機(jī)器人輔助下單側(cè)優(yōu)勢(shì)路與傳統(tǒng)單側(cè)PKP手術(shù)治療骨質(zhì)疏松性壓縮骨折的療效比較

宋旆文，楊昆，董福龍，錢軍，張銀順，李偉，申才良

(安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院脊柱外科，安徽合肥 230022)

骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折( osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF) 常見(jiàn)于老年人[1]，經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(percutaneous kyphoplasty, PKP)能夠快速緩解疼痛，改善后凸畸形，避免臥床并發(fā)癥的發(fā)生，已成為OVCF治療的常見(jiàn)手術(shù)[1]。研究指出，PKP的單側(cè)穿刺能夠獲得與雙側(cè)穿刺同樣的療效，但前者創(chuàng)傷更小、手術(shù)時(shí)間更短、透視更少；然而，單側(cè)穿刺對(duì)于技術(shù)要求高，尤其是對(duì)于椎弓根較小、骨折壓縮嚴(yán)重或存在脊柱畸形的患者，難以保證穿刺精準(zhǔn)到達(dá)椎體中，造成骨折椎體強(qiáng)度和剛性的分布不均，術(shù)后易殘留腰背部疼痛，甚至再骨折[2-4]。近年來(lái)，骨科機(jī)器人輔助導(dǎo)航技術(shù)已成功應(yīng)用于椎弓根螺釘置入手術(shù)中，具有更好的精準(zhǔn)性、更短的學(xué)習(xí)曲線[5]。那么，利用機(jī)器人輔助導(dǎo)航是否能夠應(yīng)用于OVCF的單側(cè)PKP穿刺中？為此，，本研究納入2019年6月～2020年9月擬接受PKP治療的40例OVCF患者作者研究對(duì)象，分別采用天璣骨科機(jī)器人和傳統(tǒng)徒手穿刺進(jìn)行單側(cè)穿刺PKP，并針對(duì)其透視次數(shù)、切口長(zhǎng)度、疼痛評(píng)分和精準(zhǔn)性進(jìn)行比較，評(píng)估機(jī)器人輔助單側(cè)PKP穿刺的療效和可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

40例中，男6例，女34例，平均年齡73.025歲。將此40例患者隨機(jī)分配至傳統(tǒng)單側(cè)穿刺PKP組20例(傳統(tǒng)組)和機(jī)器人輔助單側(cè)穿刺PKP組20例(機(jī)器人組)。.納入標(biāo)準(zhǔn)：胸腰椎OVCF，需行PKP治療者。排除標(biāo)準(zhǔn)：椎弓根存在變異；存在明顯的脊柱畸形；骨折壓縮超過(guò)2/3；骨折椎體數(shù)≥2個(gè)；合并其他并發(fā)癥無(wú)法耐受手術(shù)患者。

1.2 手術(shù)方法

傳統(tǒng)單側(cè)PKP主要通過(guò)椎弓根外側(cè)途徑置入工作通道，具體步驟參考文獻(xiàn)[6]的報(bào)道。機(jī)器人輔助單側(cè)PKP手術(shù)步驟主要參照天璣機(jī)器人使用說(shuō)明，大致步驟如下(圖1)：患者麻醉后取俯臥位，安放示蹤器后，術(shù)中行骨折椎體CT薄層掃描，并將數(shù)據(jù)導(dǎo)入天璣機(jī)器人工作站，生成三維圖像，于橫斷面、冠狀面及矢狀面確定穿刺進(jìn)針點(diǎn)及方向，確保穿刺遠(yuǎn)端達(dá)到椎體前1/2～1/3時(shí)已位于骨折椎體中線部位。完成規(guī)劃后，按照機(jī)器人導(dǎo)航輔助自動(dòng)運(yùn)行至指定軌跡位置，順機(jī)器人通道切開(kāi)皮膚，置入導(dǎo)針，C臂透視確認(rèn)導(dǎo)針位置無(wú)誤后，安放PKP工作套筒，再次C臂確認(rèn)工作套筒位置及深度。經(jīng)鉆頭于骨折椎體經(jīng)一步擴(kuò)寬通道，防止球囊撐開(kāi)，注入骨水泥。

1.3 觀察指標(biāo)

①骨水泥充填面積占比：術(shù)后第1天行X線檢查，獲取標(biāo)準(zhǔn)正位片。利用Photoshop截取骨折椎體，依據(jù)椎體中線，將骨折椎體分割為穿刺側(cè)和非穿刺側(cè)，之后將圖片分別導(dǎo)入Image J軟件,計(jì)算各自骨水泥充填面積，分別計(jì)算3次，取平均值。穿刺側(cè)骨水泥充填面積占比=穿刺側(cè)骨水泥面積/(穿刺+非穿刺側(cè))×100%, 非穿刺側(cè)骨水泥充填面積占比=非穿刺側(cè)骨水泥面積/(穿刺+非穿刺側(cè))×100%。②VAS評(píng)分：分別于術(shù)前、術(shù)后第3天、1個(gè)月和3個(gè)月，由2名脊柱外科醫(yī)生對(duì)患者進(jìn)行VAS評(píng)分，取平均值。為避免信息偏倚，所有受試者均采用盲法，評(píng)估和測(cè)量者對(duì)其所屬分組均不知曉。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

由圖1-2可見(jiàn)，兩組單側(cè)PKP手術(shù)均能顯著改善患者VAS評(píng)分，在術(shù)后3 d和3個(gè)月時(shí)，機(jī)器人組的VAS評(píng)分顯著低于傳統(tǒng)組(P<0.05)；但在術(shù)后1個(gè)月時(shí)，兩組間VAS評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。相比傳統(tǒng)單側(cè)PKP，機(jī)器人輔助能夠顯著減少切口長(zhǎng)度(P<0.001)、X線透視次數(shù)(P<0.001)，增加非穿刺側(cè)(即穿刺對(duì)側(cè))的骨水泥充填量(P<0.001)，上述差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。雖然機(jī)器人組總穿刺時(shí)間(從皮膚切開(kāi)至工作套筒放置完成的時(shí)間)顯著多于傳統(tǒng)組(P<0.001)，但若僅計(jì)算機(jī)器人的單純穿刺時(shí)間(從切皮膚至工作套筒置入的時(shí)間)，則顯著少于傳統(tǒng)組(P<0.001)。

圖1 兩組患者的圍手術(shù)期各項(xiàng)指標(biāo)比較(P>0.05; *P<0.05; **P<0.001; ***P<0.0001)

圖2 兩組骨水泥填充情況比較

3 討論

PKP是目前對(duì)于治療OVCF的理想微創(chuàng)手術(shù)，本研究中證實(shí)，無(wú)論是傳統(tǒng)組還是機(jī)器人組，單側(cè)穿刺PKP術(shù)后的VAS評(píng)分均明顯下降，證實(shí)了單側(cè)穿刺PKP手術(shù)的有效性，這一結(jié)論與申勇等[3]和李亮等[4]的研究結(jié)論一致。但在分組比較中，機(jī)器人組術(shù)后3 d的VAS評(píng)分優(yōu)于普通穿刺組。考慮原因，可能是由于傳統(tǒng)組的切口長(zhǎng)度明顯大于機(jī)器人組，導(dǎo)致術(shù)后早期的切口疼痛更為明顯。同時(shí)，傳統(tǒng)穿刺在術(shù)中有時(shí)因穿刺點(diǎn)常無(wú)法一次精準(zhǔn)定位，部分患者由于椎弓根較窄，使得穿刺無(wú)法達(dá)到椎體中部，常需要進(jìn)行多次調(diào)整，造成穿刺點(diǎn)周圍關(guān)節(jié)囊、軟組織及骨性的損傷增加。這一點(diǎn)，從兩組患者的術(shù)中X線透視次數(shù)對(duì)比中，也可得出佐證。而機(jī)器人組利用三維成像和導(dǎo)航輔助系統(tǒng)，可以確保穿刺后套管遠(yuǎn)端靠近椎體中央部分，對(duì)周圍組織造成的損傷較小。術(shù)后3個(gè)月時(shí)，機(jī)器人組的VAS評(píng)分也顯著低于傳統(tǒng)組，考慮其主要原因，是由于機(jī)器人組的骨水泥充填分布更加均勻，而傳統(tǒng)組單邊穿刺填充骨水泥時(shí)，相對(duì)偏向于穿刺側(cè)填充，造成椎體剛度強(qiáng)度分布不均勻所致。既往研究也發(fā)現(xiàn)，如果單側(cè)穿刺PKP的骨水泥球囊充填完全偏于一側(cè)，會(huì)造成椎體剛度和強(qiáng)度分布不均，可能會(huì)導(dǎo)致再發(fā)椎體骨折、醫(yī)源頭性脊柱側(cè)彎，造成術(shù)后慢性腰痛[7,8]。Liebschner等[9]也認(rèn)為，單側(cè)穿刺尤其是當(dāng)骨水泥充填不均衡時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致力學(xué)偏轉(zhuǎn)，影響整體強(qiáng)度。陳柏齡等[7]指出，單側(cè)穿刺若充填超過(guò)中線，則兩側(cè)椎體均可獲得顯著強(qiáng)化。本研究通過(guò)對(duì)比穿刺側(cè)和非穿刺側(cè)骨水泥充填面積發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人輔助PKP的非穿刺側(cè)面積明顯高于傳統(tǒng)組，說(shuō)明機(jī)器人輔助下穿刺更接近于中央，骨水泥充填更易達(dá)到非穿刺側(cè)。

精準(zhǔn)、個(gè)體化的微創(chuàng)治療已成為外科手術(shù)的趨勢(shì)，骨科手術(shù)機(jī)器人因其穩(wěn)定性強(qiáng)、精準(zhǔn)度高、操作簡(jiǎn)單便捷、學(xué)習(xí)曲線短等優(yōu)勢(shì)，被脊柱外科醫(yī)生所青睞。Pechlivanis等[10]和Vardiman等[11]采用機(jī)器人輔助置入椎弓釘，其準(zhǔn)確率超過(guò)90%。Vardiman等[11]更進(jìn)一步指出，在機(jī)器人輔助下，操作醫(yī)生的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)對(duì)準(zhǔn)確率影響較小，說(shuō)明機(jī)器人輔助的學(xué)習(xí)曲線較短，缺乏經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生也能夠很快掌握。隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合三維成像及輔助導(dǎo)航技術(shù)在機(jī)器人輔助系統(tǒng)下的應(yīng)用，其能夠更好地做到精準(zhǔn)化、自動(dòng)化、安全化的治療。

綜上所述，本研究認(rèn)為，機(jī)器人輔助下單側(cè)PKP治療OVCF能夠更加精準(zhǔn)地確保骨水泥的填充，使其更均衡地分布于骨折椎體，減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生，是一種精準(zhǔn)、安全有效的操作。