松质骨螺钉置入内固定修复不稳定型骨盆骨折：炎性因子水平变化

1、www.CRTER.org徐孟凡，等. 松质骨螺钉置入内固定修复不稳定型骨盆骨折：炎性因子水平变化松质骨螺钉置入内固定修复不稳定型骨盆骨折：炎性因子水平变化徐孟凡，庄焕雄，麦胡强，陈仕雄(东方市人民医院骨科，海南省东方市 572600)引用本文：徐孟凡，庄焕雄，麦胡强，陈仕雄. 松质骨螺钉置入内固定修复不稳定型骨盆骨折：炎性因子水平变化J.中国组织工程研究，2016，20(22):3272-3278.DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.22.011 ORCID: 0000-0002-0708-7730(徐孟凡)文章快速阅读：松质骨螺钉置入内固定修复不稳定型骨盆

2、骨折炎性因子水平与生物相容性的关系徐孟凡，男，1963年生，四川省渠县人，1988年海南大学医学部毕业，副主任医师，主要从事骨科方面的研究。中图分类号:R318文献标识码:A文章编号:2095-4344(2016)22-03272-07稿件接受：2016-04-11http:/WWW.随访12个月观察指标：观察2组患者的Majeed功能评分、炎性因子水平变化以及不良事件发生情况观察组29例实施松质骨螺钉置入内固定治疗纳入不稳定型骨盆骨折患者61例对照组32例实施常规保守治疗结果及结局意义：松质骨螺钉置入修复不稳定型骨盆骨折可以获得理想的内固定效果，且具有良好的生物相容性 文题

3、释义：不稳定型骨盆骨折：人体的骨盆是由左右髋骨和骶、尾骨以及其间的韧带连接构成，而髋骨是由髂骨、坐骨及耻骨联合组成的不规则骨骼，不稳定性骨盆骨折发生后，骨盆的前后环联合损伤并发生移位，使骨盆稳定性遭受破坏，且常伴有盆壁软组织损伤，如尿道、直肠、膀胱、阴道、神经等。炎性因子：在不同的金属内固定材料置入人体之后，在早期大多会出现不同程度的周围组织炎性反应等。随着时间的推移，炎性反应会逐渐减轻。如果相应的材料生物相容性不佳，则容易导致炎性反应时间的延长等。另外，还会导致全身性反应的出现，包括炎症反应和超敏反应及免疫刺激等。摘要背景：在不同的金属内固定材料置入人体之后，在早期大多会出现不同程度的周围组

4、织炎性反应等。如果相应的材料生物相容性不佳，则容易导致炎性反应时间的延长等。目的：分析松质骨螺钉置入内固定修复不稳定型骨盆骨折的炎性因子水平变化及其生物相容性。方法：纳入61例不稳定型骨盆骨折患者，随机分为2组，观察组(29例)和对照组(32例)，观察组29例实施松质骨螺钉置入内固定治疗，对照组32例实施常规保守治疗。治疗后随访12个月，观察2组患者的Majeed功能评分、炎性因子水平变化以及不良事件发生情况，并进行对比。结果与结论：Majeed功能评分：较之治疗前，2组患者的评分均显著上升(P均<0.05)。且治疗后12个月观察组的评分显著高于对照组(P < 0.05)；炎性因子

5、水平：较之治疗前，2组患者的白细胞介素6、C-反应蛋白、肿瘤坏死因子水平均显著下降(P均 < 0.05)，但2组治疗前后进行组间比较，各指标差异均无显著性意义(P > 0.05)；不良事件：术后1例观察组患者出现切口感染；对照组则有4例患者出现切口感染现象，1例出现骨不连，1例出现骨坏死。上述患者均及时接受对症处理，并痊愈，未出现死亡病例。2组的不良事件发生率差异有显著性意义(P < 0.05)；结果表明，松质骨螺钉置入修复不稳定型骨盆骨折可以获得理想的内固定效果，且具有良好的生物相容性。关键词：骨科植入物；骨植入物；骨盆骨折；不稳定型骨折；松质骨；螺钉；内固定；金属植入物；

6、炎性因子主题词：骨盆；骨折；内固定器；组织工程3 P.O.Box 1200,Shenyang 110004 kf23385083Unstable pelvic fractures treated with cancellous bone screw fixation: inflammatory factor levelsXu Meng-fan, Zhuang Huan-xiong, Mai Hu-qiang, Chen Shi-xiong (Department of Orthopedics, Dongfang Peoples Hospital, Dongfang 572600, Hainan

7、 Province, China)AbstractBACKGROUND: After different metal fixation materials are implanted into the human body, peripheral tissue inflammatory response to varying degrees will appear in the early stage. Poor biocompatibility of the corresponding materials will lead to prolonged duration of inflamma

8、tory reaction. OBJECTIVE: To investigate the inflammatory factor level changes and biocompatibility of cancellous bone screw fixation in treatment of unstable pelvic fractures.METHODS: A total of 61 patients with unstable pelvic fractures were randomly divided into the observation group (29 cases) a

9、nd the control group (32 cases). The 29 patients in the observation group underwent cancellous bone screw fixation. The 32 patients in the control group underwent conventional therapy. During 12 months of follow-up, Majeed function score and inflammatory factor level changes and adverse events were

10、observed and compared between the two groups. RESULTS AND CONCLUSION: (1) Majeed function scores were significantly higher in both groups after treatment as compared with that preoperatively (all P < 0.05). The Majeed function scores were significantly higher in the observation group than in the

11、control group 12 months after treatment (P < 0.05). (2) Inflammatory factor levels: Interleukin 6, C- reactive protein, and tumor necrosis factor alpha levels were significantly lower in both groups after treatment as compared with that preoperatively (all P < 0.05). No significant difference

12、in above indexes was found between the two groups before and after treatment (P > 0.05). (3) Adverse events: one case affected incision infection after operation in the observation group. In the control group, four patients experienced incision infection. One suffered from nonunion, and one had b

13、one necrosis. Above patients were treated in time, and were cured, so there were no deaths. There were significant differences in the incidence of adverse events between the 2 groups (P < 0.05). (4) The research results show that cancellous bone screw fixation for unstable pelvic fractures can ob

14、tain satisfactory clinical results, and have good biocompatibility. Subject headings: Pelvis; Fractures, Bone; Internal Fixators; Tissue EngineeringCite this article: Xu MF, Zhuang HX, Mai HQ, Chen SX. Unstable pelvic fractures treated with cancellous bone screw fixation: inflammatory factor levels.

15、 Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2016;20(22):3272-3278.Xu Meng-fan, Associate chief physician, Department of Orthopedics, Dongfang Peoples Hospital, Dongfang 572600, Hainan Province, China3275ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH0 引言 Introduction随着现代交通和建筑业的发展，高能量损伤(如交通事故和高空坠落等)时有发生，骨盆骨折的发生率亦较以前

16、有明显增加，并极易导致不稳定型骨盆骨折的出现1-2。不稳定型骨盆骨折于伤情复杂、毗邻重要解剖结构，且患者常合并有四肢多发骨折，治疗难度较大。采用卧床、骨盆悬吊牵引、股骨髁上牵引和手法复位等常规治疗的方式大多无法获得较好的治疗效果3-4。因此，临床可以积极的结合患者的实际情况，予以手术治疗。术中可以选用不同的金属植入物，为保证修复效果，相应的金属植入物需要具有良好的生物相容性5。文章纳入61例不稳定型骨盆骨折患者，分别使用常规保守治疗与松质骨螺钉置入内固定治疗，探讨松质骨螺钉置入内固定修复不稳定型骨盆骨折的优势及生物相容性。1 对象和方法 Subjects and methods1.1 设计 随

17、机对照试验。1.2 时间及地点 于2014年12月至2015年12月在海南省东方市人民医院骨科完成。1.3 材料 内固定治疗中使用的松质骨螺钉由北京理贝尔生物工程研究所有限公司提供，采用符合ISO5832-3中规定的钛合金材料制造，包装为非灭菌包装。均经测试，具有良好的机械强度，无细胞毒性和血液毒性。1.4 对象 纳入不稳定型骨盆骨折患者61例，均为海南省东方市人民医院2013年9月至2014年9月收治的住院患者。其中男32例，女29例；年龄15-51岁，平均(34.12±2.3)岁。受伤原因统计：车祸伤45例，坠落伤16例。Tile分型情况统计6：B1型10 例，B2型16例，B3

18、型11例，C1型11例，C2型11例。受伤至就诊时间1-3 h，平均(1.21±0.25) h。手术指征：骨盆有垂直方向不稳定(包括骶髂关节分离或脱位)、耻骨联合分离超过25 mm、髋臼承重区骨块移位超过3 mm、髋关节内碎骨块影响关节复位等。按照患者随机数字表法分为2组，观察组29例实施松质骨螺钉置入内固定治疗，对照组32例实施常规保守治疗。2组患者的各项资料差异均无显著性意义，此次研究相关方案均提交东方市人民医院医学伦理部门审核，并经批准，符合相关伦理学要求。诊断标准7：所有患者均无特殊临床表现，均由X射线诊断，确诊为不稳定型骨盆骨折。纳入标准：不稳定骨盆骨折。合并髋臼等其他部位

19、骨折。患者知情同意。排除标准：稳定型骨折。1.5 方法1.5.1 对照组修复方法 实施常规保守治疗，结合不同患者的情况，进行牵引及骨盆兜悬吊治疗。1.5.2 观察组修复方法 实施松质骨螺钉置入内固定治疗。修复术前准备：术前对所有患者具进行常规X射线片和CT片检查。给予患者常规连续硬膜外麻醉或气管插管全身麻醉，患者取仰卧位，进行常规络合碘双下肢以及骨盆至下腹部消毒，并铺巾。手术内固定8：对患部进行X射线透视，妥善复原骨盆正位、出入口位损伤部位，置入克氏针，经过针点位置对骨密度进行观察，对骶骨翼斜坡予以确定。确定安全区位置，插入S1椎体，达到骶骨翼斜坡与S1椎体之后停止。对于出现骶骨骨折的患者，需

20、要予以进一步深入。进入侧骶骨翼的时候，针尖要达到侧骶骨翼斜坡下方，置入导针，利用反向尺对具体深度进行测量。钻孔之后，置入松质骨螺钉进行妥善固定。在C臂放射机多角度透视，如果骨折复位满意、内固定牢靠，则常规关闭切口，结束手术9。修复后处理与康复锻炼：术后3-5 d，对患者进行常规抗生素预防感染治疗，术后两三天拔管。治疗后1个月，指导患者逐步坐起；治疗后2个月，可扶拐杖下地行走。治疗后3个月，可逐步加大锻炼的幅度和强度。1.6 主要观察指标 治疗后随访12个月，观察2组患者的Majeed功能评分、炎性因子水平以及不良事件发生情况，并进行比较。1.6.1 Majeed功能评分10 治疗前和随访12个

21、月，分别对患者进行功能评分，其中55分以下为差，55-69分为中，70-84分为良，85-100分为优。1.6.2 炎性因子水平 治疗前和随访12个月，分别对2组患者的炎性因子水平进行检测，采集患者的清晨空腹静脉血送检，检测指标包括白细胞介素6、C-反应蛋白、肿瘤坏死因子。1.6.3 不良事件发生情况 包括切口感染、骨不连、骨坏死等。1.7 统计学分析 对研究过程中获得的数据进行收集，使用的统计学软件为SPSS公司的SPSS 18.0。对患者Majeed功能评分等计量资料进行t 检验，不良事件发生率予以2检验，并利用率(%)进行表示。计算P值，P < 0.05为差异有显著性意义。2 结果

22、 Results 2.1 参与者数量分析 治疗后随访12个月，经意向性处理，入组的61例患者均顺利完成随访，随访率为100%，并全部进入结果分析，未出现脱落病例，试验流程见图1。纳入61例不稳定型骨盆骨折患者，按随机数字表法分为2组观察组29例行松质骨螺钉置入内固定内固定治疗对照组32例行常规保守治疗观察组29例全部进入结果分析，无脱落对照组32例全部进入结果分析，无脱落图1 两组患者分组流程图Figure 1 Flow chart of group assignment2.2 基线资料比较 对2组患者的病程和年龄等基线资料进行统计学比较，差异均无显著性意义(P均> 0.05)，具体结果

23、见表1。表1 两组患者基线资料比较Table 1 Comparison of baseline data of patients of two groups指标对照组(n=32)观察组(n=29)P性别(男/女，n)18/1414/15> 0.05年龄(±s，岁)35.22±1.534.10±1.4> 0.05受伤情况(n)交通事故伤2421> 0.05高空坠落伤88> 0.05Tile分型(n)B1型64> 0.05B2型88> 0.05B3型65> 0.05C1型65> 0.05C2型67> 0.05受伤至

24、就诊时间(±s，h)1.19±0.111.24±0.21> 0.05表3 两组治疗前后炎性因子水平比较 (±s)Table 3 Comparison of inflammatory factor levels in both groups before and after treatment表注：较之本组治疗前，aP < 0.05。组别n白细胞介素6(ng/L)C-反应蛋白(mg/L)肿瘤坏死因子(ng/L)治疗前治疗后12个月治疗前治疗后12个月治疗前治疗后12个月观察组29285.12±130.27102.37±45.

25、23a7.25±2.113.23±1.01a1 506.23±520.17230.14±158.15a对照组32290.21±120.15103.25±46.27a7.24±2.793.25±1.06a1 512.12±514.27228.23±201.14aP> 0.05> 0.05> 0.05> 0.05> 0.05> 0.05图4 女性45岁不稳定型骨盆骨折患者松质骨螺钉置入内固定的影像学图片Figure 4 Images of a 45-year-ol

26、d female patient with unstable pelvic fractures treated with cancellous bone screw fixation图注：图A为术前检查，显示水平方向严重不稳定，为“翻书样损伤”，B为术后检查，显示良好重建骨盆稳定性。AB表2 治疗前后2组患者Majeed功能评分比较 (±s，分)Table 2 Comparison of Majeed function score in patients of both groups before and after treatment表注：较之本组治疗前，aP < 0.05。

27、组别n治疗前 治疗后12个月观察组2945.15±10.2585.25±12.35a对照组3246.12±12.1570.12±10.25aP> 0.05< 0.05观察组对照组9080706050403020100a76543210观察组a功能评分(分)不良事件(n)a对照组治疗后治疗前 图3 两组不良事件发生情况比较Figure 3 Adverse events occurred in both groups图注：较之对照组，aP < 0.05。图2 两组患者治疗前后Majeed功能评分比较Figure 2 Comparison o

28、f Majeed function score in patients of both groups before and after treatment图注：较之本组治疗前，aP < 0.05。2.3 治疗前后两组患者Majeed功能评分比较 治疗前和末次随访，分别评估2组患者Majeed功能评分，可得较之本组治疗前，2组评分均显著上升(P均< 0.05)。且治疗后12个月Majeed功能评分比较，对照组显著低于观察组(P < 0.05)，见表2及图2。2.4 两组患者治疗前后不同炎性因子水平比较 治疗前后，分别对两组进行炎性因子水平检测，可得较之本组治疗前，2组患者的白细

29、胞介素6、C-反应蛋白、肿瘤坏死因子水平均出现显著下降的情况(P均< 0.05)；但2组患者治疗前后进行组间比较，各指标差异均无显著性意义(P > 0.05)，具体结果如表3所示。2.5 不良事件发生情况 术后1例观察组患者出现切口感染；对照组则有4例患者出现切口感染现象，1例出现骨不连，1例出现骨坏死。上述患者均及时接受对症处理，并痊愈，未出现死亡病例。2组的不良事件发生情况差异有显著性意义(P < 0.05)，见图3。2.6 典型病例 患者，女，45岁，车祸导致不稳定型骨盆骨折，水平方向严重不稳定，为“翻书样损伤”(见图4A)。征得患者及其家属知情同意，实施松质骨螺钉置入

30、内固定治疗。手术时间40 min，无血管神经副损伤，手术相关出血10 mL，螺钉相关切口2 cm，术后疼痛立刻消失，24 h后床上自主翻身正常。术后检查，显示良好重建骨盆稳定性(见图4B)。术后骨折愈合满意，患者恢复行走能力。术后随访12个月，患者功能恢复良好，炎性因子水平正常。3 讨论 Discussion人体的骨盆是由左右髋骨和骶、尾骨以及其间的韧带连接构成，而髋骨是由髂骨、坐骨及耻骨联合组成的不规则骨骼11。临床保守治疗大多无法获得理想的效果，大量大样本、复杂骨盆骨折患者经手术治疗后，基本或全部恢复正常功能的病例被陆续报道12-14。 近年来，随着手术内固定材料等研发技术的不断进步，彻底

31、打破了骨盆骨折乃“手术禁区”的说法15-19。于是，越来越多的金属植入物开始被应用于内固定治疗各种类型的骨盆骨折。手术修复过程中，把握手术时机、根据骨盆骨折类型进行相应的内固定治疗是取得良好疗效的关键20-21。在术中，可以选择不同的金属植入物。其中松质骨螺钉内固定则具有创伤小，操作简单等优点，有利于患者的术后恢复22。利用松质骨螺钉进行内固定治疗的时候，还可以选择经皮置入的方式，与钢板内固定方式进行比较，存在十分明显的保存血供等优点23。有学者对57例不稳定骨盆骨折患者的临床资料进行分析24，均实施外固定架+松质骨螺钉内固定方式进行治疗，术中对患者造成的创伤很小。术后随访3-24个月，内固定

32、效果稳定，患者早期即可下地进行活动，获得了理想的治疗效果。通过此次研究发现，治疗前和末次随访，分别对2组患者进行Majeed功能评分，可得较之本组治疗前，2组评分均显著上升(P均< 0.05)。且治疗后观察组的评分显著高于对照组(P < 0.05)，表明松质骨螺钉置入内固定可以显著改善患者的临床功能。在选用不同金属植入物的时候，所使用材料的生物相容性也是一个十分重要的内容。生物相容性指的是不同的生物材料在进入人体之中并与不同的人体组织直接接触之后，在相应的材料-组织界面产生一系列的相互作用之后，最终可以为人体组织所接受的性能25。为了而保证治疗效果，所使用的材料应该具有良好的生物相

33、容性26。首先，材料应有具有良好的机械性能，具有一定的力学强度和抗疲劳的能力，以满足置入骨折部位之后的生物力学的需求27-28。其次，材料需要具备安全无毒的特点，无血液毒性和细胞毒性等29。另外，材料还应该具有良好的抗腐蚀性能，在进入人体组织中之后，可以很好的适应人体液环境中，抗腐蚀30-33。在不同的金属内固定材料置入人体之后，在早期，大多会出现不同程度的周围组织炎性反应等34-35。随着时间的推移，炎性反应会逐渐减轻。当局部组织细胞受到损伤时，身体固有的免疫细胞就会被激活，释放炎症因子，并引起局部的炎症。这有利于提升机体局部抵御病原体，以及修复组织细胞损伤的能力。但是，炎症若无法得到有效控

34、制，就可能因防御过度，损害健康。如果相应的材料生物相容性不佳，则容易导致炎性反应时间的延长等。另外，还会导致全身性反应的出现，包括炎症反应和超敏反应及免疫刺激等。异物低机体产生局部刺激之后，会导致巨噬细胞的活化，细胞释放出大量的细胞因子以及黏附分子等，对血管壁产生影响，导致血管壁通透性发生改变36-38。于是，大量的中性粒细胞和单核细胞便会透过血管壁内皮细胞，在炎症部位发生聚集现象，导致各种炎症反应的出现，而炎症反应的严重程度以及作用时间等都会对生物材料的稳定性及临床治疗效果等产生极大的影响39。对全身炎症反应起核心作用的炎性递质主要有肿瘤坏死因子、白细胞介素1、白细胞介素6、白细胞介素8、白

35、细胞介素10等。其中，较为重要的是白细胞介素系统，白细胞介素1、白细胞介素6和白细胞介素8是促炎递质，白细胞介素10是抗炎递质。C-反应蛋白也是一种重要的炎性因子，是机体受到微生物入侵或组织损伤等炎症性刺激时肝细胞合成的急性相蛋白。C-反应蛋白水平上升是器质性疾病筛选的一个重要标志(参考范围：0-8 mg/L)，急性或慢性细菌性感染、自身免疫性疾病、组织坏死或恶性肿瘤等急性损伤后血浆C-反应蛋白浓度在6 h后上升，48 h达到高峰，大约24 h后下降。C-反应蛋白上升程度能反映炎症组织的范围和活动力。文章中选择炎症因子白细胞介素和肿瘤坏死因子等作为检测指标。上述两种指标是两种重要的细胞因子，可

36、以参与到炎症反应之中。临床对不同类型炎性反应进行分析的过程中，炎症因子白细胞介素和肿瘤坏死因子是两种常用的检测指标。如果在不同的生物材料置于人体之后，生物相容性不佳，则会导致不同程度炎性反应的出现，相应的白细胞介素和肿瘤坏死因子水平也会发生异常改变40。文章结果显示，在治疗前后，分别对两组进行炎性因子水平检测，可得较之本组治疗前，两组患者的白细胞介素6、C-反应蛋白、肿瘤坏死因子水平均出现显著下降的情况(P均< 0.05)，但两组患者治疗前后进行组间比较，各指标差异均无显著性意义 (P > 0.05)。上述结果表明，所使用的松质骨螺钉具有良好的生物相容性。另外，在术后对2组的不良事

37、件发生情况进行比较可以发现，术后观察组1例患者出现切口感染；对照组则有4例患者出现切口感染现象，1例出现骨不连，1例出现骨坏死。上述患者均及时接受对症处理，并痊愈，未出现死亡病例。2组的不良事件发生情况差异有显著性意义(P < 0.05)。结果进一步说明，松质骨螺钉具有良好的生物相容性。综上所述，通过此次研究发现，松质骨螺钉置入内固定不稳定型骨盆骨折可以获得理想的修修复效果，且具有良好的生物相容性，具有一定的临床应用价值。但是，受到研究样本容量的限制，无法充分反映松质骨螺钉置入固定不稳定型骨盆骨折是否会产生其他不良事件，关于远期结果，还有待在今后通过大样本的病例资料予以进一步验证。致谢：

38、对此次研究过程的相关参与人员以及为研究提供帮助的机构和人员表示感谢。作者贡献：所有作者均参与文章的设计、实施和评估。利益冲突：所有作者共同认可文章内容不涉及相关利益冲突。伦理问题：试验方案经东方市人民医院伦理委员会批准，试验方案已经患者/家属知情同意。文章查重：文章出版前已经过CNKI反剽窃文献检测系统进行3次查重。文章外审：文章经国内小同行外审专家双盲外审，符合本刊发稿宗旨。作者声明：第一作者对研究和撰写的论文中出现的不端行为承担责任。论文中涉及的原始图片、数据(包括计算机数据库)记录及样本已按照有关规定保存、分享和销毁，可接受核查。文章版权：文章出版前杂志已与全体作者授权人签署了版权相关协

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