长度、牵张速率、矿化期、施加于牵张骨痂上的机械应力类型等均会影响骨修复[6]。DO与骨折修复有不同的骨化机制、时机及促进骨修复或再生的信号，在选择适当的动物模型进行研究时需要考虑这些差异并选择合适的评估方法[39]。