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机器人辅助经皮螺钉内固定治疗髋臼骨折的疗效

2022-08-18熊文陈明夏韶襁王俊文

生物骨科材料与临床研究 2022年4期
关键词:髋臼骨盆螺钉

熊文 陈明 夏韶襁 王俊文

髋臼骨折属于关节内骨折,切开复位内固定是目前最有效的治疗手段[1-3]。但由于髋臼解剖位置较深,相邻组织结构解剖复杂,开放手术需要大切口广泛暴露,增加术后并发症的风险,如出血、感染、坐骨神经损伤、异位骨化和股骨头坏死等[4-5]。经皮拉力螺钉用来微创治疗骨盆髋臼骨折,如骶髂关节骨折或脱位、髋臼前柱或后柱骨折等,已得到广泛应用[6-7]。这种微创技术的优点是减少手术并发症和治疗费用,加速术后康复。然而,由于骨盆及髋臼形态不规则,螺钉通道狭窄,个体差异性大,造成了手术技术学习曲线长,螺钉穿出骨质可能引起盆腔大血管损伤、神经或盆腔脏器损伤、固定效果不佳造成复位丢失等。该方法的广泛应用在一定程度上受到确定最佳进钉点、进钉方向等技术困难的限制。为提高手术精准度、减少并发症,导航、VR 引导或者机器人辅助的骨科手术有可能成为一种广泛应用的、微创的、智能化的选择[8-10]。武汉市第四医院从2019 年1 月至2020 年8 月采用天玑骨科手术机器人辅助经皮螺钉固定髋臼骨折,大大提高了置钉准确性和手术安全性,取得了良好疗效,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准:①外伤所致的髋臼骨折,轻度移位能够闭合复位;②年龄≥16 岁;③局部无皮肤感染。排除标准:①无法闭合复位;②病理性骨折;③存在手术禁忌而无法耐受手术。

本组患者33例,其中男19例,女14例;年龄43 ~62岁[(56.3±1.1)岁];左侧13 例,右侧20 例;致伤原因:车祸伤17 例,坠落伤14 例,摔伤2 例。骨折按Judet-Letournel分型,前柱骨折11 例,后柱骨折7 例,横行骨折7 例,“T”形骨折6 例,前柱加后半横形骨折2 例。按AO分型,62-A311例,62-A27例,62-B17例,62-B26例,62-B32例。受伤至手术时间平均为3.7 d。

1.2 手术方法

(1)逆行前柱螺钉:全麻成功后,取仰卧位,腰臀部垫高,通过术中C臂透视确认复位效果。于对侧髂前上棘置入患者示踪器,采集骨盆入口位、闭孔出口位、骨盆正位图像并导入机器人主机,图像校准,在骨盆入口位、闭孔出口位上完成手术路径规划(顺行螺钉的进针点位于臀中肌柱上,逆行螺钉进钉点位于耻骨结节下内方,恰恰位于耻骨联合),并于骨盆正位片上验证,在机器臂引导下置入导针,透视验证导针位置后置入7.3 mm 空心加压螺钉。再次透视骨盆入口位、闭孔出口位螺钉穿入方向及深度,位置满意后缝合皮肤,术毕。

(2)逆行后柱螺钉:全麻成功后,采用俯卧位,胸腹部垫高,牵拉下肢,旋转以及外展内收髋关节间接复位髋臼骨折,并通过术中C臂透视确认复位效果。将下肢自然下垂置于手术台上,使膝关节屈曲60°、髋关节屈曲60°,从而便于暴露坐骨结节。于对侧髂后上棘置入患者示踪器,采集骨盆正位、髂骨斜位、闭孔斜位图像并导入机器人主机,图像校准,在髂骨斜位、闭孔斜位上完成手术路径规划(坐骨结节中心向髂前上棘与髂后上棘连线中点方向,螺钉的出点位于骨盆边缘的髂骨内板上),并于骨盆正位片上验证,在机器臂引导下置入导针,透视验证导针位置后置入7.3 mm空心加压螺钉。再次透视髂骨斜位及闭孔斜位螺钉穿入方向及深度,位置满意后缝合皮肤,术毕。

1.3 术后处理

术后常规使用抗生素1 ~2 d,术后常规低分子肝素皮下注射预防静脉血栓形成,术后12 ~14 d 拆线。术后复查X线片后鼓励患者早期行股四头肌力量训练及髋膝关节功能训练。

1.4 观察指标

术前,术后2 d,术后1个月、3个月、6个月、1年及末次随访时行X线片检查,了解骨折愈合情况、有无内固定失败情况。术后采用Matta[11]复位评分,其中骨折移位0 ~1 mm为解剖复位,2 ~3 mm为复位满意,3 mm以上为复位不满意;术后6个月采用Harris[12]评分对患者功能进行评分:90 ~100分为优,80 ~89分为良,70 ~79分为可,70分以下为差。

2 结果

33 例患者获得随访,随访时间6 ~12 个月,平均(9.3±1.7)个月。患者的手术时间为1.3 ~2.2 h [(1.7±0.3)h];术中失血量为70 ~190 mL[(152.3±25.2)mL];住院时间7 ~12 d[(9.7±1.2)d];所有手术切口均I期愈合,无切口感染。按Matta 复位评分,骨折解剖复位27例,满意复位6 例,骨折解剖复位率81.8%,满意复位率18.2%,不满意率0%。所有随访患者获得骨性愈合(14 ~18 周),平均愈合时间(15.4±1.1)周。所有患者均无感染、下肢深静脉血栓、脂肪栓塞、螺钉穿入髋关节、内固定失效骨折再移位、创伤性关节炎、股骨头坏死等并发症。术后6 个月按照Harris 评分标准进行评分,其中功能优24 例,良7 例,可2 例,差0 例,优良率达93.9%。

典型病例:患者,男,50岁,受伤原因:车祸伤。术前CT显示骨盆骨折,髋臼前柱骨折,AO分型为62-A3型,Judet-Letournel分型前柱骨折(见图1)。

图1 A.术前CT显示骨盆骨折,髋臼前柱骨折,AO分型62-A3型,Judet-Letournel分型前柱骨折;B.于对侧髂前上棘置入患者示踪器,采集骨盆正位、髂骨斜位、闭孔斜位图像,在髂骨斜位、闭孔斜位上完成手术路径规划,并于骨盆正位片上验证;C.在机器臂引导下置入导针;D-G.透视验证导针位置后置入7.3 mm空心加压螺钉,并再次透视髂骨斜位及闭孔斜位螺钉穿入方向及深度;H.术后切口仅为1.5 cm;I-K.术后X线显示髋臼骨折复位及内固定位置良好;L、M.术后12个月X线示骨折愈合良好,无内固定松动、断裂等内固定失效等

3 讨论

累及髋臼的骨折多需要手术治疗,内固定方法较多,有交叉克氏针固定、螺钉加压固定、支持钢板技术等[3],目前没有统一术式。对于骨折移位严重,无法进行闭合复位的病例,往往需要进行切开复位,但髋臼部位深在,切开复位需要广泛暴露,随之而来的是手术时间延长、创伤增大、出血增多、血管神经内脏损伤及感染风险增加,故现在越来越提倡微创手术[4]。

髋臼骨折经皮拉力螺钉固定属于一种微创手术。1991年,Gay等首次描述了利用CT成像经皮固定髋臼骨折。相对于传统的切开复位钢板固定手术,该技术能够减少手术时间、对组织的剥离损伤、出血量等,同时降低了术后并发症。但骨盆和髋臼解剖结构变异较多、不同个体、不同性别之间的差异较大[6-7],徒手置钉需要医生有丰富的经验和空间想象能力,对术者的技术要求高、学习曲线陡峭、学习时间长。对于骨通道特别狭窄的患者或者特殊部位,比如骨盆前柱、有骶骨发育异常行骶髂螺钉固定时,螺钉规划路径的精度要求达到毫米级,稍有偏差,螺钉就可能穿出皮质,损伤神经、血管,因此没有足够临床实践训练的医生很难完成这样高难度的手术。螺钉置入过程需要透视影像的反复监测、不断调整,过量的X射线会对患者和医生的身体造成损伤[8]。

近年来,随着导航系统的不断研究与应用,微创手术的手术时间不断在缩短,通道螺钉的置钉精准度也不断提高[13-14]。而由于患者位移摆动(骨突部位软枕影响,呼吸运动影响,通道辅助系统机械臂的摆动)造成定位系统存在位移偏差,示踪器调整滞后等原因,导航系统在实际应用中的准确性差强人意[15]。近年来,手术机器人(通道计算机辅助体外定位系统)将成为医学和机器人领域交叉学科技术研究与临床应用研究热点,可替代医生在辐射等环境下完成必要的工作,延伸医生观察与操作能力。通道计算机辅助体外定位系统在骨盆、髋臼骨折微创治疗技术中的应用将大大降低骨盆髋臼微创手术的风险、门槛,有利于该技术的推广和使用。通过C臂透视机多个角度采集影像资料,如骨盆正侧位、骨盆入口位、骨盆出口位等特殊投照角度,采用计算机辅助规划路径、在体外预置导向器,沿导向器置入导针,由于定位精度高,大幅度提升了复杂手术的安全性。而骨科手术机器人的引入更是在导航系统的基础上解决了手臂不稳及疲劳的问题,更进一步提高了置钉的准确性,缩短了手术时间,促进了患者的康复[6-8]。机器人辅助经皮螺钉固定治疗髋臼骨折的微创手术是符合ERAS 理念的,但目前关于这一技术的文献报道很少。

笔者采用机器人辅助经皮螺钉固定治疗髋臼骨折,克服了徒手置钉和导航下置钉的各种缺点,精准置入内植物,缩短了手术者的学习曲线,避免开放手术带来的较高并发症、缩短手术时间、减少出血、降低感染风险、减少放射暴露,获得了比较好的临床效果,符合精准医学和微创手术的理念。在临床应用中有如下体会:①经皮内固定的适应证仍有争议,通过经皮螺钉内固定治疗严重移位的髋臼骨折非常具有挑战性,因为进行闭合解剖复位非常困难。故目前经皮螺钉内固定的适应证仅限于老年髋臼骨折的治疗,没有移位或轻度移位的年轻髋臼骨折的治疗[16],尤其是肥胖患者可以受益于这种微创方法。但随着一系列复位架的发明和临床应用[17],闭合复位移位型骨盆骨折成为可能,在未来经皮螺钉内固定会有更宽的应用指征。②术前除了平片,必须使用三维CT重建,将有助于确定骨折线的位置,测量螺钉通道的解剖参数以评估可行性。③患者术前需要肠道准备,防止肠积气引起透视效果不佳。④术中透视及操作时切勿改变患者示踪器的位置,否则因参考坐标系改变会造成机械臂定位错误。⑤导针缓缓进入,当进入深度不够但遇到较高的阻力时,可能导针方向偏差,需要多次在闭孔斜位和髂骨斜位透视角度下观察是否无误。⑥有比较专业的透视人员,将会带来高质量的透视效果,并大大减少患者的透视暴露次数和手术时间。⑦笔者认为,顺行后柱螺钉由于入点位于真假骨盆界线外侧1 ~2 cm处,采用机器人辅助置钉时,由于受到肋骨的阻挡,机械臂无法运行到指定位置,且有增加深部组织损伤和感染的风险。

综上所述,运用机器人辅助经皮螺钉内固定治疗髋臼骨折是一种微创、有效、安全、可操作性强的手术治疗技术,值得临床运用和推广。总之,髋臼骨折经皮螺钉内固定具有广泛的应用价值,机器人辅助使手术安全可靠,符合精准医疗的要求。

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