骨科機(jī)器人輔助與傳統(tǒng)透視下經(jīng)皮椎體成形術(shù)治療骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折的比較

謝海清, 李賢坤, 孫進(jìn), 張?jiān)品? 武明鑫

惠州市第三人民醫(yī)院脊柱外科(廣東惠州 516000)

隨著人口老齡化的進(jìn)展，骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF)患者逐漸增加，其高發(fā)病率和致殘率給家庭及社會帶來沉重的負(fù)擔(dān)[1-2]。對于許多OVCF患者而言，經(jīng)皮椎體成形術(shù)(percutaneous vertebroplasty，PVP)是目前最常用的一種治療方法[3]。PVP可以迅速緩解疼痛，穩(wěn)定椎體，減少臥床所帶來的一系列并發(fā)癥。但是傳統(tǒng)透視下行PVP治療存在透視次數(shù)多，椎弓根內(nèi)壁穿破、骨水泥滲漏等問題；隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，骨科機(jī)器人系統(tǒng)已被應(yīng)用于臨床。為了比較機(jī)器人輔助與傳統(tǒng)透視輔助PVP治療OVCF的臨床療效與安全性，我們于2020年6—12月對180例OVCF患者進(jìn)行治療，就兩者的臨床體會進(jìn)行總結(jié)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 廣東省惠州市第三人民醫(yī)院脊柱外科自2020年6—12月間收治并確診為OVCF需采用PVP手術(shù)治療的患者180例。本研究經(jīng)筆者單位倫理委員會批準(zhǔn)，并與患者簽訂知情同意書。結(jié)合術(shù)前癥狀、體格檢查及胸腰椎MRI明確有手術(shù)指征。男82例，女98例，年齡70～88歲，平均(76.5±4.8)歲；設(shè)機(jī)器人輔助組(觀察組)95例，傳統(tǒng)透視輔助組(對照組)85例。兩組一般資料(性別、年齡)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。兩組的穿刺路徑均為單側(cè)經(jīng)椎弓根入路；觀察組采用由北京積水潭醫(yī)院與北京天智航科技有限公司合作研發(fā)的“天璣”骨科機(jī)器人輔助系統(tǒng)；椎體成形器和椎體擴(kuò)張球囊由山東冠龍醫(yī)療用品有限公司提供，骨水泥材料均由意大利Tecres SPA提供。

表1 兩組術(shù)前一般資料比較

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡>70歲，腰背部疼痛(VAS評分>6分)；(2)MRI明確為新發(fā)OCVF；(3)雙能X線骨密度儀提示：腰椎骨密度(BMD)T值<-2.5；(4)病椎位于T6-L5，數(shù)量為1～2個；(5)無神經(jīng)根癥狀者。

排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)椎體腫瘤、感染引起的壓縮性改變；(2)OVCF伴有神經(jīng)損傷者；(3)合并心肺功能無法耐受手術(shù)者。

1.3 治療方法 觀察組行機(jī)器人輔助下PVP?；颊吒┡P位，腹部懸空，常規(guī)消毒鋪無菌巾。C臂定位傷椎，于傷椎上3個椎體棘突處安裝視蹤器，機(jī)械臂安裝定位標(biāo)尺，C臂透視后將圖像數(shù)據(jù)傳輸至手術(shù)規(guī)劃系統(tǒng)，在電腦主機(jī)上規(guī)劃穿刺路徑，下達(dá)指令后機(jī)械臂到達(dá)指定位置，切開皮膚、皮下及筋膜層，通過二級套管置入導(dǎo)針；當(dāng)側(cè)位透視下見針尖到達(dá)椎體前1/2，沿導(dǎo)針置入二級套管，安裝骨水泥導(dǎo)管，緩慢推注骨水泥，在此過程注意觀察患者下肢活動情況，檢查骨水泥是否滲漏，記錄骨水泥量及手術(shù)時間，骨水泥凝固后取出工作套筒，注意避免“拖尾”現(xiàn)象；無菌敷料覆蓋。對照組行單側(cè)經(jīng)椎弓根入路PVP。經(jīng)C臂確認(rèn)穿刺點(diǎn)，于傷椎椎弓根投影外上方穿入椎體，邊進(jìn)針邊透視，在針尖到達(dá)椎體后緣前確保正位透視下不超過椎弓根投影內(nèi)緣，當(dāng)側(cè)位透視針尖到達(dá)椎體前1/2，正位透視針尖位于椎體棘突中點(diǎn)，拔出穿刺導(dǎo)管，置入工作通道，緩慢推注骨水泥。同觀察組。

術(shù)后處理：術(shù)后臥床休息、心電監(jiān)護(hù)2 h，佩戴腰圍下床活動，術(shù)后1 d復(fù)查X線檢查，長期進(jìn)行系統(tǒng)的抗骨質(zhì)疏松治療。術(shù)后1周、1個月門診復(fù)診。

1.4 觀察指標(biāo) 分析兩組的臨床及影像學(xué)資料。

1.4.1 臨床相關(guān)情況 (1)相關(guān)指標(biāo)：手術(shù)時間、住院時間、穿刺內(nèi)傾角度、骨水泥灌注量；(2)疼痛評分：分別記錄術(shù)前、術(shù)后24 h、術(shù)后1周及術(shù)后1個月的VAS評分(視覺模擬評分)，0～10分，分值越高疼痛越嚴(yán)重[4]；(3)腰椎功能：采用Oswestry功能障礙指數(shù)(Oswestry disability index，ODI)評估兩組術(shù)前、術(shù)后24 h、術(shù)后1周及術(shù)后1個月腰椎功能，評分越低功能障礙越輕[5]；(4)術(shù)后并發(fā)癥情況：骨水泥滲漏、術(shù)后感染等。

1.4.2 影像學(xué)評估 比較兩組術(shù)前及術(shù)后第1天、術(shù)后1周、術(shù)后1個月手術(shù)椎體Cobb角。

2 結(jié)果

2.1 比較兩組患者的手術(shù)時間、住院時間、內(nèi)傾角度及骨水泥灌注量 觀察組手術(shù)時間較對照組均明顯減少(P<0.05)，穿刺內(nèi)傾角度較對照組明顯增大(P<0.05)；兩組住院時間及骨水泥灌注量方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)果見表2。

表2 兩組患者手術(shù)前后VAS評分比較 分

2.2 兩組患者手術(shù)前后的VAS、ODI評分比較 術(shù)后兩組患者的VAS、ODI評分較術(shù)前明顯降低(P<0.05)，組間比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)果見表3～4。

表3 兩組患者手術(shù)時間、住院時間、骨水泥灌注量、內(nèi)傾角度比較

表4 兩組患者手術(shù)前后ODI評分比較 分

2.3 影像學(xué)評估 所有患者術(shù)后第1天、術(shù)后1周、術(shù)后1個月復(fù)查X線片并測量Cobb角，兩組患者與術(shù)前Cobb角比較無明顯變化(P>0.05)，組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表5。

表5 兩組患者手術(shù)前后Cobb角比較

2.4 術(shù)后并發(fā)癥 對照組有15例患者出現(xiàn)骨水泥滲漏入椎管，觀察組骨水泥滲漏4例，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。所有患者術(shù)后均未出現(xiàn)術(shù)后感染、硬膜囊撕裂、大血管損傷等并發(fā)癥。手術(shù)情況及患者影像見圖1～3。

注：A:胸椎正位片;B:胸椎側(cè)位片;C:胸椎MRI抑脂像圖1 術(shù)前患者胸椎DR及MRI影像

注：A：機(jī)器人定位標(biāo)尺；B：機(jī)械臂引導(dǎo)下置入導(dǎo)針圖2 天璣骨科機(jī)器人術(shù)中操作圖像

注：A：術(shù)后胸椎正位片；B：術(shù)后胸椎側(cè)位片圖3 術(shù)后復(fù)查胸椎DR影像

3 討論

骨質(zhì)疏松癥是一種以骨總量減少以及骨組織顯微結(jié)構(gòu)退化為特征的全身代謝性疾病，骨強(qiáng)度減低，在輕微暴力甚至無明顯暴力作用下發(fā)生骨折[6]。隨著人口老齡化進(jìn)程的加劇，OVCF患者逐年增多，其高致殘率給社會和家庭帶來沉重負(fù)擔(dān)。在PVP運(yùn)用于臨床之前，常常采用制動、支具固定以及絕對臥床等方法保守治療，長時間的臥床容易帶來肺部感染、泌尿系感染、褥瘡等一系列并發(fā)癥。PVP是治療OVCF的有效治療方法。但在傳統(tǒng)的臨床手術(shù)操作中，存在透視次數(shù)多、手術(shù)時間長以及骨水泥滲漏入椎管等諸多問題[7]。OVCF患者常合并心肺腦等臟器病變，應(yīng)盡可能縮短手術(shù)時間減少并發(fā)癥的發(fā)生。

傳統(tǒng)的手術(shù)操作中穿刺路徑是否正確更多依賴于術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)，需要在進(jìn)針過程中反復(fù)透視并及時調(diào)整角度，內(nèi)傾角度過大容易損傷椎弓根內(nèi)壁，角度過小骨水泥常難以到達(dá)對側(cè)。為了避免穿破椎弓根內(nèi)壁造成神經(jīng)損傷，減少骨水泥滲漏入椎管的風(fēng)險(xiǎn)，骨科醫(yī)生們應(yīng)用了一系列的新型手術(shù)材料。Klineler等[8]采用新型 Vessel.X填充器代替?zhèn)鹘y(tǒng)球囊擴(kuò)張治療9例伴有嚴(yán)重椎體后壁缺損的脊柱轉(zhuǎn)移瘤患者，均未出現(xiàn)骨水泥滲漏。也有術(shù)者采用彎角椎體成形系統(tǒng)治療OVGF，能顯著降低骨水泥滲漏的發(fā)生率[9]。但上述材料價(jià)格昂貴，難以在臨床中普及。

傳統(tǒng)C臂透視下呈現(xiàn)的是二維圖像，而骨科手術(shù)中往往需要三維成像以保證手術(shù)安全優(yōu)效；當(dāng)遇到椎弓根變異的情況或責(zé)任椎為上胸椎時，C臂透視難以明確操作工具在通道中的具體位置。骨科機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)可以精準(zhǔn)定位，僅需要一次掃描即可完成，避免反復(fù)穿刺造成的椎弓根破壞，既保證手術(shù)安全又減少術(shù)中患者遭受的痛苦；不需要過多依賴術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)；同時在規(guī)劃路徑時可以將進(jìn)針點(diǎn)外移，使其獲得更大的內(nèi)傾角度，注入骨水泥時易到達(dá)對側(cè)，骨水泥彌散更均勻。傳統(tǒng)的單側(cè)經(jīng)椎弓根入路PVP往往對側(cè)椎體彌散欠佳，椎體雙側(cè)抗壓能力失平衡，容易造成鄰椎再骨折的發(fā)生。

Liebschner等[10-11]認(rèn)為，單側(cè)經(jīng)椎弓根入路容易造成骨水泥分布不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致術(shù)后椎體受力不均，從而增加脊柱失穩(wěn)及脊柱側(cè)彎的風(fēng)險(xiǎn)。因而，傳統(tǒng)的經(jīng)椎弓根入路PVP操作時為了達(dá)到更好的彌散等級，常常采用雙側(cè)穿刺，但其具有組織創(chuàng)傷大、手術(shù)時間延長、患者住院費(fèi)用增加等缺點(diǎn)，同時C壁透視的次數(shù)增加，影響醫(yī)務(wù)人員和患者的健康。骨科機(jī)器人輔助系統(tǒng)正好彌補(bǔ)了上述不足，它可以精準(zhǔn)定位，精確控制內(nèi)傾角度，按照預(yù)先規(guī)劃的路徑迅速到達(dá)病灶，大大縮短手術(shù)時間及透視次數(shù)。

本研究通過對比骨科機(jī)器人輔助與傳統(tǒng)透視輔助下PVP治療OVCF的臨床數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)兩者的臨床療效相似。骨科機(jī)器人輔助系統(tǒng)可以在規(guī)劃時將進(jìn)針點(diǎn)外移，不受椎弓根粗細(xì)、長短的影響，同時可獲得更大的外展角度，穿刺針容易越過中線使骨水泥更好彌散至對側(cè)椎體，達(dá)到傷椎雙側(cè)強(qiáng)化的效果[12]。避免傷椎椎體強(qiáng)度的不均衡，減少鄰椎骨折等并發(fā)癥的發(fā)生。田野等[13]研究發(fā)現(xiàn)機(jī)器人輔助組植釘準(zhǔn)確率顯著高于傳統(tǒng)透視輔助組。Yang等[14]評測機(jī)器人輔助置釘?shù)臏?zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)機(jī)器人輔助植釘僅有6.2%穿破椎弓根皮質(zhì)，而經(jīng)皮透視植釘有26.2%穿破椎弓根皮質(zhì)。骨科機(jī)器人輔助增大了安全穿刺空間，避免穿刺針損傷椎弓根內(nèi)壁、誤入椎管導(dǎo)致神經(jīng)損傷、硬膜囊破裂的風(fēng)險(xiǎn)。林書等[15]比較骨科機(jī)器人輔助組行PVP平均透視次數(shù)為20.5次，明顯低于傳統(tǒng)透視輔助組58.75次，提示機(jī)器人輔助手術(shù)能減少透視次數(shù)，降低對患者及醫(yī)務(wù)人員的輻射傷害。

可見，骨科機(jī)器人輔助下PVP可明顯縮短手術(shù)時間，減少透視次數(shù)，骨水泥分布更均勻，同時降低骨水泥滲漏等風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，應(yīng)用前景良好。目前樣本量較少，隨訪時間短，有待于多中心的大樣本量研究。