Como te indiqué dentro de preg_replace usa mb_strtoupper. Algo como
Código PHP:
Ver original<?php
$str = 'Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.
Integer id porta lacus. Fusce placerat tempus mi, ornare
adipiscing velit consectetur nec. Etiam eleifend feugiat nunc
et posuere. Aenean vehicula, odio vel suscipit rhoncus,
lectus urna aliquam lacus, a cursus felis ligula adipiscing
quam. Curabitur vitae tellus felis, congue suscipit dolor.
Quisque non felis augue, pharetra varius risus. Phasellus
tincidunt ipsum orci, fermentum tincidunt diam.';