骨科機(jī)器人手術(shù)治療胸腰椎壓縮性骨折

吳滄陸 李展振 張海存 周瑞

脊柱骨折由于車禍、高處墜落等高能量損傷，導(dǎo)致骨折發(fā)生率逐年升高，其中胸腰椎骨折約占脊柱骨折的50%，是創(chuàng)傷骨科的研究熱點(diǎn)［1］。后路椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)是主要治療方式，但是傳統(tǒng)后路切開復(fù)位內(nèi)固定需剝離腰背肌，創(chuàng)傷大，術(shù)后易引起慢性疼痛［2］。此外椎弓根置釘技術(shù)參差不齊，置釘位置不準(zhǔn)確，導(dǎo)致傷椎復(fù)位不理想且容易損傷血管神經(jīng)。文獻(xiàn)報(bào)道，徒手置釘法的椎弓根螺釘準(zhǔn)確率僅為68.1%，由置釘位置引起的并發(fā)癥高達(dá)16.1%［3］。椎弓根螺釘置釘準(zhǔn)確性對手術(shù)成功與否至關(guān)重要。隨著數(shù)字化、智能化導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人輔助下置入椎弓根螺釘開辟了一種新思路。本研究旨在探索骨科機(jī)器人手術(shù)治療胸腰椎壓縮性骨折中的臨床療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料 自2015年9月至2016年9月將本院收治的84例單純胸腰椎壓縮性骨折患者，按照手術(shù)方式分為觀察組（42例，骨科機(jī)器人手術(shù)治療胸腰椎壓縮性骨折）與對照組（42例，傳統(tǒng)置釘內(nèi)固定）。兩組患者基本情況、損傷節(jié)段、基礎(chǔ)疾病等差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。納入標(biāo)準(zhǔn)：均為單純胸腰椎壓縮性骨折；符合椎弓根螺釘內(nèi)固定的手術(shù)指征；年齡18～65歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并神經(jīng)損傷；重度骨質(zhì)疏松患者；椎管占位達(dá)到椎管矢狀徑＞30%；存在嚴(yán)重凝血功能障礙；合并嚴(yán)重的系統(tǒng)性疾病。

表1 兩組患者基本情況比較（n）

1.2 治療方法 完善MRI、CT、DR等影像學(xué)檢查及其他輔助檢查，明確骨折及神經(jīng)損傷程度；囑患者強(qiáng)制臥床，采用止痛、消腫等對癥治療。全身麻醉，俯臥位。將脊柱示蹤器固定于骨折節(jié)段臨近上位棘突的皮膚表面，無菌保護(hù)套膜將骨科機(jī)器人臂隔離，安裝機(jī)器臂上的定位標(biāo)尺。將機(jī)器臂末端的定位標(biāo)尺定位于傷椎標(biāo)記點(diǎn)，利用C型臂X線機(jī)熒屏透視傷椎及標(biāo)記點(diǎn)，確定≥4枚標(biāo)記點(diǎn)在透視視野內(nèi)，行天璣骨科機(jī)器人三維成像掃描，獲取手術(shù)節(jié)段的三維影像。根據(jù)三維圖像進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃，確定椎弓根螺釘?shù)闹萌肼窂健⑦M(jìn)針點(diǎn)、進(jìn)針角度，確保螺釘與椎板平行。螺釘應(yīng)距離椎體前緣骨皮質(zhì)3～5mm，依據(jù)測量的椎弓根直徑選擇合適的螺釘。按照規(guī)劃路徑，取下機(jī)器臂上定位標(biāo)尺，換上導(dǎo)向器，移動(dòng)機(jī)器臂末端至傷椎邊緣，使機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)微調(diào)，直至導(dǎo)向器與預(yù)定位置達(dá)到0.4mm范圍內(nèi)方可停止。插入鈍性工作套筒，切開皮膚及皮下筋膜約1.5cm，將工作套筒直達(dá)脊柱骨性部分。再次檢測工作套筒實(shí)際與規(guī)劃路徑的偏離范圍，若處于安全范圍內(nèi)（0.4mm），方可使用電鉆依次植入6枚導(dǎo)針（深度30mm）。C型臂X線機(jī)熒屏透視導(dǎo)針位置（也可術(shù)中再次進(jìn)行三維掃描），檢驗(yàn)導(dǎo)針位置與規(guī)劃是否一致，確定位置無誤。沿導(dǎo)針進(jìn)行擴(kuò)孔、開口器開口、絲攻加深，沿導(dǎo)針擰入規(guī)劃好的椎弓根螺釘至相應(yīng)深度。依據(jù)術(shù)前測量后凸角度，從最下枚螺釘長尾槽內(nèi)進(jìn)行植入預(yù)彎棒并撐開鎖緊、螺釘長尾。C型臂X線機(jī)行正側(cè)位透視，位置確認(rèn)無誤，沖洗縫合傷口。對照組：全身麻醉，俯臥位。C型臂X線機(jī)熒屏透視下確定傷椎位置，畫線標(biāo)識(shí)，消毒、鋪巾。采用后正中入路，以傷椎為中心做縱行切口，依次切開皮膚、皮下組織、筋膜直達(dá)棘突，以撐開器將軟組織分向兩側(cè)，用電刀和骨剝沿骨膜下將肌肉與椎體后部骨性結(jié)構(gòu)剝離。采用橫突定位或人字棘定位法確定椎弓根位置，置入椎弓根釘。安裝連桿，撐開復(fù)位，鎖緊尾帽，充分恢復(fù)椎體前緣塌陷高度。大量生理鹽水沖洗創(chuàng)腔，放置無菌負(fù)壓引流管1根另戳孔引出，逐層縫合。所有患者術(shù)后預(yù)防性應(yīng)用抗生素48h，引流管和尿管于隔天拔除。術(shù)后24h內(nèi)鼓勵(lì)患者行腰背肌收縮鍛煉。傷口12d拆線，3周后可佩帶胸腰椎護(hù)具下地行走鍛煉，3個(gè)月后方可取下護(hù)具。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo) 對比兩組患者手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量，CT掃描評(píng)價(jià)置釘準(zhǔn)確率，其中置釘準(zhǔn)確率=0級(jí)螺釘數(shù)量/椎弓根螺釘總數(shù)量×100%。CT掃描置釘分級(jí)評(píng)價(jià)方法見表2。記錄術(shù)后1年、2年Cobb角度，椎體前緣壓縮程度及VAS評(píng)分情況。矢狀面 Cobb 角測量以及計(jì)算方法：于患者側(cè)位片分別做傷椎下位椎體下終板線及傷椎上位椎體上終板線的垂線，垂線交角即為 Cobb 角。椎體前緣壓縮程度測量方法：于側(cè)位片上分別做上下終版的平行線，測量兩線間的垂直距離。VAS 疼痛評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：無痛，0分；輕微疼痛，1～3分；疼痛感較強(qiáng)且對患者睡眠造成影響，未超出患者耐受度，4～6分；疼痛感強(qiáng)烈且嚴(yán)重影響患者睡眠以及食欲，超出患者耐受度，7～10分。

表2 CT掃描置釘分級(jí)評(píng)價(jià)方法

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以（x±s）表示，組間比較采取t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者圍手術(shù)期相關(guān)指標(biāo) 見表3。

表3 兩組患者圍手術(shù)期相關(guān)指標(biāo)（x±s）

2.2 兩組患者術(shù)后1年、2年影像學(xué)參數(shù)變化 見表4。

表4 兩組患者術(shù)后1年、2年影像學(xué)參數(shù)變化（x±s）

2.3 兩組患者VAS評(píng)分及并發(fā)癥情況 術(shù)后1年、2年隨訪，觀察組VAS評(píng)分為（3.15±1.14）分、（2.84±0.94）分，與對照組（3.61±1.43）分、（2.79±1.03）分相比，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.67，P=0.31；t=0.47，P=0.52）。兩組患者隨訪期間均未出現(xiàn)斷釘、斷棒、退釘及螺釘松動(dòng)等情況。

3 討論

目前，后路椎弓根螺釘內(nèi)固定在單純胸腰椎骨折治療中已經(jīng)普遍應(yīng)用，傳統(tǒng)開放內(nèi)固定手術(shù)常需要?jiǎng)冸x腰背肌，暴露關(guān)節(jié)突及椎弓根進(jìn)針點(diǎn)。有學(xué)者認(rèn)為，椎旁肌肉及脊神經(jīng)后支損傷可導(dǎo)致背部深層肌肉組織失神經(jīng)營養(yǎng)，最終出現(xiàn)術(shù)后疼痛［4］。傳統(tǒng)后入路手術(shù)對多裂肌損傷較重，不利于患者早期功能康復(fù)，如果能夠減少多裂肌的剝離并且保留其位于棘突的起點(diǎn)，則術(shù)后瘢痕小，同時(shí)可有效減少術(shù)后腰背痛的發(fā)生率［5］。經(jīng)皮微創(chuàng)椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)后患者血清C反應(yīng)蛋白水平及肌酸激酶活性均高于開放手術(shù)。微創(chuàng)椎弓根螺釘內(nèi)固定治療胸腰椎骨折操作簡便、創(chuàng)傷小、出血少、恢復(fù)快、術(shù)后疼痛少。

傳統(tǒng)經(jīng)皮微創(chuàng)或者開放手術(shù)治療胸腰椎骨折均通過肌間隙入路進(jìn)行手術(shù)，術(shù)中均為徒手置釘，存在置釘準(zhǔn)確率差、重復(fù)置釘、螺釘長度和粗細(xì)無法達(dá)到最大量化，傷椎上下椎體椎弓根螺釘置釘與終板不平行等不足。若傷椎置釘未在椎體骨折線處則術(shù)中復(fù)位不理想，后期存在椎體塌陷率高、后凸畸形成角進(jìn)一步增大等弊端［6］。有學(xué)者指出，傷椎受傷椎體兩側(cè)塌陷程度不同，同時(shí)傷椎多存在旋轉(zhuǎn)或側(cè)彎，使得傷椎椎弓根路徑改變，徒手置釘失誤率顯著增加。骨科機(jī)器人是預(yù)先依據(jù)三維成像，設(shè)計(jì)置釘方案達(dá)到置釘精準(zhǔn)、無重復(fù)置釘，精準(zhǔn)穿刺，誤差在0.1～0.3mm，術(shù)中可以實(shí)時(shí)監(jiān)測導(dǎo)針偏差參數(shù)［7］。有學(xué)者指出，骨科機(jī)器人理論上可以完美達(dá)到傷椎上下椎體椎弓根螺釘置釘與終板平行、允許傷椎置釘于骨折斷端（斜置釘）［8］。更重要的是術(shù)前即可預(yù)判每一枚椎弓根螺釘?shù)囊?guī)格，即粗細(xì)、長度都可以依據(jù)三維掃描數(shù)據(jù)達(dá)到個(gè)體化、精準(zhǔn)化，使置釘?shù)拈L度達(dá)最長、螺紋最粗，把持力最強(qiáng)，后期塌陷率更低，對骨折復(fù)位及維持復(fù)位的效果最好。最后，導(dǎo)航機(jī)器人是定位導(dǎo)航下置入導(dǎo)針，沿導(dǎo)針進(jìn)行鈍性分離肌間隙，到達(dá)進(jìn)針點(diǎn)，對豎脊肌、多裂肌及骨性結(jié)構(gòu)損傷更小，脊柱穩(wěn)定性更高，術(shù)后恢復(fù)時(shí)間更短，可更早的下地活動(dòng)。