骨科創(chuàng)傷機(jī)器人輔助PFNA內(nèi)固定治療老年股骨粗隆間骨折的效果

劉明軍 萬先亮 李洪波 吳自強(qiáng) 黃之春

股骨粗隆間骨折是老年人常見骨折之一,隨著我國(guó)社會(huì)老齡化的加劇,股骨粗隆間骨折發(fā)病率呈逐年升高的趨勢(shì)。相對(duì)于切開復(fù)位鋼板內(nèi)固定術(shù),防旋股骨近端髓內(nèi)釘(proximal femoral nail antirotation,PFNA)內(nèi)固定術(shù)因其創(chuàng)傷小、固定牢靠已成為目前治療老年股骨粗隆間骨折的首選治療方案[1-2]。然而,由于該術(shù)式在C型臂X線機(jī)透視下閉合置釘,操作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)股骨粗隆開口位置不理想、置釘方位不準(zhǔn)確、需要多次調(diào)整導(dǎo)針位置等問題,從而導(dǎo)致手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)、術(shù)中出血多[3-4]。因此,如何快速確定開口位置,準(zhǔn)確置入導(dǎo)針和主釘,是提高置釘準(zhǔn)確度、縮短手術(shù)時(shí)間,進(jìn)而減少手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥、促進(jìn)病人術(shù)后恢復(fù)的關(guān)鍵。

誕生于20世紀(jì)80年代的骨科手術(shù)機(jī)器人輔助術(shù)中定位導(dǎo)航技術(shù),具有提高手術(shù)操作的穩(wěn)定性和精確性、減少手術(shù)時(shí)間和術(shù)中出血量、降低對(duì)醫(yī)患的術(shù)中輻射等優(yōu)點(diǎn)[5-6],近年來已被廣泛用于輔助治療脊柱骨折、骨盆骨折等[7-8]。但目前尚無該導(dǎo)航系統(tǒng)輔助治療股骨粗隆間骨折方面的報(bào)道。本研究嘗試應(yīng)用骨科創(chuàng)傷機(jī)器人輔助PFNA內(nèi)固定治療老年股骨粗隆間骨折做小樣本研究,探討其臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選擇2020年9月至2021年9月南昌縣人民醫(yī)院行PFNA手術(shù)的股骨粗隆間骨折病人共43例,按照手術(shù)方式不同分為機(jī)器人組和徒手組。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡60～85歲;(2)單側(cè)閉合性股骨粗隆間骨折行閉合復(fù)位PFNA內(nèi)固定術(shù);(3)術(shù)前生命體征穩(wěn)定,髖關(guān)節(jié)活動(dòng)能滿足日常生活需要;(4)術(shù)后隨訪時(shí)間不少于3個(gè)月。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)腫瘤或骨病引起的病理性骨折;(2)多發(fā)性骨折、合并其他部位損傷或疾病影響骨折愈合等情況;(3)患側(cè)存在中、重度髖關(guān)節(jié)炎。機(jī)器人組21例,采用杭州三壇醫(yī)療科技有限公司自研的智微天眼?骨科創(chuàng)傷機(jī)器人輔助PFNA內(nèi)固定;徒手組22例,采用傳統(tǒng)方式通過C型臂X線機(jī)徒手行PFNA內(nèi)固定。2組病人性別、年齡、骨折Evans分型[9]等一般資料差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性,見表1。本研究獲江西省南昌縣人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(NCXNC2021-002)。

表1 2組病人一般情況比較

1.2 手術(shù)方法

1.2.1 機(jī)器人組:(1)術(shù)前規(guī)劃:術(shù)前導(dǎo)入病人三維CT圖像于骨科創(chuàng)傷機(jī)器人(圖1-a)儲(chǔ)存器內(nèi),根據(jù)三維CT圖像重建的股骨近端圖像,電腦模擬出復(fù)位后的圖像,在該圖像上規(guī)劃PFNA主釘及螺旋刀片通道位置。主釘通道規(guī)劃在骨折遠(yuǎn)端股骨干中心,螺旋刀片通道規(guī)劃以股骨頸及頭為依據(jù),參照對(duì)側(cè)正常頸干角、前傾角設(shè)計(jì)(圖1-b);(2)閉合復(fù)位:病人全身麻醉后臥于下肢牽引手術(shù)床上,C型臂X線機(jī)下行閉合復(fù)位,使股骨近端圖像與術(shù)前規(guī)劃時(shí)電腦模擬復(fù)位后的圖像一致;(3)圖像配準(zhǔn):安裝無創(chuàng)配準(zhǔn)板,行正側(cè)位透視并校準(zhǔn)(圖1-c、圖1-d),將正側(cè)位透視圖像與術(shù)前三維CT圖像融合配準(zhǔn)(圖1-e);(4)主釘置入:配準(zhǔn)后機(jī)械臂自主定位主釘規(guī)劃通道,在機(jī)械臂引導(dǎo)下置入PFNA主釘開口克氏針(圖1-f、圖1-g),移開機(jī)械臂后于大粗隆頂點(diǎn)近端克氏針進(jìn)入皮膚處做切口,依次切開皮膚、皮下組織,鈍性分離臀中肌,直至顯露克氏針進(jìn)入股骨大粗隆骨質(zhì)處,用開口器沿克氏針開口,拔出克氏針,插入導(dǎo)絲,透視確認(rèn)導(dǎo)絲在股骨髓腔內(nèi),沿導(dǎo)絲置入PFNA主釘;(5)螺旋刀片置入:透視調(diào)整主釘位置,機(jī)械臂定位螺旋刀片通道位置,置入1枚克氏針,參照克氏針角度沿髓內(nèi)釘定位架置入螺旋刀片導(dǎo)針,確認(rèn)導(dǎo)針位置(圖1-h),測(cè)量深度,空心鉆擴(kuò)孔,置入螺旋刀片后鎖定;(6)其他:經(jīng)瞄準(zhǔn)臂鎖定遠(yuǎn)端螺釘,置入近端尾帽,正側(cè)位透視,確認(rèn)內(nèi)固定位置良好(圖1-i)。

1.2.2 徒手組:病人全身麻醉后臥于下肢牽引手術(shù)床上,C型臂X線機(jī)下行閉合復(fù)位。于大粗隆頂點(diǎn)近端作皮膚切口長(zhǎng)約6 cm,分離臀中肌,暴露大粗隆頂點(diǎn),在透視下調(diào)整開口克氏針進(jìn)針點(diǎn),位置滿意后開口,拔出克氏針,置入導(dǎo)絲進(jìn)入髓腔,沿導(dǎo)絲置入主釘。在透視下,調(diào)整主釘位置和螺旋刀片導(dǎo)針位置。螺旋刀片置入、遠(yuǎn)端螺釘鎖定方法與機(jī)器人組相同。

1.3 觀察指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 記錄2組病人手術(shù)的透視次數(shù)、手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、開口導(dǎo)針穿刺次數(shù)。術(shù)后3個(gè)月對(duì)2組病人進(jìn)行Harris髖關(guān)節(jié)功能評(píng)分[10],其中優(yōu):100～90分;良:89～80分;可:79～70分;差:<70分。優(yōu)秀率=評(píng)級(jí)為優(yōu)的病人數(shù)量/全部病人數(shù)量×100%,優(yōu)良率=評(píng)級(jí)為優(yōu)和良的病人數(shù)量/全部病人數(shù)量×100%。

注:a:創(chuàng)傷骨科機(jī)器人;b:術(shù)前在三維重建圖像中規(guī)劃置釘通道;c:安裝無創(chuàng)配準(zhǔn)板;d:獲取術(shù)中正側(cè)位透視片并校準(zhǔn);e:術(shù)中正側(cè)位透視圖像與術(shù)前三維CT圖像融合配準(zhǔn);f:機(jī)械臂定位置入導(dǎo)針;g:導(dǎo)針置入髓腔透視片;h:螺旋刀片導(dǎo)針置入透視片;i:術(shù)后正位透視片圖1 骨科創(chuàng)傷機(jī)器人輔助PFNA內(nèi)固定治療

2 結(jié)果

2.1 2組病人術(shù)中情況比較 機(jī)器人組開口導(dǎo)針穿刺次數(shù)、透視次數(shù)、術(shù)中出血量少于徒手組,手術(shù)時(shí)間短于徒手組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。

表2 2組病人術(shù)中情況比較

2.2 2組術(shù)后3個(gè)月髖關(guān)節(jié)功能比較 機(jī)器人組優(yōu)秀率為81.0%,徒手組為45.5%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=5.795,P=0.016)。機(jī)器人組優(yōu)良率為95.2%,徒手組為81.8%,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.883,P=0.170),見表3。

表3 2組病人術(shù)后3個(gè)月髖關(guān)節(jié)功能情況比較(n)

3 討論

股骨粗隆間骨折是指股骨干與股骨頸交界處發(fā)生的骨折,常見于高齡人群。中國(guó)人口老齡化速度加快,股骨粗隆間骨折的發(fā)病率有進(jìn)一步增高的趨勢(shì)[11]。老年病人保守治療需長(zhǎng)期臥床,容易出現(xiàn)并發(fā)癥,增加病人的死亡率,因此針對(duì)老年股骨粗隆間骨折首選的治療方式是手術(shù)治療[12]。閉合復(fù)位PFNA內(nèi)固定是目前主流的手術(shù)治療方案之一[13-15],尤其適合老年人[16]。

應(yīng)用PFNA內(nèi)固定治療股骨粗隆間骨折時(shí),良好的閉合復(fù)位與快速準(zhǔn)確地置入導(dǎo)針是手術(shù)的關(guān)鍵[17]。傳統(tǒng)的PFNA內(nèi)固定術(shù)采用正位X線片股骨大粗隆頂最高點(diǎn)、側(cè)位X線片最高點(diǎn)的中前1/3處作為最佳進(jìn)針點(diǎn),但實(shí)際操作中,經(jīng)常出現(xiàn)以下問題[18-19]:(1)開口定位困難,需要反復(fù)透視來確定開口和進(jìn)針位置,術(shù)中輻射暴露多;(2)開口位置不準(zhǔn)確,導(dǎo)致內(nèi)固定位置不佳或骨折對(duì)位不佳;(3)需要反復(fù)調(diào)整導(dǎo)針位置,導(dǎo)致切口偏大,耗時(shí)增加;(4)反復(fù)開口導(dǎo)致出血多,手術(shù)創(chuàng)傷大,在老年病人中更容易造成各種并發(fā)癥。

本研究使用骨科創(chuàng)傷機(jī)器人輔助進(jìn)行PFNA內(nèi)固定術(shù),術(shù)前先規(guī)劃主釘進(jìn)針通道,術(shù)中機(jī)械臂精準(zhǔn)定位規(guī)劃通道,醫(yī)生只需根據(jù)機(jī)械臂指引的角度、方位進(jìn)針,不需要在透視下反復(fù)調(diào)整位置。機(jī)器人組21例病人均根據(jù)術(shù)前規(guī)劃的路徑一次性成功置入導(dǎo)針,開口導(dǎo)針穿刺次數(shù)顯著少于徒手組(P<0.01),避免了反復(fù)置入導(dǎo)針帶來的手術(shù)時(shí)間延長(zhǎng)、病人創(chuàng)傷增加、術(shù)中透視次數(shù)增多等問題,明顯提高了手術(shù)流暢度。除了規(guī)劃主釘通道,本研究使用機(jī)器人規(guī)劃PFNA螺旋刀片導(dǎo)針通道,為置入螺旋刀片導(dǎo)針前傾及頸干角度提供參照。徒手操作時(shí),需要不斷透視調(diào)整導(dǎo)針進(jìn)針位置和角度,勢(shì)必會(huì)增加透視次數(shù)[20]。機(jī)器人組較徒手組透視次數(shù)明顯減少(P<0.01),從而降低了醫(yī)生和病人受到的X射線輻射量,縮短手術(shù)時(shí)間。因股骨粗隆間部主要為松質(zhì)骨,骨折發(fā)生后本身出血較多,且髓內(nèi)釘置入主要是在髓腔內(nèi)進(jìn)行,大多數(shù)情況下需要擴(kuò)髓,不可避免地加大了出血量[21]。在本研究中,徒手組術(shù)中出血量高達(dá)(186.1±24.1)mL。而在骨科創(chuàng)傷機(jī)器人輔助PFNA內(nèi)固定時(shí),主釘切口長(zhǎng)度剛好容下髓內(nèi)釘支架,無需額外擴(kuò)大切口,且導(dǎo)針一次性置入成功,避免了反復(fù)穿針造成的損傷,平均出血量?jī)H為(110.9±20.6)mL,明顯少于徒手組(P<0.01)。

機(jī)器人組術(shù)后Harris評(píng)分優(yōu)秀率顯著高于徒手組(81.0%比45.5%,P<0.05),說明機(jī)器人輔助PFNA內(nèi)固定在提高病人術(shù)后髖關(guān)節(jié)功能評(píng)分、改善病人預(yù)后方面具有優(yōu)勢(shì),這可能與機(jī)器人精確定位導(dǎo)針通道,減少了反復(fù)進(jìn)針和開口帶來的創(chuàng)傷有關(guān)。置入的髓內(nèi)釘位置良好,病人也可以因此早期下地,快速進(jìn)入康復(fù)階段,促進(jìn)術(shù)后的髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)。

綜上所述,應(yīng)用骨科創(chuàng)傷機(jī)器人輔助PFNA內(nèi)固定治療老年股骨粗隆間骨折,可精準(zhǔn)輔助髓內(nèi)釘開口導(dǎo)針置入,減少穿刺次數(shù)、透視次數(shù)和術(shù)中出血量,縮短手術(shù)時(shí)間,改善術(shù)后髖關(guān)節(jié)功能,具有臨床應(yīng)用價(jià)值。