天璣骨科機器人輔助微創經皮通道螺釘固定治療骨盆骨折的療效分析

張計超 馮東亮 崔冰 李慧 寧宇

河南漯河市骨科醫院 漯河 462000

人體骨盆為骶骨、恥骨、坐骨、髂骨相連形成的環形結構,承擔支撐脊柱、傳遞軀干重量的生理作用[1]。因高空跌落、交通事故等高能量外傷發生骨盆骨折時可導致局部疼痛、活動受限、行動困難等,嚴重影響了患者的生活質量[2]。對骨盆骨折患者,目前臨床常采用經皮通道螺釘固定、內外固定支架、鋼板內固定等手術方式固定,并矯正骨盆骨折,以減輕患者疼痛,預防畸形愈合。其中微創經皮通道螺釘固定因手術創傷輕、固定穩定性強等優勢已在臨床廣泛應用[3]。但術中螺釘置入位置需要手術醫師根據術中透視不同的特殊投照位置決定,操作過程中需要反復透視調整導針位置,不僅醫患放射線的接觸時間長,并且有可能損傷血管神經等軟組織,增加術后并發癥風險[4]。近年來,隨著醫療科技的發展和完善,機器人輔助骨科微創手術在臨床開展。本研究對收治的19例骨盆骨折患者采用天璣骨科機器人輔助微創經皮通道螺釘固定術,現對其應用效果分析如下。

1 資料與方法

1.1一般資料回顧性分析2021-01—2022-09我院收治的19例(29枚螺釘)行手術治療骨盆骨折患者的臨床資料。均采取天璣骨科機器人輔助微創經皮通道螺釘固定術。男12例,女7例;年齡(53.42±6.63)歲(范圍:26～68歲)。BMI(22.37±1.13)kg/m2(范圍:18.82～25.76 kg/m2)。高處墜落9例,交通事故7例,摔倒2例,暴力傷1例。旋轉不穩定型8例,垂直不穩定型11例。骨折至手術時間(5.23±1.08)d(范圍:3～10 d)。手術指征:(1)均依據外傷史、X線片及CT三維重建檢查結果確診為新鮮外傷性骨盆骨折[5]。(2)經術前、術中牽引或復位架復位,骨折移位明顯改善,符合經皮通道螺釘固定手術應用指征[6]。(3)無嚴重內科系統疾病,對手術耐受性及依從性良好。本研究已獲院倫理委員會審批,患者及其家屬均簽署知情同意書。

1.2方法全身麻醉,患者仰臥,保持伸直上肢、下肢與牽引設備相連姿勢。常規消毒、鋪巾。使用一次性無菌套罩包裹天璣骨科機器人機械臂,在健側髂前上棘處安裝示蹤器,應用C型臂X線機采集系統掃描骨折復位后的骨盆標準出口位、入口位、側位像。導入機器人工作站控制軟件,規劃最佳置入路徑和螺釘長度。手術醫師根據骨科機器人機械臂的引導位置,通過機械臂套筒的入針方向,切開皮膚、筋膜,分離肌肉組織后使導針套筒尖端與骨面緊貼并置入導針。透視相應位置圖像以確定導針位置是否滿意。隨后將適宜長度空心螺釘沿導針置入,完成后拔除導針。再次透視以確定螺釘位置是否滿意。操作過程中發現導針及螺釘置入位置或置入角度不當時,需重新操作并透視進行確認,直至滿意。沖洗并縫合切口,使用一次性無菌敷料敷貼切口。術后給予常規抗感染、抗凝藥物。指導患者進行康復訓練,包括擴胸、髖膝關節屈伸、踝泵功能鍛煉運動。1周后輔助下床站立,2～4周輔助下床行走,5～7周輔助部分負重行走,8～10周獨立負重行走。如患者自述不適則適當延后康復鍛煉。出院后,所有患者均進行6個月電話隨訪和定期醫院復查。

1.3觀察指標(1)術中情況:記錄所有患者術中X線透視總時間及調整螺釘次數。(2)術后指標:術后攝取透視圖像,并與骨科機器人模擬圖像進行重合比對,觀察其偏差情況,偏差≤2 mm者歸入螺釘位置滿意率。采用骨折復位Matta評估標準對骨折復位情況進行評估,骨折部位偏離≤1 mm者歸入優,偏離1～3 mm者歸入良,偏離≥3 mm者歸入差[7]。(3)術后6個月采用Majeed骨盆評分(MPS)評價骨盆恢復優良率[8]:包含步態、關節活動范圍等測評項目,共計100分。85～100分為優,70～74分為良,55～69分為中,≤54分為差。優良率為優率、良率之和。

2 結果

19例患者手術過程順利,共置入螺釘29枚,調整次數0次,誤置率為0.00%;螺釘位置滿意29枚(滿意率為100.00%)。術中單枚螺釘X線透視時間(16.28±1.58)s(范圍:13～20 s)。術后隨訪(268.48±23.37)d (范圍:192～337 d),隨訪期間未出現醫源性血管神經損傷、切口感染及愈合不良、內固定物松動或骨折再移位等并發癥。術后6個月依據Majeed骨盆評分標準(MPS)評定療效:優18例、良1例,優良率為100.00%。

3 討論

不穩定型骨盆骨折包括旋轉暴力導致恥骨聯合分離、骨折引起的外翻型骨折、側方擠壓導致后環結構損傷的內翻型骨折,以及縱向暴力導致前后環結構完全損傷的垂直不穩定骨折。此類骨折患者的骨盆處于不穩定狀態,需復位骨折端并進行可靠固定。由于骨盆結構特殊,所以螺釘置入要求精確度高。微創經皮通道螺釘固定術中手術醫師僅根據透視結果徒手完成螺釘置入,無法做到絕對穩定精準地把控導針方向;不同體形患者的骨折形態均不相同,如患者較肥胖或透視困難時,難以避免置針偏離及置釘失誤等風險。置釘位置及入釘方向發生偏差時,不僅易導致螺釘穿出通道,損傷血管神經,固定效果降低,而且可引發骨折部位受力異常或骨盆不穩定,需及時通過透視圖像對置入不當的導針及螺釘位置進行調整。傳統螺釘直徑為7.3 mm,頻繁進行螺釘位置調整可導致異常出血及盆骨骨質改變,影響其穩定性和增加內固定失效的風險[9]。

隨著科技的發展,越來越多的行業已逐漸應用人工智能技術,醫用機器人在外科手術中的應用日趨廣泛。諸多研究在應用天璣骨科機器人輔助微創經皮通道螺釘固定術治療骨盆骨折中總結到其主要優勢為[10-11]:(1)手術過程中的透視結果均由X線照射獲得,天璣骨科機器人輔助下無需反復進行調整操作,可避免反復置釘及透視圖像攝取,顯著減少醫患放射線的接觸次數和時間。(2)天璣骨科機器人可利用光學追蹤系統規劃理想的入釘位置及方向,保證置釘結果與預期相同,并發揮預期受力作用,糾正骨折部位恢復。(3)天璣骨科機器人機械臂輔助可修正醫師操作誤差,降低此類因素引起入針偏離等不良后果的風險。

本研究對19例骨盆骨折患者采用天璣骨科機器人輔助微創經皮通道螺釘固定術,結果顯示:19例患者共置入螺釘29枚,均一次置入成功,未進行調整,位置滿意率為100.00%。術中單枚螺釘X線透視時間(16.28±1.58)s(范圍:13～20 s),患者術后均獲隨訪(268.48±23.37)d (范圍:192～337 d)。隨訪期間未出現醫源性血管神經損傷、切口感染及愈合不良、內固定物松動或骨折再移位等并發癥。術后6個月依據MPS評分標準評定療效,優18例、良1例,優良率為100.00%。表明經天璣骨科機器人輔助置入螺釘的精準度極高,與黃俊鋒[12]、李燦輝[13]等的研究結果一致。其原因在于:(1)天璣骨科機器人根據光學跟蹤系統采集圖像對置入點、進釘方向、進釘長度均行模擬規劃,可避免患者體形對置釘操作的干擾。(2)天璣骨科機器人具有人機協同運動功能,可輔助手術醫師手部動作,由醫師肉眼進行粗定位,機械臂輔助完成精準定位,及時阻止呼吸、抖動引起的入釘偏差,有助于提升精準度[14]。(3)天璣骨科機器人可根據患者骨盆形態完善術前規劃,保證置入螺釘發揮支撐作用,避免愈合過程中骨盆受力不均導致的不良預后。

由于天璣骨科機器人治療費用昂貴,本研究存在樣本量少等不足,而且為回顧性研究、隨訪時間較短。故今后需逐漸擴大樣本量,開展前瞻性、多中心隨機對照研究,為天璣骨科機器人的應用效果提供理論及數據支持。

綜上所述,應用天璣骨科機器人輔助微創經皮通道螺釘固定治療骨盆骨折患者,術中骨盆骨折螺釘置入精準度高、醫患放射線的接觸時間短,并有助于規避并發癥風險和提升預后效果。