骨科手術機器人引導下股骨頸骨折多平面螺釘內固定的臨床研究

【摘要】目的 探討骨科手術機器人引導下多平面螺釘內固定術對股骨頸骨折患者髖關節功能、炎癥因子水平的影響及安全性。方法 選取2021年2月至2022年7月茂名市人民醫院收治的行多平面螺釘內固定術治療的126例股骨頸骨折患者，以隨機數字表法將其分為兩組。對照組（63例）患者使用徒手置入多平面螺釘內固定治療，觀察組（63例）患者使用骨科手術機器人輔助置入多平面螺釘內固定治療，均于術后定期隨訪6個月。對比兩組患者手術指標，術前、術后1個月血清炎癥因子水平，術后6個月髖關節功能改善情況，以及隨訪期間并發癥發生情況。結果 與對照組比，觀察組患者導針穿刺次數、術中透視次數、術中出血量均顯著減少，正位上螺釘與股骨頸夾角均顯著減小，置入時間顯著縮短（均Plt;0.05）；兩組患者骨折愈合時間比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05）；與術前比，術后1個月兩組患者血清腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-6（IL-6）及白細胞介素-1β（IL-1β）水平均顯著降低，觀察組顯著低于對照組；術后6個月觀察組患者髖關節改善總優良率顯著高于對照組，并發癥總發生率顯著低于對照組（均Plt;0.05）。結論 骨科手術機器人引導下多平面螺釘內固定術治療股骨頸骨折患者，可改善手術相關指標，減輕患者術后炎癥反應，有利于促進髖關節功能恢復，且手術安全性較高。

【關鍵詞】股骨頸骨折 ; 骨科手術機器人 ; 多平面螺釘內固定 ; 炎癥反應

【中圖分類號】R683.42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2096-3718.2023.08.0073.03

DOI：10.3969/j.issn.2096-3718.2023.08.024

股骨頸骨折是骨科常見疾病，臨床可表現為功能障礙、腫脹、畸形等，嚴重影響患者正常生活。通常臨床對于股骨頸骨折的治療一般采用多平面螺釘內固定治療，具有固定可靠、微創等特點，但一般在行手術固定時都是憑借醫師經驗徒手完成，很難確保每枚螺釘置入位置的準確性，且會存在肉眼視覺偏差，導致多次調整導針位置，增加了對術區皮膚及其周圍軟組織的創傷，增加手術創傷，導致手術效果不佳[1]。隨著骨科手術技術的成熟與發展，骨科手術機器人在臨床應用中也起到了重要作用，骨科手術機器人系統具有高度的靈活性和精確性，是外科醫師必不可少的“助手”。機器人輔助操作提高了手術精準度和成功率，同時減少了手術創傷和輻射損傷，避免了再次置釘對股骨頸的損傷，有利于促進內固定術的順利完成[2]。基于此，本研究旨在探討骨科手術機器人引導下多平面螺釘內固定術對股骨頸骨折患者的臨床效果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取茂名市人民醫院2021年2月至2022年7月收治的行多平面螺釘內固定術治療的126例股骨頸骨折患者，以隨機數字表法分為兩組。對照組（63例）患者中男性31例，女性32例；年齡45～64歲，平均（51.94±5.27）歲。觀察組（63例）患者中男性33例，女性30例；年齡45～64歲，平均（50.86±5.02）歲。兩組患者性別、年齡一般資料比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05），組間可比。納入標準：符合《臨床診療指南：骨科分冊》 [3]中的相關診斷標準者；均為閉合性的單側股骨頸骨折者；從骨折到手術時間在3周之內者；在術中需使用多平面螺釘進行固定者等。排除標準：病理性骨折者；肢體神經功能的障礙者；合并轉子間或股骨干骨折者；既往有骨科手術史者等。患者或家屬均簽署知情同意書，院內醫學倫理委員會已批準本研究。

1.2 手術方法 所有患者入院后先行骨折復位，選擇全麻，輔助患者仰臥于透視骨科牽引床上，C臂X線機透視下行內固定。對照組患者行徒手置入多平面螺釘內固定，首先需要在C臂X線機透視下確定進針位點。將此點作為中心進行縱切，切開患者皮膚、皮下組織達股骨近端外側皮質，之后在C臂X線機透視下徒手置入3枚空心釘導針，沿股骨頸方向，待導針位置滿意后，對螺釘深度進行測量，然后置入3枚多平面螺釘固定。

觀察組患者使用骨科手術機器人輔助置入多平面螺釘內固定，在對患者進行骨折復位時，將骨科手術導航定位系統（北京天智航醫療科技股份有限公司，國械注準20163012280，型號：TiRobot Advance）安裝好，并且需要檢查系統的運行情況，然后根據流程輸入患者的相關信息。將骨科手術導航定位系統的機械臂定位系統使用透明的無菌塑料保護套將其罩住，之后再同側髂前的上棘作切口，于髂骨上方安裝示蹤器，使用C臂X線機對患者的股骨頸正側位采集圖像，要將其正側位透視圖像中的10個標記點全部置于視野范圍之內，采集到的圖像需清晰。再對主控系統進行螺釘的規劃布局，需要關注螺釘的平行、分散、方向及深度，將螺釘的長度作為參考標準。之后選擇1枚螺釘導針，點擊“運動”按鈕，使機械臂自動運行到指定的位置，進行微調，沿著導針套筒方向將患者的皮膚切開大約1 cm，切開闊筋膜，使用止血鉗分離患者軟組織，接近股骨近端骨面，之后使用套筒接觸骨面后鉆入部分長度的導針，使用C臂X線機透視下確認導針的方向和位置是否正確，確定后鉆入導針，之后再將3枚導針鉆入，對螺釘深度進行測量，然后置入3枚多平面螺釘固定。術后兩組患者均進行常規抗感染治療，術后24 h可進行簡單的主動屈髖訓練，然后逐步開展髖關節屈伸功能訓練，并于術后定期隨訪6個月。

1.3 觀察指標 ①比較兩組患者術中透視次數、導針穿刺次數、術中出血量、正位上螺釘與股骨頸夾角度數、置入時間及骨折愈合時間（負重后沒有出現疼痛，且經CT檢查顯示骨折處有3處或3級以上連續性骨痂形成為愈合）。正位上螺釘與股骨頸夾角使用圖像存儲與傳輸系統（PACS）測量。②采集兩組患者術前、術后1個月空腹靜脈血3 mL，離心（3 000 r/min，10 min），取血清，采用酶聯免疫吸附法測定血清腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-6（IL-6）及白細胞介素-1β（IL-1β）水平。③采用髖關節Harris評分評估兩組患者術后6個月髖關節改善情況，包括功能、疼痛、關節活動度及畸形4個方面，總分90～100分為優，80～89分為良，70～79分為中，lt;70分為差[4]。總優良率=（優+良）例數/總例數×100%。④比較兩組患者隨訪期間下肢靜脈血栓、骨折不愈合、壓力性損傷、股骨頭壞死等并發癥發生情況。

1.4 統計學方法 應用SPSS 23.0統計學軟件分析數據，計量資料符合正態分布且方差齊則以（ x ±s）表示，行t檢驗；計數資料以[ 例（%）]表示，采用χ2檢驗。以Plt;0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者手術指標比較 與對照組比，觀察組患者術中透視次數、導針穿刺次數、術中出血量均減少，正位上螺釘與股骨頸夾角均顯著減小，置入時間顯著縮短，差異均有統計學意義（均Plt;0.05）；兩組患者骨折愈合時間比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05），見表1。

2.2 兩組患者血清炎癥因子水平比較 與術前比，術后1個月兩組患者炎癥因子均顯著降低，觀察組顯著低于對照組，差異均有統計學意義（均Plt;0.05），見表2。

2.3 兩組患者髖關節功能比較 與對照組比，術后6個月觀察組患者髖關節功能改善總優良率顯著升高，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表3。

2.4 兩組患者并發癥發生情況比較 隨訪期間，對照組患者發生2例下肢靜脈血栓、3例骨折不愈合、2例壓力性損傷、3例股骨頭壞死，并發癥總發生率為15.87%（10/63）；觀察組發生下肢靜脈血栓、壓力性損傷、股骨頭壞死各1例，并發癥總發生率為4.76%（3/63），觀察組患者并發癥總發生率顯著低于對照組，差異有統計學意義（χ2=4.203， Plt;0.05）。

3 討論

股骨頸骨折是指發生于股骨頸基底部以上的骨折，若不及時采取有效的治療措施，易造成關節畸形，嚴重降低患者生活質量。一般對于股骨頸骨折治療多采用內固定術，其中多平面螺釘內固定術較為常見，傳統的置釘方法是在C臂X線機透視下確定位置無誤后，醫師直接徒手將螺釘置入，此種方法需要醫師不斷進行X線照射，確保復位準確，且徒手置釘的一次置釘成功率較低，反復置釘對患者機體傷害較大，因此治療效果有待提高[5]。

近年來，隨著計算機技術和導航技術的發展，越來越多的骨科手術機器人被應用于骨科手術治療中，機器人的應用不僅可以提高臨床治療水平，還為股骨頸骨折患者帶來了更多的選擇。骨科手術機器人能幫助醫師在骨科手術中實現手術過程的可視化操作與精準定位等功能[6]。傳統的徒手置釘方法由于無法精準定位，會增加置釘的次數，延長手術操作時間，難度較大；骨科機器人引導下的置釘操作相對簡單，且在多平面螺釘內固定操作中能夠極大地提高導針置入準確率，減少術中透視的次數，患者與醫師的輻射量也相對降低，極大地改善了骨科手術中視野小、輻射量大、操作不精密等問題，實現了骨科手術的信息可視化、位置數字化、操作精密化；同時使用機器人可縮短有創操作的時間，減少術區的暴露，降低了患者感染的發生風險，手術安全性得到了提高[7-8]。本研究結果顯示，與對照組比，觀察組患者導針穿刺次數、術中透視次數、術中出血量均減少，正位上螺釘與股骨頸夾角均減小，置入時間縮短，并發癥總發生率降低，提示使用骨科手術機器人輔助多平面螺釘固定術治療股骨頸骨折患者，可顯著改善手術相關指標，且具有較高的安全性。

手術創傷、骨折創傷造成的應激反應會使機體內炎癥指標發生較為明顯的波動，引發組織分泌大量的炎癥因子，其中IL-6是促炎因子，其水平升高會造成股骨頸骨折患者組織炎癥損傷；TNF-α可與IL-6發揮協同作用，促進軟骨組織過氧化反應，其水平升高會促進軟骨吸收，加重炎癥反應；IL-1β是致炎因子，其水平升高也會引發股骨頸骨折患者軟骨細胞損傷[9]。與傳統徒手置釘相比，采用骨科手術機器人輔助置釘可精準定位，加之該系統設置了安全邊界，故大大降低了術中發生損傷血管、置釘偏差等風險，明顯減輕了患者應激反應，從而抑制了組織中大量炎癥因子的分泌，減輕了術后炎癥反應；同時骨科手術機器人具有高效的操作調校功能，幾乎可以一次性成功置入設定好的置釘，且置入的空心釘方向基本與髖關節力線保持一致，確保了骨折固定的穩定性，有利于促進髖關節功能的改善[10]。本研究結果中，與對照組比，觀察組患者術后1個月炎癥因子水平均降低，術后6個月髖關節功能評分與髖關節功能優良率均升高，提示使用骨科手術機器人輔助多平面螺釘固定術治療股骨頸骨折患者，可減輕炎癥反應，同時有利于促進髖關節功能的恢復。

綜上，使用骨科手術機器人輔助多平面螺釘固定術治療股骨頸骨折患者，可改善手術相關指標，減輕術后炎癥反應，同時對患者髖關節功能的恢復起到顯著促進作用，且安全性較高，值得在今后骨科手術中推廣應用。

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