骨化三醇對老年骨質疏松性脊柱骨折病人PKP術后骨折愈合的影響

葉恒 張衛華 韓俊 張建業 李永鴻

骨質疏松是老年人群常見的代謝性骨病,文獻報道,我國50歲以上人群患病率約為19.2%,與全球平均值相近,但65歲以上人群患病率達51.6%,遠高于歐美國家[1]。因骨量丟失和骨脆性增加,骨質疏松病人易發生骨折,其中骨質疏松性椎體壓縮骨折(osteoporotic vertebral compression fractures,OVCF)為臨床常見類型,可致椎體塌陷和脊柱畸形,因此需積極開展手術,以促進骨折椎體高度恢復并重建脊柱解剖形態[2]。經皮椎體后凸成形術(percutaneous kyphoplasty,PKP)為目前治療OVCF常用的微創手術,其在提升椎體高度和改善后凸畸形方面較其他術式優勢顯著。但是,由于OVCF病人骨折愈合能力較創傷性骨折病人低,僅靠外科治療仍難以獲得理想療效,還需應用抗骨質疏松藥輔助治療[3-5]。研究顯示,骨化三醇可與維生素D受體(vitamin D receptor,VDR)結合調節骨形成功能,用于骨質疏松治療效果顯著[6]。本研究主要分析骨化三醇對老年OVCF病人PKP術后骨折愈合和骨代謝的影響,現報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2019—2020年我院接受PKP手術的106例OVCF病人為研究對象進行前瞻性研究,樣本量根據公式n1=n2=2σ2×(Zα+Zβ)2/δ2計算,其中α=0.05時,Zα=1.96,β=0.1時,Zβ=1.28,σ和δ分別為鈣劑+阿侖膦酸鈉片預期降低骨代謝指標水平與聯合骨化三醇預期降低骨代謝指標水平的標準差和均數差值,此處σ=21.38,δ=10,并考慮脫落將樣本量擴大10%～15%,得到n1=n2=53。納入標準:(1)符合骨質疏松診斷標準,L2～4椎體骨密度≤-2.5SD[7]; (2)經CT或MRI檢查證實為椎體壓縮性骨折;(3)年齡≥60歲;(4)均為新鮮骨折且椎弓根和椎體后緣未遭受破壞;(5)病人生命體征平穩;(6)病人和家屬均已完全了解本研究詳情并簽署同意書。排除標準:(1)惡性腫瘤或創傷等其他因素所致骨折;(2)陳舊性骨折;(3)合并嚴重感染;(4)合并脊柱畸形、手術或外傷史;(5)合并肝、腎等臟器功能障礙;(6)合并周圍神經系統疾病或下肢殘疾;(7)合并凝血功能障礙;(8)合并精神疾病;(9)存在PKP或本研究藥物相關禁忌證。將所有病人按照入院順序編號,采用隨機數表法分為觀察組和對照組,每組53例,采用非盲法進行干預。其中觀察組男24例,女29例,年齡60～82歲,平均(68.23±5.94)歲,骨折椎體共61個,分別為T82個、T93個、T107個、T1116個、T1212個、L19個、L28個、L34個,Genant分度[6]包括Ⅰ度15例、Ⅱ度27例和Ⅲ度11例,PKP術前應用維生素D者28例、應用鈣劑者13例;對照組男24例、女29例,年齡60～85歲,平均(67.91±6.47)歲,骨折椎體共64個,分別為T83個、T94個、T106個、T1117個、T1215個、L110個、L26個、L33個,Genant分度包括Ⅰ度18例、Ⅱ度23例和Ⅲ度12例,PKP術前應用維生素D者28例、應用鈣劑者13例;2組基本資料比較,差異無統計學意義(P>0.05)。本研究已經我院倫理委員會審查并批準(YYLL201901D01)。

1.2 治療方法 2組均行PKP手術治療,并于術后給予碳酸鈣D3顆粒(上海諾成藥業股份有限公司,國藥準字H20183324,500 mg)口服1片/次,2次/d;阿侖膦酸鈉片(江蘇黃河藥業股份有限公司,國藥準字H20093217,70 mg)口服,1片/次,1次/周,每周均于晨起空腹時以溫開水送服。觀察組另加用骨化三醇(青島正大制藥有限公司,國藥準字H20030491,0.25μg)口服,1粒/次,1次/d,于每日晨起空腹時以溫開水送服。2組療程均為6個月,治療期間每月門診復查1次。

1.3 觀察指標 (1)臨床療效:于治療前和治療6個月時進行日本骨科學會(JOA)下腰痛評分評估,內容共包括主觀癥狀(9分)、臨床癥狀(6分)及日常活動受限(14分)等3部分,總分29分,得分越高表示恢復狀況越好,改善率=(治療后評分-治療前評分)/(29-治療前評分)×100%,其中改善率≥75%為優、50%～<75%為良、25%～<50%為中、<25%為差,有效率=(優+良+中)/總例數×100%[8]。(2)Cobb角:分別于治療前和治療后1、3、6個月時采用CT測量Cobb角。(3)Oswestry功能障礙指數(ODI):分別于治療前和治療后1、3、6個月時進行評估,ODI共包括疼痛程度、站立和行走等10項,每項按嚴重程度分別計0～5分,總分0～50分,ODI=實際得分/50×100%,其值越大表示功能障礙越嚴重[9]。(4)骨密度:分別于治療前和治療后1、3、6個月采用Discovery WA型骨密度儀(美國Hologic公司)于股骨頸處測量骨密度。(5)骨代謝指標:采集2組治療前以及治療1、3、6個月時空腹外周靜脈血3 mL,以3000 r/min離心15 min后取上清備用,采用雙抗體夾心法(試劑盒購自上海江萊生物技術有限公司)檢測骨堿性磷酸酶(BALP)、Ⅰ 型前膠原N-端前肽(PINP)和膠原羧基端肽β特殊序列(β-CTX)水平。(6)不良反應:每月復查時評估不良反應發生情況。

2 結果

2.1 2組臨床療效比較 觀察組治療6個月時優良率明顯高于對照組(P<0.05),2組有效率差異無統計學意義(P>0.05),見表1。

2.2 2組治療前后Cobb角比較 2組治療1、3、6個月時Cobb角均明顯低于治療前(F時間=462.989,P時間<0.001),2組間比較差異均無統計學意義(F組間=0.776,P組間=0.379),時間與治療方案無交互效應(F交互=0.597,P交互=0.617)。見表2。

表2 2組治療前后Cobb角比較

2.3 2組治療前后ODI比較 2組治療1、3、6個月時ODI均明顯低于治療前(F時間=962.076,P時間<0.001),且觀察組治療6個月時ODI低于對照組,差異有統計學意義(F組間=4.031,P組間=0.037),2組時間與治療方案有交互效應(F交互=3.689,P交互=0.046)。見表3。

2.4 2組治療前后骨密度比較 2組治療3、6個月時骨密度均明顯高于治療前(F時間=21.189,P時間<0.001),觀察組治療6個月時骨密度高于對照組(F組間=8.258,P組間=0.004),差異有統計學意義(P<0.05),2組時間與治療方案有交互效應(F交互=3.754,P交互=0.042)。見表4。

表4 2組治療前后骨密度比較

2.5 2組治療前后骨代謝指標比較 與治療前相比,2組治療1、3、6個月時BALP(F時間=96.023,P時間<0.001)和PINP(F時間=166.901,P時間<0.001)水平均明顯升高(P<0.05),β-CTX(F時間=149.503,P時間<0.001)水平均明顯降低(P<0.05),且觀察組治療后BALP(F組間=14.477,P組間<0.001)和PINP(F組間=22.659,P組間<0.001)水平高于對照組,時間和治療方案對BALP(F交互=6.502,P交互<0.001)和PINP(F交互=6.177,P交互<0.001)有交互效應;觀察組β-CTX與對照組比較,差異無統計學意義(F組間=1.243,P組間=0.098),時間和治療方案對β-CTX無交互效應(F交互=0.087,P交互=0.967),見表5。

表5 2組治療前后骨代謝指標比較

2.6 2組不良反應比較 2組治療期間均無不良反應發生。

3 討論

隨著我國人口老齡化程度的加重,骨質疏松性骨折逐漸成為威脅人們健康的重要公共衛生問題,且治療后骨折再發生率高,因此需開展全面綜合治療,包括抗骨質疏松、康復訓練、疼痛管理以及飲食支持等[10]。目前常用抗骨質疏松藥物大致可分為促進骨形成和抑制骨吸收兩類,其中后者包括鈣劑、維生素D及其活性代謝產物和雙膦酸鹽等,藥物治療可緩解骨質疏松病情進展并促進骨折愈合[11]。

骨化三醇為維生素D羥化代謝產物,生物學功能與常規維生素D一致,且無需活化即可與靶器官作用,有利于促進鈣、磷吸收并提升其利用水平,參與骨代謝調節[12]。既往研究表明,骨化三醇對骨代謝的調節涉及BMP-2/SMAD/Runx2[13]、Wnt/β-catenin[14]以及PI3K/AKT[15]等多種信號通路,既可促進破骨細胞成熟,增強骨質吸收和骨礦物質溶解,還能促進間充質干細胞(MSCs)向成骨細胞分化并提升其活性,有利于骨鹽沉著和新骨形成。王皓等[16]建立大鼠脛骨骨折模型進行研究,結果顯示,骨化三醇可改善新生骨痂骨密度和微結構,從而促進骨折愈合。本研究結果顯示,觀察組治療6個月時有效率為90.57%,優良率為73.58%,表明骨化三醇可改善病人疼痛、步態和運動障礙,提升日常生活能力,與對照組相比具有明顯優勢。PKP治療OVCF有利于重建骨折椎體高度和脊柱生理彎曲,操作難度低且術后并發癥少,但無法緩解骨質疏松病情,術后采用骨化三醇等藥物治療可促進骨形成,從而促進骨折愈合,同時還能改善骨代謝,改善骨質疏松造成的疼痛或運動障礙等癥狀。此外,本研究結果顯示,2組治療6個月時ODI明顯降低,且觀察組ODI明顯低于對照組,表明OVCF病人PKP術后應用骨化三醇治療有利于減輕脊柱功能障礙,提升日常生活能力,其原因不僅與骨折愈合有關,還與病人骨質疏松獲得有效控制密切相關。

骨量丟失和骨密度降低是骨質疏松病人發生骨折的重要因素,因此,PKP術后需要應用藥物改善骨代謝,增加骨密度。本研究結果顯示,2組治療6個月時骨密度均明顯增加,且觀察組骨密度顯著高于對照組,表明在鈣劑和阿侖膦酸基礎上加用骨化三醇能更進一步改善OVCF病人骨代謝并增加骨密度,與Liao等[17]報道結果存在一定差異,其原因可能與兩者研究對象不同,年齡、體質量指數和鈣攝入情況等基線資料均可能影響骨密度有關。同時,本研究分析了2組骨代謝指標,結果顯示:與治療前相比,治療1、3、6個月時BALP和PINP水平呈上升趨勢,β-CTX水平呈下降趨勢。BALP可促進磷酸鹽水解和骨礦化,其表達水平與成骨細胞活性關系密切[18]。PINP和β-CTX分別為Ⅰ型膠原合成和分解過程中的產物,PINP表達增加意味著Ⅰ型膠原合成增多,有利于骨形成[19];β-CTX表達下降則提示骨吸收活動減弱,有利于骨形成和骨折愈合[20]。本研究中2組治療6個月時血清β-CTX水平無明顯差異,提示阿侖膦酸用于OVCF病人PKP術后治療可有效抑制破骨細胞活性,減少骨吸收,對增加骨密度具有積極作用,加用骨化三醇治療對該效果的影響較小。此外,本研究中觀察組治療1、3、6個月時BALP和PINP水平均高于對照組,表明骨化三醇可提升成骨細胞活性,其通過抑制骨吸收和促進骨形成來增加骨密度,有利于進一步提升療效。

綜上所述,OVCF病人PKP術后加用骨化三醇進行治療具有良好效果,有利于改善骨代謝并增加骨密度,對促進骨折愈合、改善脊柱功能和提升日常生活能力具有積極作用。