血清ALP預(yù)測股骨頸骨折全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后異位骨化的價值

張寧,鞠曉聰,高越

(山東第一醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院,山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院附屬醫(yī)院創(chuàng)傷骨科,山東 濟(jì)南 250031)

全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)是治療股骨頸骨折的有效手段,對于矯正畸形、重建關(guān)節(jié)功能、緩解患者疼痛均有良好效果[1]。但有研究指出,全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者常常出現(xiàn)異位骨化,引起術(shù)后髖部腫脹、疼痛,縮小髖關(guān)節(jié)活動范圍,嚴(yán)重時還會造成關(guān)節(jié)強(qiáng)直,影響下肢功能[2]。目前,異位骨化的病理生理學(xué)尚未清楚,但公認(rèn)的是全身因素及局部組織變化引起的成骨細(xì)胞活性及成骨能力的改變,在該病形成過程中發(fā)揮著重要作用[3-4]。堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)主要來源于肝臟與骨骼,是反映機(jī)體成骨細(xì)胞活性及骨形成能力的敏感性指標(biāo)之一,與骨折愈合、關(guān)節(jié)功能恢復(fù)等具有密切關(guān)系[5-6]?；谝陨媳尘?有理由認(rèn)為ALP通過影響骨折愈合、關(guān)節(jié)功能恢復(fù),間接參與異位骨化的發(fā)生,但該觀點目前仍缺乏研究驗證。因此,本研究通過分析2020年1月至2021年12月山東第一醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院收治的116例股骨頸骨折患者術(shù)前血清ALP水平及術(shù)后異位骨化發(fā)生情況,探討術(shù)前血清ALP水平對異位骨化發(fā)生的早期預(yù)測價值,為臨床制定相關(guān)防治方案提供循證參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標(biāo)準(zhǔn):(1)股骨頸骨折符合《成人股骨頸骨折診治指南》[7]中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn);(2)新鮮性骨折;(3)首次行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)治療,且均采用后外側(cè)入路;(4)髖關(guān)節(jié)解剖無明顯異常;(5)凝血功能正常。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)伴有其他部位骨折;(2)既往存在髖關(guān)節(jié)手術(shù)史;(3)存在急慢性感染性疾病;(4)病理性骨折;(5)合并膽管結(jié)石、甲狀腺功能亢進(jìn)等可能影響ALP水平的疾病。

根據(jù)納入及排除標(biāo)準(zhǔn),共116例股骨頸骨折患者作為研究對象,其中男71例,女45例;年齡54～79歲,平均(64.05±4.69)歲;骨折至手術(shù)時間21～47 h,平均(36.20±5.50)h。本研究符合《赫爾辛基宣言》原則,患者及家屬均自愿簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 血清ALP及其他實驗室指標(biāo)檢測方法 患者入院后次日清晨,采集空腹外周肘靜脈血6 mL分裝2管,其中1管以3 000 r/min速率離心10 min,離心半徑10 cm,取血清,采用2-氨基-2-甲基-1-丙醇(2-amino-2-methyl-1-propanol,AMP)緩沖液法檢測ALP水平,采用膠乳增強(qiáng)免疫比濁法檢測C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)水平;另1管采用DS-500C型全自動血細(xì)胞分析儀檢測血常規(guī)指標(biāo)(白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血紅蛋白、血小板)水平。

1.2.2 異位骨化判定標(biāo)準(zhǔn) 采用髖關(guān)節(jié)周圍異位骨化分級標(biāo)準(zhǔn)(Brooker)[8]評估異位骨化情況,0級:X線片顯示無軟組織鈣化;1級:X線片顯示髖上有小的分離的骨化病灶;2級:X線片顯示股骨近端骨盆有骨化影像,相距1 cm以上;3級:X線片顯示股骨近端骨盆有骨化影像,相距不到1 cm;4級:X線片顯示股骨近端與骨盆完全骨化,出現(xiàn)關(guān)節(jié)強(qiáng)直。本研究將隨訪期間Brooker評估為1級、2級、3級、4級者定義為出現(xiàn)異位骨化。所有患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后均隨訪1年,隨訪時間截止至2022年12月,每個月接受1次電話隨訪,每3個月至院進(jìn)行復(fù)查,期間出現(xiàn)任何異常狀況及時至院檢查,記錄其術(shù)后1年內(nèi)異位骨化的發(fā)生情況。

1.2.3 臨床資料采集 研究者采用自制臨床資料調(diào)查表采集患者性別、年齡、骨折至手術(shù)時間、骨折部位、Garden分型、合并癥、吸煙、麻醉方式、手術(shù)時長等資料。

2 結(jié) 果

2.1 異位骨化發(fā)生情況 術(shù)后隨訪1年,116例患者中13例出現(xiàn)異位骨化,發(fā)生率為11.21%(13/116),其中Brooker評估為1級3例,2級10例。

2.2 兩組異位骨化患者臨床資料比較 異位骨化組中男性占比較無異位骨化組高,術(shù)前血清CRP、ALP水平較無異位骨化組高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);兩組其他臨床資料比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05,見表1)。

表1 兩組患者臨床資料比較

2.3 術(shù)前血清ALP水平及其他主要指標(biāo)對異位骨化發(fā)生的影響 將股骨頸骨折患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后異位骨化發(fā)生情況作為因變量,將術(shù)前血清ALP及其他主要指標(biāo)[性別(1=男,0=女)、CRP)]作為自變量進(jìn)行Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,術(shù)前血清ALP是股骨頸骨折患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后異位骨化發(fā)生的獨立危險因素(P<0.05,見表2)。

表2 術(shù)前血清ALP水平及其他主要指標(biāo)對異位骨化發(fā)生的影響

2.4 術(shù)前血清ALP對術(shù)后異位骨化發(fā)生的預(yù)測價值 將股骨頸骨折患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后異位骨化發(fā)生情況作為狀態(tài)變量,將術(shù)前血清ALP水平作為檢驗變量進(jìn)行ROC曲線分析,結(jié)果顯示,術(shù)前血清ALP水平預(yù)測股骨頸骨折患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后異位骨化發(fā)生的AUC為0.768(95%CI:0.606～0.931),當(dāng)ALP取122.52 U/L時可獲得最佳預(yù)測價值,此時敏感度為76.90%,特異度為80.60%,約登指數(shù)0.575。ROC曲線圖見圖1。

圖1 血清ALP預(yù)測術(shù)后異位骨化發(fā)生的ROC曲線 圖2 血清ALP評估術(shù)后異位骨化程度的ROC曲線

2.5 術(shù)前血清ALP水平對術(shù)后異位骨化程度的評估價值 13例異位骨化患者中3例Brooker評估為1級的術(shù)前血清ALP水平為(114.41±8.55)U/L,10例2級的術(shù)前血清ALP水平為(126.69±4.55)U/L,二者血清ALP水平對比,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.394,P=0.006)。ROC曲線結(jié)果顯示,術(shù)前血清ALP水平評估股骨頸骨折患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后異位骨化程度的AUC為0.933(95%CI:0.782～1.000),具有較高評估價值;當(dāng)ALP取120.87 U/L時,可獲得最佳評估價值,此時敏感度為90.00%,特異度為66.70%,約登指數(shù)為0.567。ROC曲線圖見圖2。

3 討 論

股骨頸骨折全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后異位骨化是指在受損髖關(guān)節(jié)的軟組織中出現(xiàn)成骨細(xì)胞,并形成具有小梁結(jié)構(gòu)的成熟板層骨。異位骨化一旦形成,常常給患者帶來持續(xù)的慢性疼痛,且15%～35%的患者會出現(xiàn)明顯的關(guān)節(jié)活動受限,需要再次手術(shù)進(jìn)行切除,不但會增加患者痛苦,還會加重家庭經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),影響家庭和諧[9-10]。本研究發(fā)現(xiàn),116例股骨頸骨折患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后1年內(nèi)異位骨化發(fā)生率為11.21%,高于蔡曉晞等[11]研究結(jié)果(6.67%),分析原因可能與本研究中的研究對象多數(shù)為高齡、骨折程度較重有關(guān)?？梢?股骨頸骨折患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后異位骨化發(fā)生率較高,若術(shù)前能識別出有可能發(fā)生異位骨化的高風(fēng)險患者,可以給臨床一個選擇預(yù)防性治療的機(jī)會,對于改善患者預(yù)后具有重要意義。

3.1 ALP的作用 ALP是成骨細(xì)胞分化時所分泌的一種糖蛋白酶,能在堿性條件下分解有機(jī)磷脂,提供磷酸根,并去除鈣化抑制物,從而促進(jìn)鈣化的進(jìn)行,參與骨和牙齒等硬組織代謝、形成與再生過程[12-13]。有研究指出,血清ALP水平在骨折發(fā)生時及骨折愈合期會有所升高,以增加成骨細(xì)胞活性,促進(jìn)骨折愈合[14]。而異位骨化是損傷處局部組織的祖細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化,導(dǎo)致成骨細(xì)胞活性過強(qiáng)所誘導(dǎo)的軟骨內(nèi)成骨的病理現(xiàn)象[15]。由此,推測血清ALP水平可能與異位骨化的發(fā)生有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),異位骨化組術(shù)前血清ALP水平較無異位骨化組高,且異位骨化2級患者血清ALP水平較1級患者高,證實上述猜測,表明ALP與股骨頸骨折患者全髖關(guān)節(jié)術(shù)后異位骨化的發(fā)生密切相關(guān),但關(guān)于其是否能早期預(yù)測異位骨化的發(fā)生還需進(jìn)一步研究證實。

3.2 術(shù)前血清ALP水平對異位骨化發(fā)生的預(yù)測價值 為驗證術(shù)前血清ALP水平對股骨頸骨折患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后異位骨化發(fā)生的早期預(yù)測價值,本研究進(jìn)一步進(jìn)行Logistic回歸分析及ROC曲線分析發(fā)現(xiàn),術(shù)前血清ALP水平異常升高會增加股骨頸骨折患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后異位骨化發(fā)生風(fēng)險,對異位骨化的發(fā)生及異位骨化程度具有一定預(yù)測價值。分析原因在于,ALP作為一種成骨細(xì)胞分化與功能的重要標(biāo)志物,在骨折、關(guān)節(jié)炎等病理刺激下其水平會有所升高,以達(dá)到增強(qiáng)成骨細(xì)胞活性,促進(jìn)成骨細(xì)胞合成Ⅰ型膠原、骨基質(zhì),加速骨折愈合的目的[16-17]。正常情況下,成骨細(xì)胞在生長過程中存在一定的平衡增殖及凋亡的內(nèi)在調(diào)控能力,但當(dāng)血清ALP水平過高時,會導(dǎo)致成骨細(xì)胞活性異常增高,破骨細(xì)胞與成骨細(xì)胞之間的平衡被破壞,Ⅰ型膠原、骨基質(zhì)等分泌過多且無法及時被吸收,從而在軟骨組織中大量聚集形成具有典型增殖、成熟及肥大區(qū)域的生長板,并最終誘導(dǎo)異位骨化的發(fā)生,增加異位骨化嚴(yán)重程度[18-19]。Citak等[20]進(jìn)行的一項回顧性分析中也指出,87例異位骨化患者在疾病診斷時有49例ALP水平升高。這也提示術(shù)前血清ALP水平與異位骨化的發(fā)生密切相關(guān),可用于股骨頸骨折患者術(shù)后異位骨化的早期預(yù)測中。對于術(shù)前血清ALP水平較高者,可在手術(shù)后預(yù)防性使用非甾體類抗炎藥、維生素K類藥物或進(jìn)行放療,同時需加強(qiáng)對患者術(shù)后骨折愈合的監(jiān)測情況,指導(dǎo)患者保持良好的生活習(xí)慣(如戒煙戒酒、避免濃茶、咖啡等的攝入),以便降低異位骨化發(fā)生風(fēng)險,改善患者預(yù)后具有積極意義。

綜上所述,術(shù)前血清ALP水平異常升高可增加股骨頸骨折患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后異位骨化的發(fā)生風(fēng)險,臨床可將其用于患者術(shù)后異位骨化發(fā)生的早期預(yù)測中,并指導(dǎo)臨床防治方案的制定。但本研究僅對股骨頸骨折患者術(shù)前血清ALP水平進(jìn)行統(tǒng)計分析,并未觀察其在術(shù)前、術(shù)后不同時點的動態(tài)變化過程,且未對血清ALP與患者性別、血清CRP等其他可能影響異位骨化指標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行深入分析,這也為研究局限性所在,今后還需進(jìn)一步研究加以明確。