蘇晨晨，常睿，謝斌

1.延安市中醫(yī)醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科，陜西 延安 716000；2.延安大學(xué)附屬醫(yī)院高壓氧科，陜西 延安 716000；3.延安市人民醫(yī)院骨三科，陜西 延安 716000

踝關(guān)節(jié)骨折是常見的骨關(guān)節(jié)骨折類型之一，臨床主要表現(xiàn)為踝關(guān)節(jié)腫脹、疼痛、畸形等，在成人骨折中的占比為7.6%[1]。目前，臨床主要采用內(nèi)固定術(shù)治療踝關(guān)節(jié)骨折[2]，可最大限度恢復(fù)患者踝關(guān)節(jié)功能，但部分患者術(shù)后可并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎，不利于患者預(yù)后。有研究指出，炎性因子與創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生、發(fā)展具有一定相關(guān)性[3]。白細(xì)胞介素1(IL-1)是參與關(guān)節(jié)軟骨退化及降解的重要炎癥因子，其可通過抑制基質(zhì)大分子的合成而造成軟骨的破壞與吸收[4]，可能參與創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。一氧化氮(NO)是一種小分子自由基，正常情況下可發(fā)揮防御作用，有研究表明，創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎患者NO 水平與骨損傷程度密切相關(guān)，其水平越高骨損傷越嚴(yán)重[5]。趨化因子-12(CXCL12)是趨化因子超家族的一員，在關(guān)節(jié)組織中主要由滑膜細(xì)胞表達(dá)，當(dāng)機(jī)體存在炎癥反應(yīng)時(shí)其異常表達(dá)。相關(guān)研究指出，CXCL12 可通過激活NF-κB 信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)關(guān)節(jié)炎癥的發(fā)生[6]。以上研究表明關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 水平變化均與關(guān)節(jié)炎癥的發(fā)生相關(guān)，但其對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎是否具有良好的預(yù)測(cè)價(jià)值尚有待研究。鑒于此，本研究將探討關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 水平聯(lián)合檢測(cè)對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的預(yù)測(cè)價(jià)值，以期為臨床治療提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019 年1 月至2021 年1 月在延安市中醫(yī)醫(yī)院行內(nèi)固定術(shù)治療的158例踝關(guān)節(jié)骨折患者為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)X 線或CT 檢查確診為踝關(guān)節(jié)骨折[8]，且均擬進(jìn)行內(nèi)固定手術(shù)治療；(2)既往無踝關(guān)節(jié)骨折史；(3)臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)非創(chuàng)傷性骨折、粉碎性骨折者；(2)風(fēng)濕性疾病及其他特異性關(guān)節(jié)炎；(3)凝血功能障礙；(4)感染性關(guān)節(jié)炎；(5)肝腎功能不全者；(6)合并心腦血管疾病及惡性腫瘤者；(7)糖尿病患者；(8)合并呼吸系統(tǒng)疾病者。158例患者中男性81例，女性77例；年齡55～79歲，平均(65.01±5.30)歲；Danis-weber 分型[7]：A 型67 例，B 型71 例，C型20例；體質(zhì)量指數(shù)(BMI)18.35～25.46 kg/m2，平均(23.04±2.19)kg/m2。本研究已通過延安市中醫(yī)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，且受試者及其家屬均知曉情況并簽署知情同意書。

1.2 踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù) 取患者平臥位進(jìn)行硬膜外麻醉，對(duì)患者踝關(guān)節(jié)骨折部位進(jìn)行消毒、清創(chuàng)，做切口(切口位置：內(nèi)踝骨折于內(nèi)踝后側(cè)，外踝骨折于腓骨后緣，后踝骨折于踝管外后側(cè))。復(fù)位固定的順序?yàn)橥怩住⒑篚?、?nèi)踝。踝關(guān)節(jié)骨折復(fù)位后，后踝骨折選用半螺紋空心螺釘固定，外踝骨折用解剖型鋼板固定，內(nèi)踝骨折用選用解剖型鎖定鋼板固定，然后在C型臂X線機(jī)透視下確認(rèn)骨折復(fù)位固定情況，隨后逐層縫合傷口。術(shù)后24 h 給予頭孢菌素等抗生素預(yù)防感染。此外，術(shù)后隨訪12 個(gè)月，根據(jù)骨折愈合情況取出固定物。

1.3 檢測(cè)方法 于術(shù)中抽取納入研究患者關(guān)節(jié)液2 mL 置于抗凝試管中，設(shè)置離心速度為3 000 r/min，4℃下離心10 min，收集上清液以待使用。采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)關(guān)節(jié)液IL-1、CXCL12水平；采用硝酸還原酶法檢測(cè)關(guān)節(jié)液NO水平。

1.4 創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的判定標(biāo)準(zhǔn)[9]關(guān)節(jié)酸痛、運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生僵硬感，體力勞動(dòng)后酸痛加重；關(guān)節(jié)間隙逐漸狹窄，關(guān)節(jié)邊緣形成不同程度的骨刺；關(guān)節(jié)軟骨凋亡或壞死。

1.5 觀察指標(biāo) 術(shù)后隨訪12 個(gè)月期間，根據(jù)上述判定標(biāo)準(zhǔn)，將158 例踝關(guān)節(jié)骨折患者中并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎者納入并發(fā)組，未并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎者納入未并發(fā)組。比較兩組患者關(guān)節(jié)液中的IL-1、NO、CXCL12 水平，同時(shí)分析關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 水平單項(xiàng)及聯(lián)合對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的預(yù)測(cè)價(jià)值(聯(lián)合預(yù)測(cè)陽性以任一指標(biāo)預(yù)測(cè)陽性為準(zhǔn))。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS20.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)；經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用M(Q1，Q3)描述，組間比較采用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；采用多因素Logistic回歸分析法分析踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的影響因素；繪制受試者工作特征曲線(ROC)評(píng)價(jià)關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 水平對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的預(yù)測(cè)價(jià)值，曲線下面積(AUC)比較采用Z檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 水平及隨訪情況 158 例踝關(guān)節(jié)骨折患者關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 平均水平分別為22.36(19.55，26.30)pg/mL、7.50(6.08，10.98)μmol/L、4.30(3.48，6.18)ng/mL；經(jīng)內(nèi)固定術(shù)治療后隨訪12 個(gè)月，有43 例患者并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎，并發(fā)率為27.22%(43/158)。

2.2 并發(fā)組與未并發(fā)組患者關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 水平比較 并發(fā)組患者的關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 水平明顯高于為并發(fā)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。

表1 并發(fā)組與未并發(fā)組患者的關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 水平比較[M(Q1，Q3)]Table 1 Comparison of IL-1, NO, and CXCL12 levels in joint fluid between concurrent group and non-concurrent group[M(Q1，Q3)]

2.3 踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的影響因素 并發(fā)組患者的年齡＞65歲、后踝骨折、受傷至手術(shù)時(shí)間≥7 d占比明顯高于未并發(fā)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表2。將年齡(≤65 歲=0，＞65 歲=1)、性別(女=0，男=1)、Danis—weber分型(A=0、B=1、C=2)、BMI(實(shí)測(cè)值)、骨折類型(非后踝=0，后踝=1)、手術(shù)時(shí)機(jī)(受傷至手術(shù)時(shí)間＜7 d=0，受傷至手術(shù)時(shí)間≥7 d=1)、IL-1 水平(實(shí)測(cè)值)、NO 水平(實(shí)測(cè)值)、CXCL12 水平(實(shí)測(cè)值)記為自變量，創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎并發(fā)情況記為因變量(未并發(fā)=0，并發(fā)=1)，納入多因素Logistic 回歸分析中，結(jié)果顯示，年齡＞65歲、后踝骨折、受傷至手術(shù)時(shí)間≥7 d和關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12水平高表達(dá)是踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的危險(xiǎn)因素(P＜0.05)，見表3。

表2 并發(fā)組與未并發(fā)組患者的一般資料比較[±s，例(%)]Table 2 Comparison of general data between concurrent group and non-concurrent group[±s,n(%)]

表2 并發(fā)組與未并發(fā)組患者的一般資料比較[±s，例(%)]Table 2 Comparison of general data between concurrent group and non-concurrent group[±s,n(%)]

指標(biāo)年齡(歲)≤65＞65性別男女Danis—weber分型A型B型C型BMI(kg/m2)骨折類型后踝非后踝手術(shù)時(shí)機(jī)受傷至手術(shù)時(shí)間＜7 d受傷至手術(shù)時(shí)間≥7 d并發(fā)組(n=43)25(58.14)18(41.86)26(60.47)17(39.53)19(44.19)20(46.51)4(9.30)21.75±2.13 23(53.49)20(46.61)17(39.53)26(60.47)未并發(fā)組(n=115)35(30.43)80(69.57)55(47.83)60(52.17)48(41.74)51(44.35)16(13.91)22.16±2.21 39(33.91)76(66.09)68(59.13)47(40.87)t/χ2值10.199 2.001 0.778 1.048 5.030 4.835 P值0.001 0.157 0.941 0.296 0.025 0.028

表3 影響踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎因素的多因素Logistic回歸分析Table 3 Logistic regression analysis of traumatic arthritis after internal fixation of ankle fracture

2.4 關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 水平對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的預(yù)測(cè)價(jià)值 關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 水平聯(lián)合預(yù)測(cè)踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的靈敏度高于單獨(dú)預(yù)測(cè)(χ2=8.532，P=0.003；χ2=7.340，P=0.007；χ2=5.108，P=0.024)，AUC 高于單獨(dú)預(yù)測(cè)(Z=2.409，P=0.016；Z=2.598，P=0.001；Z=2.231，P=0.025)，特異度與單獨(dú)預(yù)測(cè)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.186，P=0.276；χ2=0.504，P=0.478；χ2=0.121，P=0.728)，見表4和圖1。

表4 關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12水平對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的預(yù)測(cè)價(jià)值Table 4 Predictive value of levels of IL-1,NO,and CXCL12 in joint fluid for traumatic arthritis after internal fixation of ankle fracture

圖1 關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12單項(xiàng)及聯(lián)合檢測(cè)對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的ROCFigure 1 ROC of joint fluid IL-1,NO,and CXCL12 for traumaticarthritis after internal fixation of ankle fracture

3 討論

踝關(guān)節(jié)骨折多因劇烈運(yùn)動(dòng)不當(dāng)、突然摔倒等間接暴力導(dǎo)致，近年來其發(fā)生率有日益升高的趨勢(shì)[10]。內(nèi)固定術(shù)是目前治療踝關(guān)節(jié)骨折的有效方法，有研究表明，與非手術(shù)治療相比，內(nèi)固定術(shù)可顯著改善患者預(yù)后[11]。但因踝關(guān)節(jié)囊前后較薄且長(zhǎng)期負(fù)重較大，踝關(guān)節(jié)骨折患者術(shù)后易并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎，出現(xiàn)關(guān)節(jié)疼痛、僵硬等問題，嚴(yán)重者可造成關(guān)節(jié)軟骨退化、增生，不利于患者日常生活。李飛等[12]研究中報(bào)道，踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生率為27.54%，本研究的發(fā)生率(27.22%)與其相符，進(jìn)一步表明踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生概率較高。因此，早期評(píng)估踝關(guān)節(jié)骨折患者內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的可能性以指導(dǎo)臨床盡早采取防控措施具有重要意義。但目前臨床尚缺乏預(yù)測(cè)踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的有效手段，而相關(guān)研究表明炎癥因子可能參與關(guān)節(jié)炎的發(fā)病過程[13]。

本研究結(jié)果顯示，并發(fā)組關(guān)節(jié)液的IL-1、NO、CXCL12水平高于為并發(fā)組，且經(jīng)Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 水平高表達(dá)均是踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的危險(xiǎn)因素。分析原因可能為，IL-1 是促炎癥因子，可通過作用于軟骨細(xì)胞來抑制蛋白多糖等基質(zhì)大分子的合成而破壞關(guān)節(jié)軟骨，造成關(guān)節(jié)疼痛及活動(dòng)障礙[14]，同時(shí)其可通過刺激關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞分泌基質(zhì)金屬蛋白酶等而抑制Ⅱ型膠原的形成，造成關(guān)節(jié)軟骨病變。馮文濤等[15]研究結(jié)果顯示，關(guān)節(jié)液IL-1水平升高時(shí)更易發(fā)生創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎，且其水平越高，創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎越嚴(yán)重，本研究結(jié)果與此相似。NO是小分子氧自由基，既往研究顯示，過量的NO 可與超氧自由基反應(yīng)生成亞硝酸根離子，引發(fā)各種炎癥反應(yīng)，從而損傷滑膜組織，增加血管壁通透性，加重炎性介質(zhì)對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的降解，使關(guān)節(jié)滑膜不斷腫脹甚至充血，最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎的發(fā)生[16]。CXCL12 是一類小蛋白細(xì)胞因子，參與細(xì)胞內(nèi)多種炎癥反應(yīng)過程，可通過刺激炎癥應(yīng)答反應(yīng)，募集大量炎癥因子及白細(xì)胞，促使創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的形成，同時(shí)其可誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶的釋放從而促進(jìn)Ⅰ型膠原蛋白的產(chǎn)生，造成軟骨細(xì)胞的凋亡及關(guān)節(jié)病變[17]。有研究表明，創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎患者的關(guān)節(jié)液CXCL12 水平高于健康人群，且關(guān)節(jié)液CXCL12 的表達(dá)量與關(guān)節(jié)病變的嚴(yán)重程度成正相關(guān)[18]，此進(jìn)一步表明了關(guān)節(jié)液CXCL12水平異常升高可能與踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生相關(guān)。

ROC 結(jié)果顯示，關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12 水平均對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生具有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值，但三者聯(lián)合預(yù)測(cè)的靈敏度和AUC均高于單獨(dú)預(yù)測(cè)，特異度則與單獨(dú)預(yù)測(cè)相比相當(dāng)，表明三者聯(lián)合預(yù)測(cè)更具臨床應(yīng)用價(jià)值。將關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12水平聯(lián)合應(yīng)用于預(yù)測(cè)踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎并發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)病情的指示更為全面、客觀，則評(píng)估的準(zhǔn)確性更高。因此，可通過監(jiān)測(cè)踝關(guān)節(jié)骨折患者關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12水平，指導(dǎo)臨床工作者判斷踝關(guān)節(jié)骨折患者內(nèi)固定術(shù)后創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生情況，以便及時(shí)采取相應(yīng)干預(yù)措施，進(jìn)而降低踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的并發(fā)率。此外，本研究結(jié)果顯示，年齡＞65 歲、后踝骨折、受傷至手術(shù)時(shí)間≥7 d 均是踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎影響因素。分析原因?yàn)?，年齡＞65 歲的患者機(jī)體免疫力較低，通常存在骨質(zhì)疏松等情況，術(shù)后更易發(fā)生骨折愈合不良等情況，從而影響踝關(guān)節(jié)面的愈合，導(dǎo)致創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎。后踝骨折的復(fù)位固定最具有難度，可能因?yàn)閺?fù)位不理想影響關(guān)節(jié)面平整度，導(dǎo)致創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。受傷至手術(shù)時(shí)間≥7 d，機(jī)化組織形成較多[19]，獲得解剖復(fù)位的可能性較小，易導(dǎo)致內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎。

綜上所述，關(guān)節(jié)液IL-1、NO、CXCL12水平均對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折內(nèi)固定術(shù)后并發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎具有一定預(yù)測(cè)價(jià)值，但三者聯(lián)合預(yù)測(cè)價(jià)值更高。