肱骨干骨折術(shù)后骨不連患者血清β-CTX、sICAM-1水平表達(dá)分析

李書寬

（河南省唐河縣人民醫(yī)院骨科二病區(qū) 唐河 473400）

肱骨干骨折為臨床常見骨折，臨床常采用髓內(nèi)釘內(nèi)固定治療，但因骨折端血運(yùn)差，常合并軟組織損傷，部分肱骨干骨折患者在接受手術(shù)治療后有較高的骨不連發(fā)生風(fēng)險[1]。有研究指出，肱骨干骨折患者術(shù)后骨不連的發(fā)生可引起持續(xù)疼痛和活動受限等，對患者的日常工作及生活造成嚴(yán)重影響，且需再次治療，增加治療費(fèi)用，延長住院時間[2]。人可溶性細(xì)胞間黏附分子1（sICAM-1）是骨折愈合的相關(guān)生化指標(biāo)，為重要的黏附分子，在介導(dǎo)炎癥反應(yīng)中起到重要的作用[3]。有研究指出，sICAM-1 可通過介導(dǎo)細(xì)胞間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)黏附作用，由于炎癥細(xì)胞浸潤，導(dǎo)致骨折端炎癥損傷，影響骨折愈合[4]。而Ⅰ型膠原羥基端肽β 特殊序列（β-CTX）是Ⅰ型膠原的重要降解產(chǎn)物，當(dāng)骨痂改建時Ⅰ型膠原發(fā)生降解，生成β-CTX，可反映骨吸收情況[5]。且有研究指出，當(dāng)破骨細(xì)胞調(diào)節(jié)骨吸收時，隨著基質(zhì)膠原水解，β-CTX 的生成明顯增多，并認(rèn)為β-CTX 與骨折愈合密切相關(guān)[6]。鑒于此，本研究探討血清β-CTX、sICAM-1 水平與肱骨干骨折患者術(shù)后發(fā)生骨不連的關(guān)系。現(xiàn)報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取醫(yī)院2019年1月至2020年6月收治的肱骨干骨折患者100 例為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)X 線、CT、MRI 檢查確診為肱骨干骨折；接受髓內(nèi)釘內(nèi)固定手術(shù)治療；新鮮閉合性骨折。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并多發(fā)傷、多發(fā)骨折；病理性骨折；合并嚴(yán)重內(nèi)科疾?。缓喜⒐琴|(zhì)疏松癥。男59 例，女41 例；年齡25～67 歲，平均（38.15±4.10）歲；致傷原因：交通事故51 例，跌倒38 例，其他11 例?；颊呒凹覍賹Ρ狙芯績?nèi)容知情，自愿參與并簽署知情同意書。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（倫理審批號：倫理字201800195 號）。

1.2 骨不連評估標(biāo)準(zhǔn)及分組方法 參照《外科學(xué)》[7]中標(biāo)準(zhǔn)，若患者在內(nèi)固定術(shù)后骨折端超過9 個月未出現(xiàn)愈合跡象且經(jīng)過3 個月的連續(xù)觀察仍無愈合跡象，經(jīng)影像學(xué)檢查證實(shí)骨折端存在明顯間隙，則判定為發(fā)生術(shù)后骨不連，納入發(fā)生組，反之則納入未發(fā)生組。

1.3 基線資料收集 設(shè)計基線資料調(diào)查表，統(tǒng)計兩組以下資料：性別（男、女）、年齡、致傷原因（交通事故、跌倒、其他）、骨折部位（骨上段、骨中段、骨下段）、骨折類型（橫行骨折、斜行骨折、粉碎性骨折、其他）、吸煙史（有、無）、骨折旋轉(zhuǎn)角度、術(shù)中閉合復(fù)位次數(shù)、術(shù)中擴(kuò)髓情況（有、無）。

1.4 血清β-CTX、sICAM-1 水平測定 采集患者外周靜脈血5 ml，3000 r/min 離心10 min，分離上層血清，用酶聯(lián)免疫吸附法測定血清β-CTX、sICAM-1水平。

1.5 觀察指標(biāo) 統(tǒng)計患者骨不連發(fā)生情況，對比骨不連發(fā)生組與未發(fā)生組基線資料，術(shù)前血清β-CTX、sICAM-1 水平；Logistic 回歸分析各主要指標(biāo)與骨不連發(fā)生的關(guān)系；繪制受試者工作特征曲線（Receiver Operating Curve,ROC）并計算曲線下面積（Area Under Curve, AUC）， 檢驗(yàn)血清β-CTX、sICAM-1 預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連風(fēng)險的價值；繪制決策曲線，分析聯(lián)合血清β-CTX、sICAM-1 水平的預(yù)測模型預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生風(fēng)險價值。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS25.0 軟件分析數(shù)據(jù)。計數(shù)資料用%表示，行χ2檢驗(yàn)，多組間率的比較采用Bonferroni 方法校正，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=原α 水平/比較次數(shù)，即0.05/3=0.0167、0.05/4=0.0125；計量資料均經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)，用（±s）表示，組間用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；各主要指標(biāo)與骨不連關(guān)系用Logistic 回歸分析；繪制ROC 曲線，并計算AUC 值，檢驗(yàn)血清β-CTX、sICAM-1 水平預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連風(fēng)險價值，AUC 值＞0.90 為預(yù)測性能較高，0.71～0.90 為有一定預(yù)測性能，0.50～0.70 為預(yù)測性能較低，＜0.50為無預(yù)測性能；采用R4.1.0 統(tǒng)計分析軟件和“rmda”軟件包，以凈受益率為縱坐標(biāo)，高風(fēng)險閾值為橫坐標(biāo)，繪制決策曲線，分析聯(lián)合血清β-CTX、sICAM-1水平的預(yù)測模型預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生風(fēng)險價值。

2 結(jié)果

2.1 兩組基線資料比較 兩組基線資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1 兩組基線資料比較（±s）

表1 兩組基線資料比較（±s）

資料發(fā)生組（n=19）未發(fā)生組（n=81）χ2/tP性別[例（%）]男女0.0120.914年齡（歲）致傷原因[例（%）]0.0670.5580.9470.757骨折部位[例（%）]0.1120.945骨折類型[例（%）]交通事故跌倒其他骨上段骨中段骨下段橫行骨折斜行骨折粉碎性骨折其他0.1250.989吸煙史[例（%）]0.0940.759骨折旋轉(zhuǎn)角度（°）術(shù)中閉合復(fù)位次數(shù)（次）術(shù)中擴(kuò)髓[例（%）]有無有無11（57.89）8（42.11）38.21±4.249（47.37）7（36.84）3（15.79）5（26.32）10（52.63）4（21.05）4（21.05）5（26.32）9（47.37）1（5.26）4（21.05）15（78.95）8.23±2.042.03±0.625（26.32）14（73.68）48（59.26）33（40.74）38.14±4.0942（51.85）31（38.27）8（9.88）19（23.46）46（56.79）16（19.75）17（20.99）20（24.69）38（46.91）6（7.41）17（20.99）64（79.01）7.94±2.181.89±0.6322（27.16）59（72.84）0.5280.8740.0060.5990.3840.940

2.2 骨不連發(fā)生情況 經(jīng)隨訪，100 例肱骨干骨折患者術(shù)后發(fā)生骨不連19 例（19.00%）。2.3 兩組術(shù)前血清β-CTX、sICAM-1 水平比較發(fā)生組術(shù)前血清β-CTX、sICAM-1 水平低于未發(fā)生組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組術(shù)前血清β-CTX、sICAM-1 水平比較（ng/ml，±s）

表2 兩組術(shù)前血清β-CTX、sICAM-1 水平比較（ng/ml，±s）

組別nβ-CTXsICAM-1發(fā)生組未發(fā)生組1981 t P 0.45±0.040.51±0.054.8710.000153.45±28.45178.43±30.223.2770.002

2.4 各主要指標(biāo)與肱骨干骨折術(shù)后骨不連關(guān)系的Logistic 回歸分析 將肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生情況作為因變量（1=發(fā)生，0=未發(fā)生），將表1 中有差異的變量作為自變量，逐個納入作單元Logistics回歸分析。后將P條件放寬至＜0.2，納入符合條件的變量（β-CTX、sICAM-1），建立多元回歸模型。結(jié)果顯示，血清β-CTX、sICAM-1 的過表達(dá)均是肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生的保護(hù)因子（OR＜1，P＜0.05）。見表3。

表3 各主要指標(biāo)與肱骨干骨折術(shù)后骨不連關(guān)系的Logistic 回歸分析

2.5 血清β-CTX、sICAM-1 水平預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生風(fēng)險價值分析 將肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生情況作為因變量（1=發(fā)生，0=未發(fā)生），將血清β-CTX、sICAM-1 水平作為狀態(tài)變量，繪制ROC 曲線。見圖1。結(jié)果顯示，血清β-CTX、sICAM-1水平預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生的AUC 均＞0.70，有一定的預(yù)測價值。見表4。

圖1 血清β-CTX、sICAM-1 水平預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生風(fēng)險價值ROC 圖

表4 血清β-CTX、sICAM-1 水平預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生風(fēng)險價值分析

2.6 血清β-CTX、sICAM-1 水平預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生的決策曲線 以凈受益率為縱坐標(biāo)，高風(fēng)險閾值為橫坐標(biāo)，繪制決策曲線。見圖2。結(jié)果顯示，當(dāng)高風(fēng)險閾值為0～0.99 時，凈受益率大于0，有臨床意義，且高風(fēng)險閾值取值越小，凈受益率越大，最大值為0.19；在閾值0.11～0.37、0.46～0.74、0.76～0.90 范圍內(nèi)，聯(lián)合血清β-CTX、sICAM-1 水平的預(yù)測模型預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生的凈受益率優(yōu)于單純血清β-CTX 或單純血清sICAM-1。

圖2 血清β-CTX、sICAM-1 水平預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生的決策曲線圖

3 討論

髓內(nèi)釘內(nèi)固定因其具有生物力學(xué)特性及保護(hù)骨折端血運(yùn)的優(yōu)勢，在肱骨干骨折患者中應(yīng)用廣泛。但因肱骨干獨(dú)特的解剖、血運(yùn)結(jié)構(gòu)等，肱骨干骨折患者術(shù)后骨不連發(fā)生風(fēng)險較高[8]。研究指出，肱骨干骨折骨不連率為5%～10%[9]。也有部分學(xué)者認(rèn)為，肱骨干骨折骨不連率高達(dá)30%[10]。本研究結(jié)果顯示，經(jīng)隨訪100 例肱骨干骨折術(shù)后發(fā)生骨不連19 例，發(fā)生率為19.00%，表明肱骨干骨折患者骨不連發(fā)生風(fēng)險較高，與上述研究結(jié)果相似。明確與肱骨干骨折患者術(shù)后骨不連發(fā)生相關(guān)的指標(biāo)十分必要。

有研究指出，骨折是一種骨組織結(jié)構(gòu)的損傷，其發(fā)展過程包括壞死、骨折修復(fù)、炎癥反應(yīng)等，多為暴力造成，均會影響到細(xì)胞外基質(zhì)[11]。而sICAM-1 是一種細(xì)胞外基質(zhì)黏附因子，也是免疫球蛋白超家族的重要成員，在傷口修復(fù)、介導(dǎo)炎癥細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附中起到重要的作用[12]。有文獻(xiàn)指出，sICAM-1 的升高可導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)過度炎癥反應(yīng)，是骨折發(fā)生后影響其愈合的重要原因[13]。β-CTX 來源于Ⅰ型膠原降解，當(dāng)破骨細(xì)胞調(diào)節(jié)骨吸收時，隨著骨基質(zhì)膠原水解，β-CTX 的生成明顯增加[14]。有研究指出，β-CTX 的含量增高反映骨吸收程度、骨質(zhì)流失的增加，骨折患者得到有效的治療β-CTX 水平維持在較低濃度，停止治療的患者β-CTX 立即升高[15]。由此，說明血清β-CTX、sICAM-1 水平或與肱骨干骨折患者術(shù)后骨不連發(fā)生有關(guān)。本研究結(jié)果表明血清β-CTX、sICAM-1 水平的低表達(dá)可能會導(dǎo)致肱骨干骨折患者術(shù)后骨不連的發(fā)生。分析可能的原因：sICAM-1 為機(jī)體重要黏附分子，在炎癥反應(yīng)中具有黏附和趨化的作用，若入院時肱骨干骨折患者的血清異常低表達(dá)，可通過介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏附作用，誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞浸潤，加重骨折端的炎癥損傷，增加患者術(shù)后骨不連的風(fēng)險[16～17]。而β-CTX 是一種與骨折愈合相關(guān)的生化指標(biāo)，可反應(yīng)骨吸收情況，若術(shù)前肱骨干骨折患者的血清β-CTX 異常低表達(dá)，可導(dǎo)致骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞增生降低，Ⅰ型膠原降解降低，增強(qiáng)破骨細(xì)胞活性，促進(jìn)骨吸收，不利于骨折愈合，增加肱骨干骨折患者術(shù)后骨不連發(fā)生風(fēng)險[18～19]。

為進(jìn)一步證實(shí)血清β-CTX、sICAM-1 水平與肱骨干骨折患者術(shù)后骨不連的關(guān)系，本研究進(jìn)行回歸分析，并繪制ROC 曲線，結(jié)果顯示，血清β-CTX、sICAM-1 的過表達(dá)均是肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生的保護(hù)因子，入院時血清β-CTX、sICAM-1 水平預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生的AUC 均＞0.7，有一定預(yù)測價值。繪制決策曲線，結(jié)果顯示，聯(lián)合血清β-CTX、sICAM-1 水平的預(yù)測模型預(yù)測肱骨干骨折術(shù)后骨不連發(fā)生的凈受益率優(yōu)于單純血清β-CTX或單純血清sICAM-1。

綜上所述，血清β-CTX、sICAM-1 水平與肱骨干骨折患者術(shù)后骨不連發(fā)生有關(guān)，二者可用于肱骨干骨折患者術(shù)后骨不連發(fā)生風(fēng)險的預(yù)測，且聯(lián)合預(yù)測凈受益率更高。