機器人導(dǎo)航下經(jīng)皮置入實心釘行短節(jié)段內(nèi)固定手術(shù)治療胸腰椎骨折

李強，王永勝，王家寶，周丙玲，李明，朱緊跟，李奇，沈明海，段方方，馬方軍

(宿州市第一人民醫(yī)院骨科，安徽宿州 234000)

近年來，機器人導(dǎo)航技術(shù)逐漸應(yīng)用于胸腰椎骨折的治療，顯著提高了置釘準(zhǔn)確率[1,2]。在釘棒固定手術(shù)中，臨床多采用空心椎弓根螺釘，其生物力學(xué)強度偏弱，術(shù)中作椎體撐開復(fù)位和復(fù)位后的維持強度均有所不足，且術(shù)后斷釘?shù)娘L(fēng)險較高[3]。本院骨科自2018年1月～2020年1月，采用機器人導(dǎo)航下經(jīng)皮置入實心釘行短節(jié)段內(nèi)固定治療胸腰椎骨折，取得了較好的療效，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2018年1月～2020年1月本院骨科收治的胸腰椎骨折患者82例，AO分型均為A3型，傷后1～7 d內(nèi)接受手術(shù)。依據(jù)手術(shù)方式分為兩組：常規(guī)組42例，采用常規(guī)經(jīng)皮置釘手術(shù)；機器人組40例，采用“天璣”骨科手術(shù)機器人導(dǎo)航下經(jīng)皮置釘手術(shù)。兩組患者的一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組患者的一般資料比較

1.2 手術(shù)方法

機器人組(以L2椎體骨折為例)：①患者全麻，取俯臥位，保持腰部適度過伸位，以手法牽引整復(fù)L2傷椎，使椎體高度及椎間隙均有所恢復(fù)。在3D C臂透視下，以克氏針行L1、L2、L3正位相椎弓根體表定位，MARK筆標(biāo)記。②將天璣骨科手術(shù)機器人光學(xué)跟蹤系統(tǒng)置于患者頭側(cè)，示蹤器固定于肩胛骨之間，并對準(zhǔn)機器人光學(xué)跟蹤系統(tǒng)且保持穩(wěn)定可靠。安裝基座及標(biāo)尺(大號無菌套保護(hù))，將標(biāo)尺置于L2棘突位置，3D C臂對準(zhǔn)患者胸腰段，測試C臂圍繞患者軀干旋轉(zhuǎn)360°無阻擋。操控3D C臂采集胸腰段3D圖像信息并上傳到機器人主控臺上，在主控臺屏幕上分別設(shè)計L1、L2、L3椎弓根螺釘適宜的入釘點、直徑、長度以術(shù)中備用。撤離3D C臂，將機器人標(biāo)尺更換為P30導(dǎo)向器，操控機械臂將導(dǎo)向器移動到手術(shù)區(qū)域。③依據(jù)患者影像學(xué)資料及術(shù)中情況，依次向傷椎及其上下相鄰椎體兩側(cè)共植入6枚椎弓根釘。首先準(zhǔn)備置入L1左側(cè)椎弓根釘：按照事先規(guī)劃的手術(shù)路徑，將2級鉆套沿P30導(dǎo)向器置入，作皮膚小切口，將2級鉆套插入切口直至入釘點骨皮質(zhì)(貼緊)，拔除內(nèi)芯，更換為限深平頭磨鉆，將入釘點骨皮質(zhì)適度打磨2 mm(防止導(dǎo)針偏移)，去除2級鉆套，更換為第一級空心擴張器并貼緊骨面，沿擴張器置入1.2 mm直徑的克氏針，深度3 cm；同法置入另外5枚克氏針，3D C臂透視克氏針位置滿意。沿克氏針依次擴張軟組織通道，去除第一級套筒、沿克氏針行開口器開口，去除第二級套筒、沿克氏針行空心絲攻攻絲，去除克氏針及第三級擴張?zhí)淄玻Ａ舻谒募壨馓淄?助手把持保持穩(wěn)定)，沿椎弓根通道植入6.0 mm×45 mm規(guī)格的實心椎弓根釘，同理植入剩余5枚螺釘，3D C臂透視見螺釘位置滿意。置入通道拉鉤，順利植入2枚長度合適的連接棒，安裝螺釘尾帽，適度撐開復(fù)位后，鎖緊尾帽。3D C臂再次透視見螺釘均在位穩(wěn)妥，椎體及椎間隙高度恢復(fù)均滿意。去除尾帽翼，沖洗、清點無誤后，依次縫合關(guān)閉諸小切口(見圖1)。常規(guī)組：患者的麻醉方式、體位、安裝連接棒、撐開復(fù)位等步驟均與機器人組一致。術(shù)中在X線正側(cè)位透視下確定椎弓根的皮膚投影點并作體表定位后，在X線透視引導(dǎo)下進(jìn)行徒手置釘，不采用機器人導(dǎo)航置釘。

圖1 機器人導(dǎo)航實心椎弓根螺釘固定術(shù)。A:圖像采集；B:軟件規(guī)劃手術(shù)路徑；C:機器人定位進(jìn)針點；D:置入磨鉆；E:置入導(dǎo)針；F:四級套筒逐級擴張；G:進(jìn)行開口(限深)；H:進(jìn)行攻絲(限深)；I:置入實心椎弓根螺釘；J:置入通道拉鉤(穿棒)。

1.3 評價指標(biāo)

比較兩組患者手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)后住院時間、圍手術(shù)期并發(fā)癥等圍手術(shù)期指標(biāo)。分別于術(shù)前、術(shù)后5 d及末次隨訪時進(jìn)行VAS評分，測量椎體角(vertebral angle,VBA)及Cobb角；術(shù)前及術(shù)后隨訪時，評估患者的Oswestry功能障礙指數(shù)(Oswestry disability index,ODI)。術(shù)后復(fù)查X線及CT，依據(jù)按Gertzbein-Robbins分級法[4]評估椎弓根釘置入的準(zhǔn)確性，A級：螺釘未侵及皮質(zhì)；B級：皮質(zhì)穿透<2 mm；C級：2 mm≤皮質(zhì)穿透<4 mm；D級：4mm ≤皮質(zhì)穿透<6 mm；E級：皮質(zhì)穿透≥6 mm)。

1.4 統(tǒng)計方法

2 結(jié)果

所有患者獲得隨訪，平均隨訪10.3個月；未出現(xiàn)感染、內(nèi)固定斷裂等嚴(yán)重并發(fā)癥。常規(guī)組1例術(shù)后因脂肪液化致創(chuàng)面延遲愈合，予以換藥處理后正常愈合；經(jīng)常規(guī)組有2例出現(xiàn)下肢靜脈血栓，請血管外科會診予以抗凝等對癥治療后定期復(fù)診，未出現(xiàn)栓塞等嚴(yán)重并發(fā)癥。

2.1 圍手術(shù)期指標(biāo)比較

與常規(guī)組相比，機器人組術(shù)中C臂透視次數(shù)均顯著減少，但手術(shù)時間顯著延長，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<05)。見表2。

表2 兩組患者的圍手術(shù)期指標(biāo)比較

2.2 療效指標(biāo)比較

末次隨訪時，所有患者均已實現(xiàn)骨折愈合。兩組患者術(shù)后5 d的VAS評分、VBA角和Cobb角差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>05)；末次隨訪時，兩組患者VAS評分、ODI指數(shù)、VBA、Cobb角方面，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 兩組患者的療效指標(biāo)比較

2.3 置釘準(zhǔn)確率比較

機器人組的置釘準(zhǔn)確率為96.25%，顯著高于常規(guī)組的74.21%(P<0.05)。見表4。

表4 兩組患者胸腰椎置釘準(zhǔn)確率比較

3 討論

本研究采用“天璣”骨科手術(shù)機器人輔助系統(tǒng)治療胸腰椎壓縮性骨折，獲得了良好的療效。機器人導(dǎo)航組手術(shù)時間長于常規(guī)組，考慮是由于機器人導(dǎo)航操作步驟較多的原因所致，在機器人導(dǎo)入數(shù)據(jù)和匹配方面耗費了較多時間，但總體平均時間約為90 min，在臨床可接受范圍內(nèi)；隨著后期經(jīng)驗的積累，手術(shù)時間仍然存在減少的空間。與常規(guī)組相比，機器人組術(shù)中C臂透視次數(shù)均顯著減少(P<0.05)，考慮是由于機器人組通過術(shù)中采集CT影像學(xué)資料進(jìn)行實時定位導(dǎo)航，無需反復(fù)C臂透視。

本研究結(jié)果顯示，在術(shù)后5 d、末次隨訪時，兩組VAS評分、ODI指數(shù)、VBA角、Cobb角等資料差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，可見采用機器人導(dǎo)航進(jìn)行手術(shù)，經(jīng)皮操作也可達(dá)到良好的椎體復(fù)位和固定效果。機器人組的置釘準(zhǔn)確率為96.25%，顯著高于常規(guī)組的74.21%(P<0.05)，兩組置釘準(zhǔn)確度的結(jié)果，與既往文獻(xiàn)報道相近[5-6]，可見機器人輔助手術(shù)置釘具有高精確度、高穩(wěn)定性的優(yōu)點。

本研究采用機器人導(dǎo)航下經(jīng)皮置入實心釘治療胸腰椎骨折，具有以下創(chuàng)新及優(yōu)勢：(1)有文獻(xiàn)報道，空心釘治療胸腰椎術(shù)后可出現(xiàn)螺釘斷裂[7,8]。本研究采用實心釘，能夠改善空心釘生物力學(xué)強度的問題，改善術(shù)中椎體撐開復(fù)位和復(fù)位后維持強度方面的不足，避免出現(xiàn)斷釘。(2)手術(shù)操作過程中，對部分器械進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化，使得操作更加便捷安全：①設(shè)計了軟組織保護(hù)鉆套，能夠避免操作過程中損傷肌肉組織，減少出血；②設(shè)計了限深平口磨鉆，用以克服導(dǎo)針植入過程出現(xiàn)滑動的問題；③開口器增加了限深功能，避免開口器進(jìn)入過深傷及深層結(jié)構(gòu)；④四級擴張?zhí)淄策吘夁M(jìn)行了鋸齒狀設(shè)計，避免置釘點發(fā)生偏移；(3)手術(shù)過程中C臂透視次數(shù)少，外科醫(yī)師射線暴露明顯減少；(4)機器人導(dǎo)航下手術(shù)，提高了置釘?shù)木_性以及穩(wěn)定性；(5)在具備開放置釘經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，該技術(shù)學(xué)習(xí)曲線短，術(shù)者易于掌握[9]。

相對于常規(guī)徒手置釘，機器人導(dǎo)航下經(jīng)皮置釘也存在局限性：①機器人導(dǎo)航下置入實心螺釘需要助手的良好配合，需要助手對設(shè)備及手術(shù)熟練掌握；②該術(shù)式需要特殊的導(dǎo)航設(shè)備，并非所有醫(yī)療機構(gòu)均具備。

綜上所述，“天璣”骨科手術(shù)機器人輔助經(jīng)皮置釘治療無脊髓損傷的胸腰椎壓縮性骨折，具有置釘準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性高的優(yōu)勢，創(chuàng)傷小、輻射暴露少、并發(fā)癥少，符合ERAS理念。