Impact of Tianji Orthopedic Robot-assisted Cannulated Screw Internal Fixationon Hip Function, SerumInflammatoryMarkersand Complications inPatients with FemoralNeckFractures/DUANJianwei, LI Dongchao,CHEN Yan.//Medical Innovation of China,2025,22(20): 038-042
[Abstract] Objective: To investigate the impact of Tianji orthopedic robot-assisted cannulated screw internal fixationon hip function,serum inflammatory markersand complications inpatients with femoral neck fractures.Method:Aretrospective analysis was conductedon 8O patients with femoral neck fractureswho admitted to the Department ofOrthopedicsand Traumatologyof Beijing Jiangong Hospital from January 2O23 to June 2024, the patients were divided into two groups based on the surgical method,4O patients in thecontrol group underwent conventional cannulated screw internal fixation,while40 patients in the experimental group were given Tianji orthopedic robot-assisted cannulated screw internal fixation.The operation related indexes,clinical ffcacy, fracture reduction,hip joint function,inflammatory factors and complications were compared between two groups. Result:There were no significant diferences in intraoperative blood lossand hospital stay between two groups ( Pgt; 0.05); the operation time of the experimental group was shorter than that of the control group,the number of intraoperative fluoroscopy and the number of guide needle placement were less than those of the control group, but the hospitalization cost was higher than that of the control group ( P lt;0.05). The excellent and good rate of screw placement in the experimental group was 100% ,which was significantly better than 90.00% in the control group (Plt;0.05) . The excellent and good rate of fracture reduction in the experimental group was 87.50% ,which was significantly better than 67.50% in the control group ( P lt;0.05). The excellent and good rate of hip function in the experimental group at 6 months after surgery was 92.50% ,which wassignificantlybetter than 67.50% in the control group (Plt;0.05) . There were no significant differences in the serum CRP, TNF- α ,IL-6 contents between two groups before surgery (Pgt;0.05) ; at 24h after surgery, the serum CRP, TNF- ∝ , IL-6 contents in both groups weresignificantly higher than those before surgery (Plt;0.05) ,butthere were no significant differencesbetween two groups ( Pgt; 0.05); at 3 d after surgery, the serum CRP,TNF- ∝ ,and IL-6 contents in both groups were significantly lower than those at24h after surgery( P lt;0.05),and serum CRP, TNF- α ,IL-6 contents in the experimental group were significantly lower than those in the control group ( P lt;0.05). There was no significant differences in the incidence of complications at the 6-month follow-up between two groups ( Pgt;0.05 ). Conclusion: Tianji orthopedic robot-assisted cannulated screw internal fixation helps reduce the number of intraoperative fluoroscopy and the number of guide needle placement,promotes joint function recovery,reduces inflammation levels,and is less prone to complications.
[Keywords] Femoral neck fracture Cannulated screw internal fixation Tianji orthopedic robot Hip function Inflammatory factorComplications
First-author's address: Department of Orthopedics and Traumatology,Beijing Jiangong Hospital, Beijing100054,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2025.20.009
股骨頸骨折是最常見的髖部骨折類型之一,手術(shù)是最主要的治療方法,目前以復(fù)位內(nèi)固定和髖關(guān)節(jié)置換術(shù)為主,而空心螺釘平行固定被認(rèn)為是內(nèi)固定術(shù)治療的標(biāo)準(zhǔn)方案,是通過沿股骨頸軸向加壓而維持骨折斷端的壓應(yīng)力,并可維持一個(gè)較好的頸干角[1-2],但如果應(yīng)用不當(dāng),例如螺釘未能精準(zhǔn)放置,也可能造成內(nèi)固定失敗,引起骨折不愈合或股骨頭缺血性壞死。傳統(tǒng)空心螺釘內(nèi)固定放置需要反復(fù)鉆孔、調(diào)整導(dǎo)針,一方面可損傷股骨頸質(zhì)量,另一方面則容易存在偏差[3]。天璣骨科機(jī)器人可幫助醫(yī)生在術(shù)中方便快捷地規(guī)劃螺釘位置,提高置釘?shù)臏?zhǔn)確性。但在臨床實(shí)際應(yīng)用中,機(jī)器人輔助治療的效果仍然存在爭(zhēng)議,尤其是術(shù)后功能恢復(fù)、術(shù)后并發(fā)癥及治療費(fèi)用等方面。因此,本研究探討了天璣骨科機(jī)器人輔助下空心釘內(nèi)固定對(duì)股骨頸骨折患者關(guān)節(jié)功能恢復(fù)、炎癥因子水平及并發(fā)癥的影響,現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。
1資料與方法
1.1一般資料
回顧性分析2023年1月—2024年6月北京市健宮醫(yī)院骨傷科收治的80例股骨頸骨折患者。診斷標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)文獻(xiàn)[4]《臨床診療指南——骨科分冊(cè)》股骨頸骨折相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),(1)癥狀: ① 髖骨疼痛,由外傷引起; ② 髖關(guān)節(jié)主動(dòng)活動(dòng)受限; ③ 骨折受傷后無法站立、行走。(2)體征: ① 髖部輕度屈曲、內(nèi)收位; ② 下肢呈 45°~60° 外旋及短縮畸形; ③ 被動(dòng)活動(dòng)下髖關(guān)節(jié)有痛感; ④ 腹股溝中點(diǎn)壓痛; ⑤ 大轉(zhuǎn)子上移叩痛; ⑥ 下肢縱向叩擊痛陽性。(3)輔助檢查:行髖關(guān)節(jié) ΔX 線正側(cè)位片觀察明確骨折線移位程度(Garden分型)為無移位型(GardenI型、Ⅱ型)或有移位型(GardenI型、IV型)。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合股骨頸骨折診斷標(biāo)準(zhǔn),且為單側(cè)閉合性骨折;(2)年齡20\~70周歲;(3)Garden分型為I型、Ⅱ型;(4)非陳舊性骨折。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)原發(fā)性骨腫瘤、癌癥骨轉(zhuǎn)移等其他病理性原因骨折;(2)存在嚴(yán)重合并癥,需行其他對(duì)癥治療,延遲手術(shù);(3)有股骨頭壞死表現(xiàn)或嚴(yán)重髖關(guān)節(jié)炎;(4)妊娠期或哺乳期。根據(jù)手術(shù)方式分為對(duì)照組和試驗(yàn)組,各40例。研究經(jīng)北京市健宮醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.2 方法
兩組術(shù)前詳細(xì)評(píng)估患者骨折情況、生命指征,待生命體征平穩(wěn)后完善體格檢查,結(jié)合既往病史、骨折部位影像學(xué)資料進(jìn)一步明確骨折分型,根據(jù)患者受傷情況制定手術(shù)方案。對(duì)照組采用常規(guī)空心螺釘內(nèi)固定術(shù),試驗(yàn)組在天璣骨科機(jī)器人輔助下空心釘內(nèi)固定治療。
1.2.1對(duì)照組患者行常規(guī)全身麻醉,仰臥于骨科牽引床上。調(diào)整C臂和手術(shù)床高度至合適活動(dòng)范圍。在C型臂X光機(jī)監(jiān)視下,通過患肢牽引、經(jīng)皮克氏針插入進(jìn)行旋提、撬撥等復(fù)位方式對(duì)骨折進(jìn)行閉合復(fù)位。根據(jù)Garden分型和Lowell曲線判斷復(fù)位質(zhì)量,復(fù)位滿意后對(duì)下肢進(jìn)行消毒鋪單。根據(jù)C型臂X光機(jī)透視下骨盆各點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)位對(duì)導(dǎo)針進(jìn)針處及進(jìn)針路線進(jìn)行標(biāo)記,順行螺釘進(jìn)針點(diǎn)選擇患側(cè)股骨大轉(zhuǎn)子外下方作為進(jìn)針點(diǎn),順股骨頸軸心方向置入1枚克氏針,在C臂透視下觀察導(dǎo)針位置是否完美調(diào)整至股骨頭下方。在第1枚導(dǎo)針下方和后方平行置入另2枚導(dǎo)針,并調(diào)整3枚導(dǎo)針至倒三角形狀。導(dǎo)針置入滿意后,選擇合適長(zhǎng)度的空心螺釘順著導(dǎo)針方向的骨性隧道旋轉(zhuǎn)至股骨頸下方 5mm 處,撤出導(dǎo)針后縫合手術(shù)切口并無菌包扎。
1.2.2試驗(yàn)組患者取仰臥位,行常規(guī)全身麻醉,骨折復(fù)位等操作同對(duì)照組。移動(dòng)天璣骨科機(jī)器人(北京天智航公司,國(guó)械注準(zhǔn)20213010095TiRobotForceProSuperior)機(jī)械臂至合適位置,在患側(cè)髂前上棘鉆入1枚螺紋針并連接示蹤器并固定。采用C 臂X光機(jī)采集患側(cè)髖關(guān)節(jié)正側(cè)位圖像,機(jī)器人主機(jī)接收到圖像后可通過系統(tǒng)自動(dòng)分析計(jì)算螺釘置入點(diǎn)、方向、長(zhǎng)度等螺釘規(guī)劃路徑,并于顯示器上顯示,機(jī)械臂根據(jù)螺釘路徑調(diào)整通道位置,依次置入3枚導(dǎo)針并調(diào)整至倒三角布局。選擇合適長(zhǎng)度的空心螺釘置入導(dǎo)針通道并固定,經(jīng)C臂X光機(jī)透視下復(fù)位滿意、螺釘固定、長(zhǎng)度適中,取下示蹤器及定位針。
兩組術(shù)后均行抗感染、抗凝治療,墊高下肢,幫助患者翻身活動(dòng),進(jìn)行規(guī)范的主動(dòng)和被動(dòng)鍛煉,囑患者每月復(fù)查1次X線片。
1.3觀察指標(biāo)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
(1)比較兩組手術(shù)相關(guān)指標(biāo),如手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)中透視次數(shù)、導(dǎo)針放置次數(shù)、住院時(shí)間、住院費(fèi)用。(2)根據(jù)螺釘置人情況評(píng)估兩組臨床療效,螺釘中心到骨皮質(zhì)的最短距離為R,螺釘半徑為r,距離分?jǐn)?shù)為d, d=(R-r)/r ,d越大,說明螺釘距離骨皮質(zhì)的距離越遠(yuǎn),螺釘置入質(zhì)量越好,dgt;0 為優(yōu), d=0 為良, dlt;0 為差[5,優(yōu)良為優(yōu)與良之和。(3)根據(jù)Matta等研究中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)兩組術(shù)后骨折復(fù)位情況,骨折移位 ?4mm 為優(yōu),骨折移位 5~10mm 為良,骨折移位 11~20mm 為尚可,骨折移位 gt;20mm 為差,優(yōu)良為優(yōu)與良之和。(4)根據(jù)Harris評(píng)分評(píng)價(jià)兩組術(shù)后6個(gè)月髖關(guān)節(jié)功能,包括髖部功能、疼痛程度、畸形及活動(dòng)范圍4個(gè)部分,共計(jì)100分,其中90分及以上為優(yōu),80\~89分為良,70\~79分為中,70分以下為差。優(yōu)良為優(yōu)與良之和。(5)采集兩組術(shù)前、術(shù)后 24h 、術(shù)后3d晨起外周靜脈血,采用ELISA法檢測(cè)血清CRP、TNF- ∝ !IL-6含量。(6)觀察兩組術(shù)后早期及術(shù)后隨訪6個(gè)月并發(fā)癥發(fā)生情況,包括內(nèi)固定松動(dòng)或斷裂、股骨頭壞死、下肢深靜脈血栓、關(guān)節(jié)疼痛、傷口感染等。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
將手術(shù)相關(guān)指標(biāo)、螺釘置入優(yōu)良率、骨折復(fù)位優(yōu)良率、Harris評(píng)分及靜脈血流參數(shù)等試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)錄入統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS26.0進(jìn)行分析,其中計(jì)量資料表達(dá)方式為 形式,計(jì)數(shù)資料表達(dá)方式為( % )形式,分別采用獨(dú)立樣本 χt 檢驗(yàn)、配對(duì) Φt 檢驗(yàn)和 χ2 檢驗(yàn)。 Plt;0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1 基線資料
對(duì)照組,男26例,女14例;年齡36\~66歲,平均 ( 51.15±15.73 )歲;受傷原因:高處墜落傷7例,交通事故傷22例,重物砸傷4例,摔傷7例;Garden分型:I型5例,Ⅱ型35例;平均受傷至接受手術(shù)時(shí)間( 2.68±1.24? d。試驗(yàn)組,男24例,女16例;年齡38\~68歲,平均( 53.29±15.13 )歲;受傷原因:高處墜落傷8例,交通事故傷25例,重物砸傷2例,摔傷5例;Garden分型:I型7例,Ⅱ型33例;平均受傷至接受手術(shù)時(shí)間( 2.39±1.32 ) d 經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,對(duì)照組和試驗(yàn)組基線資料具有可比性( Pgt;0.05 )。
2.2手術(shù)相關(guān)指標(biāo)
兩組術(shù)中出血量和住院時(shí)間比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( Pgt;0.05 );試驗(yàn)組手術(shù)時(shí)間短于對(duì)照組,術(shù)中透視次數(shù)、導(dǎo)針放置次數(shù)少于對(duì)照組,但住院費(fèi)用高于對(duì)照組( Plt;0.05 )。見表1。
2.3 臨床療效
試驗(yàn)組螺釘置人優(yōu)良率為 100% ,顯著優(yōu)于對(duì)照組的 90.00% ( χ2=4.211 , P=0.040 ),見表2。
2.4骨折復(fù)位情況
試驗(yàn)組骨折復(fù)位優(yōu)良率為 87.50% ,顯著優(yōu)于對(duì)照組的 67.50% ( χ2=4.588 , P=0.032 ),見表3。
2.5 髖關(guān)節(jié)功能
試驗(yàn)組術(shù)后6個(gè)月髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率為92.50% ,顯著優(yōu)于對(duì)照組的 67.50% ( χ2=4.501 ,P=0.034 ),見表4。
2.6 炎癥因子
術(shù)前,兩組血清CRP、TNF- ∝ 、 IL-6 含量具有可比性( Pgt;0.05 );術(shù)后 24h ,兩組血清CRP、TNF- ∝ 、IL-6含量高于術(shù)前( Plt;0.05 ),但兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( Pgt;0.05 );術(shù)后 3d ,兩組血清CRP、TNF- ∝ 、IL-6含量低于術(shù)后 24h ( Plt;0.05) ),,且試驗(yàn)組血清CRP、TNF- ∝ 、IL-6含量低于對(duì)照組( Plt;0.05 )。見表5。
2.7 并發(fā)癥
兩組術(shù)后早期均未發(fā)生傷口感染、下肢深靜脈血栓等并發(fā)癥,術(shù)后6個(gè)月末次隨訪時(shí)均未發(fā)生股骨頭壞死、關(guān)節(jié)疼痛等并發(fā)癥,對(duì)照組出現(xiàn)2例( 5.00% )內(nèi)固定松動(dòng)并安排再手術(shù),預(yù)后良好。兩組術(shù)后6個(gè)月末次隨訪時(shí)并發(fā)癥發(fā)生率比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( χ2=0.095 , P=0.334 )。
3討論
機(jī)器人輔助治療在骨科、胸外科、婦科等領(lǐng)域有了初步的應(yīng)用,天璣骨科機(jī)器人是我國(guó)自主研發(fā)的第三代國(guó)產(chǎn)骨科手術(shù)機(jī)器人,被應(yīng)用于脊柱、創(chuàng)傷、關(guān)節(jié)等多種類型的骨科手術(shù)中。其優(yōu)點(diǎn)在于定位準(zhǔn)確,可形成精確的空間定位和路徑導(dǎo)航,在機(jī)械臂的引導(dǎo)下,螺釘被放置于安全、準(zhǔn)確的位置[8-10]。
本次研究結(jié)果表明,兩組術(shù)中出血量和住院時(shí)間比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義( Pgt;0.05 );試驗(yàn)組手術(shù)時(shí)間短于對(duì)照組,術(shù)中透視次數(shù)、導(dǎo)針放置次數(shù)少于對(duì)照組,但住院費(fèi)用高于對(duì)照組( Plt;0.05 )。手術(shù)時(shí)間的影響因素很多,本次手術(shù)的關(guān)鍵在于滿意的導(dǎo)針位置,因此需要多次透視取向和導(dǎo)針放置,占用了較多的手術(shù)時(shí)間,天璣骨科機(jī)器人輔助后手術(shù)時(shí)間較短,這有賴于機(jī)器人置釘不需要反復(fù)透視正側(cè)和側(cè)位相,可高效完成螺釘布局定位的任務(wù)。術(shù)中透視次數(shù)、導(dǎo)針放置次數(shù)較少這是由于天璣骨科機(jī)器人對(duì)于空間定位的準(zhǔn)確性相較于外科醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)性操作更高,同時(shí)更少次數(shù)的導(dǎo)針放置鉆孔能夠減少對(duì)皮質(zhì)和松質(zhì)骨的損傷,保護(hù)股骨頸[11-13]。但另一方面,天璣骨科機(jī)器人輔助治療在兩組住院時(shí)間無明顯差異的前提下住院費(fèi)用更高,這是由于天璣骨科機(jī)器人的引進(jìn)成本高,部分醫(yī)院尚未普及使用,高昂的費(fèi)用會(huì)使部分患者望而卻步,影響了該療法的普及應(yīng)用。此外,本次研究中試驗(yàn)組螺釘置入優(yōu)良率、骨折復(fù)位優(yōu)良率、髖關(guān)節(jié)功能優(yōu)良率優(yōu)于對(duì)照組( Plt;0.05 )。這是因?yàn)闄C(jī)器人輔助治療為手術(shù)帶來了更精確的螺釘分布定位,同時(shí)減少了反復(fù)鉆孔對(duì)股骨頸造成的損傷,一定程度上促進(jìn)了患者的術(shù)后康復(fù),更加符合快速康復(fù)理念[14-15]。
在對(duì)炎癥反應(yīng)的觀察中,術(shù)后 24h 兩組血清CRP、TNF- ∝ 、IL-6含量高于術(shù)前( Plt;0.05 )。這是由于手術(shù)創(chuàng)傷及內(nèi)容物植入造成的炎癥效應(yīng),體現(xiàn)在炎癥因子的表達(dá)水平短期內(nèi)迅速升高[16-18]。而試驗(yàn)組術(shù)后3d血清CRP、TNF- ∝ 、IL-6含量低于對(duì)照組( Plt;0.05 )。說明天璣骨科機(jī)器人輔助下空心釘內(nèi)固定可能對(duì)患者炎癥損傷程度更小。
并發(fā)癥是空心釘內(nèi)固定術(shù)后常見的問題,如股骨頭缺血性壞死是由于過度追求解剖學(xué)復(fù)位破壞了骨折部位的局部血供[19-21]。本次研究中,兩組均未出現(xiàn)股骨頭缺血性壞死,一方面是螺釘置入時(shí)較小心謹(jǐn)慎,鉆孔次數(shù)少,另一方面可能與本次研究樣本數(shù)量不充分有關(guān),不足以體現(xiàn)機(jī)器人輔助置釘與傳統(tǒng)置釘在術(shù)后并發(fā)癥方面的差異。在傷口感染方面,由于兩組患者均行經(jīng)皮置入螺釘,手術(shù)切口較微創(chuàng),故未發(fā)生切口感染、關(guān)節(jié)疼痛等并發(fā)癥。同時(shí)術(shù)后注重對(duì)下肢的墊高及主被動(dòng)活動(dòng),因此未發(fā)生下肢深靜脈血栓。對(duì)照組出現(xiàn)2例內(nèi)固定松動(dòng),其中1例是因?yàn)榭招穆葆斅菁y未完全穿過骨折線,因此螺釘無法加壓骨折端導(dǎo)致骨折端分離,骨折延遲愈合,出現(xiàn)螺釘松動(dòng);另1例是由于空心螺釘置入角度不佳,固定不牢靠,導(dǎo)致螺釘松動(dòng)。
隨著科技的發(fā)展,機(jī)器人輔助治療在臨床中應(yīng)用愈來愈廣,復(fù)雜的手術(shù)在機(jī)器人輔助下能夠更精準(zhǔn)高效地執(zhí)行[22],這是科技之幸。但也不能忽視一點(diǎn),機(jī)器人輔助治療只是手術(shù)的一部分,患者狀態(tài)評(píng)估、術(shù)中治療方式選擇等仍需外科醫(yī)生進(jìn)行判斷和處理,從而最大限度地提高治療效率、改善患者預(yù)后。
綜上所述,天璣骨科機(jī)器人輔助下空心釘內(nèi)固定有助于減少股骨頸骨折術(shù)中透視次數(shù)和導(dǎo)針放置次數(shù),促進(jìn)關(guān)節(jié)功能恢復(fù),減輕炎癥水平,且不易發(fā)生并發(fā)癥。
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中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新2025年20期