胫骨平台骨折患者延迟愈合与血清PINP、IGF-1 及TNF-α 表达水平的相关性

尹佐萍

( 博兴县第二人民医院检验科, 山东 博兴 256504 )

骨折是临床骨外科常见疾病,随着人口流动的加快、老龄化的增加与工业化进程加速,骨折的患病率也随之增加,严重影响了患者的身心健康[1]。 胫骨平台骨折为膝关节内骨折,是指胫骨平台关节面由于塌陷、劈裂、压缩或粉碎形成的骨折,多合并韧带损伤及关节周围组织损伤,多为高能量损伤所致,常加重膝关节功能障碍,一直是创伤骨科的治疗难题[2]。 胫骨平台骨折的治疗方法比较多,如果其治疗不当或治疗不及时会影响膝关节的稳定性及功能,甚或导致患者长期遗留有残疾症状[3]。 胫骨平台骨折手术治疗的目的是实现坚强固定,改善膝关节活动功能,减少并发症的发生,促进骨折愈合[4]。但是由于各种因素的影响,骨折延迟愈合的发生率一直居高不下,其是指术后4 个月内未形成骨痂, 可导致肢体功能丧失,患者的再次住院率与手术率都比较高,可给医院与患者带来严重的负面影响[5]。特别是胫骨平台骨折后血液供应较差,来源单一,临床上更加容易发生骨折延迟愈合,也是当前的研究重点。 现代研究,导致骨折延迟愈合的除物理因素、一般资料外,也与机体血清相关因子的表达存在相关性。 Ⅰ型前胶原氨基端延长肽(procollagen ⅠN-terminal peptide,PINP)为比较常见的骨代谢指标,能反映患者的骨代谢情况[6]。 胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)是一种骨细胞生成,能刺激骨生成与骨愈合[7]。 肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor- α,TNF-α)为一种常见的炎症因子,可调节机体的炎症反应,也可影响骨折愈合情况[8]。 本文具体探讨了胫骨平台骨折患者延迟愈合与血清Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、胰岛素样生长因子-1、肿瘤坏死因子-α 表达水平的相关性,以明确延迟愈合的机制。 现报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

选择我院2018 年1 月—2021 年12 月诊治的胫骨平台骨折患者80 例作为研究对象,患者知情同意本研究且得到医院医学伦理委员会的批准。 (1)纳入标准:临床(正、侧位X 线检查)明确与术中病理诊断为胫骨平台骨折;择期手术患者;创伤性骨折患者;均为单侧骨折;均有不同程度的膝关节疼痛,以晨起负重时疼痛明显;年龄20—75 岁;具有手术指征;临床资料完整。 (2)排除标准:合并高危传染性疾病者;合并恶性肿瘤的患者;合并心脏、肝脏、肾脏组织器官与功能异常者;病理性骨折患者;曾行胫骨手术治疗者;术前合并有严重凝血功能障碍者;继发习惯自身免疫障碍者。

1.2 手术方法

所有患者都给予手术治疗。 抬高患肢,应用脱水、抗炎、清除氧自由基等药物进行对症处理,术前常规行影像学检查,正确了解骨折情况,为手术方案的制定和入路的选择提供客观依据。 合理选择麻醉方式与切口,一般取膝前正中切口,关节镜下用锁定钢板或髓内钉固定。 撬拨恢复关节面平整,植入自体髂骨或同种异体骨,保留半月板并进行缝合,采用可吸收螺钉进行固定。 所有患者术后也给予抗炎、消肿等治疗,术后1 个半月后拆除外固定,开始被动膝关节功能锻炼,术后3 个月内禁止负重,然后逐渐过渡到部分负重直至完全负重。 手术为同一组医师完成,接受定期随访。

1.3 血清I型前胶原氨基端延长肽、胰岛素样生长因子-1、肿瘤坏死因子-α 检测

所有患者在术前1 天抽取空腹静脉血4 mL 左右,加入促凝离心管中,以3 000 r/min 的速度离心处理10 分钟,离心半径为5 cm,离心机:美国thermo公司的台式高速冷冻离心机,取上层血清保存于-20.0 ℃冰箱。 采用双抗体夹心酶联免疫法检测血清Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、胰岛素样生长因子-1、肿瘤坏死因子-α 含量,严格按照说明书进行操作。

1.4 延迟愈合判定标准

所有患者在术后4 个月进行X 线平片随访,延迟愈合判定标准:无或极少骨痂生成,断端骨质可见间隙、硬化,根据是否发生骨折愈合延迟分为延迟愈合组和正常愈合组。

1.5 调查资料

调查与记录所有患者的一般资料,包括骨折AO分型、骨折类型、骨折原因、固定方式、术后住院时间、术后开始负重时间等。 所有调查与判定由本文作者协助患者完成,以保证调查过程与调查方法的一致性。

1.6 统计学分析

选择SPSS24.00 软件进行计量数据与计数数据分析,计量数据选择均数±标准差() 表示,采用t检验;计数数据采用百分比(%)表示,采用卡方(x2)检验,相关性分析采用Spearsman 分析,影响因素分析采用多因素logisitic 回归分析,检验水准为a=0.05。

2 结果

2.1 骨折延迟愈合情况

在80 例患者中,发生骨折延迟愈合12 例,发生率为15.0%。

2.2 2 组一般资料与围手术指标对比

延迟愈合组的骨折AO 分型、骨折类型、骨折原因、性别、固定方式、体质量指数、手术时间、术中出血量等与正常愈合组对比无显著差异(P＞0.05);延迟愈合组的年龄、术后住院时间、术后开始负重时间与正常愈合组对比都明显增加(P＜0.05)。 见表1、表2。

表1 2 组一般资料对比(,n)

表1 2 组一般资料对比(,n)

组别例数骨折AO 分型(A 型/B 型)骨折类型(开放/闭合)骨折原因(交通事故/跌倒/其他)性别(男/女)体质量指数(kg/m2)年龄(岁)延迟愈合组 127/58/47/3/26/622.34 ±3.1565.34 ±2.10正常愈合组 6838/3044/2438/19/1135/3322.19 ±4.0955.19 ±1.98 t/x20.0250.0170.0440.0090.54423.456 P 0.8740.8960.9780.9240.5080.000

表2 2 组围手术指标对比(,n)

表2 2 组围手术指标对比(,n)

组别例数手术时间(min)术中出血量(mL)固定方式(锁定钢板/髓内钉)术后住院时间(d)术后开始负重时间(d)延迟愈合组 12111.37 ±10.3898.76 ±10.165/78.22 ±0.454.22 ±0.48正常愈合组 68111.87 ±11.7598.55 ±11.1831/375.55 ±0.322.09 ±0.22 t/x20.6830.3950.06314.87417.092 P 0.3440.6420.8020.0000.000

2.3 2 组血清I型前胶原氨基端延长肽、胰岛素样生长因子-1、肿瘤坏死因子-α 含量对比

延迟愈合组的血清胰岛素样生长因子-1 含量低于正常愈合组(P＜0.05),血清Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、肿瘤坏死因子-α 含量明显高于正常愈合组(P＜0.05)。 见表3。

表3 2 组血清Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、胰岛素样生长因子-1、肿瘤坏死因子-α 含量对比()

表3 2 组血清Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、胰岛素样生长因子-1、肿瘤坏死因子-α 含量对比()

组别例数Ⅰ型前胶原氨基端延长肽(ng/mL) 胰岛素样生长因子-1(pg/mL) 肿瘤坏死因子-α(pg/mL)延迟愈合组1245.10 ±4.48132.28 ±15.5032.01 ±5.09正常愈合组6835.20 ±4.11158.33 ±14.5519.85 ±1.98 t 20.74438.76625.781 P 0.0000.0000.000

2.4 胫骨平台骨折患者延迟愈合与血清指标表达水平相关性

在80 例患者中,Spearsman 分析显示骨折延迟愈合与血清Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、胰岛素样生长因子-1、肿瘤坏死因子- α 含量都存在相关性(P＜0.05)。 见表4。

表4 胫骨平台骨折患者延迟愈合与血清指标表达水平相关性(n=80)

2.5 影响胫骨平台骨折患者延迟愈合多因素分析

在80 例患者中,以骨折延迟愈合作为因变量,以血清Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、胰岛素样生长因子-1、肿瘤坏死因子-α 含量作为自变量,多因素logisitic 回归分析显示血清Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、胰岛素样生长因子-1、肿瘤坏死因子-α 含量都为影响胫骨平台骨折患者延迟愈合的重要因素(P＜0.05)。 见表5。

表5 影响胫骨平台骨折患者延迟愈合多因素分析(n=80)

3 讨论

胫骨平台由海绵状骨与关节软骨构成,在受到外力挤压或撞击时容易造成劈裂和塌陷而形成骨折,常见于外侧髁。 目前随着微创关节镜技术的提高,胫骨平台骨折患者的预后有了很大提高[9]。 但是任何手术治疗对于患者都有一定的创伤,且很多患者伴随有骨折延迟愈合情况。 特别是胫骨表面软组织覆盖较少,胫骨的滋养动脉源于胫后动脉,胫骨完全位于皮下,骨折后血液供应比较难,容易发生骨折延迟愈合[10-11]。 本研究显示,在80 例患者中,发生骨折延迟愈合12 例,发生率为15.0%;延迟愈合组的骨折AO 分型、骨折类型、骨折原因、性别、固定方式、体质量指数、手术时间、术中出血量等与正常愈合组对比无显著差异(P＞0.05),延迟愈合组的年龄、术后住院时间、术后开始负重时间与正常愈合组对比都明显增加(P＜0.05)。 表明胫骨平台骨折患者延迟愈合的发生率依然比较高。 当前有研究显示,当前有很多因素可以影响骨折的愈合,包括不合理使用药物、代谢性骨病、酗酒、糖尿病等。 同时在手术中与术后恢复中,内固定物选择不当、骨折复位不当、患肢功能锻炼方法不当等也可导致骨折延迟愈合的发生[12]。

随着医学技术的发展,关节镜的应用能减少患者的创伤,但是术后也容易出现切口感染、坏死、骨折延迟愈合等情况[13-14]。 良好的解剖复位、稳定内固定可促进骨愈合,仍有部分患者术后发生延迟愈合[15]。 骨折延迟愈合可增加再次骨折风险,且会增加致残率,探寻与骨折延迟愈合的因素具有重要价值。 本研究显示,延迟愈合组的血清胰岛素样生长因子-1 含量低于正常愈合组(P＜0.05),血清Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、肿瘤坏死因子-α 含量明显高于正常愈合组(P＜0.05)。 表明术前发生血清Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、胰岛素样生长因子-1、肿瘤坏死因子-α 表达异常使胫骨平台骨折患者更容易发生延迟愈合。 胰岛素样生长因子-1 是一种胰岛素样细胞因子, 以调节间充质细胞增殖分化,可加速软骨细胞及骨细胞的增殖分化,促进内固定手术后患者骨折的愈合,在骨骼生长中发挥重要的作用[16]。 肿瘤坏死因子-α 可通过介导细胞间、细胞与细胞外基质的粘附作用,导致骨折端炎症损伤,诱导炎症细胞浸润,导致骨折难以愈合。 Ⅰ型前胶原氨基端延长肽可降低骨质疏松骨折机体的骨量和强度,抑制骨痂形成,不利于维持骨折部位早期机械稳定性,说明Ⅰ型前胶原氨基端延长肽表达上升可能导致胫骨平台骨折后骨折愈合延迟[17]。 胫骨平台骨折患者临床主要表现为膝关节肿胀疼痛、活动障碍,在治疗上需要积极平整恢复关节面,改善膝关节活动范围[18]。 有调查显示大约10%左右的胫骨平台骨折患者可发生骨折延迟愈合,特别是很多患者在术后连续检查X 线发现断端边缘不整齐,断端间隙增宽,模糊甚至呈囊性改变,骨痂生长较少,则可为骨折延迟愈合[19]。 并且由于胫骨平台的解剖特殊,成年人的平均愈合时间为12 周,若超过这一时限,也需要积极诊断是否出现延迟愈合。 本研究Spearsman 分析显示骨折延迟愈合与血清Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、胰岛素样生长因子-1、肿瘤坏死因子-α 含量都存在相关性(P＜0.05);多因素logisitic回归分析显示血清Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、胰岛素样生长因子-1、肿瘤坏死因子-α 含量都为影响胫骨平台骨折患者延迟愈合的重要因素(P＜0.05)。从机制上分析,胰岛素样生长因子-1 具有调节淋巴管内皮细胞增殖和内皮细胞可塑性等作用,可参与间充质干细胞骨向分化过程,诱导软骨细胞和成骨细胞的生长和分化,促进骨桥素表达以及钙盐沉积,诱导骨愈合。Ⅰ型前胶原氨基端延长肽、肿瘤坏死因子-α 的高标可诱导炎性细胞因子趋化、黏附,引起机体组织过度炎症反应,影响骨折处的正常血液供应,可导致骨折延迟愈合的发生[20]。

综上所述,胫骨平台骨折患者延迟愈合的发生率依然比较高,延迟愈合的发生与血清PINP、IGF-1及TNF-α 表达水平存在相关性。