骨科機器人輔助經(jīng)皮撬撥治療跟骨骨折*

張 軍 胡延春 白云亭 李 虎 付生龍

(濟南市第五人民醫(yī)院骨科，濟南 250022)

大約75%的跟骨骨折為關節(jié)內(nèi)骨折，累及跟距關節(jié)[1,2]。許多累及關節(jié)的骨折患者恢復期較長，并且由于慢性疼痛、足踝運動不適、手術并發(fā)癥等的影響，無法恢復到受傷前的活動水平[2]。由于跟骨形態(tài)的特殊性和復雜的關節(jié)毗鄰關系，治療方法很多，也存在著一定的爭議。對移位的骨折多采用傳統(tǒng)的外側擴大切口切開復位鋼板內(nèi)固定，創(chuàng)傷大，切口并發(fā)癥較多[3]。已有關節(jié)鏡輔助經(jīng)皮撬撥復位內(nèi)固定的報道[4]，術中要求多個骨塊準確復位，空心釘精準內(nèi)固定，所以手術操作難度高，可能出現(xiàn)固定不牢固。計算機輔助導航骨科手術(computer assisted orthopedics surgery，CAOS)[5]技術的發(fā)展，為閉合復位、微創(chuàng)內(nèi)固定跟骨骨折提供了有利條件。2019年5月～2021年5月，我院采用骨科機器人輔助行經(jīng)皮撬撥復位螺釘內(nèi)固定治療跟骨關節(jié)內(nèi)骨折32例(35足)，取得良好的臨床、影像學和功能結果，報道如下。

1 臨床資料與方法

1.1 一般資料

本組32例，男28例，女4例。年齡33～67歲，(49.8±8.9)歲。右足20例，左足9例，雙足3例，共35足。損傷機制為高處墜落30例，直接碰撞傷2例。受傷至手術時間2～10 d，(5.2±2.0)d。均行X線跟骨側位、正位、軸位攝片，CT平掃三維重建，診斷跟骨關節(jié)內(nèi)骨折，根據(jù)Sanders分型[6]，Ⅱ型22足，Ⅲ型13足(AC型6足，BC型3足，AB型4足)。

病例選擇標準：①Sanders Ⅱ型、Ⅲ型跟骨骨折；②閉合性骨折；③受傷14天之內(nèi)。

1.2 手術方法

均行機器人輔助經(jīng)皮撬撥復位空心釘內(nèi)固定手術，其中3例輔以跗骨竇小切口。雙足受傷者均雙側同時手術。機器人導航系統(tǒng)為北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司的第三代天璣骨科手術機器人TiRobot系統(tǒng)。

1.2.1 術前計劃 根據(jù)術前影像學資料評估跟骨骨折塊數(shù)量、位置及大小，明確骨折分型、骨折移位程度。測量B?hler角、Gissane角和跟骨長度；軸位片測量關節(jié)面塌陷情況及跟骨寬度。設計骨折復位方向，螺釘?shù)奈恢?、?shù)量和長度等。

1.2.2 手術操作 腰麻硬膜外聯(lián)合麻醉。健側臥位(雙足骨折先做分型復雜的一側)，健側屈髖屈膝。在骰骨上打入Schanze螺釘，安裝機器人示蹤器。透視下選取跟骨結節(jié)或體部骨塊的中心由內(nèi)向外打入一枚直徑4.0 mm的斯氏針。沿跟骨長軸向跟骨后下方牽引，助手握住前足，反向牽引并跖屈，恢復跟骨長度，糾正跟骨內(nèi)翻畸形，并同時解鎖體部骨塊與關節(jié)面骨塊的嵌插。透視采集圖像傳輸?shù)綑C器人操作系統(tǒng)(圖1A、B)，助手在電腦上規(guī)劃確定撬撥尖錐的進針點、方向和深度。紅外線追蹤相機引導機械臂自跟骨結節(jié)上方由后向前置入尖錐，精準打入塌陷的關節(jié)面骨塊下方，撬起塌陷的跟骨后關節(jié)面骨折塊(圖1C、D)。注意撬撥方向，防止滑脫。再次透視觀察復位效果。根據(jù)跟骨后關節(jié)面骨塊和跟骨結節(jié)部骨塊的大小，將尖錐敲入前側骨塊，或由足底向距骨打入一枚克氏針臨時固定。用加壓裝置(2把點式復位鉗)墊紗布墊后于跟骨內(nèi)外側相對擠壓，復位外側壁骨折，恢復跟骨寬度(圖1E、F)。采集跟骨側位和軸位像再次輸入機器人操作系統(tǒng)。根據(jù)骨折塊的大小和位置，助手在電腦操作系統(tǒng)上設計規(guī)劃螺釘方向和進針點(圖1G)，紅外線追蹤相機引導機械臂打入3枚6.5 mm全螺紋空心螺釘和1枚4.5 mm空心釘(圖1H、I、J)。4枚螺釘?shù)姆较颍孩俑靸?nèi)側由跟骨結節(jié)向跟骰關節(jié)；②跟腱外側由跟骨結節(jié)向跟骰關節(jié)；③足底向距骨；④外側壁向載距突?？p合切口(圖1K)，加壓包扎。

1.2.3 術后處理與隨訪 抬高患肢，應用消腫止疼藥物。術后不再應用抗生素。術后第2天復查跟骨側位、軸位X線片。術后第5天開始不負重狀態(tài)下足部屈伸功能鍛煉。術后10～12周根據(jù)骨折愈合情況開始負重鍛煉。

術后3個月、半年、1～2年定期復查跟骨X線片，側位片觀察B?hler角、Gissane角和跟骨長度恢復情況，軸位片觀察關節(jié)面塌陷及跟骨寬度恢復情況。

末次隨訪采用美國足踝矯形外科協(xié)會(American Orthopaedic Foot and Ankle Society，AOFAS)踝-后足評分系統(tǒng)評價功能恢復情況，對患足的疼痛(40分)、功能(50分)及對線(10分)進行評定，總分100分，90～100分為優(yōu)，75～89分為良，50～74分為可，<50分為差。

2 結果

不同Sanders分型的手術數(shù)據(jù)見表1。隨訪13～25個月，(18.5±3.0)月，均達到骨性愈合。無切口感染、皮膚壞死、皮下積液、深靜脈血栓等并發(fā)癥。手術前后影像學指標見表2。末次隨訪AOFAS評分67～98分，(89.7±7.4)分。優(yōu)22足，良11足，可2足，優(yōu)良率94.3%(33/35)。手術前后X線比較見圖2。

3 討論

由于跟骨特殊的松質骨結構以及較薄的皮質包裹，跟骨骨折解剖結構復雜。Sanders Ⅰ型骨折的骨折塊無明顯移位，可采用外固定保守治療，而移位的跟骨關節(jié)內(nèi)骨折(Sanders Ⅱ～Ⅳ型)一般需手術復位，否則將產(chǎn)生比較嚴重的并發(fā)癥，預后不良。很多微創(chuàng)手術方法用于治療關節(jié)內(nèi)移位的跟骨骨折，其中經(jīng)皮撬撥復位螺釘內(nèi)固定技術具有技術較成熟、創(chuàng)傷小、并發(fā)癥少、操作簡單等特點，是最常用的微創(chuàng)手術方法。關節(jié)鏡的廣泛應用極大地提高了微創(chuàng)治療跟骨骨折的效果[7]。然而微創(chuàng)治療透視量大，復位不確切，不能牢固固定所有骨塊，螺釘?shù)奈恢?、長度無法精準確定，對術者的經(jīng)驗要求非常高。

由于距骨和載距突之間有堅強的韌帶，載距突骨折塊幾乎是“恒定的”，通常處在相對固定的位置。根據(jù)CT圖像可以確定跟骨結節(jié)或體部骨塊、關節(jié)面骨塊和前方骨塊等關鍵受力骨塊。這使撬撥復位內(nèi)固定成為可能。術中精準找到關鍵骨塊，使其準確復位、牢固固定，是手術成功的關鍵。

計算機導航技術在骨科的發(fā)展與應用，極大地提高了螺釘置入準確性[8]。骨科手術機器人機械臂穩(wěn)定性好，避免導航狀態(tài)下進針時徒手操作不穩(wěn)造成的誤差；術中在機器人規(guī)劃系統(tǒng)上模擬置釘，在采集的圖像上立體把握螺釘?shù)姆较蚝臀恢?；在跟骨狹小的空間內(nèi)，一次精準植入4枚螺釘，互相之間不交鎖、不碰撞，并做到力量平衡，這一點是徒手操作很難達到的。該手術要求操作者對跟骨的解剖結構和三維構造有深入了解，術前對骨折類型和關鍵骨塊的移位方向及其受力點做詳細、準確的分析，設計手術方案。通過計算機導航精準地找到骨折復位的關鍵受力點，僅需在術前、置入導針、置入螺釘3個環(huán)節(jié)透視，避免為達到進針準確而反復透視，極大地節(jié)省手術時間，減少放射線暴露[9,10]。對機器人操作熟練程度的提高以及對跟骨透視影像機位準確性的提高，可以進一步減少透視次數(shù)。由于機器人操作均為體外操作，學習曲線可以大大縮短。

根據(jù)我們的經(jīng)驗，骨科機器人輔助經(jīng)皮撬撥復位螺釘內(nèi)固定治療跟骨骨折主要適用于大部分Sanders Ⅱ型和骨折塊較大的Sanders Ⅲ型骨折。其中Sanders Ⅲ AC/BC型骨折，內(nèi)側載距突骨塊極少移位，中部和外側骨塊較大，利于撬撥，螺釘固定比較穩(wěn)固。如果累及關節(jié)面的外側壁骨塊較薄，從后面進針撬撥困難，可從外側選取撬撥的進針點。Sanders ⅢAB型骨折，為了關節(jié)面準確復位，可采用跗骨竇小切口輔助復位，植骨支撐后，垂直跟骨縱軸橫向打入4.5 mm空心釘固定，機器人輔助打入其他螺釘。本組3例ⅢAB型骨折塌陷明顯，外側和中部骨塊較游離，試行尖錐撬撥效果不理想，采用跗骨竇小切口輔助復位。該切口對于提高Sanders Ⅲ型骨折的復位質量有明顯優(yōu)勢[11]。Sanders Ⅳ型粉碎骨折，骨塊較小，分布位置復雜，力學支撐條件差，不能應用本手術方式。

骨科機器人輔助經(jīng)皮撬撥復位螺釘內(nèi)固定治療跟骨骨折精準、安全、高效，克服傳統(tǒng)手術方式徒手操作不穩(wěn)定出現(xiàn)偏差及人員疲勞等缺點，符合現(xiàn)代骨科發(fā)展的方向。本研究為回顧性研究，未包括關節(jié)外骨折、累及關節(jié)面的舌型骨折等特殊類型，且病例數(shù)較少，尚需進一步積累經(jīng)驗。另外，骨科機器人價格昂貴，對其技術的推廣也有一定限制。