骨科手術機器人輔助PVP治療骨質疏松性椎體壓縮骨折的療效觀察

張湛金 樊飛 王博 劉義偉 吳文斌 范廣 劉博

【摘要】目的：探討骨科手術機器人導航定位系統(tǒng)輔助下經皮椎體成形術（percutaneous vertebroplasty，PVP）治療骨質疏松性椎體壓縮骨折（osteoporotic vertebral ?compression fractures， OVCFs）的早期療效。方法：回顧性分析自2019年6月至2021年6月就診于大同市第三人民醫(yī)院，并能獲得完整隨訪資料的40例OVCF患者納入研究，其中包括機器人輔助治療組20例（男7例，女13例，年齡58-86歲，平均61.5歲），徒手穿刺組20例（男6例，女14例，年齡60-85歲，平均63.4歲）。記錄疼痛評分（視覺模擬評分VAS），并對手術時間、手術椎體高度恢復、骨水泥滲漏率進行測量，比較兩組間的差異。結果：骨科機器人輔助PVP組和傳統(tǒng)徒手PVP組患者治療前、治療后3天、3月以及6月的VAS疼痛評分進行檢驗，兩組間比較差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。兩組患者治療前、治療后3天、3月以及6月的椎體高度進行檢驗，兩組間比較差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。骨科機器人輔助PVP組出現2例骨水泥椎間盤滲漏，滲漏發(fā)生率為10%;傳統(tǒng)徒手PVP組出現4例骨水泥滲漏（1例椎體椎旁滲漏，2例椎體椎間盤滲漏，1例椎管內滲漏），滲漏發(fā)生率為20%，骨水泥滲漏患者均無臨床癥狀，兩組間比較差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。骨科機器人輔助PVP組與傳統(tǒng)徒手組相比，穿刺位置更精確，但因定位時間長，手術時間明顯延長，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。結論：骨科手術機器人導航定位系統(tǒng)輔助下經皮椎體成形術，操作安全、準確，有效避免了醫(yī)源性的穿刺損傷，療效滿意。

【關鍵詞】骨質疏松;椎體壓縮骨折;椎體成形術;骨科機器人;導航

經皮椎體成形術（percutaneous vertebroplasty，PVP）是目前治療骨質疏松性椎體壓縮骨折（osteoporotic vertebral ?compression fractures， OVCFs）常用的微創(chuàng)手術方式。已經大量文獻證實，可顯著緩解OVCFs后的疼痛，避免了傳統(tǒng)臥床保守治療的并發(fā)癥，明顯降低死亡率，給OVCFs的治療帶來了革命性變化。近年來，隨著計算機技術的日益成熟，骨科手術機器人導航定位系統(tǒng)開始應用于臨床，此系統(tǒng)通過對二維醫(yī)學圖像的重建和虛擬現實技術，使醫(yī)生可多平面、直觀的觀察手術操作過程，再加上輔助定位和機械臂的精確操作，不僅提高了手術精度，而且提高了手術安全性。

本研究總結我院近兩年應用骨科手術機器人導航定位系統(tǒng)輔助PVP治療骨質疏松性椎體壓縮骨折（OVCF）的病例，通過與徒手PVP治療組進行對比，對其治療效果進行觀察研究。

1.材料和方法

1.1臨床資料

選取2019年6月至2021年6月期間在大同市第三人民醫(yī)院骨科接受骨科手術機器人輔助 PVP 、徒手PVP手術治療的骨質疏松性椎體壓縮骨折患者各20例資料。其中手術機器人輔助組男7例，女13例，年齡58-86歲，平均61.5歲;徒手穿刺組男6例，女14例，年齡60-85歲，平均63.4歲。 1.2入選與排除標準

入選標準：明確診斷的OVCFs患者;首次接受PVP手術，同一組手術醫(yī)師操作，單側手術入路;骨折椎體數1個;隨訪時間6個月以上。

排除標準：雙側手術入路患者;惡性腫瘤病史或其他代謝性骨病患者;出現手術并發(fā)癥需要長期臥床者;骨折椎體數≥1個。

1.3手術材料

經皮椎體成形術系統(tǒng)，“天璣”骨科手術機器人導航定位系統(tǒng)，骨水泥為聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）。

1.4手術方法

兩組患者均取俯臥位，腹部懸空。采用1%利多卡因局部麻醉，手術在C型臂X線機全程監(jiān)視下進行。

徒手穿刺組：通過交叉克氏針C型臂定位穿刺部位，于穿刺部位局麻完成后，先用穿刺套件于椎體單側椎弓根處穿刺達椎體，透視下穿刺時正位達椎弓根內側緣，側位達椎體后壁，拔除針芯，沿工作套管將空心鉆緩慢鉆入椎體，側位至椎體前三分之一處，調配含鋇聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥，通過骨水泥推注桿在“C”型臂X線機透視下，將骨水泥注入椎體，當骨水泥到達椎體后方或椎體外（椎間盤或椎旁靜脈）時，停止注射，拔除工作套管，無菌敷料覆蓋傷口，術畢。

骨科機器人輔助組：垂直水平面將定位器放置在傷椎上以上2個椎體棘突平面皮膚上，隨即用C 型臂拍攝胸腰椎正側位X 線并采集錐形束斷層掃描定位圖像（cone beam computed tomography，CBCT），通過骨科機器人分析數據，設定進針點，在機械臂引導下完成穿刺，骨水泥注入過程同徒手穿刺組。

1.5 術后處理

術后詢問患者有無不適癥狀。返回病房后監(jiān)測患者生命體征，密切觀察生命體征變化、雙下肢的運動感覺及大小便功能，術后1～2 天患者可下地活動，行早期康復鍛煉。

1.6 觀察指標

患者疼痛程度應用視覺疼痛模擬評分法（visual analogue scale，VAS）進行評估，VAS值介于0～10分，0分代表無痛，10分代表劇烈疼痛;椎體高度恢復情況;觀察患者手術時間、骨水泥滲漏率等。

1.7統(tǒng)計學處理

采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件（SPSS公司，美國）進行統(tǒng)計學分析。計量資料以均數±標準差表示，兩組比較采用配對t檢驗;計數資料比較采用卡方檢驗;p<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2.結果

2.1兩組患者一般資料無差異?；颊叩哪挲g、性別構成比、體重、骨密度等均無差異（P>0.05）。

2.2術后數據：骨科機器人輔助PVP組和傳統(tǒng)徒手PVP組患者治療前、治療后3天、3月以及6月的VAS疼痛評分進行檢驗，兩組間比較差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。兩組患者治療前、治療后3天、3月以及6月的椎體高度進行檢驗，兩組間比較差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。骨科機器人輔助PVP組出現2例骨水泥椎間盤滲漏，滲漏發(fā)生率為10%;傳統(tǒng)徒手PVP組出現4例骨水泥滲漏（1例椎體椎旁滲漏，2例椎體椎間盤滲漏，1例椎管內滲漏），滲漏發(fā)生率為20%，骨水泥滲漏患者均無臨床癥狀，兩組間比較差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。骨科機器人輔助PVP組與傳統(tǒng)徒手組相比，穿刺位置更精確，但因定位時間長，手術時間明顯延長，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。

3.討論

PVP可明顯緩解OVCFs產生的疼痛，避免了臥床保守治療的并發(fā)癥，顯著降低死亡率，目前在OVCFs的治療中已被廣泛應用。美國近期的一項基于國家醫(yī)?；颊邤祿斓拇髽颖荆?2693 例椎體壓縮性骨折患者）回顧性研究提出，行PVP治療的OVCFs患者的生存時間要顯著長于非手術治療的患者。

機器人輔助骨科手術的報道出現于20世紀90年代，隨著計算機技術和精密機械自動控制技術的迅猛發(fā)展，升級換代的新型機器人已在自動化、精細化、智能化方面達到了全新的高度。自2002年引入國內后，因機器人輔助手術病例組的初始穩(wěn)定性與傳統(tǒng)手術組相比并沒有明顯優(yōu)勢，加之相關機械設備體積過大、價格昂貴等原因，其臨床應用未得到普及，僅在少數醫(yī)院開展。隨著計算機輔助外科手術技術（computer-assisted surgery，CAS）的日益成熟與普及，國家對于醫(yī)療事業(yè)投入的增加，使更多的醫(yī)院開始引入手術機器人設備并不斷拓展其手術應用領域。經皮椎體成形術雖較常規(guī)開放手術操作簡單，但其要求穿刺精度高，如穿刺失敗，神經損傷嚴重可造成癱瘓風險，故引入高精度的手術機器人勢在必行。

本次研究，我們觀察到應用兩種手術方法治療骨質疏松性椎體壓縮骨折均有較好的手術效果。應用機器人輔助穿刺可進一步提高穿刺精確度，有效降低穿刺損傷風險。經皮椎體成形術后常見并發(fā)癥為骨水泥滲漏，本研究兩組骨水泥滲漏率存在差異（P<0.05），考慮與穿刺精度與穿刺次數有關。骨科機器人輔助穿刺精確且基本一次穿刺成功，有效的避免了為準確穿刺，反復徒手調整的情況，減少了對椎體皮質及松質骨的破壞，對降低滲漏率也有積極意義。但骨科機器人輔助組在準備階段時間較長，需要安裝示蹤器，電腦規(guī)劃穿刺路徑，機械臂固定準備。而傳統(tǒng)徒手操作組，對于操作熟練的醫(yī)師準備時間極短，雖穿刺精度無法與機器人相比，但通過經驗調整穿刺角度與深度，手術效果也可基本滿意。目前，對于手術機器人在骨質疏松性椎體壓縮骨折的手術研究仍較少，但骨科手術機器人導航定位系統(tǒng)操作安全、準確，可有效避免醫(yī)源性的穿刺損傷，減少了神經損傷、骨水泥滲漏的并發(fā)癥發(fā)生率，療效滿意，隨著技術的更新，操作系統(tǒng)的升級換代，手術時間的縮短也只是時間問題，因此，骨科手術機器人輔助椎體成形術治療骨質疏松性椎體壓縮骨折值得在臨床應用和推廣。

參考文獻：

[1]丁悅，張嘉，岳華，袁凌青.骨質疏松性椎體壓縮性骨折診療與管理專家共識[J].中華骨質疏松和骨礦鹽疾病雜志，2018，11（05）：425-437.

[2] Barr J D， Jensen M E， Hirsch J A， et al. Position statement on percutaneous vertebral augmentation： a consensus statement developed by the Society of Interventional Radiology （SIR）， American Association of Neurological Surgeons （AANS） and the Congress of Neurological Surgeons （CNS）， American College of Radiology （ACR）， American Society of Neuroradiology （ASNR）， American Society of Spine Radiology （ASSR）， Canadian Interventional Radiology Association （CIRA）， and the Society of NeuroInterventional Surgery （SNIS）[J]. Journal of Vascular and Interventional Radiology， 2014， 25（2）： 171-181.

[3] Shiliang Han， Shuanglin Wan， Lei Ning， Yongjun Tong， Jianfeng Zhang， Shunwu Fan. Percutaneous vertebroplasty versus balloon kyphoplasty for treatment of osteoporotic vertebral compression fracture： a meta-analysis of randomised and non-randomised controlled trials[J]. International orthopaedics， 2011， 35（9）： 1349-1358.

[4] Lang Z， Tian W， Liu Y， et al. Minimally Invasive Pedicle Screw Fixation Using Intraoperative 3-dimensional Fluoroscopy-based Navigation （CAMISS Technique） for Hangman Fracture.[J]. Spine， 2016， 41（1）：39-45.

[5] Chen A T， Cohen D B， Skolasky R L. Impact of nonoperative treatment， vertebroplasty， and kyphoplasty on survival and morbidity after vertebral compression fracture in the medicare population[J]. The Journal of Bone & Joint Surgery， 2013， 95（19）： 1729-1736.

[6] 郭衛(wèi)春， 黃文俊， 汪光曄. 計算機輔助導航技術在骨科中的應用進展[J]. 中國醫(yī)藥導報， 2016， 13（3）：55-59.