在体氧调控对C型桡骨远端骨折愈合的作用

王东 王思玄 周晓彬 周君琳

骨折发生率约为2%～3%，是造成人类残疾的重要原因[1-2]。虽然严格按照治疗规范，对骨折解剖复位以及坚强固定，但是仍有约10%发生延迟愈合以及不愈合[2-3]。寻找简单易行、经济方便的方法，促进患者骨折愈合是研究的重点。目前临床促进骨折愈合的方法较多，但是由于安全、价格以及疗效问题，均很难在临床进行推广。美国食品药品监督管理局批准骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2，BMP-2)用于临床[1,4-5]。但是研究发现BMP-2容易导致异位骨化，影响患者功能恢复[6-7]。目前认为，通过启动和促进机体的内在修复机制或者应用其中关键调控因子达到促进组织愈合是最安全可靠和有应用前景的方法。在体氧调控(in vivo oxygen regulation，IV-OR)是一种启动内源性保护机制的处理方法[8-10]。前期研究显示，IV-OR可以促进大鼠骨折愈合，降低骨不连的发生率[8]。对机制研究显示，其与BMP-2、血管内皮生长因子、胰岛素样生长因子、转化生长因子等有关[8,11-12]。治疗期间未发现大鼠患肢静脉血栓形成。本研究采用前瞻性队列研究方法分析IV-OR对桡骨远端骨折愈合的影响，为临床推广IV-OR提供基础。

资料与方法

一、资料

1. 纳入与排除标准：(1)纳入标准：①年龄18～65岁；②新鲜、闭合、AO/OTA分型C型的桡骨远端骨折；③采用切开复位内固定手术治疗；④签署临床研究知情同意书。(2)排除标准：①病理性骨折；②合并其他部位骨折以及脑外伤者；③合并代谢性和免疫性疾病者；④患肢上臂局部皮肤破损，不适合IV-OR者；⑤不配合研究、中途退出和失访者；⑥不符合纳入标准的其他患者。本临床试验通过了首都医科大学附属北京市朝阳医院伦理委员会的批准，伦理编号为2017-科-69-1。

2.病例来源：本研究采用前瞻性队列研究的方法，纳入从2017年6月至2020年6月就诊于首都医科大学附属北京朝阳医院骨科并行手术治疗后的C型桡骨远端骨折患者69例。其中5例患者脱落(失访4例；主动退出1例)，最终纳入64例患者。所有纳入研究的患者均签署知情同意书。64例患者数字表法随机分为2组。IV-OR组26例患者，其中男10例，女16例；年龄中位数为62岁。对照组38例患者，男13例 女25例；年龄中位数为64岁。两组均无关节面塌陷严重需要植骨的患者。两组患者在年龄、性别上差异无统计学意义(P>0.05)。IV-OR组患者中有合并症的共计11例；其中高血压8例，糖尿病3例。对照组有合并症患者16例，其中高血压10例，糖尿病4例，冠心病2例。两组之间在合并症方面差异无统计学意义(P=0.216)(表1)。

表1 IV-OR组与对照组患者一般资料对比情况

二、方法

1.手术：患者平均待手术时间为(2.41±0.53) d。待局部软组织肿胀消退，出现皱褶后，安排手术治疗。术前给予患者头孢西丁钠2 g溶于100 ml生理盐水中，静脉滴注。每位患者均采用臂丛神经阻滞麻醉。麻醉成功后，患者取平卧位，常规消毒术野后铺无菌巾、单。于桡骨远端掌侧桡侧腕屈肌肌腱表面切开皮肤约8 cm。暴露桡侧腕屈肌肌腱，向尺侧牵开后，钝性分离将拇长屈肌和桡动脉牵向桡侧。将正中神经和屈指肌腱牵向尺侧，切开旋前方肌暴露桡骨骨折端。准确复位骨折块后，选用合适的掌侧钢板固定在桡骨的近端，置入螺钉。透视见骨折对位对线良好，内固定在位。关节面塌陷严重患者植骨。再次碘伏溶液和生理盐水反复冲洗后，消毒皮肤，逐层间断缝合切口[13-15]。所有入组患者手术均由同一手术团队操作。

2.术后处理：术后24 h拔出引流条，预防性应用头孢西丁钠预防伤口感染。术后第1天予以换药，之后每3天换药1次。术后第1天复查患侧腕部X线。术后5～7天出院；第14天拆线。嘱患者1个月后门诊随访。指导患者进行适度功能锻炼。术后1个月内被动锻炼；术后2～3个月主动功能锻炼；3个月后可以部分负重。

3.IV-OR处理： IV-OR组于术后第1天开始至术后2周予以IV-OR治疗。使用自制装置绑缚于患肢肘上2～3 cm处，松紧适中。充气30 s(或者患者能忍受的最长时间)，放气30 s，重复30循环，每天2次，中间将装置拆除。压力为高于自身收缩压50 mmHg[9](图1)。出院后患者将设备带回家进行IV-OR处理。对照组于术后第1天开始至2周使用自制装置绑缚于患肢肘上2～3 cm处，中间将装置拆除，每次袖带松紧适中，但不予IV-OR处理，即装置不进行充气。

图1 IV-OR处理方法。自制充气加压装置绑缚于患肢肘上2～3 cm处，松紧适中

4.观察指标：由两名具有临床研究经验的研究生收集患者一般资料，包括患者性别、年龄，是否合并高血压、糖尿病、冠心病、脑梗死等合并症。由两名骨科医师根据患者X线平片记录患者骨折分型。若存在争议，由另一名高年资医师决定骨折分型。主要观察指标为患者骨折愈合时间；次要观察指标为采用视觉模拟评分法(visual analogue scale，VAS)记录患者术后第1、3天,1周、2、4、8、12周静息状态下患肢的疼痛评分[9]。使用骨科量角器测量患侧腕关节术后2、4、8、12周的背伸、掌屈、桡偏、尺偏、旋前、旋后的最大主动活动度，测量结果保留至整数位。记录患者术后4、8、12周的腕关节等级评分(patient-rated wrist evaluation,PRWE)。记录患者术后2、4、8、12周的腕周径及掌厚度。腕周径为患者双侧腕横纹下3 cm处周径差值。掌厚度为患者双侧大鱼际厚度差值。

结 果

1. 骨折愈合时间： IV-OR组患者骨折愈合时间为7.5(1)周；对照组患者骨折愈合时间为8(1.25)周，两组差异有统计学意义(P<0.01) (表2)。

表2 IV-OR组与对照组患者骨折愈合时间、腕周径、掌厚度、VAS评分及PRWE评分比较

2.次要观察指标: (1)VAS评分:IV-OR组患者术后第1、3天，1周、2周患肢VAS评分均低于对照组，差异有统计学意义(P<0.01);但在术后4、8、12周患肢VAS评分与对照组差异无统计学意义(P=0.11、0.29、0.22)(表2)。(2)腕周径及掌厚度：IV-OR组患者术后2、4周患肢腕周径及掌厚度均低于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)；但在术后8、12周患肢腕周径及掌厚度与对照组差异无统计学意义(表2)。(3)PRWE评分：IV-OR组患者在术后4周低于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)；但在术后8、12周时与对照组差异无统计学意义(P=0.09、0.23) (表2)。(4)腕关节活动度：IV-OR组患者在术后2、4周时，患肢腕关节背伸、掌屈、桡偏、尺偏、旋前、旋后等功能活动度均高于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)；但在术后8、12周时与对照组差异无统计学意义 (表3)。

表3 IV-OR组与对照组患者腕关节功能活动度的比较

讨 论

骨折是造成人类伤残的重要原因。桡骨远端骨折是临床最常见的骨折类型之一。随着社会老龄化的发展，发生率逐年增加[16-17]。桡骨远端骨折诊治不及时可导致患者出现骨关节炎、手腕部活动受限，握力下降等，影响患者日常工作及生活[18-20]。大部分桡骨远端骨折是由于摔倒时手部撑地等低能量损伤造成，少部分因车祸等高能量损伤造成。

骨折后机体启动自身修复机制。骨折愈合一般分为炎症血肿机化期、骨痂形成期和骨痂塑形期[21]。骨折愈合过程极其复杂，是由多种细胞、多种分子、多种因子共同参与的复杂病理生理过程，并受生物、机械等多种因素调控。针对骨折愈合的机制，目前研究尝试使用多种方法促进骨折愈合。但很难有一种方法兼顾疗效、安全性和可行性。目前认为，采用简单易行、经济方便的方法启动和促进机体的内在修复机制、促进组织愈合是最有应用前景的方法。IV-OR是一种启动内源性保护机制的方法。目前已有关于IV-OR减轻组织缺血损伤的研究，如心肌梗死、脑梗死、肾脏缺血再灌注损伤等[22-26]。但关于IV-OR促进骨折愈合的研究较少。 前期动物实验显示，IV-OR可以促进大鼠骨折愈合，降低骨不连的发生率[8,11-12]。大鼠胫骨干骨折模型显示，大鼠患肢根部捆绑间歇充气加压装置进行IV-OR处理可促进骨折愈合机制与BMP-2、血管内皮生长因子、胰岛素样生长因子、转化生长因子等有关[8]。同时对胫骨干骨折患者采用IV-OR处理，对血清中细胞因子进行检测，发现IV-OR促进骨折愈合可能与BMP-2，骨钙素、骨特异性碱性磷酸酶有关[9]。

本研究采用前瞻性队列研究方法，纳入手术治疗后的C型桡骨远端骨折患者，分析IV-OR对桡骨远端骨折愈合的影响。本研究采用的IV-OR处理方法为术后第1天开始至术后2周患者患肢肘上捆绑充气加压装置，每天2次，充气压力为高于自身收缩压50 mmHg。结果显示，IV-OR组可以促进桡骨远端骨折愈合，并且降低术后2周内的患肢疼痛评分，表明IV-OR处理可以促进患者康复以及减轻患者疼痛。同时IV-OR可以降低患者术后4周内的患肢腕周径及掌厚度，表明IV-OR可以减轻术后早期患肢肿胀。患者功能活动进行评估显示，IV-OR可以改善患者术后早期腕关节活动度以及PRWE评分。以上表明IV-OR是一种简单易行且有效的促进患者功能康复的方法。

本研究还存在以下不足。首先，研究的样本量小。IV-OR组只纳入了26例患者，虽然在年龄、性别等方面与对照组具有可比性，而且研究也估算了样本量，但是还应加大样本量和不同地域的患者。其次，本研究纳入患者年龄在18～65岁之间，年轻患者常为严重暴力导致骨折；年老患者常因骨质疏松导致在轻微暴力下发生脆性骨折。两种骨折的治疗方案和预后不尽相同，可将分亚组分别进行探讨。因本研究所有患者未行骨密度检测，故骨质疏松情况未得到有效评估。关于骨折愈合，本研究仅仅以愈合时间来证实其差异，有待补充骨痂形成量等相关的可量化指标。本研究随访时间较短，虽然在末次随访时IV-OR组与对照组在腕关节功能活动度、VAS评分等方面已差异无统计学意义，但IV-OR处理对患者远期的影响仍未可知，本研究存在一定局限性。

综上所述，IV-OR是一种安全可靠且简单易行的促进骨折愈合的方法，可以减轻C型桡骨远端骨折患者术后疼痛、患肢肿胀，促进功能恢复。其具体调控机制有待进一步研究。