血清VEGF及VCAM-1水平與股骨頸骨折術(shù)后延遲愈合的相關(guān)性研究

巨嘯晨，舒莉，周玲，孫榮鑫

(新疆醫(yī)科大學(xué)第六附屬醫(yī)院關(guān)節(jié)一科，新疆 烏魯木齊 830001)

骨折延遲愈合是骨折術(shù)后常見(jiàn)且嚴(yán)重的并發(fā)癥，是指骨折患者在接受手術(shù)治療后，在正常愈合需要的時(shí)間內(nèi)依然未達(dá)到骨折完全愈合標(biāo)準(zhǔn)[1]。股骨頸骨折在臨床較為常見(jiàn)，目前對(duì)于該類骨折的治療主要依據(jù)患者年齡、患者身體狀況及骨折移位程度決定。對(duì)于年齡不超過(guò)60歲的患者，多采用內(nèi)固定方式，目前主要的內(nèi)固定方法包括動(dòng)力髖螺釘及多枚空心拉力螺釘固定骨折；而對(duì)于年齡>60歲的患者則需要根據(jù)骨折移位程度及分型情況決定治療方式[2]。雖然目前隨著內(nèi)固定技術(shù)及其他外科材料更新與應(yīng)用，股骨頸骨折愈合率升高，但術(shù)后仍有部分患者存在骨折延遲愈合甚至不愈合風(fēng)險(xiǎn)[3]。股骨頸骨折在術(shù)后一旦出現(xiàn)骨折愈合延遲，多數(shù)患者需要接受二次手術(shù)，不僅增加患者心理與身體負(fù)擔(dān)，還將增加家庭與社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[4]?？梢?jiàn)早期預(yù)測(cè)股骨頸骨折患者術(shù)后愈合延遲的發(fā)生，對(duì)盡早給予患者合理干預(yù)、減少延遲愈合與二次手術(shù)的重要意義。近幾年，有少部分研究稱，骨折愈合延遲受骨代謝影響，可能與部分微循環(huán)指標(biāo)、血清學(xué)指標(biāo)相關(guān)[5-6]。但具體的指標(biāo)并未說(shuō)明，相關(guān)的研究也不多見(jiàn)。本研究對(duì)比了股骨頸骨折術(shù)后愈合與延遲愈合患者的血清血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial groxth factor，VEGF)、血管細(xì)胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1)水平表達(dá)情況，旨在分析各指標(biāo)水平與骨折術(shù)后延遲愈合的相關(guān)性，探析血清VEGF、VCAM-1水平可能對(duì)延遲愈合的影響，以期為股骨頸骨折術(shù)后延遲愈合找到預(yù)測(cè)指標(biāo)，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

1.1.1 納入對(duì)象 回顧性分析新疆醫(yī)科大學(xué)第六附屬醫(yī)院2017年3月至2019年5月期間，完成治療與術(shù)后隨訪的189份股骨頸骨折患者資料，其中95例行人工關(guān)節(jié)置換，12例因術(shù)中骨折復(fù)位困難行切開(kāi)復(fù)位多針固定(排除研究之外)，82例行閉合復(fù)位多針內(nèi)固定術(shù)。按照納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，以術(shù)后6個(gè)月為研究時(shí)間點(diǎn)，將其中符合入選標(biāo)準(zhǔn)的40例延遲愈合患者納入延遲愈合組，并按照1︰1的方法，隨機(jī)抽取正常愈合患者中符合入選標(biāo)準(zhǔn)的40例患者納入無(wú)延遲愈合組，對(duì)照組為研究期間新疆醫(yī)科大學(xué)第六附屬醫(yī)院健康體檢人群40例。全部入選者就診資料、體格檢查資料、相關(guān)實(shí)驗(yàn)室檢查資料等均完整，相關(guān)資料的采集與閱覽均得到患者知情同意，且此次研究的設(shè)計(jì)符合倫理學(xué)規(guī)定。

1.1.2 入選標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)骨折患者接受X線片檢查，符合《成人股骨頸骨折診治指南》[7]中股骨頸骨折診斷標(biāo)準(zhǔn)；(2)骨折分型為Garden Ⅲ型，且均為新鮮骨折；(3)所有骨折患者均由同一組醫(yī)生實(shí)施閉合復(fù)位多針內(nèi)固定治療；(4)骨折患者均在治療后接受至少6個(gè)月隨訪；(5)所有入選者年齡≤65歲；(6)骨折延遲愈合的患者在骨折術(shù)后6個(gè)月經(jīng)X線、CT檢查仍可見(jiàn)明顯骨折線，且未能達(dá)到“骨折愈合判定建議”[8]中骨折延遲愈合判定標(biāo)準(zhǔn)；(7)無(wú)延遲愈合患者符合“骨折愈合判定建議”中骨折愈合標(biāo)準(zhǔn)；(8)全部骨折患者術(shù)后均由專業(yè)康復(fù)醫(yī)師指導(dǎo)患肢功能康復(fù)；(9)健康對(duì)照組人群均在醫(yī)院接受常規(guī)體檢，并證實(shí)為身體健康，無(wú)其他疾病及異常。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)全身多發(fā)性骨折、病理性骨折、陳舊性骨折等患者；(2)伴有惡性腫瘤的患者；(3)伴有重要臟器功能不全、凝血功能異常、免疫系統(tǒng)缺陷的患者；(4)術(shù)后發(fā)生急性或慢性感染性疾病或功能鍛煉不當(dāng)導(dǎo)致的延遲愈合患者；(5)近期內(nèi)使用激素治療的患者；(6)近期內(nèi)使用免疫抑制劑治療的患者；(7)哺乳期或妊娠期患者；(8)排除行人工關(guān)節(jié)置換的患者。

1.1.3 一般資料 骨折無(wú)延遲愈合組40例，骨折延遲愈合組40例。40例延遲愈合組患者經(jīng)隨訪在術(shù)后6～12個(gè)月愈合26例，14例骨折未愈合?？傮w骨折不愈合率為17.1%。術(shù)后6個(gè)月延遲愈合組：男25例，女15例；年齡40～65歲，平均(53.24±5.17)歲；體質(zhì)量44.3～82.4 kg，平均(60.11±3.21)kg；骨折至接受手術(shù)治療時(shí)間為1～4 d，平均為(2.21±0.59)d；骨折原因：跌倒傷12例，車禍傷23例，其他5例；Garden骨折分型均為Ⅲ型；治療方法：閉合復(fù)位多枚空心加壓螺釘內(nèi)固定骨折，術(shù)中均未行切開(kāi)復(fù)位；手術(shù)時(shí)間75～155 min，平均為(102.56±10.25)min；患者術(shù)后評(píng)估復(fù)位質(zhì)量均良好[9]。術(shù)后6個(gè)月無(wú)延遲愈合組：男24例，女16例；年齡41～65歲，平均(54.06±6.02)歲；體質(zhì)量44.5～83.7 kg，平均(60.32±3.43)kg；骨折至接受手術(shù)時(shí)間為1～5 d，平均為(2.30±0.61)d；骨折原因：跌倒傷14例，車禍傷22例，其他4例；Garden骨折分型均為Ⅲ型；治療方法：閉合復(fù)位多枚空心加壓螺釘內(nèi)固定骨折，術(shù)中均未行切開(kāi)復(fù)位。手術(shù)時(shí)間74～161 min，平均(104.77±10.41)min；術(shù)后評(píng)估復(fù)位質(zhì)量均良好。健康對(duì)照組：健康體檢人群40例資料，入選者的年齡≤65歲，按照實(shí)驗(yàn)組排除標(biāo)準(zhǔn)納入，其中男25例，女15例；年齡35～75歲，平均(57.02±9.51)歲；體質(zhì)量45.1～84.2 kg，平均(60.45±3.51)kg。三組性別、年齡、體質(zhì)量比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；延遲愈合組與無(wú)延遲愈合組骨折至接受手術(shù)治療時(shí)間、骨折原因、Garden骨折分型、手術(shù)時(shí)間、術(shù)后復(fù)位質(zhì)量評(píng)估結(jié)果比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 方法 血清指標(biāo)水平檢測(cè)：入選者隨訪資料完整。股骨頸骨折患者術(shù)后均定期來(lái)院接受X線、CT掃描檢查，對(duì)所有納入研究的人群均進(jìn)行了血清VEGF、VCAM-1水平檢測(cè)，并對(duì)患者進(jìn)行了隨訪。在術(shù)后6個(gè)月根據(jù)X線和CT檢查骨折愈合程度對(duì)納入研究的患者進(jìn)行分組，并分析血清VEGF、VCAM-1水平對(duì)骨折愈合的影響。分別在入院時(shí)及骨折術(shù)后4、8、12周(健康對(duì)照組僅采集體檢當(dāng)天血清)采集晨起后空腹?fàn)顟B(tài)下血液樣本5 mL，使用低速離心機(jī)，以3 000 r/min轉(zhuǎn)速離心10 min，吸取上清液待測(cè)，使用上?？婆d生物公司提供的試劑盒，嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)操作步驟，采用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定各血清樣本VEGF、VCAM-1水平。

2 結(jié) 果

2.1 三組血清VEGF、VCAM-1水平比較 入院時(shí)80例股骨頸骨折患者血清VEGF水平低于對(duì)照組，WCAM-1水平高于對(duì)照組(P<0.05)；術(shù)后4周、8周、12周，延遲愈合組與無(wú)延遲愈合組患者血清VCAM-1水平均較入院時(shí)升高、VEGF水平較入院時(shí)降低(P<0.05)，但延遲愈合組術(shù)后各時(shí)點(diǎn)的VEGF水平低于無(wú)延遲愈合組，VCAM-1水平高于無(wú)延遲愈合組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見(jiàn)表1)。

2.2 血清VEGF與VCAM-1相關(guān)性分析 經(jīng)雙變量Pearson直線相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果顯示，股骨頸骨折患者術(shù)后4周、8周的血清VEGF、VCAM-1水平之間呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，且以術(shù)后4周相關(guān)性最強(qiáng)；術(shù)后12周時(shí)二者間無(wú)相關(guān)性(P>0.05，見(jiàn)圖1，見(jiàn)表2)。

表1 三組血清VEGF、VCAM-1水平比較

a 術(shù)后4周 b 術(shù)后8周 c 術(shù)后12周

表2 股骨頸骨折術(shù)后各時(shí)點(diǎn)血清VEGF與VCAM-1相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果

2.3 各血清指標(biāo)對(duì)延遲愈合影響的線性回歸分析檢驗(yàn) 經(jīng)線性回歸分析檢驗(yàn)結(jié)果顯示，圍手術(shù)期血清VEGF、VCAM-1水平變化可能是股骨頸骨折患者術(shù)后延遲愈合影響因素(P<0.05)，對(duì)應(yīng)的回歸方程為：Y=-3.426-0.006X，Y=-3.426+0.016X，各回歸系數(shù)詳見(jiàn)表3。

2.4 術(shù)后各時(shí)點(diǎn)各血清指標(biāo)對(duì)股骨頸骨折患者延遲愈合的預(yù)測(cè)價(jià)值 繪制VEGF、VCAM-1術(shù)后各時(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的ROC曲線圖，結(jié)果顯示術(shù)后各時(shí)點(diǎn)血清VEGF、VCAM-1水平對(duì)股骨頸骨折術(shù)后延遲愈合均有一定預(yù)測(cè)價(jià)值，且術(shù)后8周的預(yù)測(cè)價(jià)值更高。各指標(biāo)術(shù)后各時(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)曲線下面積見(jiàn)表4，ROC曲線圖見(jiàn)圖2～3。

表3 各血清指標(biāo)對(duì)延遲愈合影響的線性回歸分析檢驗(yàn)結(jié)果

表4 術(shù)后各時(shí)點(diǎn)各血清指標(biāo)對(duì)股骨頸骨折患者延遲愈合的預(yù)測(cè)價(jià)值

圖2 術(shù)后各時(shí)點(diǎn)VEGF水平預(yù)測(cè)骨折延遲愈合ROC曲線圖 圖3 術(shù)后各時(shí)點(diǎn)VCAM-1水平預(yù)測(cè)骨折延遲愈合ROC曲線圖

3 討 論

骨折延遲愈合是骨折治療期間嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，一直是臨床關(guān)注的重點(diǎn)。目前，導(dǎo)致骨折術(shù)后延遲愈合的具體機(jī)制尚不明確，相關(guān)的研究認(rèn)為骨折延遲愈合主要受生物學(xué)因素、技術(shù)型因素、其他聯(lián)合因素等影響[9-10]。既往與骨折術(shù)后延遲愈合的相關(guān)因素研究較多見(jiàn)，其中血液供應(yīng)方面一直是研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)，特別是與局部血液供應(yīng)相關(guān)的血清學(xué)指標(biāo)、微循環(huán)指標(biāo)等研究較多見(jiàn)，這可能是因?yàn)檫@些血供相關(guān)的指標(biāo)與骨折術(shù)后愈合過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)的供給有關(guān)[11-12]。

骨折的修復(fù)與血管形成息息相關(guān)，血管生成是骨折愈合期間關(guān)鍵環(huán)節(jié)，骨折部位得到良好的血液供應(yīng)對(duì)骨折修復(fù)有著重要價(jià)值[13]。新生血管的形成可能同諸多因素相關(guān)，如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子α、前列腺素E、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、VEGF等。其中VEGF能夠?qū)?nèi)皮細(xì)胞直接產(chǎn)生特異性作用，加速內(nèi)皮細(xì)胞的增殖及新生血管的形成，同時(shí)還能幫助血管通透性增加，通過(guò)結(jié)合血管內(nèi)皮上特異性受體來(lái)幫助內(nèi)皮細(xì)胞增殖，產(chǎn)生促血管生成之效；且其他促血管生長(zhǎng)相關(guān)因子的血管生成之效，也是主要經(jīng)VEGF表達(dá)的增強(qiáng)來(lái)實(shí)現(xiàn)[14-15]。既往的研究指出，VEGF能幫助成骨細(xì)胞增殖分化及化學(xué)趨向性增加，刺激破骨細(xì)胞的募集、活性增強(qiáng)及生存[16]?？梢?jiàn)VEGF在骨創(chuàng)傷后骨愈合的血管生長(zhǎng)、礦化、軟骨構(gòu)建及骨痂結(jié)構(gòu)改建中尤為關(guān)鍵，能夠直接或間接的對(duì)局部骨形成產(chǎn)生影響，反映了骨修復(fù)期間局部血管生成及骨形成的具體情況。故本次研究將其作為主要指標(biāo)用于股骨頸骨折術(shù)后延遲愈合的預(yù)測(cè)指標(biāo)。

除VEGF外，VCAM-1也是一個(gè)重要的骨再生參與指標(biāo)。VCAM-1是一種可以直接作用在細(xì)胞間與胞外基質(zhì)的黏附因子，可以誘導(dǎo)全身炎癥細(xì)胞黏附作用的發(fā)生，增加骨折病灶處各炎癥細(xì)胞的聚集與炎性反應(yīng)的發(fā)生，使得原有的炎癥損傷不斷加重，故而影響骨折病灶的愈合[17-18]；其次，VCAM-1的過(guò)度表達(dá)還能誘導(dǎo)損傷血管內(nèi)的白細(xì)胞大量附壁，引起局部微循環(huán)障礙，隨著該血清指標(biāo)表達(dá)的不斷增加，患者骨折部位血供障礙逐漸加重，從而對(duì)骨折的愈合產(chǎn)生影響，進(jìn)一步導(dǎo)致延遲愈合的發(fā)生[19-20]?？梢?jiàn)VCAM-1與骨折術(shù)后延遲愈合的關(guān)系密切。

本研究結(jié)果顯示，較健康對(duì)照組，入院時(shí)股骨頸骨折患者整體血清VEGF水平降低、VCAM-1水平升高，但延遲愈合組與未延遲愈合組組間比較未見(jiàn)明顯差異。而隨著術(shù)后時(shí)間延長(zhǎng)，延遲愈合組血清VEGF水平降低、VCAM-1水平升高，且變化幅度較無(wú)延遲愈合組顯著，進(jìn)一步作相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)二者間呈負(fù)相關(guān)，相互作用并影響股骨頸骨折術(shù)后骨折的愈合，均可能是延遲愈合的影響因素。繪制ROC曲線結(jié)果顯示，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)血清VEGF、VCAM-1水平可以很好的預(yù)測(cè)延遲愈合的發(fā)生，且以術(shù)后8周的預(yù)測(cè)價(jià)值最高。上述結(jié)果均表明了血清VEGF、VCAM-1水平與股骨頸骨折術(shù)后延遲愈合密切相關(guān)，二者的異常變化可能是延遲愈合的影響因素，可用于延遲愈合的預(yù)測(cè)。

影響骨折愈合的因素較多，高血壓、骨折分型、解剖復(fù)位情況、術(shù)中的操作情況、術(shù)后下地負(fù)重情況、術(shù)前25羥維生素D3水平等均被證實(shí)是增加股骨頸骨折術(shù)后延遲愈合風(fēng)險(xiǎn)的主要原因[21-22]。本研究屬于回顧性分析，未能對(duì)所有骨折影響因素進(jìn)行分組分析，因此研究存在一定的局限性。未來(lái)將進(jìn)一步增加樣本量、豐富觀察指標(biāo)并分階段對(duì)患者愈合情況進(jìn)行觀察分析，爭(zhēng)取前瞻性、多中心的研究加以驗(yàn)證。

股骨頸骨折患者術(shù)后血清VEGF與VCAM-1間可相互作用，與術(shù)后延遲愈合密切相關(guān)，可能是術(shù)后延遲愈合的影響因素，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)患者術(shù)后各時(shí)點(diǎn)血清VEGF與VCAM-1水平的變化情況，可以很好的預(yù)測(cè)骨折延遲愈合的風(fēng)險(xiǎn)，指導(dǎo)臨床合理防治，減少延遲愈合發(fā)生。