天璣骨科機器人輔助下空心釘內固定對股骨頸骨折患者髖關節功能、血清炎癥標志物及并發癥的影響

Impact of Tianji Orthopedic Robot-assisted Cannulated Screw Internal Fixationon Hip Function， SerumInflammatoryMarkersand Complications inPatients with FemoralNeckFractures/DUANJianwei， LI Dongchao，CHEN Yan.//Medical Innovation of China，2025，22（20）： 038-042

[Abstract] Objective： To investigate the impact of Tianji orthopedic robot-assisted cannulated screw internal fixationon hip function，serum inflammatory markersand complications inpatients with femoral neck fractures.Method：Aretrospective analysis was conductedon 8O patients with femoral neck fractureswho admitted to the Department ofOrthopedicsand Traumatologyof Beijing Jiangong Hospital from January 2O23 to June 2024， the patients were divided into two groups based on the surgical method，4O patients in thecontrol group underwent conventional cannulated screw internal fixation，while40 patients in the experimental group were given Tianji orthopedic robot-assisted cannulated screw internal fixation.The operation related indexes，clinical ffcacy， fracture reduction，hip joint function，inflammatory factors and complications were compared between two groups. Result：There were no significant diferences in intraoperative blood lossand hospital stay between two groups （ Pgt; 0.05）; the operation time of the experimental group was shorter than that of the control group，the number of intraoperative fluoroscopy and the number of guide needle placement were less than those of the control group， but the hospitalization cost was higher than that of the control group （ P lt;0.05）. The excellent and good rate of screw placement in the experimental group was 100% ，which was significantly better than 90.00% in the control group （Plt;0.05） . The excellent and good rate of fracture reduction in the experimental group was 87.50% ，which was significantly better than 67.50% in the control group （ P lt;0.05）. The excellent and good rate of hip function in the experimental group at 6 months after surgery was 92.50% ，which wassignificantlybetter than 67.50% in the control group （Plt;0.05） . There were no significant differences in the serum CRP， TNF- α ，IL-6 contents between two groups before surgery （Pgt;0.05） ; at 24h after surgery， the serum CRP， TNF- ∝ ， IL-6 contents in both groups weresignificantly higher than those before surgery （Plt;0.05） ，butthere were no significant differencesbetween two groups （ Pgt; 0.05）; at 3 d after surgery， the serum CRP，TNF- ∝ ，and IL-6 contents in both groups were significantly lower than those at24h after surgery（ P lt;0.05），and serum CRP， TNF- α ，IL-6 contents in the experimental group were significantly lower than those in the control group （ P lt;0.05）. There was no significant differences in the incidence of complications at the 6-month follow-up between two groups （ Pgt;0.05 ）. Conclusion： Tianji orthopedic robot-assisted cannulated screw internal fixation helps reduce the number of intraoperative fluoroscopy and the number of guide needle placement，promotes joint function recovery，reduces inflammation levels，and is less prone to complications.

[Keywords] Femoral neck fracture Cannulated screw internal fixation Tianji orthopedic robot Hip function Inflammatory factorComplications

First-author's address： Department of Orthopedics and Traumatology，Beijing Jiangong Hospital， Beijing100054，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2025.20.009

股骨頸骨折是最常見的髖部骨折類型之一，手術是最主要的治療方法，目前以復位內固定和髖關節置換術為主，而空心螺釘平行固定被認為是內固定術治療的標準方案，是通過沿股骨頸軸向加壓而維持骨折斷端的壓應力，并可維持一個較好的頸干角[1-2]，但如果應用不當，例如螺釘未能精準放置，也可能造成內固定失敗，引起骨折不愈合或股骨頭缺血性壞死。傳統空心螺釘內固定放置需要反復鉆孔、調整導針，一方面可損傷股骨頸質量，另一方面則容易存在偏差[3]。天璣骨科機器人可幫助醫生在術中方便快捷地規劃螺釘位置，提高置釘的準確性。但在臨床實際應用中，機器人輔助治療的效果仍然存在爭議，尤其是術后功能恢復、術后并發癥及治療費用等方面。因此，本研究探討了天璣骨科機器人輔助下空心釘內固定對股骨頸骨折患者關節功能恢復、炎癥因子水平及并發癥的影響，現將結果報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

回顧性分析2023年1月—2024年6月北京市健宮醫院骨傷科收治的80例股骨頸骨折患者。診斷標準依據文獻[4]《臨床診療指南——骨科分冊》股骨頸骨折相關標準，（1）癥狀： ① 髖骨疼痛，由外傷引起； ② 髖關節主動活動受限； ③ 骨折受傷后無法站立、行走。（2）體征： ① 髖部輕度屈曲、內收位； ② 下肢呈 45^°～60^° 外旋及短縮畸形； ③ 被動活動下髖關節有痛感； ④ 腹股溝中點壓痛； ⑤ 大轉子上移叩痛； ⑥ 下肢縱向叩擊痛陽性。（3）輔助檢查：行髖關節 ΔX 線正側位片觀察明確骨折線移位程度（Garden分型）為無移位型（GardenI型、Ⅱ型）或有移位型（GardenI型、IV型）。納入標準：（1）符合股骨頸骨折診斷標準，且為單側閉合性骨折；（2）年齡20＼～70周歲；（3）Garden分型為I型、Ⅱ型；（4）非陳舊性骨折。排除標準：（1）原發性骨腫瘤、癌癥骨轉移等其他病理性原因骨折；（2）存在嚴重合并癥，需行其他對癥治療，延遲手術；（3）有股骨頭壞死表現或嚴重髖關節炎；（4）妊娠期或哺乳期。根據手術方式分為對照組和試驗組，各40例。研究經北京市健宮醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 方法

兩組術前詳細評估患者骨折情況、生命指征，待生命體征平穩后完善體格檢查，結合既往病史、骨折部位影像學資料進一步明確骨折分型，根據患者受傷情況制定手術方案。對照組采用常規空心螺釘內固定術，試驗組在天璣骨科機器人輔助下空心釘內固定治療。

1.2.1對照組患者行常規全身麻醉，仰臥于骨科牽引床上。調整C臂和手術床高度至合適活動范圍。在C型臂X光機監視下，通過患肢牽引、經皮克氏針插入進行旋提、撬撥等復位方式對骨折進行閉合復位。根據Garden分型和Lowell曲線判斷復位質量，復位滿意后對下肢進行消毒鋪單。根據C型臂X光機透視下骨盆各點標準位對導針進針處及進針路線進行標記，順行螺釘進針點選擇患側股骨大轉子外下方作為進針點，順股骨頸軸心方向置入1枚克氏針，在C臂透視下觀察導針位置是否完美調整至股骨頭下方。在第1枚導針下方和后方平行置入另2枚導針，并調整3枚導針至倒三角形狀。導針置入滿意后，選擇合適長度的空心螺釘順著導針方向的骨性隧道旋轉至股骨頸下方 5mm 處，撤出導針后縫合手術切口并無菌包扎。

1.2.2試驗組患者取仰臥位，行常規全身麻醉，骨折復位等操作同對照組。移動天璣骨科機器人（北京天智航公司，國械注準20213010095TiRobotForceProSuperior）機械臂至合適位置，在患側髂前上棘鉆入1枚螺紋針并連接示蹤器并固定。采用C 臂X光機采集患側髖關節正側位圖像，機器人主機接收到圖像后可通過系統自動分析計算螺釘置入點、方向、長度等螺釘規劃路徑，并于顯示器上顯示，機械臂根據螺釘路徑調整通道位置，依次置入3枚導針并調整至倒三角布局。選擇合適長度的空心螺釘置入導針通道并固定，經C臂X光機透視下復位滿意、螺釘固定、長度適中，取下示蹤器及定位針。

兩組術后均行抗感染、抗凝治療，墊高下肢，幫助患者翻身活動，進行規范的主動和被動鍛煉，囑患者每月復查1次X線片。

1.3觀察指標及評定標準

（1）比較兩組手術相關指標，如手術時間、術中出血量、術中透視次數、導針放置次數、住院時間、住院費用。（2）根據螺釘置人情況評估兩組臨床療效，螺釘中心到骨皮質的最短距離為R，螺釘半徑為r，距離分數為d， d=（R-r）/r ，d越大，說明螺釘距離骨皮質的距離越遠，螺釘置入質量越好，dgt;0 為優， d=0 為良， dlt;0 為差[5，優良為優與良之和。（3）根據Matta等研究中相關標準評價兩組術后骨折復位情況，骨折移位 ?4mm 為優，骨折移位 5～10mm 為良，骨折移位 11～20mm 為尚可，骨折移位 gt;20mm 為差，優良為優與良之和。（4）根據Harris評分評價兩組術后6個月髖關節功能，包括髖部功能、疼痛程度、畸形及活動范圍4個部分，共計100分，其中90分及以上為優，80＼～89分為良，70＼～79分為中，70分以下為差。優良為優與良之和。（5）采集兩組術前、術后 24h 、術后3d晨起外周靜脈血，采用ELISA法檢測血清CRP、TNF- ∝ ！IL-6含量。（6）觀察兩組術后早期及術后隨訪6個月并發癥發生情況，包括內固定松動或斷裂、股骨頭壞死、下肢深靜脈血栓、關節疼痛、傷口感染等。

1.4 統計學分析

將手術相關指標、螺釘置入優良率、骨折復位優良率、Harris評分及靜脈血流參數等試驗結果數據錄入統計學軟件SPSS26.0進行分析，其中計量資料表達方式為 形式，計數資料表達方式為（ % ）形式，分別采用獨立樣本 χ_t 檢驗、配對 Φ_t 檢驗和 χ² 檢驗。 Plt;0.05 為差異有統計學意義。

2結果

2.1 基線資料

對照組，男26例，女14例；年齡36＼～66歲，平均 （ 51.15±15.73 ）歲；受傷原因：高處墜落傷7例，交通事故傷22例，重物砸傷4例，摔傷7例；Garden分型：I型5例，Ⅱ型35例；平均受傷至接受手術時間（ 2.68±1.24? d。試驗組，男24例，女16例；年齡38＼～68歲，平均（ 53.29±15.13 ）歲；受傷原因：高處墜落傷8例，交通事故傷25例，重物砸傷2例，摔傷5例；Garden分型：I型7例，Ⅱ型33例；平均受傷至接受手術時間（ 2.39±1.32 ） d 經統計學分析，對照組和試驗組基線資料具有可比性（ Pgt;0.05 ）。

2.2手術相關指標

兩組術中出血量和住院時間比較，差異無統計學意義（ Pgt;0.05 ）；試驗組手術時間短于對照組，術中透視次數、導針放置次數少于對照組，但住院費用高于對照組（ Plt;0.05 ）。見表1。

2.3 臨床療效

試驗組螺釘置人優良率為 100% ，顯著優于對照組的 90.00% （ χ²=4.211 ， P=0.040 ），見表2。

2.4骨折復位情況

試驗組骨折復位優良率為 87.50% ，顯著優于對照組的 67.50% （ χ²=4.588 ， P=0.032 ），見表3。

2.5 髖關節功能

試驗組術后6個月髖關節功能優良率為92.50% ，顯著優于對照組的 67.50% （ χ²=4.501 ，P=0.034 ），見表4。

2.6 炎癥因子

術前，兩組血清CRP、TNF- ∝ 、 IL-6 含量具有可比性（ Pgt;0.05 ）；術后 24h ，兩組血清CRP、TNF- ∝ 、IL-6含量高于術前（ Plt;0.05 ），但兩組比較差異無統計學意義（ Pgt;0.05 ）；術后 3d ，兩組血清CRP、TNF- ∝ 、IL-6含量低于術后 24h （ Plt;0.05） ），，且試驗組血清CRP、TNF- ∝ 、IL-6含量低于對照組（ Plt;0.05 ）。見表5。

2.7 并發癥

兩組術后早期均未發生傷口感染、下肢深靜脈血栓等并發癥，術后6個月末次隨訪時均未發生股骨頭壞死、關節疼痛等并發癥，對照組出現2例（ 5.00% ）內固定松動并安排再手術，預后良好。兩組術后6個月末次隨訪時并發癥發生率比較，差異無統計學意義（ χ²=0.095 ， P=0.334 ）。

3討論

機器人輔助治療在骨科、胸外科、婦科等領域有了初步的應用，天璣骨科機器人是我國自主研發的第三代國產骨科手術機器人，被應用于脊柱、創傷、關節等多種類型的骨科手術中。其優點在于定位準確，可形成精確的空間定位和路徑導航，在機械臂的引導下，螺釘被放置于安全、準確的位置[8-10]。

本次研究結果表明，兩組術中出血量和住院時間比較，差異無統計學意義（ Pgt;0.05 ）；試驗組手術時間短于對照組，術中透視次數、導針放置次數少于對照組，但住院費用高于對照組（ Plt;0.05 ）。手術時間的影響因素很多，本次手術的關鍵在于滿意的導針位置，因此需要多次透視取向和導針放置，占用了較多的手術時間，天璣骨科機器人輔助后手術時間較短，這有賴于機器人置釘不需要反復透視正側和側位相，可高效完成螺釘布局定位的任務。術中透視次數、導針放置次數較少這是由于天璣骨科機器人對于空間定位的準確性相較于外科醫生的經驗性操作更高，同時更少次數的導針放置鉆孔能夠減少對皮質和松質骨的損傷，保護股骨頸[11-13]。但另一方面，天璣骨科機器人輔助治療在兩組住院時間無明顯差異的前提下住院費用更高，這是由于天璣骨科機器人的引進成本高，部分醫院尚未普及使用，高昂的費用會使部分患者望而卻步，影響了該療法的普及應用。此外，本次研究中試驗組螺釘置入優良率、骨折復位優良率、髖關節功能優良率優于對照組（ Plt;0.05 ）。這是因為機器人輔助治療為手術帶來了更精確的螺釘分布定位，同時減少了反復鉆孔對股骨頸造成的損傷，一定程度上促進了患者的術后康復，更加符合快速康復理念[14-15]。

在對炎癥反應的觀察中，術后 24h 兩組血清CRP、TNF- ∝ 、IL-6含量高于術前（ Plt;0.05 ）。這是由于手術創傷及內容物植入造成的炎癥效應，體現在炎癥因子的表達水平短期內迅速升高[16-18]。而試驗組術后3d血清CRP、TNF- ∝ 、IL-6含量低于對照組（ Plt;0.05 ）。說明天璣骨科機器人輔助下空心釘內固定可能對患者炎癥損傷程度更小。

并發癥是空心釘內固定術后常見的問題，如股骨頭缺血性壞死是由于過度追求解剖學復位破壞了骨折部位的局部血供[19-21]。本次研究中，兩組均未出現股骨頭缺血性壞死，一方面是螺釘置入時較小心謹慎，鉆孔次數少，另一方面可能與本次研究樣本數量不充分有關，不足以體現機器人輔助置釘與傳統置釘在術后并發癥方面的差異。在傷口感染方面，由于兩組患者均行經皮置入螺釘，手術切口較微創，故未發生切口感染、關節疼痛等并發癥。同時術后注重對下肢的墊高及主被動活動，因此未發生下肢深靜脈血栓。對照組出現2例內固定松動，其中1例是因為空心螺釘螺紋未完全穿過骨折線，因此螺釘無法加壓骨折端導致骨折端分離，骨折延遲愈合，出現螺釘松動；另1例是由于空心螺釘置入角度不佳，固定不牢靠，導致螺釘松動。

隨著科技的發展，機器人輔助治療在臨床中應用愈來愈廣，復雜的手術在機器人輔助下能夠更精準高效地執行[22]，這是科技之幸。但也不能忽視一點，機器人輔助治療只是手術的一部分，患者狀態評估、術中治療方式選擇等仍需外科醫生進行判斷和處理，從而最大限度地提高治療效率、改善患者預后。

綜上所述，天璣骨科機器人輔助下空心釘內固定有助于減少股骨頸骨折術中透視次數和導針放置次數，促進關節功能恢復，減輕炎癥水平，且不易發生并發癥。

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