腰大肌-腰椎指數與老年髖部骨折術后并發癥風險的關系

常德海,杜廣哲,郭二鵬,侯作寶,康萬年,徐 砜

髖部骨折在老年人中很常見,通過手術治療,以促進骨折愈合并縮短病程[1]。然而,老年患者骨科手術后并發癥的風險很高[2],因此,預防此類并發癥是一個值得研究的領域。特別是老年人群代謝減慢、飲食和活動量降低、體質因素可能正在成為老年人群從某些應激事件中恢復生理儲備的有用預測指標[2-4]?；诜派鋵W線片測量的肌少癥被提議可作為虛弱的替代指標,如測定腰大肌-腰椎指數(psoas-to-lumbar vertebral index,PLVI)被認為是核心肌群肌少癥的一種簡單易行的測量指標[5,6]。在心血管手術[5]和胸外科手術[6]中,PLVI與老年患者手術結果之間的關系已有報道,然而,肌少癥對需要髖部骨折手術的老年患者的影響尚未完全確定。本研究旨在評估在接受髖部骨折手術的老年患者中,基于雙能X線吸收測定法(dual energy X-ray absorptiometry,DXA)確定的PLVI與術后并發癥間的關系。

1 對象與方法

1.1 對象 選取2016-03至2020-12在我院骨科行髖部骨折手術(包括內固定術和關節置換術)的老年患者進行研究。納入標準:(1)≥60歲;(2)診斷為股骨頸骨折或股骨轉子間骨折[7];(3)CT檢查結果完整;(4)在重復分析同一患者的病例中,只分析最近的數據。排除標準:(1)既往有骨折史;(2)嚴重腎功能不全[腎小球濾過率估算值<15 ml/(min·1.73 m2)]或惡性腫瘤;(3)多發性骨折(非單純骨折),其L4水平的橫切面無法通過計算機斷層掃描(CT)確定;或腰椎或腰大肌的橫切面積無法測量;(4)接受兩次或多次骨科手術;(5)臨床病歷不完整、缺失或無法獲得術前CT圖像;手術記錄不完整或術后未得到隨訪。在接受髖部骨折手術的875例老年患者中,根據研究標準排除了189例,共有686例被納入本研究。研究方案已獲本院院校審查委員會的批準,所有方案均按照《赫爾辛基宣言》進行。根據機構審查委員會的規定,由于本調查不包括任何患者干預或直接接觸患者,因此不需要患者提供知情同意。

1.2 方法

1.2.1 測量 根據患者體重調整CT圖像采集參數。在L4椎體緊鄰后部起點的下方測量右側和左側腰大肌橫截面積。為了使身體習性正?；?還記錄了L4椎體的橫截面積(圖1)。計算每個患者的PLVI。PLVI定義為左右腰大肌平均橫截面積和L4椎體面積之間的比值[5,6,8]。由于男性和女性肌肉含量和椎體解剖都有一定差異,因此參考Ebbeling等[5],根據男性和女性PLVI中位值將患者分為兩組(低PLVI組和高PLVI組)。

圖1 計算腰大肌-腰椎指數的典型CT圖像

A. PLVI計算為左右腰大肌(藍色線圈和白色線圈)平均橫截面積和L4椎體面積(紅色線圈)之間的比值; B. 典型的矢狀圖。橫截面圖像是在虛線的水平上獲得的。

1.2.2 一般資料收集 收集了人口統計學和臨床數據,如年齡、性別、體重指數(body mass index,BMI)、合并癥、吸煙史、保險覆蓋范圍、就業狀況、種族/民族、美國麻醉師協會(ASA)分級、受傷機制和骨折類型。此外,臨床數據包括創傷嚴重度評分(injury severity score,ISS)、重癥監護室住院時間、呼吸機使用時長、住院時間。低白蛋白血癥定義為血清白蛋白(albumin,ALB)<35 g/L。超重/肥胖定義為體重指數>24.0 kg/m2[9]。傷口并發癥的發生率,包括傷口裂開和傷口感染,從住院和門診的電子病歷中檢索。

1.2.3 研究終點 主要觀察結局指標為手術后6個月內發生的任何并發癥(包括愈合不良、譫妄、肺炎、尿路感染、深靜脈血栓、心力衰竭、呼吸衰竭、膿毒癥)。次要研究終點還包括調查PLVI與老年髖部骨折手術患者1年和總死亡率的關系。并發癥診斷標準:(1)隨訪期間出現持續疼痛、化膿性滲出物,并伴有發熱、寒戰等癥狀,則視為愈合不良;(2)根據譫妄評估方法中文版,得分≥20分則診斷為譫妄[10];(3)根據臨床癥狀以及胸部X線片顯示空域混濁、肺葉實變或間質混濁,診斷為肺炎;(4)出現發熱、尿頻、排尿困難、恥骨上壓痛、肋-脊椎角疼痛/壓痛以及尿培養菌落數>104個/ml或者白細胞酯酶和(或)硝酸鹽檢測呈陽性,則診斷為尿路感染;(5)彩色多普勒超聲檢查根據ACCP指南診斷深靜脈血栓[11];(6)根據臨床表現和輔助檢查(如左室射血分數<45%)診斷為心力衰竭;(7)呼吸衰竭定義為患者出現氣促加重、呼吸困難、發紺、躁動等,未吸氧條件下PaO2<60 mmHg或伴有PCO2>50 mmHg;(8)膿毒癥診斷是基于Sepsis3.0診斷標準[12]。

1.3 統計學處理 采用SPSS 22.0對數據進行統計分析。計數資料以%表示,采用χ2檢驗或Fisher’s精確檢驗。計量資料以中位值[M(Q1,Q3)]表示,兩組間差異采用獨立樣本t檢驗或Mann-Whitney U非參數檢驗。應用多因素Logistic回歸分析并發癥發生的影響因素。采用Kaplan-Meier曲線對兩組(低PLVI組vs.高PLVI組)患者1年病死率和累積總病死率進行評估。Cox比例風險回歸模型用于識別1年的風險因素和總病死率。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組患者基線臨床資料 術后6個月內122例(17.78%)出現并發癥,這部分患者年齡大,ASA 4級患者比例、合并慢性腎臟疾病或冠心病患者比例高,骨折至手術時間間隔以及術后負重時間長,同時術前血清ALB水平和PLVI低(P<0.05,表1)。

表1 老年髖部骨折手術人群的基線特征、圍手術期變量、手術結局

2.2 PLVI與老年患者術后并發癥的關系 本研究觀察到的并發癥包括愈合不良、譫妄、肺炎、尿路感染、深靜脈血栓、心力衰竭、呼吸衰竭、膿毒癥,發生率分別為17.06%、13.41%、11.37%、6.27%、3.35%、1.31%、0.87%、0.15%。將患者分為低PLVI組(n=343)和高PLVI組(n=343)。與高PLVI組相比,低PLVI組患者愈合不良、譫妄、肺炎的發生率高(P<0.05,表2)。

表2 兩組老年髖部骨折手術患者術后并發癥發生率分析 (n;%)

2.3 多因素logistic回歸分析 將術后6個月內發生的并發癥(包括愈合不良、譫妄、肺炎)作為因變量,進一步校正表1中P<0.1的變量,此外,由于內固定術和關節置換術的手術時間、術中失血量、術后負重時間都有差異,故也納入回歸模型,經多因素Logistic回歸分析,合并慢性腎臟疾病、骨折至手術間隔延遲、術前ALB水平降低以及低PLVI都是影響老年患者髖部骨折手術后并發癥發病風險的獨立預測因子(P<0.05,表3)。

表3 多因素logistic回歸分析影響老年髖部骨折手術后6個月內并發癥發病風險的臨床因素

2.4 生存分析 結果發現,術后1年內死亡率為1.46%(10/686);中位隨訪時間為574(377,980)d,隨訪期間累積總死亡率為6.56%(45/686)。在多因素Cox回歸分析中,校正年齡、性別、BMI、飲酒史、吸煙史、合并癥史、手術方式等潛在的危險因素,結果顯示低PLVI與1年病死率無關[危險比(HR):0.248,95% CI:0.053～1.169,P=0.078],但是與總病死率(HR:0.151,95%CI:0.064～0.357,P=0.001)顯著相關。經Kaplan-Meier曲線分析,低PLVI組和高PLVI組患者1年死亡率(2.33%,8/343vs.0.58%,2/343)無統計學差異(log rank=3.641,P=0.056,圖2A),但是低PLVI組患者總病死率高于高PLVI組(11.37%,39/343vs.1.75%,6/343)(log rank=24.610,P<0.001,圖2B)。

圖2 PLVI<中位值和PLVI≥中位值組的Kaplan-Meier生存曲線PLVI. 腰大肌-腰椎指數; A.1年生存率;B.總生存率。

3 討 論

本項研究發現,術前較低的PLVI與髖部骨折手術后愈合不良、譫妄、肺炎的發生風險獨立相關。此外,筆者還報告了在需要髖部骨折手術的老年患者中,術前PLVI與總病死率增高有關。據此,筆者認為PLVI可以為預測老年髖部骨折術后并發癥提供重要信息。

對于老年創傷患者,“虛弱”概念的提出有助于臨床預后,它是老年人各種疾病狀態結果的驅動因素[3]。目前,“虛弱”與骨折手術結局之間的關系沒有得到很好的描述,部分是因為在老年創傷人群中使用傳統指標,例如,日?；顒永щy、步行速度減慢、疲勞、體重減輕等[4],進行“虛弱”評估是不可行的。骨折從本質上來說是不可預測的,因此大多數受傷患者沒有常規指標的基線測量。而且創傷后,傳統指標可能會受到精神狀態改變或無法參加體力活動的限制。尋找不依賴于患者積極參與的客觀替代指標無疑是一種有吸引力的解決方案。

肌肉減少癥是虛弱的替代指標之一,可以通過測量核心肌群大小(如腰大肌)來評估[5-7,13]。腰大肌總面積(total psoas muscle area,TPA)與主動脈瓣置換術的發生率和長期病死率以及開放性腹主動脈瘤修補術的病死率有關[14]。然而,考慮到TPA臨界值可能隨著體型的變化而變化,因此需要調整體型。其他一些研究也提到了PLVI可單獨反映個體身體素質的效能[15,16]。Ebbeling等[5]發現,PLVI可作為核心肌群肌少癥的替代指標,獨立預測老年創傷患者的發生率和病死率。這與本研究結果相近。PLVI反映了核心肌群減少,根據我們的結果,低PLVI與老年髖部骨折手術后并發癥及病死率相關。目前不同研究已將肌少癥確定為外科患者發生率和病死率的獨立危險因素[5,6,17]。Hajibandeh等[17]薈萃分析提示,肌肉減少與死亡率、總并發癥、重癥監護病房護理時間的高風險相關。術后感染,包括肺部感染、尿路感染、膿毒癥等都是骨折手術后死亡的重要原因。本研究發現,術前PLVI在這些結局中起著關鍵作用。

肌肉減少是虛弱的主要組成部分,并且在病因上有相似之處。例如,呼吸肌的力量可以有效地調節咳嗽,以清除呼吸道[18],如果肌肉質量減輕,則更容易發生肺炎。肌少癥也與炎癥引起的免疫系統損害有關[19],骨骼肌被認為是重要的分泌器官,肌細胞可分泌肌動蛋白,并調節免疫系統。例如,肌肉淋巴細胞產生的白細胞介素(Interleukin,IL)-6可刺激抗炎細胞因子,如IL-10和IL-1受體拮抗劑;IL-7與未成熟淋巴細胞的發育和維持有關;IL-15是自然殺傷細胞發育和存活所必需的[20]。這些肌動蛋白的分泌都有助于維持免疫功能。因此,與之前的研究相對應,本研究中低PLVI患者的病死率較高,表明PLVI在某種程度上可作為肌肉減少的替代指標,PLVI降低似乎可以成為預測老年髖部骨折手術后發生率和病死率的候選指標。

此外,術后譫妄在虛弱的老年患者中很常見,與患者住院時間延長、感染風險增加、住院治療和6個月病死率相關[21]。譫妄和肌少癥可能具有相似的病理生理機制和潛在的生物串擾[22]。因為大量研究表明,炎癥介質、活性氧生成、內分泌系統和微血管病變的失調在兩者的病理生理學中都起著關鍵作用[23]。這也解釋了低PLVI組患者術后譫妄發生率較高的原因。在本研究的兩個組中,低PLVI組ALB水平較低,同時CRP水平升高,這也說明了炎癥和營養不良在虛弱的病理生理學中起著重要作用。

總之,術前PLVI可獨立預測老年患者髖部骨折手術后并發癥風險,尤其是愈合不良、譫妄、肺炎的發生風險及死亡率有關。PLVI可能是評估核心肌群減少癥的一種簡單、客觀的方法,有望成為接受髖部骨折手術老年患者的有效預后因子。