天璣骨科機器人輔助與傳統切開復位內固定治療跟骨骨折的臨床對比研究*

徐俊華,王子健,張 奕,紀振中△

(1.武漢科技大學醫學院,武漢 430072;武漢科技大學附屬普仁醫院創傷骨科,武漢 430081)

跟骨骨折占全身所有骨折的2%[1],其解剖結構較不規則,通過3個關節面與距骨、跗骨相耦合,盡管近十幾年來診斷與治療技術有明顯改善,但因跟骨骨折模式的復雜性及周圍軟組織與血運的局限性[2],術后長期負重疼痛、關節不穩定等并發癥仍不可忽視,臨床醫師一直以來把跟骨骨折作為最復雜的骨折之一,如何進行手術治療仍存在一定爭議[3]。以往的手術方式通常為側面擴大切口或者經跗骨竇下微創切口內固定治療,兩種方案各有其優勢,但隨著近年技術的發展,有研究者嘗試使用機器人輔助手術治療骨折[4],證實了機器人輔助手術有一定優勢。武漢科技大學附屬普仁醫院創傷骨科自2020年起引進天璣Ⅱ代骨科機器人(北京天智航醫療科技股份有限公司)治療跟骨骨折,取得了較好的效果,現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年4月至2022年10月期間武漢科技大學附屬普仁醫院創傷骨科收治的20例跟骨骨折患者為研究對象,根據手術方式不同分為研究組與對照組。研究組8例,男7例,女1例,采用天璣Ⅱ代骨科機器人輔助微創治療,對照組12例,男9例,女3例,采用傳統經跗骨竇切開復位內固定治療。患者納入標準:(1)閉合性跟骨骨折;(2)術前完善CT及三維重建檢查;(3)受傷至手術時間(術前等待時間)<3周;(4)Sanders Ⅱ、Ⅲ型骨折;(5)未合并其他部位損傷。排除標準:(1)開放性跟骨骨折;(2)合并下肢骨折或重要臟器損傷;(3)術前等待時間≥3周;(4)合并周圍軟組織病變;(5)既往有跟骨骨折病史;(6)采取保守治療者。本研究方案經武漢科技大學醫學院附屬普仁醫院醫學倫理委員會審核批準[(2022)年審第(022)號],患者及家屬已簽署知情同意書。兩組患者年齡、性別、患側、骨折分型差異無統計學意義(P>0.05),見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2 方法

1.2.1手術方式

所有患者術前常規行CT及三維重建檢查明確診斷跟骨骨折及分型后在全身麻醉(1例)或椎管內麻醉下(19例)進行手術,手術體位均為側臥位。研究組:麻醉成功后于跟骨結節處打入兩枚克氏針撬撥、牽引同時配合手法擠壓復位骨折端,移動式C臂X射線機(德國西門子股份公司)導航下確定骨折部位解剖復位后打入克氏針臨時固定,于骰骨處打入克氏針以固定天璣Ⅱ代骨科機器人示蹤器,以無菌保護套覆蓋天璣Ⅱ代骨科機器人裝置,連接天璣Ⅱ代骨科機器人導航裝置,操作天璣Ⅱ代骨科機器人三維掃描提取跟骨影像資料,在其輔助下設計空心螺釘(天津正天醫療器械有限公司)進針方向、角度、長度等,沿機械臂所導航的方向打入導針,再次從冠狀面、矢狀面、水平面及三維透視角度確定空心螺釘位置,確認導針位置滿意后用空心鉆開孔,按照設計的方向、深度行空心螺釘固定,以普通絲線行皮膚全層縫合等,最后以無菌敷料加壓包扎。對照組:麻醉成功后在外踝處作一斜形長切口,撬撥復位塌陷關節面并加以克氏針臨時固定,從后跟處打入兩克氏針配合手法擠壓調整跟骨長度、寬度及軸線等,三維C臂X射線機導航下確定骨折端近解剖復位后打入數枚克氏針臨時固定,定位后打入導針固定,C臂X射線機引導透視下確認導針位置滿意后用空心鉆開孔,打入空心螺釘固定,縫合切口并加以包扎。

1.2.2術后處理

兩組術后24 h內預防性使用廣譜抗生素,常規復查足部X線片,足踝部暫時避免負重。術后2周開始進行足趾屈伸訓練與足泵訓練。術后4周,可在外力輔助下行踝關節被動活動。術后6周時開始進行踝關節主動運動。

1.3 隨訪與功能評估

術后第3～6個月門診或電話隨訪,記錄患者手術切口愈合情況、患肢消腫情況及相關并發癥(切口感染或不愈合、再骨折、下肢深靜脈血栓、腓腸神經損傷)。通過美國骨科協會足踝外科分會(AOFAS)評分系統[5]進行功能評估,滿分100分,其中疼痛40分,功能50分,力線10分,得分越高者情況越好,90～100分為優,75～<90分為良,50～<75分為可,<50分為差。

1.4 統計學處理

2 結 果

典型病例:患者男,34歲,不慎摔傷致左側跟骨骨折,見圖1。研究組住院時間、術前等待時間、手術切口長度、術中透視次數、術中出血量及術后3個月AOFAS評分較對照組明顯縮短或降低,差異有統計學意義(P<0.05),兩組骨折愈合時間大致相同且術后6個月AOFAS評分差異無統計學意義(P>0.05)。研究組手術時間長于對照組,差異有統計學意義(P>0.05),見表2。兩組患者隨訪期間均未發生切口感染或不愈合、下肢深靜脈血栓、再骨折、腓腸神經損傷等并發癥。

A:術前左跟骨側位X線片;B:術前CT平掃,可見骨折分型為Sanders Ⅲ型;C:術中連接天璣Ⅱ代骨科機器人導航系統;D、E:術中使用天璣Ⅱ代骨科機器人導航系統進行空心螺釘路徑規劃;F:定位后打入導針,C臂X射線機透視位置滿意;G:在規劃路徑下,天璣Ⅱ代骨科機器人精準打入空心螺釘,C臂X射線機透視結果滿意;H、I:術后常規復查左跟骨X線片,內固定位置正常,骨折線清晰;J、K:分別為術后3個月復查左跟骨正、側位X線片,骨折線愈合良好。

表2 兩組患者手術及預后指標比較

3 討 論

跟骨骨折為常見的跗骨骨折[6],對移位型骨折臨床首選的治療方法通常為手術治療,旨在恢復關節面及跟骨形狀、高度等,從而達到后期的功能康復[7],傳統術式通常行側面擴大切口以置入鋼板或空心螺釘,但跟骨周圍軟組織薄弱、傷口血運條件不佳[8],擴大切口與過多的軟組織剝離隨之帶來的傷口壞死、感染及腓腸神經損傷[9]等術后并發癥不可忽視[10]。在微創技術與理念的不斷發展下,微創治療跟骨骨折成為目前流行的治療方式[11],臨床醫師逐漸開始使用經皮復位內固定、經跗骨竇輔助復位內固定、關節鏡輔助復位內固定等[12]方式進行手術,這些微創技術對跟骨附近皮瓣、軟組織血運破壞較小,傷口并發癥發生風險遠低于傳統擴大切口方式[13-14],但微創手術技術對臨床醫師的臨床經驗要求高[15],且在微創技術的運用中,往往面臨著術中視野暴露不充分的問題,這對醫師置入螺釘的精確性要求更高,同時可能造成術中多次透視及頻繁調整螺釘,變向延長了手術時間,影響了其生物力學穩定性[4]。

武漢科技大學附屬普仁醫院創傷骨科近年來引進用我國自主研發的天璣Ⅱ代骨科機器人,經跗骨竇入路下利用三維C 臂 X 射線機掃描獲取患者手術部位影像數據,規劃空心螺釘路徑,精準打入空心螺釘固定,避免了多次調整空心螺釘或導針,降低了術中需要的透視次數,減少了對患者的創傷與術中出血量。WANG等[16]同樣使用機器人輔助手術治療跟骨骨折,結果表明機器人手術方式相對傳統擴大切口方式較好,借助這項技術,骨科醫師可以更快、更精確、使創傷更小地置入螺釘。然而在實踐中,術中往往因為操作系統、規劃路線而花費更多的時間,這也是本研究中研究組手術時間長于對照組的主要原因,后期術者在熟練流程、掌握操作系統之后,手術時間應該會適當縮短;但該技術也有其局限性,因為其復位方式多為利用克氏針等牽引工具在體表手法復位,必要時輔助微創小切口[17],所以對于移位較大、骨折粉碎碎片過多的患者,不宜使用機器人行螺釘內固定手術,故本研究收錄病例主要為Sanders Ⅱ型骨折[18]。

手術時機選擇方面,跟骨骨折多為高能損傷導致,如高處跌落、縱向摔傷等,患者受傷后足踝周圍皮膚及軟組織多腫脹[19],倉促手術易造成術后局部皮瓣缺血壞死[20],傳統L型切口開放手術術前通常需要等待1～2周,皮膚出現明顯的褶皺為可以進行手術的指征[21],但經跗骨竇入路的方式切口較小,減少了局部軟組織及血運的創傷,對于術前的軟組織要求可以適當放寬,患者一般只需等待5～7 d即可進行手術治療[22],無須刻意要求“褶皺”標準。

早期康復鍛煉的理念在臨床上越來越被認同,鼓勵患者早期進行關節鍛煉能預防臥床并發癥的發生,SU等[23]在研究中指出,早期的功能康復在跟骨骨折的治療中也相當重要。本研究中,在相同康復方案下研究組術后3個月AOFAS評分明顯高于對照組,證明通過機器人手術能使患者在早期得到更好的功能康復。關于機器人手術療效的問題,NOSEWICZ等[24]在meta分析中指出,經跗骨竇入路手術與傳統側面擴大切口手術兩組的術后骨折愈合時間與B?hler角恢復大致相同。本研究中,研究組的骨折愈合時間、術后6個月AOFAS評分略優于對照組,雖然差異無統計學意義(P>0.05),但也肯定了兩種治療方案在臨床上的治療效果,若樣本量更大,可能會發現更有意義的結果。

本研究將天璣Ⅱ代骨科機器人輔助下微創手術與傳統經跗骨竇切開內固定手術方式進行隊列研究,研究結果顯示:與傳統經跗骨竇切開復位內固定比較,天璣Ⅱ代骨科機器人輔助下微創治療跟骨骨折有著更好的臨床治療效果,現將機器人手術優點總結如下:(1)降低了術后傷口相關的并發癥發生風險;(2)減少了術者的射線暴露風險;(3)機器人術中精準規劃路線,降低了螺釘偏移的概率;(4)機器人手術住院時間相對縮短,能使患者早期得到更好的功能康復;(5)相對低的學習成本與相對平滑的學習曲線,能讓臨床醫師更好地掌握。本研究為單中心研究且樣本量相對較少,需要進一步的多中心隨機雙盲對照研究證據,且隨訪時間較短,缺乏遠期并發癥等相關數據,需要進一步隨訪觀察。

綜上所述,骨科機器人輔助下微創手術治療跟骨骨折相對傳統切開復位手術有著并發癥風險低,術中出血少,住院時間短,術中射線暴露風險小的優勢,且患者在早期能獲得更好的功能康復,可以在臨床推廣應用。