在體氧調(diào)控對C型橈骨遠端骨折愈合的作用

王東 王思玄 周曉彬 周君琳

骨折發(fā)生率約為2%～3%，是造成人類殘疾的重要原因[1-2]。雖然嚴格按照治療規(guī)范，對骨折解剖復(fù)位以及堅強固定，但是仍有約10%發(fā)生延遲愈合以及不愈合[2-3]。尋找簡單易行、經(jīng)濟方便的方法，促進患者骨折愈合是研究的重點。目前臨床促進骨折愈合的方法較多，但是由于安全、價格以及療效問題，均很難在臨床進行推廣。美國食品藥品監(jiān)督管理局批準骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2，BMP-2)用于臨床[1,4-5]。但是研究發(fā)現(xiàn)BMP-2容易導(dǎo)致異位骨化，影響患者功能恢復(fù)[6-7]。目前認為，通過啟動和促進機體的內(nèi)在修復(fù)機制或者應(yīng)用其中關(guān)鍵調(diào)控因子達到促進組織愈合是最安全可靠和有應(yīng)用前景的方法。在體氧調(diào)控(in vivo oxygen regulation，IV-OR)是一種啟動內(nèi)源性保護機制的處理方法[8-10]。前期研究顯示，IV-OR可以促進大鼠骨折愈合，降低骨不連的發(fā)生率[8]。對機制研究顯示，其與BMP-2、血管內(nèi)皮生長因子、胰島素樣生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子等有關(guān)[8,11-12]。治療期間未發(fā)現(xiàn)大鼠患肢靜脈血栓形成。本研究采用前瞻性隊列研究方法分析IV-OR對橈骨遠端骨折愈合的影響，為臨床推廣IV-OR提供基礎(chǔ)。

資料與方法

一、資料

1. 納入與排除標準：(1)納入標準：①年齡18～65歲；②新鮮、閉合、AO/OTA分型C型的橈骨遠端骨折；③采用切開復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)治療；④簽署臨床研究知情同意書。(2)排除標準：①病理性骨折；②合并其他部位骨折以及腦外傷者；③合并代謝性和免疫性疾病者；④患肢上臂局部皮膚破損，不適合IV-OR者；⑤不配合研究、中途退出和失訪者；⑥不符合納入標準的其他患者。本臨床試驗通過了首都醫(yī)科大學附屬北京市朝陽醫(yī)院倫理委員會的批準，倫理編號為2017-科-69-1。

2.病例來源：本研究采用前瞻性隊列研究的方法，納入從2017年6月至2020年6月就診于首都醫(yī)科大學附屬北京朝陽醫(yī)院骨科并行手術(shù)治療后的C型橈骨遠端骨折患者69例。其中5例患者脫落(失訪4例；主動退出1例)，最終納入64例患者。所有納入研究的患者均簽署知情同意書。64例患者數(shù)字表法隨機分為2組。IV-OR組26例患者，其中男10例，女16例；年齡中位數(shù)為62歲。對照組38例患者，男13例 女25例；年齡中位數(shù)為64歲。兩組均無關(guān)節(jié)面塌陷嚴重需要植骨的患者。兩組患者在年齡、性別上差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。IV-OR組患者中有合并癥的共計11例；其中高血壓8例，糖尿病3例。對照組有合并癥患者16例，其中高血壓10例，糖尿病4例，冠心病2例。兩組之間在合并癥方面差異無統(tǒng)計學意義(P=0.216)(表1)。

表1 IV-OR組與對照組患者一般資料對比情況

二、方法

1.手術(shù)：患者平均待手術(shù)時間為(2.41±0.53) d。待局部軟組織腫脹消退，出現(xiàn)皺褶后，安排手術(shù)治療。術(shù)前給予患者頭孢西丁鈉2 g溶于100 ml生理鹽水中，靜脈滴注。每位患者均采用臂叢神經(jīng)阻滯麻醉。麻醉成功后，患者取平臥位，常規(guī)消毒術(shù)野后鋪無菌巾、單。于橈骨遠端掌側(cè)橈側(cè)腕屈肌肌腱表面切開皮膚約8 cm。暴露橈側(cè)腕屈肌肌腱，向尺側(cè)牽開后，鈍性分離將拇長屈肌和橈動脈牽向橈側(cè)。將正中神經(jīng)和屈指肌腱牽向尺側(cè)，切開旋前方肌暴露橈骨骨折端。準確復(fù)位骨折塊后，選用合適的掌側(cè)鋼板固定在橈骨的近端，置入螺釘。透視見骨折對位對線良好，內(nèi)固定在位。關(guān)節(jié)面塌陷嚴重患者植骨。再次碘伏溶液和生理鹽水反復(fù)沖洗后，消毒皮膚，逐層間斷縫合切口[13-15]。所有入組患者手術(shù)均由同一手術(shù)團隊操作。

2.術(shù)后處理：術(shù)后24 h拔出引流條，預(yù)防性應(yīng)用頭孢西丁鈉預(yù)防傷口感染。術(shù)后第1天予以換藥，之后每3天換藥1次。術(shù)后第1天復(fù)查患側(cè)腕部X線。術(shù)后5～7天出院；第14天拆線。囑患者1個月后門診隨訪。指導(dǎo)患者進行適度功能鍛煉。術(shù)后1個月內(nèi)被動鍛煉；術(shù)后2～3個月主動功能鍛煉；3個月后可以部分負重。

3.IV-OR處理： IV-OR組于術(shù)后第1天開始至術(shù)后2周予以IV-OR治療。使用自制裝置綁縛于患肢肘上2～3 cm處，松緊適中。充氣30 s(或者患者能忍受的最長時間)，放氣30 s，重復(fù)30循環(huán)，每天2次，中間將裝置拆除。壓力為高于自身收縮壓50 mmHg[9](圖1)。出院后患者將設(shè)備帶回家進行IV-OR處理。對照組于術(shù)后第1天開始至2周使用自制裝置綁縛于患肢肘上2～3 cm處，中間將裝置拆除，每次袖帶松緊適中，但不予IV-OR處理，即裝置不進行充氣。

圖1 IV-OR處理方法。自制充氣加壓裝置綁縛于患肢肘上2～3 cm處，松緊適中

4.觀察指標：由兩名具有臨床研究經(jīng)驗的研究生收集患者一般資料，包括患者性別、年齡，是否合并高血壓、糖尿病、冠心病、腦梗死等合并癥。由兩名骨科醫(yī)師根據(jù)患者X線平片記錄患者骨折分型。若存在爭議，由另一名高年資醫(yī)師決定骨折分型。主要觀察指標為患者骨折愈合時間；次要觀察指標為采用視覺模擬評分法(visual analogue scale，VAS)記錄患者術(shù)后第1、3天,1周、2、4、8、12周靜息狀態(tài)下患肢的疼痛評分[9]。使用骨科量角器測量患側(cè)腕關(guān)節(jié)術(shù)后2、4、8、12周的背伸、掌屈、橈偏、尺偏、旋前、旋后的最大主動活動度，測量結(jié)果保留至整數(shù)位。記錄患者術(shù)后4、8、12周的腕關(guān)節(jié)等級評分(patient-rated wrist evaluation,PRWE)。記錄患者術(shù)后2、4、8、12周的腕周徑及掌厚度。腕周徑為患者雙側(cè)腕橫紋下3 cm處周徑差值。掌厚度為患者雙側(cè)大魚際厚度差值。

結(jié) 果

1. 骨折愈合時間： IV-OR組患者骨折愈合時間為7.5(1)周；對照組患者骨折愈合時間為8(1.25)周，兩組差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01) (表2)。

表2 IV-OR組與對照組患者骨折愈合時間、腕周徑、掌厚度、VAS評分及PRWE評分比較

2.次要觀察指標: (1)VAS評分:IV-OR組患者術(shù)后第1、3天，1周、2周患肢VAS評分均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01);但在術(shù)后4、8、12周患肢VAS評分與對照組差異無統(tǒng)計學意義(P=0.11、0.29、0.22)(表2)。(2)腕周徑及掌厚度：IV-OR組患者術(shù)后2、4周患肢腕周徑及掌厚度均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；但在術(shù)后8、12周患肢腕周徑及掌厚度與對照組差異無統(tǒng)計學意義(表2)。(3)PRWE評分：IV-OR組患者在術(shù)后4周低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；但在術(shù)后8、12周時與對照組差異無統(tǒng)計學意義(P=0.09、0.23) (表2)。(4)腕關(guān)節(jié)活動度：IV-OR組患者在術(shù)后2、4周時，患肢腕關(guān)節(jié)背伸、掌屈、橈偏、尺偏、旋前、旋后等功能活動度均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；但在術(shù)后8、12周時與對照組差異無統(tǒng)計學意義 (表3)。

表3 IV-OR組與對照組患者腕關(guān)節(jié)功能活動度的比較

討 論

骨折是造成人類傷殘的重要原因。橈骨遠端骨折是臨床最常見的骨折類型之一。隨著社會老齡化的發(fā)展，發(fā)生率逐年增加[16-17]。橈骨遠端骨折診治不及時可導(dǎo)致患者出現(xiàn)骨關(guān)節(jié)炎、手腕部活動受限，握力下降等，影響患者日常工作及生活[18-20]。大部分橈骨遠端骨折是由于摔倒時手部撐地等低能量損傷造成，少部分因車禍等高能量損傷造成。

骨折后機體啟動自身修復(fù)機制。骨折愈合一般分為炎癥血腫機化期、骨痂形成期和骨痂塑形期[21]。骨折愈合過程極其復(fù)雜，是由多種細胞、多種分子、多種因子共同參與的復(fù)雜病理生理過程，并受生物、機械等多種因素調(diào)控。針對骨折愈合的機制，目前研究嘗試使用多種方法促進骨折愈合。但很難有一種方法兼顧療效、安全性和可行性。目前認為，采用簡單易行、經(jīng)濟方便的方法啟動和促進機體的內(nèi)在修復(fù)機制、促進組織愈合是最有應(yīng)用前景的方法。IV-OR是一種啟動內(nèi)源性保護機制的方法。目前已有關(guān)于IV-OR減輕組織缺血損傷的研究，如心肌梗死、腦梗死、腎臟缺血再灌注損傷等[22-26]。但關(guān)于IV-OR促進骨折愈合的研究較少。 前期動物實驗顯示，IV-OR可以促進大鼠骨折愈合，降低骨不連的發(fā)生率[8,11-12]。大鼠脛骨干骨折模型顯示，大鼠患肢根部捆綁間歇充氣加壓裝置進行IV-OR處理可促進骨折愈合機制與BMP-2、血管內(nèi)皮生長因子、胰島素樣生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子等有關(guān)[8]。同時對脛骨干骨折患者采用IV-OR處理，對血清中細胞因子進行檢測，發(fā)現(xiàn)IV-OR促進骨折愈合可能與BMP-2，骨鈣素、骨特異性堿性磷酸酶有關(guān)[9]。

本研究采用前瞻性隊列研究方法，納入手術(shù)治療后的C型橈骨遠端骨折患者，分析IV-OR對橈骨遠端骨折愈合的影響。本研究采用的IV-OR處理方法為術(shù)后第1天開始至術(shù)后2周患者患肢肘上捆綁充氣加壓裝置，每天2次，充氣壓力為高于自身收縮壓50 mmHg。結(jié)果顯示，IV-OR組可以促進橈骨遠端骨折愈合，并且降低術(shù)后2周內(nèi)的患肢疼痛評分，表明IV-OR處理可以促進患者康復(fù)以及減輕患者疼痛。同時IV-OR可以降低患者術(shù)后4周內(nèi)的患肢腕周徑及掌厚度，表明IV-OR可以減輕術(shù)后早期患肢腫脹?；颊吖δ芑顒舆M行評估顯示，IV-OR可以改善患者術(shù)后早期腕關(guān)節(jié)活動度以及PRWE評分。以上表明IV-OR是一種簡單易行且有效的促進患者功能康復(fù)的方法。

本研究還存在以下不足。首先，研究的樣本量小。IV-OR組只納入了26例患者，雖然在年齡、性別等方面與對照組具有可比性，而且研究也估算了樣本量，但是還應(yīng)加大樣本量和不同地域的患者。其次，本研究納入患者年齡在18～65歲之間，年輕患者常為嚴重暴力導(dǎo)致骨折；年老患者常因骨質(zhì)疏松導(dǎo)致在輕微暴力下發(fā)生脆性骨折。兩種骨折的治療方案和預(yù)后不盡相同，可將分亞組分別進行探討。因本研究所有患者未行骨密度檢測，故骨質(zhì)疏松情況未得到有效評估。關(guān)于骨折愈合，本研究僅僅以愈合時間來證實其差異，有待補充骨痂形成量等相關(guān)的可量化指標。本研究隨訪時間較短，雖然在末次隨訪時IV-OR組與對照組在腕關(guān)節(jié)功能活動度、VAS評分等方面已差異無統(tǒng)計學意義，但IV-OR處理對患者遠期的影響仍未可知，本研究存在一定局限性。

綜上所述，IV-OR是一種安全可靠且簡單易行的促進骨折愈合的方法，可以減輕C型橈骨遠端骨折患者術(shù)后疼痛、患肢腫脹，促進功能恢復(fù)。其具體調(diào)控機制有待進一步研究。