天玑骨科机器人辅助微创经皮通道螺钉固定治疗骨盆骨折的疗效分析

张计超 冯东亮 崔冰 李慧 宁宇

河南漯河市骨科医院 漯河 462000

人体骨盆为骶骨、耻骨、坐骨、髂骨相连形成的环形结构,承担支撑脊柱、传递躯干重量的生理作用[1]。因高空跌落、交通事故等高能量外伤发生骨盆骨折时可导致局部疼痛、活动受限、行动困难等,严重影响了患者的生活质量[2]。对骨盆骨折患者,目前临床常采用经皮通道螺钉固定、内外固定支架、钢板内固定等手术方式固定,并矫正骨盆骨折,以减轻患者疼痛,预防畸形愈合。其中微创经皮通道螺钉固定因手术创伤轻、固定稳定性强等优势已在临床广泛应用[3]。但术中螺钉置入位置需要手术医师根据术中透视不同的特殊投照位置决定,操作过程中需要反复透视调整导针位置,不仅医患放射线的接触时间长,并且有可能损伤血管神经等软组织,增加术后并发症风险[4]。近年来,随着医疗科技的发展和完善,机器人辅助骨科微创手术在临床开展。本研究对收治的19例骨盆骨折患者采用天玑骨科机器人辅助微创经皮通道螺钉固定术,现对其应用效果分析如下。

1 资料与方法

1.1一般资料回顾性分析2021-01—2022-09我院收治的19例(29枚螺钉)行手术治疗骨盆骨折患者的临床资料。均采取天玑骨科机器人辅助微创经皮通道螺钉固定术。男12例,女7例;年龄(53.42±6.63)岁(范围:26～68岁)。BMI(22.37±1.13)kg/m2(范围:18.82～25.76 kg/m2)。高处坠落9例,交通事故7例,摔倒2例,暴力伤1例。旋转不稳定型8例,垂直不稳定型11例。骨折至手术时间(5.23±1.08)d(范围:3～10 d)。手术指征:(1)均依据外伤史、X线片及CT三维重建检查结果确诊为新鲜外伤性骨盆骨折[5]。(2)经术前、术中牵引或复位架复位,骨折移位明显改善,符合经皮通道螺钉固定手术应用指征[6]。(3)无严重内科系统疾病,对手术耐受性及依从性良好。本研究已获院伦理委员会审批,患者及其家属均签署知情同意书。

1.2方法全身麻醉,患者仰卧,保持伸直上肢、下肢与牵引设备相连姿势。常规消毒、铺巾。使用一次性无菌套罩包裹天玑骨科机器人机械臂,在健侧髂前上棘处安装示踪器,应用C型臂X线机采集系统扫描骨折复位后的骨盆标准出口位、入口位、侧位像。导入机器人工作站控制软件,规划最佳置入路径和螺钉长度。手术医师根据骨科机器人机械臂的引导位置,通过机械臂套筒的入针方向,切开皮肤、筋膜,分离肌肉组织后使导针套筒尖端与骨面紧贴并置入导针。透视相应位置图像以确定导针位置是否满意。随后将适宜长度空心螺钉沿导针置入,完成后拔除导针。再次透视以确定螺钉位置是否满意。操作过程中发现导针及螺钉置入位置或置入角度不当时,需重新操作并透视进行确认,直至满意。冲洗并缝合切口,使用一次性无菌敷料敷贴切口。术后给予常规抗感染、抗凝药物。指导患者进行康复训练,包括扩胸、髋膝关节屈伸、踝泵功能锻炼运动。1周后辅助下床站立,2～4周辅助下床行走,5～7周辅助部分负重行走,8～10周独立负重行走。如患者自述不适则适当延后康复锻炼。出院后,所有患者均进行6个月电话随访和定期医院复查。

1.3观察指标(1)术中情况:记录所有患者术中X线透视总时间及调整螺钉次数。(2)术后指标:术后摄取透视图像,并与骨科机器人模拟图像进行重合比对,观察其偏差情况,偏差≤2 mm者归入螺钉位置满意率。采用骨折复位Matta评估标准对骨折复位情况进行评估,骨折部位偏离≤1 mm者归入优,偏离1～3 mm者归入良,偏离≥3 mm者归入差[7]。(3)术后6个月采用Majeed骨盆评分(MPS)评价骨盆恢复优良率[8]:包含步态、关节活动范围等测评项目,共计100分。85～100分为优,70～74分为良,55～69分为中,≤54分为差。优良率为优率、良率之和。

2 结果

19例患者手术过程顺利,共置入螺钉29枚,调整次数0次,误置率为0.00%;螺钉位置满意29枚(满意率为100.00%)。术中单枚螺钉X线透视时间(16.28±1.58)s(范围:13～20 s)。术后随访(268.48±23.37)d (范围:192～337 d),随访期间未出现医源性血管神经损伤、切口感染及愈合不良、内固定物松动或骨折再移位等并发症。术后6个月依据Majeed骨盆评分标准(MPS)评定疗效:优18例、良1例,优良率为100.00%。

3 讨论

不稳定型骨盆骨折包括旋转暴力导致耻骨联合分离、骨折引起的外翻型骨折、侧方挤压导致后环结构损伤的内翻型骨折,以及纵向暴力导致前后环结构完全损伤的垂直不稳定骨折。此类骨折患者的骨盆处于不稳定状态,需复位骨折端并进行可靠固定。由于骨盆结构特殊,所以螺钉置入要求精确度高。微创经皮通道螺钉固定术中手术医师仅根据透视结果徒手完成螺钉置入,无法做到绝对稳定精准地把控导针方向;不同体形患者的骨折形态均不相同,如患者较肥胖或透视困难时,难以避免置针偏离及置钉失误等风险。置钉位置及入钉方向发生偏差时,不仅易导致螺钉穿出通道,损伤血管神经,固定效果降低,而且可引发骨折部位受力异常或骨盆不稳定,需及时通过透视图像对置入不当的导针及螺钉位置进行调整。传统螺钉直径为7.3 mm,频繁进行螺钉位置调整可导致异常出血及盆骨骨质改变,影响其稳定性和增加内固定失效的风险[9]。

随着科技的发展,越来越多的行业已逐渐应用人工智能技术,医用机器人在外科手术中的应用日趋广泛。诸多研究在应用天玑骨科机器人辅助微创经皮通道螺钉固定术治疗骨盆骨折中总结到其主要优势为[10-11]:(1)手术过程中的透视结果均由X线照射获得,天玑骨科机器人辅助下无需反复进行调整操作,可避免反复置钉及透视图像摄取,显著减少医患放射线的接触次数和时间。(2)天玑骨科机器人可利用光学追踪系统规划理想的入钉位置及方向,保证置钉结果与预期相同,并发挥预期受力作用,纠正骨折部位恢复。(3)天玑骨科机器人机械臂辅助可修正医师操作误差,降低此类因素引起入针偏离等不良后果的风险。

本研究对19例骨盆骨折患者采用天玑骨科机器人辅助微创经皮通道螺钉固定术,结果显示:19例患者共置入螺钉29枚,均一次置入成功,未进行调整,位置满意率为100.00%。术中单枚螺钉X线透视时间(16.28±1.58)s(范围:13～20 s),患者术后均获随访(268.48±23.37)d (范围:192～337 d)。随访期间未出现医源性血管神经损伤、切口感染及愈合不良、内固定物松动或骨折再移位等并发症。术后6个月依据MPS评分标准评定疗效,优18例、良1例,优良率为100.00%。表明经天玑骨科机器人辅助置入螺钉的精准度极高,与黄俊锋[12]、李灿辉[13]等的研究结果一致。其原因在于:(1)天玑骨科机器人根据光学跟踪系统采集图像对置入点、进钉方向、进钉长度均行模拟规划,可避免患者体形对置钉操作的干扰。(2)天玑骨科机器人具有人机协同运动功能,可辅助手术医师手部动作,由医师肉眼进行粗定位,机械臂辅助完成精准定位,及时阻止呼吸、抖动引起的入钉偏差,有助于提升精准度[14]。(3)天玑骨科机器人可根据患者骨盆形态完善术前规划,保证置入螺钉发挥支撑作用,避免愈合过程中骨盆受力不均导致的不良预后。

由于天玑骨科机器人治疗费用昂贵,本研究存在样本量少等不足,而且为回顾性研究、随访时间较短。故今后需逐渐扩大样本量,开展前瞻性、多中心随机对照研究,为天玑骨科机器人的应用效果提供理论及数据支持。

综上所述,应用天玑骨科机器人辅助微创经皮通道螺钉固定治疗骨盆骨折患者,术中骨盆骨折螺钉置入精准度高、医患放射线的接触时间短,并有助于规避并发症风险和提升预后效果。