糖尿病对手外科疾病的影响
2020-01-06王圣淳查振刚郑小飞王华军
王圣淳,查振刚,郑小飞,王华军
手外科疾病是指影响手部功能和外观、需要外科干预的一系列疾病,包括急诊手创伤、手部先天性畸形及各种手部慢性疾病等。在美国,有高达460万成年人罹患手骨关节炎,超过400万成年人患有腕管综合征,而每年因手外伤急诊就诊的患者超过100万人次[1]。在英国,手外伤占据急诊科就诊人数的20%,每年由此产生的治疗费用超过1亿英镑[2]。
糖尿病是世界范围内的常见病、多发病,据统计,2019年全球糖尿病人数高达4.63亿人,而我国是世界上糖尿病患者最多的国家,仅2019年糖尿病人口数就高达1.16亿人[3]。有研究表明,糖尿病与手外科疾病的发生、发展及预后密切相关[4-5]。因此,明确糖尿病对手外科疾病的影响,积极采取预防措施,对提高其治疗水平具有重大意义。本文通过文献回顾,综述糖尿病对各种手外科疾病的影响。
1 糖尿病对手外科疾病病理过程的影响
随着对糖尿病共病研究的不断深入,学者们注意到糖尿病对手部骨骼和肌腱内在特性的影响。其可通过不同途径对人体肌腱骨骼产生不利影响,引起骨细胞代谢紊乱,骨显微结构受损,肌腱纤维微小撕裂,胶原纤维退行性改变,从而导致肌腱骨骼的脆性增加[6-7]。
一方面,长期高血糖将导致胶原的不可逆性非酶糖基化,产生晚期糖基化终产物(advanced glycation end-products,AGEs)。AGEs可通过炎症和氧化作用直接损害成骨细胞和组织,导致骨脆性增加;通过直接抑制Wnt、PI3K和ERK信号通路影响成骨细胞增殖;还可降低Ⅰ型胶原mRNA表达,促进细胞内活性氧产生,抑制骨胶原蛋白的合成,导致骨质量变差,骨脆性增加[8]。另一方面,AGEs可下调血管内皮生长因子的表达,诱导细胞周期停滞和炎症变化,增强氧化应激,阻断一氧化氮活性,激活核转录因子(nuclear transcription factor,NF)-κB,通过与炎症细胞和内皮细胞结合,诱导细胞分泌细胞因子,导致细胞凋亡增加,引起组织僵硬、钙化及微血管、大血管并发症,肌腱脆性进一步增加[9]。
2 糖尿病对手外科疾病的影响
2.1 指屈肌腱狭窄性腱鞘炎
2.1.1 临床特点和影响机制 指屈肌狭窄性腱鞘炎又称为“扳机指”或“弹响指”,好发于中年妇女和手工劳动者,病因多与反复机械性刺激有关,早期以掌指关节掌侧酸痛为主要临床表现,患者屈伸患指时会有扳机样感觉,伴有弹响和疼痛,有时手指会绞索在屈曲位或伸直位[10]。目前,糖尿病对扳机指的影响机制研究尚不十分明了。有学者认为,在糖尿病人群当中,长期慢性高血糖导致纤维胶原分子之间交联增加,并进一步阻碍其降解,引起纤维胶原在屈肌腱周围肌腱鞘中堆积,从而导致扳机指[5]。
2.1.2 糖尿病与患病率 大量临床研究证明糖尿病会增加扳机指的发病风险。有研究发现,糖尿病人群中扳机指的患病率为5%~20%;而在普通人群中,其患病率仅为1%~2%[11]。Hou等[4]对比研究中国台湾健康保险研究数据库中的57 093名糖尿病患者和相匹配非糖尿病患者的临床资料,结果发现糖尿病人群中扳机指的患病率达1 209/10万,是非糖尿病患者的1.74倍。
2.1.3 糖尿病对治疗效果的影响 大部分扳机指患者经局部制动或皮质激素鞘内注射即可缓解症状,但糖尿病患者保守治疗的成功率普遍较低。Nimigan等[12]对行类固醇注射治疗的扳机指患者进行随访研究,结果表明,糖尿病患者治疗有效率为32%,显著低于非糖尿病患者的57%。
除此之外,糖尿病患者手术治疗后复发率更高,并发症更多。Werner等[13]回顾性分析美国公共保险数据库中209 634例扳机指松解术患者的临床资料,与非糖尿病患者相比,糖尿病患者术后感染、关节僵硬及翻修风险均较高。Siddiqui等[10]则发现,术后1个月时糖尿病组中40%的患者有轻至中度疼痛,非糖尿病组中所有患者均未报告疼痛,而随访6个月时20%的糖尿病患者仍存在轻度疼痛;与此同时,糖尿病组中4.2%的患者术后1周出现感染。
2.2 手部骨关节炎
手部骨关节炎是造成中老年人群手部关节僵硬、手指无力及手部畸形的常见原因。既往机制研究表明,高血糖水平加速软骨细胞中AGEs的积聚,下调细胞中葡萄糖-1转运蛋白的表达,加剧氧化应激反应,进而影响手部骨关节炎的发生发展过程[14-15]。
目前临床上对糖尿病是否增加手部骨关节炎发病率仍存在争议,有待进一步开展大样本研究。一项横断面研究纳入6 218名手部骨关节炎患者(糖尿病占3.9%),结果显示,糖尿病显著增加手部骨关节炎的发生率[16]。但Frey等[17]却指出,无论糖尿病患者的严重程度、持续时间或药物治疗如何,糖尿病与手部骨关节炎之间并不存在明显相关性。
研究表明,伴发糖尿病将会加剧手部骨关节炎患者的症状。Scherzer等[18]随访研究845例手部骨关节炎患者,与非糖尿病患者相比,糖尿病患者的澳大利亚加拿大手部骨关节炎指数疼痛评分明显较高(P<0.01)。糖尿病还增加了保守治疗的失败率和手术治疗翻修率,术后并发症风险也有所提升。有学者采用多变量回归分析评估糖尿病与手部骨关节炎术后并发症之间的关系,16 268例患者中3 381例(21%)出现术后并发症,提示糖尿病增加了患者术后并发症的发生风险[19]。Naghshineh等[20]报道25例近端指间关节硅胶成形术患者,平均42个月的随访结果发现,需行翻修手术的病例占20%,术前伴发糖尿病的患者其翻修手术的风险较非糖尿病患者高出10倍。Shah等[21]回顾性研究美国外科医师学会国家外科手术质量改善计划数据库中施行第一掌骨关节置换术的3 344名患者,多元回归分析发现,胰岛素依赖型糖尿病患者术后并发症发生率显著高于非糖尿病患者和非胰岛素依赖型糖尿病患者。
2.3 糖尿病对掌腱膜挛缩症的影响
掌腱膜挛缩症又称Dupuytren病或Dupuytren挛缩,是指手部掌腱膜发生增殖性纤维变性,呈条索状或结节样改变,屈曲挛缩通常累及掌指关节和指间关节[22]。
有学者认为,糖尿病对掌腱膜挛缩症的影响可能是由于两者之间相同的致病途径[23]。糖尿病所致的氧化应激反应会使体内AGEs生成增加,其与细胞表面存在的AGEs受体相互作用后导致转化生长因子(transforming growth factor,TGF)-β上调,Ⅲ型胶原合成增加;此外,糖尿病代谢产物刺激肌纤维母细胞生成增加,而肌纤维母细胞是掌腱膜挛缩症结节中最重要的细胞成分[23]。
一项纳入32个原始研究的荟萃分析发现,糖尿病和非糖尿病患者掌腱膜挛缩症的平均患病率分别为31%和14%[23];而一项中国台湾的队列研究对606 152名糖尿病患者和609 970例年龄与性别相匹配的非糖尿病对照组进行比较,结果亦提示,糖尿病患者更容易罹患掌腱膜挛缩症[24]。
糖尿病对掌腱膜挛缩症治疗效果的影响目前存在争议。Rodrigues等[25]联合英国5个临床研究中心,对掌腱膜挛缩患者症腱膜切开术、筋膜切除术及真皮筋膜切除术后1年或5年的功能结果进行评估,logistic回归分析结果表明,糖尿病与掌腱膜挛缩症患者术后功能低下显著相关。
Melamed等[26]对比行掌腱膜挛缩症部分手掌和/或手指筋膜切除术的11例糖尿病患者和27例非糖尿病患者的疗效,结果发现,糖尿病组的临床结果与非糖尿病组无统计学差异。Degreef和De[27]的研究结果亦表明,糖尿病不是掌腱膜挛缩症术后复发的危险因素。但这两项研究样本量较少,结论不能很好地代表总体,缺乏证据支持。有关糖尿病对掌腱膜挛缩症术后的具体影响及其机制,仍有待进一步深入探讨。
2.4 糖尿病对腕管综合征的影响
腕管综合征是正中神经在腕部走行时受到压迫,从而表现出大鱼际肌无力、手部正中神经支配区疼痛麻木及进行性大鱼际肌萎缩的一种周围神经卡压综合征[28]。由于糖尿病会导致正中神经局部微循环障碍,引起慢性周围神经损伤,因此糖尿病患者更容易罹患腕管综合征。
据报道,糖尿病人群中腕管综合征发病率15%~33%,较一般人群增加了10倍[29]。一项纳入36项研究的荟萃分析显示,1型和2型糖尿病均为腕管综合征的危险因素[30]。随后一项探究中国人群腕管综合征危险因素的病例对照研究对1 512例腕管综合征患者及4 536例非腕管综合征患者进行比较,同样发现糖尿病是腕管综合征的危险因素[31]。
有关糖尿病对腕管综合征治疗效果的影响,Werner等[32]对7 958名糖尿病患者行开放性腕管松解术后3个月HbA1c水平进行评估,当HbA1c水平为6 mg/dL时患者手术部位感染发生率仅为0.6%,而当患者HbA1c水平增加到11 mg/dL时,感染率提高到1.7%,提示手术部位感染率的上升与HbA1c水平增加显著相关。Moradi等[33]研究发现,与非糖尿病患者相比,腕管综合征糖尿病手术患者其腕掌和腕中指节感觉传导速度改善较为明显,但其他功能改善及术后并发症方面差异不大。Cederlund等[34]对糖尿病和非糖尿病腕管综合征患者手术前后的活动功能进行评估,发现前者活动受限更为明显,但与后者比较,差异无统计学意义,该研究样本量较少,这可能是影响结论的因素之一。
2.5 糖尿病对手及腕部骨折的影响
由于糖尿病可引起患者手及腕部骨骼脆性增加,因而骨折风险也随之增加[7]。Neglia等[35]进行为期3年的纵向研究,评估绝经后2型糖尿病妇女与非糖尿病对照组的定量超声参数变化,结果发现前者指骨表现出较高的皮质孔隙率,提示绝经后2型糖尿病妇女罹患骨质疏松性骨折的风险更高。
糖尿病还可增加桡骨骨折及其并发症的发生率。DeGeorge等[36]回顾性分析行桡骨锁定钢板固定术的647名桡骨远端骨折患者的临床资料,结果表明,糖尿病患者因术后疼痛或僵硬而需取出内固定的风险是非糖尿病患者的2.9倍。Yeh等[37]对1 454例行切开复位内固定手术的桡骨远端骨折患者进行回顾性研究,结果证实,糖尿病显著增加了桡骨远端骨折患者术后腕管综合征和扳机指的发生率。
糖尿病亦会影响手及腕部骨折的愈合。Grewal等[38]评估糖尿病对短臂拇指石膏固定急性无移位型舟状骨骨折愈合时间的影响,非糖尿病患者与糖尿病患者愈合时间分别为(52±36)和(77±53)d,后者愈合时间明显延长。另一项对短臂拇指石膏固定治疗亚急性舟骨骨折患者的回顾性研究则发现,26例非糖尿病患者中3例发生骨折不愈合,而2例糖尿病患者骨折均不愈合[39]。
2.6 糖尿病对其他手外科疾病的影响
Shen等[40]回顾性分析中国台湾健康保险研究数据库中的41 871例患者的临床资料,结果显示,糖尿病患者罹患桡骨茎突狭窄性腱鞘炎的风险是非糖尿病患者的1.21倍。Degen等[41]通过美国国家数据库分析发现,6 561例接受外侧上髁炎注射治疗的患者中,201例(3.1%)在注射后平均(383±128)d需行后续手术,糖尿病是其重要的危险因素。
Siddiqui等[42]回顾性分析肱骨外上髁炎开放手术患者的临床资料,与非糖尿病患者相比,糖尿病患者疼痛评分明显更高,握力更低,复发率更高。另有学者回顾性分析1 239例肘管综合征患者(1 279例肘管松解手术)的临床资料,与非糖尿病患者相比,糖尿病患者翻修手术风险增加了14.2倍[43]。
3 预防措施
作为手外科疾病的高危人群,糖尿病患者应常规进行血糖监测,通过连续血糖监测掌握血糖控制情况,根据需要调整药物剂量,将血糖控制在大致正常的范围内,减少糖尿病对骨骼肌腱的不利影响,降低手外科疾病的发生风险。而当糖尿病患者罹患手外科疾病后,则应在积极治疗手外科疾病的同时,严密监测并调控血糖水平,尽量消除糖尿病对手外科疾病的不良影响。
对于伴发糖尿病需要手术治疗的患者,应做好围手术期血糖管理,术后制定个性化康复治疗方案,减少术后并发症的发生。术后早期关节活动对于减少患者关节僵硬和关节纤维化形成尤为重要[44]。因此,在康复治疗的初始阶段,患者的疼痛管理是关键环节,可有效防止继发于疼痛的关节活动受限。由于糖尿病的存在会影响手外科疾病的手术预后,延迟损伤组织的愈合过程[45],因此,在康复治疗时医师应对糖尿病患者的骨折愈合速度、康复进程有正确理解,在早期活动和科学延迟康复治疗之间做出权衡,根据患者个人情况有针对性地制定循序渐进的康复方案,避免二次损伤。
总之,术者应提高警惕,了解糖尿病对手外科疾病患病率、手术疗效、术后并发症及术后康复过程的影响;采取有效的干预措施,尽量消除相关影响;同时加强相关临床研究,改善治疗效果,提高患者满意度。