天璣機器人輔助股骨頸動力交叉釘系統固定治療中老年股骨頸骨折的近期效果分析

龍玉斌,李一然,陳 偉,賈紅偉,韓寶君,安 明*

(1.河北省保定市第一中心醫院骨三科,河北 保定 071000;2.河北醫科大學第三醫院創傷急救三科,河北 石家莊 050051)

微創手術理念是髖部骨折手術發展的重要方向。機器人輔助導航下的精準置釘可使內固定物固定更為牢固,血運破壞更少,力學支撐更為合理,此種輔助下的手術方式已經逐步在骨科開展[1-3]。目前國內“天璣”第3代骨科機器人已在眾多醫院開展使用,均有不錯效果[4-7]。股骨頸動力交叉釘系統(femoral neck system,FNS)具有創傷小、微創置入、力學穩定性強等優點,目前開展例數逐年增多[8-10]。機器人導航下輔助股骨頸動力交叉釘系統固定治療股骨頸骨折目前國內開展較少。本研究回顧性分析采用“天璣”第3代骨科機器人輔助與傳統透視輔助FNS治療股骨頸骨折的患者資料,探討聯合手術方式治療股骨頸骨折的早期臨床效果。

1 資 料 與 方 法

1.1一般資料 本研究納入2020年1月—2021年6月我院采用“天璣”第3代骨科機器人輔助與傳統透視輔助FNS治療股骨頸骨折的患者72例患者,男性37例,女性35例;年齡45～64歲,中位年齡55歲;左側40例,右側32例;骨折按Garden分型:Ⅲ型40例,Ⅳ型32例;致傷原因:交通傷26例,摔傷30例,墜落傷16例。所有骨折患者均應用牽引床復位行FNS內固定骨折。根據治療方法不同分為觀察組34例和對照組38例,觀察組應用天璣骨科機器人于C臂引導下輔助FNS固定治療,對照組在C臂引導下行FNS固定治療。2組性別、年齡、受傷側別、骨折Garden分型、致傷原因、術前等待時間差異無統計學意義(P>0.05)。具有可比性。見表1。

本研究經保定市第一中心醫院醫學倫理委員會批準通過,所有患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2納入標準與排除標準 納入標準:①受傷1周內的新鮮骨折患者;②年齡45～65周歲;③單側骨頸頭下型、經頸型及頭頸型骨折患者;④采用天璣機器人輔助或人工置釘行FNS固定治療患者。排除標準:①失訪者;②嚴重骨質疏松患者;③病理性骨折患者。

1.3治療方法

1.3.1主要設備及材料 輔助導航使用“天璣”第3代骨科機器人(北京天智航醫療科技股份有限公司)輔助手術。C型臂X線機為德國Siemens公司的ARCADIS Orbic 3D系統。內固定材料全部采用FNS固定(強生醫療器械有限公司,生產許可證號:國械注進20193130357)。

表1 觀察組與對照組基礎資料比較 Table 1 Comparison of basic data between observation group and control group

1.3.2手術方法 觀察組患者麻醉完畢后,于牽引床上進行體位擺放,術區進行常規消毒、鋪巾等術前準備。閉合復位固定:于C臂透視下根據骨折移位情況,進行內旋外旋,牽引等步驟復位直至復位滿意并視情況置入防旋導針。機器人導航準備:在健側髂前上棘后方1 cm處安裝患者示蹤器,無菌條件下組裝機器人示蹤器及標尺,并將其機器人推至患側的適當位置,調整機械臂末端定位標尺,C臂進行透視,系統進行三維掃描重建,進一步于機器人系統內規劃主釘置入路徑。將機械臂調整至預定規劃方位,安防工作套筒。工作套筒前做股骨外側縱向切口,長2～3 cm。通過機器人設計工作套筒輔助下置入股骨頸動力棒導針,C臂X線機正側位透視驗證克氏針位置滿意后,建立完成工作通道。FNS固定:髓腔鉆打開股骨外側皮質,建立股骨頸髓腔通道,通過輕度敲擊及左右輕度旋轉方式將動力棒置入通道,安裝FNS。外側鋼板與外側皮質貼合滿意后鎖定1枚螺釘固定。透視驗證骨折及內固定物位置滿意后,清點手術物品完備后,逐層縫合切口。

對照組患者在C型臂X線機透視監視下使用牽引床復位。如果復位不滿意,如存在股骨頭旋轉等,可通過部分切開或應用2～3枚斯氏針使用三維互動技術復位。復位滿意后,依據手術操作步驟選用合適的FNS固定骨折。

1.4術后處理及隨訪 術后定期進行康復鍛煉,規范抗炎治療,預防血栓治療。術后早期開始進行等長收縮鍛煉,練習股四頭肌力量,術后第3天扶拐下地。術后定期隨訪患者,評估患肢功能恢復情況。

1.5療效評價指標 觀察記錄術中及術后相關并發癥,手術時間、術中復位后X線透視次數、失血量等。術后隨訪拍攝股骨近端正、側位X線片,評估骨折愈合情況。術后3、6、12個月根據Harris評分評定患側髖關節功能并進行比較。術后即刻、術后12個月根據Park等[11]方法評估股骨頸短縮情況:輕度<5 mm,中度5～10 mm,重度>10 mm。

1.6統計學方法 應用SPSS 26.0統計軟件分析數據。正態分布的計量資料比較采用兩獨立樣本t檢驗。非正態分布的計量資料比較采用Wilcoxon秩和檢驗。計數資料比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

所有患者術后平均隨訪時間15.5個月(12～20個月)。觀察組手術時間、術中復位后透視次數、術中出血量短于或少于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。2組骨折復位時間、骨折愈合時間差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。術后即刻,2組股骨頸短縮程度差異無統計學意義(P>0.05);術后12個月,觀察組股骨頸縮短程度與術后即刻比較差異無統計學意義(P>0.05);對照組股骨頸縮短程度較術后即刻差(P<0.05);觀察組股骨頸短縮程度優于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。術后3個月,觀察組患側髖關節功能Harris評分顯著高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05);術后12個月,2組患者髖關節功能Harris評分高于術后3個月,差異有統計學意義(P<0.05),但2組間髖關節功能Harris評分差異無統計學意義(P>0.05)。見表4。觀察組所有患者隨訪期間均未發生感染、內固定物失效等其他并發癥,亦未有與內固定物相關的不良反應。對照組出現股骨頸重度縮短3例,股骨頭壞死2例。

表3 觀察組與對照組股骨頸縮短情況比較Table 3 Comparison of femoral neck shortening between observation group and control group (例數)

表4 觀察組與對照組術后 Harris 評分比較Table 4 Comparison of postoperative Harris score between observation group and control group (M,QR,分)

3 討 論

3.1中老年股骨頸骨折內固定選擇面臨的問題 隨著社會經濟發展以及人員流動的增加,交通事故、高能量創傷等因素導致的中老年股骨頸骨折逐年增多[12]。骨折內固定手術是目前股骨頸骨折的最廣泛治療方式,然而對于中老年股骨頸骨折患者術后股骨頭壞死、骨折不愈合、股骨頸縮短等相關問題一直是伴隨內固定手術后最為棘手的并發癥,也是內固定術后療效的最大障礙[13-14]。保證微創解剖復位同時兼顧牢固穩定是手術者一直追尋的最終目標,在此過程中也出現了傳統空心螺釘、動力髖螺釘加抗旋釘、股骨頸下方的支撐鋼等固定材料[15-19],但仍無法完全兼顧微創和穩定2個方面。對于股骨頸解剖區域,植入的內置物應不僅有支撐、防旋,還應提供最佳的抗滑移作用,以防止股骨頸縮短[20]。

3.2機器人輔助FNS微創精準化置釘的優勢 術中主釘的放置位置和方向與術后骨折是否復位、骨折固定是否穩定、骨折是否愈合密切相關[21]。FNS固定通過自帶導針矯正導向器進行相關進針點及角度的調整,相比于傳統空心螺釘降低了操作難度,容錯率更高,相對股骨頸血管破壞程度更小[9]。但對于FNS固定過程中,如何選取最佳主釘位置使得主釘既可順應股骨頸前傾位置,又可保證主釘正側位透視滿意,盡量減少導針調整次數及透視次數,是FNS手術中面臨的另一個困難。

機器人導航的出現可幫助術前導航定位,進行術前規劃,設計手術方案,用導航依據術前規劃方案自動測算螺釘的合適長度、進針方向及位置[22]。天璣器人輔助FNS可在FNS原有基礎上進一步精確規劃主釘位置,使得主釘位置在成側位均位于股骨頸和股骨頭中線位置,避免了反復調整導針的透視次數。本研究結果顯示,觀察組骨折手術時間、術中出血量顯著短于或少于對照組(P>0.05)。表明股骨頸骨折選取同樣內固定物治療的情況下,機器人輔助置釘,通過術前規劃減少人為誤差避免反復調試置釘,從而快速有效地完成手術,減少出血量。

對于股骨頸骨折手術,術者最關心的問題是如何在精確置釘條件下盡量減少放射傷害。本研究結果顯示,觀察組骨折復位后透視次數顯著少于對照組(P>0.05)。表明天璣機器人輔助情況下通過術前規劃,可明顯減輕術中透視的依賴性,置釘在機器人輔助條件下可大大減少釘道的反復調整,避免了調整內固定物位置的反復透視。本研究中透視次數明顯少于許新忠等[23]報道單純應用FNS固定股骨頸骨折的透視次數,進一步證明天璣機器人輔助情況可明顯減少術中透視次數。本研究發現應用導航提前術前規劃,依據規劃通道進行導針的置入,以及術前規劃螺釘長度等方法是降低術中通視次數的原因之一。

3.3機器人輔助FNS對中老年股骨頸患者骨折愈合的優勢 本研究患者普遍為中老年股骨頸患者,對于此類患者穩定固定骨折是愈合與否的重要環節[24]。內固定物的選擇既要能夠穩定固定骨折,又需要盡量避免過度破壞股骨頸及股骨頭內血運。Stoffel等[25]通過比較多種內固定方式固定股骨頸骨折,得出FNS固定能得到較佳的生物力學穩定性;范智榮等[26]通過生物力學效應層面研究FNS固定股骨頸骨折,認為其有更優的生物力學穩定性。穩定的固定骨折及FNS特定的滑動加壓系統可快速促進骨折愈合[27],FNS有20 mm加壓空間可使得骨折斷端處始終存在加壓接觸,可最大程度的促進骨折愈合。對于置釘位置的選擇,以及一次性成功,避免反復調整釘道,對于中老年股骨頸患者來說至關重要。本研究中術后3個月觀察組患側髖功能評分顯著優于對照組(P<0.05)。表明天璣機器人輔助置釘,術者可更順利地進行相關內固定物置入操作,為圍手術期相關康復鍛煉創造更為有利的條件,觀察組患者早期康復效果更佳。值得注意的是,隨著骨折愈合,兩組患者后期康復鍛煉進程逐漸趨于一致,術后12個月2組患者髖功能評分差異無統計學意義(P>0.05)。此外,術后即刻,股骨頸短縮情況及程度差異無統計學意義(P>0.05),術后12個月,股骨頸縮短情況及程度觀察組明顯優于對照組,差異有統計學意義(P<0.05),說明當內固定物的選取得當情況下,機器人輔助規劃置釘短期隨訪雖差異無統計學意義,中期隨訪來看明顯提升股骨頸骨折愈合臨床療效,良好的釘道規劃及內固定物置入角度可保持股骨頸良好的愈合,避免了股骨頸縮短等并發癥[28]。本研究中對照組患者出現股骨頭壞死2例,表明股骨頸縮短導致相關并發癥,側面對比證明天璣機器人輔助置釘在股骨頸骨折愈合方面的優勢。

綜上所述,天璣機器人輔助導航下FNS能微創精準固定股骨頸骨折,尤其是對于預防釘道損傷、骨折對位、骨量保留等要求較高的中老年股骨頸骨折患者,其骨折愈合效果較佳,使患者盡早開始髖關節功能鍛煉,得到良好的預后效果。天璣機器人輔助導航下FNS治療股骨頸骨折,具有較好的臨床應用前景,但尚需更多臨床數據來驗證其對中老年股骨頸骨折的價值。本研究也存在不足:為回顧性研究,納入病例數偏少,統計年齡段相對局限,僅應用FNS內固定物固定,針對股骨頭壞死等并發癥觀察時間尚短等。