計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助下轉(zhuǎn)子間骨折的微創(chuàng)治療

申劍,文良元,趙立連,薛慶云

(衛(wèi)生部北京醫(yī)院骨科,北京 100730)

股骨轉(zhuǎn)子間骨折是髖部的常見(jiàn)骨折[1]。近端髓內(nèi)固定系統(tǒng)治療轉(zhuǎn)子間骨折的微創(chuàng)性、有效性是大家所公認(rèn)的[2,3]。良好的內(nèi)固定位置和手術(shù)微創(chuàng)化關(guān)系到骨折愈合、能否早期功能鍛煉及減少術(shù)后并發(fā)癥,但常規(guī)技術(shù)需要依靠多次X線監(jiān)測(cè)來(lái)完成。本研究是將計(jì)算機(jī)二維導(dǎo)航技術(shù)運(yùn)用到近端髓內(nèi)釘固定術(shù),取得較好效果,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料 自2006年8月至2010年9月,我院收治的84例股骨轉(zhuǎn)子間骨折中 79例為新鮮外傷性骨折,其中 76例采用透視下閉合復(fù)位,近端髓內(nèi)固定(包括 Gamma釘、股骨近端防旋髓內(nèi)釘、股骨近端膨脹髓內(nèi)釘)。男 28例,女48例;年齡59～96歲,平均76.8歲。其中計(jì)算機(jī)導(dǎo)航輔助下手術(shù)27例,男10例,女17例,年齡63～89歲,平均78.3歲。骨折Evans分型,Ⅰ型1例(3.7%),Ⅱ型16例(59.26%),Ⅲ型10例(37.04%)。常規(guī)方法內(nèi)固定49例,男18例,女31例,年齡59～96歲,平均76歲。骨折分型：Ⅰ型4例(8.16%),Ⅱ型24例(48.98%),Ⅲ型18例(36.73%),Ⅳ型3例(6.12%)。兩組患者均存在骨質(zhì)疏松,并存在內(nèi)科并發(fā)癥,術(shù)前改善內(nèi)科情況使之達(dá)到符合手術(shù)要求。術(shù)后常規(guī)使用抗生素2～3 d并抗凝。術(shù)后使用低分子肝素抗凝。

計(jì)算機(jī)導(dǎo)航設(shè)備及其創(chuàng)傷系列配套的器械(見(jiàn)圖 1)。

1.2 手術(shù)方法 兩組病例均采用腰麻、硬膜外或局部神經(jīng)阻滯麻醉。手術(shù)均由同一組醫(yī)師完成。首先在C型臂監(jiān)視下完成骨折閉合復(fù)位。a)常規(guī)組在大轉(zhuǎn)子近端切口5～8cm,在C型臂透視下引入髓腔內(nèi)導(dǎo)針,開(kāi)髓,插入主釘,透視下調(diào)整主釘深度,并確定拉力釘位置、方向、長(zhǎng)度,通過(guò)手柄上近端瞄準(zhǔn)器在透視下打入股骨頸導(dǎo)針,擰入拉力釘。b)導(dǎo)航組在復(fù)位完成后需在股骨外上髁或髂前上棘切0.5～1.0 cm大小切口固定參考架,將 C型臂裝上定位靶并同導(dǎo)航儀連接,并將示蹤器及參考架器連至導(dǎo)航儀。用帶有定位靶的C型臂采集患側(cè)股骨近端正側(cè)位圖像,注冊(cè)、校準(zhǔn)示蹤器。之后移走 C型臂,通過(guò)導(dǎo)航所采集到的圖像在示蹤器引導(dǎo)下于大轉(zhuǎn)子頂端經(jīng)皮打入髓腔內(nèi)導(dǎo)針,切開(kāi)周圍皮膚2～3 cm,開(kāi)髓并插入主釘,在示蹤器引導(dǎo)下確定主釘深度、拉力釘位置、方向及長(zhǎng)度,通過(guò)手柄近端瞄準(zhǔn)器打入導(dǎo)針,置入拉力釘,透視驗(yàn)證內(nèi)固定位置(見(jiàn)圖2～6)。兩組遠(yuǎn)端鎖釘均通過(guò)髓內(nèi)釘自帶手柄遠(yuǎn)端瞄準(zhǔn)器完成(膨脹釘除外)。

圖1 計(jì)算機(jī)導(dǎo)航設(shè)備及其創(chuàng)傷系列配套器械大體照片

圖2 將參考架予螺釘固定于患肢股骨外上髁松質(zhì)骨內(nèi)

1.3 數(shù)據(jù)收集 對(duì)兩組手術(shù)切口長(zhǎng)度(近端插入主釘?shù)那锌陂L(zhǎng)度,拉力釘及遠(yuǎn)端鎖釘均在瞄準(zhǔn)器輔助下完成,釘口大小兩組基本相同)、術(shù)中顯性出血量、手術(shù)時(shí)間(從骨折復(fù)位之后計(jì)算)、術(shù)中 X線曝光次數(shù)(從骨折復(fù)位之后計(jì)算,導(dǎo)航采集圖像曝光條件與常規(guī)組相同)、術(shù)后內(nèi)固定位置等進(jìn)行比較分析。

圖3 安裝有定位靶的 C型臂采集患髖正側(cè)位圖像

圖4 示蹤器在參考架上完成注冊(cè)

2 結(jié) 果

兩組患者均成功的完成了手術(shù),未出現(xiàn)術(shù)中并發(fā)癥。導(dǎo)航組股骨大轉(zhuǎn)子近端切口長(zhǎng)度2.8～4.5cm,明顯小于常規(guī)組3.5～8.0cm。導(dǎo)航組術(shù)中顯性出血量68～120 mL,小于常規(guī)組90～210mL。導(dǎo)航組術(shù)中X線曝光次數(shù)(復(fù)位后)6～12次,明顯少于常規(guī)組11～21次(透視均由專業(yè)技術(shù)人員操作,曝光條件相同)。導(dǎo)航組手術(shù)時(shí)間55～95min,略少于常規(guī)組65～104min。兩組術(shù)后內(nèi)固定位置都符合要求,其中導(dǎo)航組有 2例在插入主釘時(shí)引起導(dǎo)航參考架松動(dòng)造成導(dǎo)航失真,術(shù)中發(fā)現(xiàn)后重新采集圖像、固定示蹤器、注冊(cè),完成手術(shù)。

圖5 導(dǎo)航儀屏幕正側(cè)位圖像同時(shí)顯示主釘導(dǎo)針要插入的位置

圖6 導(dǎo)航顯示屏正側(cè)位同時(shí)顯示拉力釘導(dǎo)針將要擰入的位置

表1 手術(shù)療效比較

典型病例為一83歲男性患者,在家中衛(wèi)生間摔倒,診斷為右側(cè)股骨轉(zhuǎn)子間骨折。于入院后 3 d腰麻下行右側(cè)導(dǎo)航輔助 PFN A釘內(nèi)固定術(shù)。影像學(xué)資料見(jiàn)圖 7～8。

3 討 論

股骨轉(zhuǎn)子間骨折是髖部骨折中較嚴(yán)重的骨折,占全身骨折的3%～4%,占髖部骨折的35.7%[1]。該病好發(fā)于老年人,女性多于男性,患者平均年齡70歲,比股骨頸骨折高出5～6歲,65～70歲的男性髖部骨折發(fā)生率為18%,女性為27%,78歲以上男性患者上升到 30%,女性為40%[4]。由于多數(shù)轉(zhuǎn)子間骨折患者年老體弱,常常合并心腦血管、血糖、血脂代謝和肝腎等多系統(tǒng)的功能障礙,承受骨折以及手術(shù)打擊的能力差,經(jīng)常在圍手術(shù)期出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥。股骨轉(zhuǎn)子間骨折手術(shù)的治療目的是恢復(fù)骨的連續(xù)性,早期康復(fù)。而治療過(guò)程要求盡可能減少手術(shù)創(chuàng)傷,獲得骨折的良好復(fù)位,堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定,允許患者盡早離床活動(dòng),恢復(fù)髖關(guān)節(jié)的功能,減少因臥床帶來(lái)的并發(fā)癥,恢復(fù)傷前生活質(zhì)量[5]。很多研究[6,2,3]已證實(shí)了髓內(nèi)固定系統(tǒng)比釘板系統(tǒng)減少了偏心矩帶來(lái)的應(yīng)力增大效應(yīng),所以更加穩(wěn)定。由于創(chuàng)傷小,固定牢固,Gamma釘作為最早的近端髓內(nèi)固定系統(tǒng)融合了髖螺釘和髓內(nèi)釘?shù)膬?yōu)點(diǎn),力矩較短,抗彎應(yīng)力強(qiáng),固定方式與生物力學(xué)結(jié)構(gòu)更符合股骨近端的應(yīng)力傳導(dǎo),減少內(nèi)固定物折斷風(fēng)險(xiǎn)[2]。在骨質(zhì)疏松的標(biāo)本中 Gamma釘比動(dòng)力髖螺釘減少切割,Gamma釘?shù)淖畲筝d荷約為體重的 8.5倍,動(dòng)力髖螺釘約為6.2倍[7]。

圖7 術(shù)前X線片示股骨轉(zhuǎn)子間骨折

圖8 術(shù)后X線片示骨折及內(nèi)固定位置良好

股骨近端防旋髓內(nèi)釘通過(guò)將髓內(nèi)主釘加長(zhǎng),變細(xì),其遠(yuǎn)端鎖定孔距主釘末端較遠(yuǎn),分散了應(yīng)力,減少局部的應(yīng)力遮擋,降低了遠(yuǎn)端鎖釘骨干交界處的骨折和鎖釘斷裂的發(fā)生率及再骨折率[8,9],并將股骨頸部拉力釘改為螺旋翼片,減少了股骨頸及頭部骨量的丟失,增加了抗切割及抗拔出力[10],同時(shí)簡(jiǎn)化了操作程序,縮短了手術(shù)時(shí)間,減小了創(chuàng)傷和出血[11]。多年來(lái)研究的方向一直是減少手術(shù)創(chuàng)傷和提高骨折內(nèi)固定的穩(wěn)定性。同時(shí)增加內(nèi)固定物在骨質(zhì)疏松性骨組織中的把持力。股骨轉(zhuǎn)子間骨折采用髓內(nèi)固定已成為當(dāng)前手術(shù)治療的主流[3],人們通過(guò)不斷地改進(jìn),推出了操作更方便、創(chuàng)傷更小、術(shù)后并發(fā)癥更少、更適合老年人的固定器材。

傳統(tǒng)手術(shù)的切口主要為了顯露,能使術(shù)者完成手術(shù)操作,但多是通過(guò)較大的切口、廣泛的軟組織剝離或切除來(lái)達(dá)到這一目的。由于創(chuàng)傷較大,術(shù)后難免會(huì)產(chǎn)生較多的并發(fā)癥,康復(fù)過(guò)程也較緩慢。術(shù)中為了準(zhǔn)確定位釘?shù)奈恢煤蜕疃冗€需要反復(fù)透視,增加了醫(yī)患的放射性傷害,并且增加了手術(shù)野污染的風(fēng)險(xiǎn)。

導(dǎo)航技術(shù)源自軍事科技的空間定位系統(tǒng),手術(shù)導(dǎo)航或術(shù)中對(duì)手術(shù)器械實(shí)時(shí)定位技術(shù)的應(yīng)用可以追溯到20世紀(jì)70年代[12],20世紀(jì) 90年代計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)首次運(yùn)用到骨科脊柱手術(shù)中來(lái)[13],之后又應(yīng)用到了人工關(guān)節(jié)置換、創(chuàng)傷固定及前交叉韌帶重建等領(lǐng)域[14-16]。在導(dǎo)航引導(dǎo)下 ,通過(guò)小切口進(jìn)行手術(shù),可以減少過(guò)多的剝離、顯露。因?yàn)橛袑?shí)時(shí)的圖像信息,有些解剖標(biāo)志不必再顯露,通過(guò)透視,便能準(zhǔn)確定位。

導(dǎo)航設(shè)備配合其髓內(nèi)固定治療轉(zhuǎn)子間骨折提高手術(shù)的精準(zhǔn)度已有報(bào)道[17],許多技術(shù)改進(jìn)尚在探索中。本研究將導(dǎo)航用于股骨近端髓內(nèi)固定釘,利用導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)一步減少粗隆間骨折內(nèi)固定手術(shù)本身的創(chuàng)傷。由于不需要顯露大轉(zhuǎn)子,縮小了主釘?shù)那锌诖笮?減少了對(duì)闊筋膜張肌、臀中肌的剝離、損傷及出血。在計(jì)算機(jī)導(dǎo)航下,主釘插入的整個(gè)過(guò)程中都有實(shí)時(shí)髖部正側(cè)位圖像導(dǎo)引,也減少了盲目插入造成的損傷并能將拉力釘在股骨頭頸內(nèi)的位置調(diào)整到理想位置——前后位股骨頭頸中線偏下,側(cè)位位于頭頸中間[2],這一點(diǎn)對(duì)于防止骨質(zhì)疏松患者骨組織被切割并且降低骨折界面的旋轉(zhuǎn)扭力非常重要。由于手術(shù)中不需要反復(fù)透視觀察進(jìn)釘?shù)奈恢煤蜕疃?大大減少了術(shù)者及患者X線下暴露時(shí)間。而且在進(jìn)行手術(shù)操作時(shí)可以將 C型臂移開(kāi)獲得更大的操作空間[17],也減少了因觸碰而增加感染的風(fēng)險(xiǎn)。但同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)股骨遠(yuǎn)端參考架的固定容易松動(dòng),可能造成圖像失真,術(shù)中要注意各部件的穩(wěn)定情況,而且引導(dǎo)器同接收器之間的盲區(qū)較大,術(shù)中時(shí)常需要兼顧,加上技術(shù)人員對(duì)導(dǎo)航設(shè)備使用的熟悉程度,都會(huì)影響導(dǎo)航手術(shù)的效率。

導(dǎo)航與微創(chuàng)技術(shù)的應(yīng)用,從直觀操作過(guò)渡到影像引導(dǎo)下的操作,需建立三維空間的定位及定向觀念,熟練掌握需要有一個(gè)較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練時(shí)間。導(dǎo)航技術(shù)在骨科手術(shù)中的運(yùn)用會(huì)幫助骨科手術(shù)向更加微創(chuàng)和更加精確的方向發(fā)展。

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