掌骨基底关节外骨折预后的预测因素分析

赵 越, 汤 泽, 梁博瑞, 徐用亿

(1.江苏省淮安市第一人民医院分院 骨外科, 江苏 淮安, 223000;2.南京医科大学附属淮安第一医院 骨外科, 江苏 淮安, 223000)

掌骨骨折是骨科常见疾病之一，多由暴力损伤所致，当握拳击物时，拇指在其他手指外面失去保护就会形成出击方向偏桡侧，造成掌骨基底骨折[1-2]。关节外骨折是掌骨基底骨折的一种类型，多为横形及斜形骨折，临床表现为骨折近端向掌侧、尺侧移位或骨折远端向桡侧、背侧移位。由于手部功能较复杂，掌骨关节外骨折患者若未得到及时治疗，可能会影响手部功能恢复，甚至导致手部畸形，严重影响患者的生活质量[3-4]。除临床特征外，骨形态发生蛋白(BMP)、骨骼生长因子(SGF)和血小板衍生生长因子(PDGF)在骨骼愈合过程中也有着重要的评估价值，已被应用于多种类型骨折预后预测，但目前在掌骨关节外骨折中应用尚较少[5-7]。受试者工作特征(ROC)曲线又称感受性曲线，可通过反映某项指标判定结果的敏感性及特异度来评估该项指标的预测价值。本研究回顾性分析了102例掌骨关节外骨折患者的临床资料，探讨掌骨关节外骨折术后骨愈合不良的危险因素，现将结果报告如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料

回顾性分析淮安市第一人民医院2014年1月—2020年1月收治的102例掌骨关节外骨折患者的临床资料。本组患者年龄23～45岁，平均(35.47±3.21)岁，男61例、女41例，固定类型为微型钢板内固定51例、克氏针张力带内固定51例，骨折原因为交通事故51例、人为击打22例、其他29例。本研究经医院伦理委员会审核批准后实施。纳入标准: ① 经影像学检查被诊断为掌骨关节外骨折，且行切开复位内固定手术治疗(采用微型钢板内固定系统、克氏针钢丝张力带内固定)，经X线检查示固定满意者[8]; ② 年龄18～65岁者; ③ 骨折距处置时间短于24 h者; ④ 骨折处无重要神经、血管、肌腱损伤者; ⑤ 临床资料完善者。排除标准: ① 免疫性疾病或凝血功能障碍患者; ② 合并严重心脑血管疾病者; ③ 手部存在其他外伤史且不适合术后固定者; ④ 特殊人群如精神异常、丧失自理能力者。根据术后骨愈合情况的不同，将患者分为愈合良好组(n=55)和愈合不良组(n=47)。

1.2 方法

① 资料收集方法: 收集并统计2组患者的临床资料(年龄、性别、手术内固定类型、骨折原因、骨折分型、术后感染情况、骨折类型和BMP、SGF、PDGF水平)。② ROC曲线分析方法: 根据患者预后情况，分别绘制BMP、SGF和PDGF水平预测患者预后不良的ROC曲线，计算每个指标的曲线下面积，曲线下面积>0.5即表示该指标具有诊断效能，越接近于1则表明其诊断效能越高。该曲线上有1个截断点(横纵坐标之和的最大值)，截断点对应数值为该指标的诊断阈值。③ 骨折愈合不良的判定标准[9]: 在血肿期、肉芽期、膜内或软骨内成骨期和重塑期出现异常，或存在延迟愈合、骨不连等，使用B型超声直方图检测骨折间隙灰阶值<75%。④ 血清检测方法: 2组患者均于入院后(治疗前)抽取清晨空腹静脉血7 mL, 离心后取上层血清，采用酶联免疫吸附法(ELISE)检测BMP水平，仪器为上海科华生物工程股份有限公司生产的ST-360型酶标测试仪，试剂盒为配套试剂盒; 以化学发光法检测SGF和PDGF水平，仪器为德国西门子ADVIA® Centaur XPT 全自动化学发光仪，试剂盒分别由北京杰辉生物技术有限公司和福建迈新生物科技公司提供。

1.3 观察指标

比较2组患者的年龄、性别、手术固定类型、骨折原因、骨折分型、术后感染情况、骨折类型和BMP、SGF、PDGF水平，应用ROC曲线分析BMP、SGF、PDGF水平预测掌骨关节外骨折术后骨愈合不良的价值，将2组有差异的因素纳入Logistic回归分析模型，进行量化赋值，分析掌骨关节外骨折术后骨愈合不良的危险因素。

1.4 统计学分析

2 结 果

2.1 掌骨关节外骨折术后骨愈合不良的单因素分析

单因素分析结果显示, 2组年龄、性别、固定类型和骨折原因比较，差异无统计学意义(P>0.05); 愈合不良组术后感染、开放性骨折、粉碎性骨折患者比率高于愈合良好组，差异有统计学意义(P<0.05); 愈合不良组BMP、SGF和PDGF水平低于愈合良好组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 掌骨关节外骨折术后骨愈合不良的单因素分析

2.2 BMP、SGF和PDGF预测掌骨关节外骨折术后骨愈合不良的ROC曲线分析

ROC曲线分析结果显示, BMP、SGF和PDGF的曲线下面积分别为0.618、0.644和0.737。见表2。BMP、SGF和PDGF水平预测掌骨关节外骨折术后骨愈合不良的ROC曲线见图1。

A: BMP水平的ROC曲线; B: SGF水平的ROC曲线; C: PDGF水平的ROC曲线。

2.3 掌骨关节外骨折术后骨愈合不良的多因素Logistic回归分析

将单因素分析有差异的变量纳入Logistic回归分析模型并进行量化赋值。见表3。Logistic回归分析结果显示，术后感染、开放性骨折、粉碎性骨折、BMP<7.415 pg/mL、SGF<85.705 ng/mL和PDGF<5.235 ng/mL是骨关节外骨折术后骨愈合不良的危险因素(P<0.05)。见表4。

表3 各因素量化赋值表

表4 掌骨关节外骨折术后骨愈合不良的多因素Logistic回归分析

3 讨 论

本研究结果显示，愈合不良组术后感染、开放性骨折、粉碎性骨折患者比率高于愈合良好组，差异有统计学意义(P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示，术后感染、开放性骨折、粉碎性骨折均为影响患者骨折愈合的危险因素。分析原因，可能是术后感染会引起机体炎性反应，而骨折血肿期的纤维结构可为炎症细胞提供框架和支撑，术后炎性反应可加剧局部损伤，影响骨折愈合，这与魏明建[10]报道的术后炎性因子分泌增加引起愈合不良的研究结论相符。相较于闭合性骨折，开放性骨折更容易导致血运不足、断端间隙大，感染风险增加，软组织损伤程度较重，生物学环境较差，因此患者术后康复进程缓慢[11]。粉碎性骨折患者骨折断端的骨折片与骨干的分离程度更高，生物学条件差，愈合难度较高，若患者伴老龄、开放性骨折等情况，则骨折愈合质量会进一步变差[12], 临床应予以重视。

随着分子生物学的发展，越来越多的骨折生长因子被证实可影响骨愈合过程。BMP是骨骼修复中重要的诱导分化因子，最初因其能诱导异位骨和软骨的形成而被发现，作为转化生长因子β家族成员，其通过与相关受体结合来促进组织修复与再生，当机体骨折后其活性会逐渐增强，且其水平随骨折严重程度加重而不断升高，进而诱导骨形成，通过充当骨传导物质使细胞基质浸润，促使骨活动完成，还能增强骨骼局部稳定性，其水平越高表明患者骨骼稳定性越高，骨折愈合程度明显加快, BMP体内表达情况差异可能与患者治疗方式、治疗期间摄入营养不同有关，但还需进一步证实[13-14]。SGF作为一种介导生长激素促进细胞和骨组织生长的活化因子，能刺激纤维细胞、成骨细胞等多种细胞生长、增殖和骨基质形成，使得骨细胞有丝分裂和软骨细胞功能分化，加快骨细胞基质合成。患者发生骨折时, SGF会被大量释放至机体内，帮助诱导骨髓间细胞迁移，进一步加快骨细胞分化，促进骨髓细胞增殖，从而达到加快骨骼生长的目的。目前, SGF与骨折严重程度的关系尚未明确，但作为一种类似于胰岛素原的蛋白多肽，其合成受机体钙离子摄入、成骨发育程度等多种因素影响，其水平升高表明患者骨骼生长加快，预后越好。PDGF能促进骨细胞增殖，修复结缔组织，减少关节软骨退化，增强患处活动能力，骨折早期，断端处会形成血肿富含大量生长因子，吸引炎性细胞浸润以清除坏死组织，骨折程度越严重，其分泌量也会越多。PDGF水平升高，会加快成骨细胞分化及骨折愈合速度，诱导血管内皮细胞增殖与血管再生，促进纤维骨痂形成, PDGF水平越高提示骨愈合质量越好[15-16]。

ROC曲线越凸越近左上，表明其诊断价值越高，曲线下面积则可诊断准确度, ROC曲线能帮助使用者结合专业知识对漏判及误判可能性进行权衡，而最佳截断值可作为预测患者骨愈合结果指标的参考值。本研究ROC曲线分析结果显示, BMP、SGF和PDGF水平的曲线下面积分别为0.618、0.644和0.737, 表明BMP、SGF和PDGF在掌骨关节外骨折术后骨愈合不良评估中具有重要意义。ROC曲线还显示, BMP<7.415 pg/mL、SGF<85.705 ng/mL和PDGF<5.235 ng/mL是预测骨关节外骨折术后骨愈合不良的最佳截断值。此外，本研究多因素Logistic回归分析模型证实，术后感染、开放性骨折、粉碎性骨折和BMP<7.415 pg/mL、SGF<85.705 ng/mL、PDGF<5.235 ng/mL均是骨关节外骨折术后骨愈合不良的危险因素。为了确保骨关节外骨折术后骨愈合质量，临床应密切关注患者术后感染情况、骨折类型以及BMP、SGF、PDGF水平变化，以便及时采取相应预防措施，进而降低骨关节外骨折术后骨愈合不良的发生率。

综上所述，术后感染、开放性骨折、粉碎性骨折等临床特征和BMP<7.415 pg/mL、SGF<85.705 ng/mL、PDGF<5.235 ng/mL均可能引起骨关节外骨折患者术后骨愈合不良。但本研究纳入样本量较少，后期还需扩大样本量并增加观察指标进一步研究，同时应建立相关预测模型，从而为临床预防骨关节外骨折术后骨愈合不良提供参考依据。