骨化三醇对老年骨质疏松性脊柱骨折病人PKP术后骨折愈合的影响

叶恒 张卫华 韩俊 张建业 李永鸿

骨质疏松是老年人群常见的代谢性骨病,文献报道,我国50岁以上人群患病率约为19.2%,与全球平均值相近,但65岁以上人群患病率达51.6%,远高于欧美国家[1]。因骨量丢失和骨脆性增加,骨质疏松病人易发生骨折,其中骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fractures,OVCF)为临床常见类型,可致椎体塌陷和脊柱畸形,因此需积极开展手术,以促进骨折椎体高度恢复并重建脊柱解剖形态[2]。经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)为目前治疗OVCF常用的微创手术,其在提升椎体高度和改善后凸畸形方面较其他术式优势显著。但是,由于OVCF病人骨折愈合能力较创伤性骨折病人低,仅靠外科治疗仍难以获得理想疗效,还需应用抗骨质疏松药辅助治疗[3-5]。研究显示,骨化三醇可与维生素D受体(vitamin D receptor,VDR)结合调节骨形成功能,用于骨质疏松治疗效果显著[6]。本研究主要分析骨化三醇对老年OVCF病人PKP术后骨折愈合和骨代谢的影响,现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2019—2020年我院接受PKP手术的106例OVCF病人为研究对象进行前瞻性研究,样本量根据公式n1=n2=2σ2×(Zα+Zβ)2/δ2计算,其中α=0.05时,Zα=1.96,β=0.1时,Zβ=1.28,σ和δ分别为钙剂+阿仑膦酸钠片预期降低骨代谢指标水平与联合骨化三醇预期降低骨代谢指标水平的标准差和均数差值,此处σ=21.38,δ=10,并考虑脱落将样本量扩大10%～15%,得到n1=n2=53。纳入标准:(1)符合骨质疏松诊断标准,L2～4椎体骨密度≤-2.5SD[7]; (2)经CT或MRI检查证实为椎体压缩性骨折;(3)年龄≥60岁;(4)均为新鲜骨折且椎弓根和椎体后缘未遭受破坏;(5)病人生命体征平稳;(6)病人和家属均已完全了解本研究详情并签署同意书。排除标准:(1)恶性肿瘤或创伤等其他因素所致骨折;(2)陈旧性骨折;(3)合并严重感染;(4)合并脊柱畸形、手术或外伤史;(5)合并肝、肾等脏器功能障碍;(6)合并周围神经系统疾病或下肢残疾;(7)合并凝血功能障碍;(8)合并精神疾病;(9)存在PKP或本研究药物相关禁忌证。将所有病人按照入院顺序编号,采用随机数表法分为观察组和对照组,每组53例,采用非盲法进行干预。其中观察组男24例,女29例,年龄60～82岁,平均(68.23±5.94)岁,骨折椎体共61个,分别为T82个、T93个、T107个、T1116个、T1212个、L19个、L28个、L34个,Genant分度[6]包括Ⅰ度15例、Ⅱ度27例和Ⅲ度11例,PKP术前应用维生素D者28例、应用钙剂者13例;对照组男24例、女29例,年龄60～85岁,平均(67.91±6.47)岁,骨折椎体共64个,分别为T83个、T94个、T106个、T1117个、T1215个、L110个、L26个、L33个,Genant分度包括Ⅰ度18例、Ⅱ度23例和Ⅲ度12例,PKP术前应用维生素D者28例、应用钙剂者13例;2组基本资料比较,差异无统计学意义(P>0.05)。本研究已经我院伦理委员会审查并批准(YYLL201901D01)。

1.2 治疗方法 2组均行PKP手术治疗,并于术后给予碳酸钙D3颗粒(上海诺成药业股份有限公司,国药准字H20183324,500 mg)口服1片/次,2次/d;阿仑膦酸钠片(江苏黄河药业股份有限公司,国药准字H20093217,70 mg)口服,1片/次,1次/周,每周均于晨起空腹时以温开水送服。观察组另加用骨化三醇(青岛正大制药有限公司,国药准字H20030491,0.25μg)口服,1粒/次,1次/d,于每日晨起空腹时以温开水送服。2组疗程均为6个月,治疗期间每月门诊复查1次。

1.3 观察指标 (1)临床疗效:于治疗前和治疗6个月时进行日本骨科学会(JOA)下腰痛评分评估,内容共包括主观症状(9分)、临床症状(6分)及日常活动受限(14分)等3部分,总分29分,得分越高表示恢复状况越好,改善率=(治疗后评分-治疗前评分)/(29-治疗前评分)×100%,其中改善率≥75%为优、50%～<75%为良、25%～<50%为中、<25%为差,有效率=(优+良+中)/总例数×100%[8]。(2)Cobb角:分别于治疗前和治疗后1、3、6个月时采用CT测量Cobb角。(3)Oswestry功能障碍指数(ODI):分别于治疗前和治疗后1、3、6个月时进行评估,ODI共包括疼痛程度、站立和行走等10项,每项按严重程度分别计0～5分,总分0～50分,ODI=实际得分/50×100%,其值越大表示功能障碍越严重[9]。(4)骨密度:分别于治疗前和治疗后1、3、6个月采用Discovery WA型骨密度仪(美国Hologic公司)于股骨颈处测量骨密度。(5)骨代谢指标:采集2组治疗前以及治疗1、3、6个月时空腹外周静脉血3 mL,以3000 r/min离心15 min后取上清备用,采用双抗体夹心法(试剂盒购自上海江莱生物技术有限公司)检测骨碱性磷酸酶(BALP)、Ⅰ 型前胶原N-端前肽(PINP)和胶原羧基端肽β特殊序列(β-CTX)水平。(6)不良反应:每月复查时评估不良反应发生情况。

2 结果

2.1 2组临床疗效比较 观察组治疗6个月时优良率明显高于对照组(P<0.05),2组有效率差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

2.2 2组治疗前后Cobb角比较 2组治疗1、3、6个月时Cobb角均明显低于治疗前(F时间=462.989,P时间<0.001),2组间比较差异均无统计学意义(F组间=0.776,P组间=0.379),时间与治疗方案无交互效应(F交互=0.597,P交互=0.617)。见表2。

表2 2组治疗前后Cobb角比较

2.3 2组治疗前后ODI比较 2组治疗1、3、6个月时ODI均明显低于治疗前(F时间=962.076,P时间<0.001),且观察组治疗6个月时ODI低于对照组,差异有统计学意义(F组间=4.031,P组间=0.037),2组时间与治疗方案有交互效应(F交互=3.689,P交互=0.046)。见表3。

2.4 2组治疗前后骨密度比较 2组治疗3、6个月时骨密度均明显高于治疗前(F时间=21.189,P时间<0.001),观察组治疗6个月时骨密度高于对照组(F组间=8.258,P组间=0.004),差异有统计学意义(P<0.05),2组时间与治疗方案有交互效应(F交互=3.754,P交互=0.042)。见表4。

表4 2组治疗前后骨密度比较

2.5 2组治疗前后骨代谢指标比较 与治疗前相比,2组治疗1、3、6个月时BALP(F时间=96.023,P时间<0.001)和PINP(F时间=166.901,P时间<0.001)水平均明显升高(P<0.05),β-CTX(F时间=149.503,P时间<0.001)水平均明显降低(P<0.05),且观察组治疗后BALP(F组间=14.477,P组间<0.001)和PINP(F组间=22.659,P组间<0.001)水平高于对照组,时间和治疗方案对BALP(F交互=6.502,P交互<0.001)和PINP(F交互=6.177,P交互<0.001)有交互效应;观察组β-CTX与对照组比较,差异无统计学意义(F组间=1.243,P组间=0.098),时间和治疗方案对β-CTX无交互效应(F交互=0.087,P交互=0.967),见表5。

表5 2组治疗前后骨代谢指标比较

2.6 2组不良反应比较 2组治疗期间均无不良反应发生。

3 讨论

随着我国人口老龄化程度的加重,骨质疏松性骨折逐渐成为威胁人们健康的重要公共卫生问题,且治疗后骨折再发生率高,因此需开展全面综合治疗,包括抗骨质疏松、康复训练、疼痛管理以及饮食支持等[10]。目前常用抗骨质疏松药物大致可分为促进骨形成和抑制骨吸收两类,其中后者包括钙剂、维生素D及其活性代谢产物和双膦酸盐等,药物治疗可缓解骨质疏松病情进展并促进骨折愈合[11]。

骨化三醇为维生素D羟化代谢产物,生物学功能与常规维生素D一致,且无需活化即可与靶器官作用,有利于促进钙、磷吸收并提升其利用水平,参与骨代谢调节[12]。既往研究表明,骨化三醇对骨代谢的调节涉及BMP-2/SMAD/Runx2[13]、Wnt/β-catenin[14]以及PI3K/AKT[15]等多种信号通路,既可促进破骨细胞成熟,增强骨质吸收和骨矿物质溶解,还能促进间充质干细胞(MSCs)向成骨细胞分化并提升其活性,有利于骨盐沉着和新骨形成。王皓等[16]建立大鼠胫骨骨折模型进行研究,结果显示,骨化三醇可改善新生骨痂骨密度和微结构,从而促进骨折愈合。本研究结果显示,观察组治疗6个月时有效率为90.57%,优良率为73.58%,表明骨化三醇可改善病人疼痛、步态和运动障碍,提升日常生活能力,与对照组相比具有明显优势。PKP治疗OVCF有利于重建骨折椎体高度和脊柱生理弯曲,操作难度低且术后并发症少,但无法缓解骨质疏松病情,术后采用骨化三醇等药物治疗可促进骨形成,从而促进骨折愈合,同时还能改善骨代谢,改善骨质疏松造成的疼痛或运动障碍等症状。此外,本研究结果显示,2组治疗6个月时ODI明显降低,且观察组ODI明显低于对照组,表明OVCF病人PKP术后应用骨化三醇治疗有利于减轻脊柱功能障碍,提升日常生活能力,其原因不仅与骨折愈合有关,还与病人骨质疏松获得有效控制密切相关。

骨量丢失和骨密度降低是骨质疏松病人发生骨折的重要因素,因此,PKP术后需要应用药物改善骨代谢,增加骨密度。本研究结果显示,2组治疗6个月时骨密度均明显增加,且观察组骨密度显著高于对照组,表明在钙剂和阿仑膦酸基础上加用骨化三醇能更进一步改善OVCF病人骨代谢并增加骨密度,与Liao等[17]报道结果存在一定差异,其原因可能与两者研究对象不同,年龄、体质量指数和钙摄入情况等基线资料均可能影响骨密度有关。同时,本研究分析了2组骨代谢指标,结果显示:与治疗前相比,治疗1、3、6个月时BALP和PINP水平呈上升趋势,β-CTX水平呈下降趋势。BALP可促进磷酸盐水解和骨矿化,其表达水平与成骨细胞活性关系密切[18]。PINP和β-CTX分别为Ⅰ型胶原合成和分解过程中的产物,PINP表达增加意味着Ⅰ型胶原合成增多,有利于骨形成[19];β-CTX表达下降则提示骨吸收活动减弱,有利于骨形成和骨折愈合[20]。本研究中2组治疗6个月时血清β-CTX水平无明显差异,提示阿仑膦酸用于OVCF病人PKP术后治疗可有效抑制破骨细胞活性,减少骨吸收,对增加骨密度具有积极作用,加用骨化三醇治疗对该效果的影响较小。此外,本研究中观察组治疗1、3、6个月时BALP和PINP水平均高于对照组,表明骨化三醇可提升成骨细胞活性,其通过抑制骨吸收和促进骨形成来增加骨密度,有利于进一步提升疗效。

综上所述,OVCF病人PKP术后加用骨化三醇进行治疗具有良好效果,有利于改善骨代谢并增加骨密度,对促进骨折愈合、改善脊柱功能和提升日常生活能力具有积极作用。