创伤性股骨颈骨折患者内固定术后发生畸形愈合的风险预测模型构建

袁西歧

（郑州市第十五人民医院 骨科，河南 郑州 450041）

创伤性股骨颈骨折（femoral neck fracture,FNF）治疗以手术治疗为主，首选治疗方式是内固定术，疗效确切，目前应用较为广泛［1］。但是，内固定术后，部分患者会出现股骨头坏死或畸形愈合，对治疗效果和预后结局造成影响［2］。其中，畸形愈合会缩短臀小肌、臀中肌的工作力，影响患者正常步态与步行功能，对日常生活造成严重的影响［3］。因此，有必要分析畸形愈合发生的相关因素，从而针对性采取预防措施以减少畸形愈合的发生，改善预后。已有研究分析FNF 患者未正常愈合的相关因素［4］，如滕延斌等［5］研究证实，FNF 患者内固定术后畸形愈合的相关因素包括骨折分型、负重活动时间等。但是，目前缺乏相关的风险模型，为FNF 患者提供一项全面的风险预测方式，本研究尝试构建并进行检验，为后续创伤性FNF 患者内固定术后愈合情况的改善提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取郑州市第十五人民医院2018 年2 月至2020 年2 月收治的165 例创伤性FNF 患者作为研究对象，患者与家属均知情且自愿签署同意书。其中，男96 例，女69 例；年龄32～73 岁，平均（52.28±5.11）岁；受伤至手术时间3～65 h，平均（30.02±3.16）h。本研究经郑州市第十五人民医院医学伦理委员会审核通过。

1.2 入选标准

纳入标准：①符合《成人股骨颈骨折诊治指南》［6］中FNF 诊断标准；②经X 线或CT 检查确诊；③行手术治疗。排除标准：①病理性的骨折；②陈旧性骨折；③合并骨性关节炎；④合并肿瘤或既往有肿瘤病史；⑤沟通障碍或意识不清晰难以完成调查。

1.3 方法

1.3.1 基线资料 记录患者性别、年龄、受伤至手术时间、损伤侧别、受伤原因、移位［有（Garden 分型［7］Ⅲ、Ⅳ型）、无（Garden 分型Ⅰ、Ⅱ型）］、骨折复位质量（解剖复位、非解剖复位）、术前25 羟维生素D3［25-hydroxy vitamin D3,25-(OH)D3］、术前骨密度、住院时间、负重时间。①骨折复位质量：X 线片检查，解剖复位为Garden 指数在155°～180°。②术前25-(OH)D3测定：术前，采集2 mL 空腹静脉血，用电化学发光全自动免疫分析系统，以电化学发光法测定25-(OH)D3。③术前骨密度测定：术前，使用螺旋CT（GE 公司，Lightspeed VCT64 型）测定骨密度。

1.3.2 内固定术治疗方法 参考《成人股骨颈骨折诊治指南》，进行内固定术治疗。

1.3.3 骨折畸形愈合判断方法 完成内固定术后，随访12 个月，参考《成人股骨颈骨折诊治指南》，评估骨折畸形愈合情况：骨折愈合，同时短缩超过2 mm。

1.4 统计学方法

采用SPSS 24.0 软件进行数据处理，计数资料用百分率（%）表示，采用χ2检验，若期望值＜5，采用连续校正卡方检验；计量资料均经正态性检验，以均数±标准差（）表示，组间用独立样本t检验，采用Logistic 回归分析检验影响因素。采用Logistic 回归方程公式建立预测模型，绘制受试者工作曲线（ROC），得到曲线下面积（AUC），检验预测模型的预测价值，AUC＜0.50 表示无预测效能，0.50≤AUC＜0.70 表示预测效能较低，0.70≤AUC＜0.90 表示预测效能中等，AUC≥0.90 表示预测效能高。采用Hosmer-Lemeshow 拟合优度检验评价预测模型的预测效能，P＞0.05 提示模型矫正能力良好，P≤0.05 提示模型矫正能力较差。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 畸形愈合发生情况

本研究165 例创伤性FNF 患者完成内固定术治疗后，经12 个月随访统计显示，19 例发生畸形愈合，发生率为11.52%（19/165）。

2.2 两组基线资料比较

畸形愈合组年龄、移位、非解剖复位占比大于对照组，术前25-(OH)D3、术前骨密度低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；其余资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 两组基线资料比较

2.3 回归分析检验创伤性FNF 患者内固定术后畸形愈合发生的风险因子

将年龄、移位、骨折复位质量、术前25-(OH)D3、术前骨密度作为自变量，将内固定术后畸形愈合发生情况作为因变量（1=发生，0=未发生），经Logistic 回归分析结果显示，年龄大、移位、非解剖复位是创伤性FNF 患者内固定术后畸形愈合发生的风险因子（＞1,P＜0.05）；术前骨密度高、术前25-(OH)D3高是创伤性FNF 患者内固定术后畸形愈合发生的保护因素（＜1,P＜0.05）。见表2。

表2 回归分析检验创伤性FNF 患者内固定术后畸形愈合发生的风险因子

2.4 构建畸形愈合预测模型

参照Logistic 回归方程公式：Logit（P）=B0+B1X1+B2X2+B3X3＋……BiXi=B0+∑BiXi（B0为Logistic方程中常数项，Xi为各危险因素的具体数值，Bi为各危险因素相对应的回归系数，e 为自然对数的底数，e=2.71828）。推测得到，∑BiXi=B1X1+B2X2+B3X3＋……BiXi,P=f（∑BiXi）=e（B0+∑BiXi）/［e（B0+∑BiXi）+1］。将各危险因素指标以及回归系数代入上述公式，得到最终的拟合方程式为：畸形愈合评分=0.148×年龄+1.602×移位（1=是，0=否）+1.539×骨折复位质量（1=不满意，0=满意）-0.270×术前25-(OH)D3-2.674×术前骨密度，P=e（1.064+畸形愈合评分）/［e（1.064+畸形愈合评分）+1］，使用该方程计算出畸形愈合预测值。

2.5 畸形愈合预测模型预测效能评价

绘制ROC 曲线（见图1）发现，畸形愈合预测模型得到的预测值用于预测创伤性FNF 患者内固定术后畸形愈合发生风险的AUC 为0.801，AUC＞0.80，有一定预测价值，cut-off 值取5.841 分时可获得最佳预测效能，对应的AUC 的95% 置信区间、标准误、P值、特异度、灵敏度、约登指数分别为0.717～0.885、0.043、＜0.001、0.651、0.789、0.440。

图1 畸形愈合预测模型预测创伤性FNF 患者内固定术后畸形愈合发生风险的ROC 曲线图

2.6 模型的验证

在原有研究人群的基础上采用Bootstrap 法重采样100 次，获得内部验证人群，将建立的风险预测评分系统对内部验证人群患者进行风险评估，结果提示，Hosmer-Lemeshow 拟合优度检验χ2=0.132,P=0.259。P＞0.05，模型矫正能力良好，拟合满意。

3 讨论

创伤性FNF 多采用手术治疗，骨折部位生理结构和解剖部位较为复杂，多通过内固定术治疗，具有确切的治疗效果，且操作简单、创伤性小［8］。但是部分创伤性FNF 患者内固定术后无法取得理想的愈合效果，出现畸形愈合，影响体态和功能锻炼效果，对治疗和预后结局不利［9］。因此，分析创伤性FNF 患者内固定术后畸形愈合的相关因素是有必要的，对预防畸形愈合和预后具有积极意义。

本研究内165 例创伤性FNF 患者完成内固定术治疗后，经12 个月随访统计显示，19 例发生畸形愈合，发生率为11.52%。说明创伤性FNF 患者完成内固定术后畸形愈合发生率较高。畸形愈合组年龄、移位、非解剖复位占比大于对照组，术前25-(OH)D3、术前骨密度低于对照组；进一步经Logistic 回归分析结果显示，年龄大、移位、非解剖复位是创伤性FNF 患者内固定术后畸形愈合发生的风险因子；术前骨密度高、术前25-(OH)D3高是创伤性FNF 患者内固定术后畸形愈合发生的保护因素。分析原因为：随着年龄的增长，人体骨强度、骨量均有所下降，同时骨代谢能力减低，可能影响内固定效果而增加畸形愈合的风险［10］。而且，年龄越大，血液循环越慢，可能会出现血液供应不足的情况，肌肉骨骼运动系统的功能也随着年龄的增长而逐渐减退，FNF 的恢复水平越低，不利于骨折愈合，从而诱发畸形愈合［11］。创伤性FNF 患者由于遭受暴力而发病，移位意味着患者所承受的破坏力较大，骨折损伤程度较严重，破坏股骨近端血供，加之移位多伴有骨折碎片的丢失，造成股骨颈缩短，导致畸形愈合的发生［12-13］。复位质量对FNF 愈合较为重要，精确的解剖复位是愈合良好的基础，有助于股骨颈骨折端紧密接触［14］。非解剖复位可能会降低骨折接触面的稳定性，对股骨头血运重建造成阻碍，而且存在瘢痕组织的阻隔，不利于血供恢复，增加畸形愈合的发生风险［15］。因此，对于年龄大、移位或非解剖复位的患者引起重视，关注患者骨折愈合情况。25-(OH)D3属于脂溶性维生素，作为人体维生素D3的主要储存形式，能促进钙磷的吸收，改善代谢［16］。而且，25-(OH)D3能调节骨细胞活性，促进骨基质形成，增强肌肉收缩功能，从而加快骨修复和促进骨愈合，从而降低畸形愈合的风险［17-18］。骨密度也与骨折的愈合具有紧密的联系，骨密度高说明患者股骨近端骨量相对更高，具有较高的抗压能力和稳定能力，不易出现股骨颈短缩的情况，防治畸形愈合的发生［19-20］。可见，应采取措施提升创伤性FNF 患者的25-(OH)D3和骨密度，从而减少畸形愈合的发生。结合上述风险因子建立预测模型，绘制ROC 曲线发现，畸形愈合预测模型得到的预测值用于预测创伤性FNF 患者内固定术后畸形愈合发生风险的AUC 为0.801，AUC＞0.80，有一定预测价值；Hosmer-Lemeshow拟合优度检验χ2=0.132，P=0.259；P＞0.05，模型矫正能力良好，拟合满意。

创伤性FNF 患者内固定术后畸形愈合受多个风险因子影响，结合多个风险因子建立畸形愈合预测模型，对预测畸形愈合具有一定的价值。