机器人导航下单骨道联合关节镜手术治疗后交叉韧带胫骨止点撕脱骨折疗效观察

唐经励,刘搏宇,胡居正

(广西医科大学附属第四医院/柳州市工人医院创伤中心,广西 柳州 545005)

后交叉韧带(posterior cruciate ligament,PCL)在膝关节稳定中起关键作用,胫骨止点撕脱骨折是具备独特性的PCL损伤,致因主要是强大暴力。PCL胫骨附着点是一个难以接近的区域,毗邻腘窝深部血管,创伤骨科医生偏向开放的手术方法治疗PCL胫骨止点撕脱骨折。现今多种微创与关节镜下术式先后出现,使得传统开放术式潜在危险减弱。本院常规使用后交叉韧带导向器从前往后钻取单骨道,缝线套扎韧带止点、拉出前方固定。该方式复位、固定确切可靠,但关节镜下后方操作寻找足够深度导针出口、钻取安全骨道常耗时较长,且存在腘血管医源性损伤可能性[1]。骨科机器人优势在于精准定位,导针深度可定,减少腘血管误伤[2]。广西医科大学附属第四医院2020年5月至2022年10月选择骨科机器人三维导航下单骨道联合关节镜手术治疗9例PCL胫骨止点移位型撕脱骨折,效果良好,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入标准:(1)基于Meyers-Mckeever分型,属于Ⅲ或Ⅳ型撕脱骨折块;骨折块移位在10 mm以上;(2)伴发对关节松弛度无影响的内、外侧半月板受损;(3)基于术前病膝影像学与后抽屉试验结果,膝关节后向松弛≥Ⅱ度。排除标准:使关节稳定受影响的胫骨平台骨折;PCL实质部断裂应行重建手术;伴后外侧复合体受损,软骨退变≥Ⅲ级。

本研究纳入9例PCL胫骨止点撕脱骨折患者,其中男4例,女5例,年龄22～64岁,平均(39.2±0.3)岁;Ⅲ型3例,Ⅳ型6例。根据致伤原因分类:交通伤8例,砸伤1例。根据多发伤分类:合并四肢骨折3例,合并颅脑外伤1例,合并腹部脏器损伤1例,合并半月板损伤3例,合并内侧副韧带损伤2例,单纯PCL损伤4例。

1.2 方法 胫骨中段前方打入固定钉、安装固定机器人示踪器,同时助手连接机器人系统。透视示踪器定位满意后,采用三维C-arm采集图像,将图像传输至机器人工作平台。规划置入导针轨迹、深度。控制机械臂移动至规划路径并进行微调,直至操控界面提示精准度<1 mm。胫骨结节前、内20 mm区域行一个约20 mm纵切口,机械臂导针定位此区域。按规划深度限制导针深度。从骨块后下、外侧打入1枚2.8 mm导针(或打入2.5 mm导针、后更换4.5 mm钻头贯穿)。骨道可穿入折双的细钢丝用于后期带线(见图1～2)。

a 限定导针深度 b 限定套筒远端导针深度 c 术中导针深度与规划一致

a 斜冠状面、斜矢状面导针置入深度及方向规划 b 导针钻入体位及机械臂方向

选择常规前内、外(髌腱内、外旁开5 mm)入路,进行清理、探查,若伴发损伤,实施相关处理。镜头通过PCL与股骨内髁之间向后内侧间室探入,监视下借助穿刺针向关节腔中刺入,待已定位,逐一构建后高位入路(内侧)、低位入路(关节线水平)。高位入路用于监视,低位入路用于骨折块间血凝块的清除,如有必要,可将骨折块外侧缘的板股韧带切断,使骨折块松解、暴露。针对不利于暴露骨折区域的膝后纵膈,建议采取部分切除处理,再尝试复位骨折块。向关节内过入Ethibond缝线,缝合钩自后侧缝过PCL与骨折块相贴的韧带实质部,有钢丝辅助,将此Ethibond缝线自胫骨前端引出。在屈膝90 °位下,助手行前抽屉试验操作,于PCL最长处拉紧缝线。在探钩辅助下,明确是否对骨块充分复位,分别通过带垫圈皮质钉、栓桩或门型钉等在胫骨前内方对缝线两头行打结固定操作。

1.3 术后康复 对防范感染、冷敷与抗凝等行相关对症干预。2周内患肢支具伸直位固定,行踝泵锻炼及股四头肌等长收缩;3周在支具保护下行膝关节主动屈伸锻炼;6周在支具保护下主动开链练习,支具穿戴>12周;6个月时恢复一般正常活动。术后次日行CT检查查看骨折块位置,术后3个月时进行膝关节CT检查,判断骨折块是否良好愈合。

1.4 指标评价病膝稳定性 术前及术后3个月对患膝采取KT-1000测量值评价:(1)Ⅰ度:胫骨后坠为5 mm及以下,胫骨结节前缘相较股骨内髁前缘偏高;(2)Ⅱ度:胫骨后坠处于6～10 mm范围,胫骨结节前缘平齐于股骨内髁前缘;(3)Ⅲ度:胫骨后坠为10 mm及以上,胫骨平台处在股骨内髁后方[2]。采用Lysholm评分评价膝关节功能,统计方法为配对设计定量数据t检验。

2 结 果

手术时间123～189 min,平均(149.4±6.3)min;其中使用骨科机器人规划时间15～23 min,平均(20.3±3.6)min;打入导针的时间10～24 min,平均(15.3±8.2)min;术中出血量10～20 mL,平均(15.2±3.4)mL。术后随访时间4～13个月,平均(9.4±2.3)个月。术后未发生休克与切口感染问题。1例围手术期下肢深静脉血栓形成,接受规范抗凝干预以及下腔静脉滤网置入手术治疗,未见明显血栓栓塞后遗症。2例出现髌旁内侧隐神经损伤症状,保守治疗约3个月麻木感缓解。术后3个月患者负重位屈伸膝基本正常。胫骨前方固定物4例外排铆钉,2例Endobutton钢板,2例门型钉,1例皮质螺钉。2例术后1年取出胫骨前方门型钉,1例术后1年取出胫骨前方螺钉,其余患者无明显膝关节前方软组织激惹、暂留存内固定。6例复查骨折骨性愈合,愈合时间11～28周,平均(14.5±1.4)周;2例术后6个月、1例术后3个月复查可见清晰骨折线存在,但患者未诉明显疼痛。9例复查影像示无内固定松动、断裂及异位骨化。术前KT-1000测量值:Ⅱ度5例,Ⅲ度4例;术后3个月KT-1000测量值:Ⅰ度1例,Ⅱ度5例,Ⅲ度3例。Lysholm评分术前(45.23±2.45)分,术后6个月(84.35±4.25)分(t=39.34,P<0.05)。

典型病例为一49岁女性患者,因“电动车扭伤右膝关节”就诊,诊断右膝PCL胫骨止点撕脱骨折(Meyers-Mckeever分型Ⅲ型)。消肿、镇痛对症治疗后,择期行机器人导航+关节镜下单骨道缝扎固定,术后消肿、康复锻炼,术后1周患膝关节活动度屈100 °,伸0 °,病情好转出院(见图3～5)。

图3 术前X线片示右膝PCL胫骨止点撕脱骨折 图4 术后次日CT示胫骨骨道理想,骨折块加压稳固 图5 术后6个月CT示胫骨骨道基本消失,骨折基本愈合

3 讨 论

3.1 现状 目前针对移位的PCL胫骨撕脱骨折,手术目的是解剖复位,重建韧带的适当张力,实现膝关节稳定。关节镜下微创治疗髁间棘骨折越来越被人接受,并取得很好的效果。该类手术选择的关节镜入路、胫骨隧道方向各有偏好,且使用的内固定材料和固定方法形式多样,涉及Endobutton钢板、螺钉、缝线、锚钉与钢丝等[3]。螺钉固定骨折块力学优势明显,常用于开放手术。Endobutton钢板悬吊固定近年逐渐兴起,但其复杂的手术操作让临床应用受到一定限制。刘玉强等[4]、Yao等[5]报道了胫骨单骨道、“Y”型骨道及带线,通过骨桥打结途径有效复位和加压固定骨折块。缝线固定被临床广泛应用的同时,也暴露了一些问题:由于缝线固定方位与固定面积的限制,对于大的骨折块很难达到解剖复位;在后期的功能康复时期,由于缝线张力的存在,对骨折块、韧带、骨隧道容易形成切割而导致固定性下降。使用单股缝线套扎牵拉较大块骨块时常有翘起现象,最终致骨折愈合不良[6]。因此有术者尝试在骨块周边行双或三骨隧道制备,双股甚至三股缝线同时收紧形成pully结构,认为可避免大骨块翘起[7]。临床结果显示单骨道与双骨道远期临床结局无明显差异。虽然多缝线的应用可明显增强韧带收紧、骨折块紧固的效果,但手术操作更繁琐、耗时费力;镜下PCL缝线打结套扎、经胫骨单骨隧道拉出、胫骨结节前内侧固定缝线视为微创、稳固两者优势兼顾的固定方式。

3.2 后内双入路特点 处理膝关节后方病变及损伤时就需要建立后方入路。构建后方入路存在伤及血管神经可能性,涉及大隐静脉、隐神经与腘窝区域的神经血管。目前流行镜下双后内侧入路,优势为可暴露PCL止点周围结构、直视下复位骨折块[8]。操作难点为PCL撕脱骨块内外侧边缘暴露,复位骨折等[9]。后方入路操作增大了腘血管医源性撕裂概率,导致大量出血,需紧急切开探查修复血管。因此,减少后方入路操作步骤和时间等可减少医源性腘血管损伤。PCL胫骨止点位于胫骨平台下1.5～2.0 cm,本研究采用胫骨单骨道牵拉骨块复位、固定,需要缝线在骨块后方偏低位处牵拉,与骨块前方形成“门轴样”加压,达到较佳的紧固效果[10]。因此需要导针出口到达膝关节髁间嵴后方,距离胫骨平台下方1.5～2.0 cm,概操作中导针极易穿破后方关节囊,损伤腘窝内重要结构。骨科机器人导针置入过深存在损伤腘血管可能性,但在导航规划下可在导针后方预先安装限深器、控制其钻入精确深度。在膝关节屈曲90 °时,腘窝的血管神经束和后关节囊之间有至少15 mm安全区[11]。关节镜手术时关节腔注水膨胀,此安全区还会进一步加大。上述解剖学研究为关节镜双后内侧入路、机器人导航置入导针的安全性提供了一定依据。

3.3 骨科机器人的优点 骨科机器人作为国内先进科学技术的成果,其优势在于通过采集手术部位的三维影像,进行内置物长度、直径、轨道规划,同时精准定位,将内置物准确置入。其在经皮置入导针中具有以下特点:(1)机器人具有定位准确、灵敏度高、运行平稳的特点,有效地避免术者徒手打入导针的过程中因疲劳或者生理性震颤导致偏移;(2)机器人无惧辐射,这可以减少术者与辐射环境的接触;(3)机器人具有“透视眼”,在手术时用三维影像扫描到显示屏,然后通过导航系统帮助术者进行三维立体定位,不需要观察解剖结构,就可在机器人主控台进行导针最佳置入路径规划,确定导针的入点、方向及深度[12]。传统的关节镜下后方入路松解后交叉韧带关节囊翻折处、清理骨折端、使用导向器从前往后打入导针,该几处步骤暴露困难、耗时长,学习曲线较长,需要长期的经验积累。而骨科机器人注册、定位步骤较简单,不会明显增加手术时间;年轻医生可上机反复练习,熟练程度高,学习曲线缩短;推动骨科机器人辅助手术的技术发展,促进新一代智能型骨科医生群体涌现。

3.4 手术经验 (1)为维持PCL适当张力,胫骨单骨道钻取方向规划时,需要在撕脱骨块后下方、胫骨平台关节面以下1.5～2.0 cm处穿出导针形成骨道出口。而胫骨平台前内下方骨道入口选择时,导针进入角度常选择45 °～50 °,避免角度过大入针滑移;(2)机器人机械臂套筒最大可使用2.8 mm长导针,打入限定深度后可更换2.5 mm导针、钝头钻入或轻敲突破后方骨质,从而可手感突破,同时避免扎穿后方关节囊致医源性血管损伤;(3)沿导针打入特定深度4 mm钻头时导针会旋转甚至绞入后方关节囊。可定制长的导针(超过40 cm),钻头体外插入导针时、导针于空心电钻后方部分露出便于夹持固定。避免钻入时导针旋转、绞入后方关节囊周围血管;(4)高强度缝线对PCL腱骨结合处缝扎常选择套索、尼斯单结、三星滑结。考虑选择单股缝线时仅可打入2.8 mm导针即可,拔出、随后插入1.2 mm导针、16#腰穿针带入牵引线。若考虑选用多股缝线,骨道过小可致带线困难,可考虑使用2 mm导针,之后钻入4.5 mm空心钻扩大骨道。镜下后方松解、清理探查可见穿出骨面导针后,可拔出导针并在骨道内穿入折双的细钢丝,拉出关节镜后内入口,将已打结的多股缝线拉出前方固定。胫骨前内方固定方式可选择袢钢板打结、外排铆钉挤压、皮质螺钉栓桩固定等。

综上所述,骨科机器人导航下钻取特定角度、深度胫骨隧道,关节镜下双后内侧入路可观察到PCL胫骨撕脱骨折块,同时缝线套扎拉紧加压骨块,拉至胫骨结节前内侧栓桩固定,该微创手术方法固定稳固、可靠,可提升骨道精确度和减少血管损伤,降低手术风险,应用前景广阔。