机器人辅助穿刺经皮椎体成形术治疗Genant Ⅲ型骨质疏松性椎体压缩骨折的疗效分析

郑加法 慈元 姜泳 赵鹏 杨涛 张光宇

经皮椎体成形术 (PVP) 创伤小、术后恢复快、可快速缓解患者的疼痛，是治疗骨质疏松性椎体压缩骨折（OVCF）常用的手术方式[1-3]。近年骨科手术机器人逐渐应用于脊柱外科。有研究报道机器人辅助穿刺PVP 治疗上胸椎骨折、多个椎体骨折及椎体转移癌等，均取得了较好的临床疗效，体现了精准化医疗的优势[4-8]。随着生活水平的提高，高龄OVCF 患者越来越多，此类患者轻微外伤后椎体高度丢失严重、压缩明显，根据Genant 半定量法分型[9]，Genant Ⅲ型占比逐渐增多，由于椎体楔形变严重，增加了手术穿刺的难度和风险，徒手操作穿刺至靶向位置的难度较大。因此，我们通过回顾性研究比较机器人辅助穿刺与徒手穿刺PVP 治疗Genant Ⅲ型OVCF 的疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2020 年1 月至2022 年6 月在大连市第二人民医院脊柱外科行PVP 治疗的Genant Ⅲ型OVCF 患者。病例纳入标准：①外伤后胸腰背部疼痛、改变姿势、咳嗽时疼痛明显加重；②受伤时间≤6 周；③X 线及CT 检查证实胸腰椎椎体压缩骨折，椎体前缘压缩超过40%，MRI 检查显示伤椎呈长T1、长T2 信号改变，抑脂像高信号改变；④符合骨质疏松症诊断标准，骨密度T 值＜-2.5 SD。病例排除标准：①因肿瘤、结核等导致病理性骨折；②因基础疾病不能配合或不能耐受手术；③多个椎体骨折；④伴有脊髓、神经损伤。本研究已通过我院医学伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

按照上述标准共纳入Genant Ⅲ型OVCF 患者23 例（23 椎），按照是否使用机器人辅助穿刺分为机器人辅助穿刺组（A 组）和徒手穿刺组（B 组）。其中A 组共12 例，男2 例，女10 例；年龄69～94岁，平均（73.12±9.66）岁；骨折椎体节段：T8骨折1 例，T11骨折2 例，T12骨折4 例，L1骨折5 例；受伤至手术时间3～17 d，平均（8.31±2.73）d。B组共11 例，男1 例，女10 例；年龄71～98 岁；平均（70.62±10.86）岁；骨折椎体节段：T10骨折1 例，T12骨折4 例，L1骨折6 例；受伤至手术时间2～15 d，平均（9.47±3.04）d。两组患者性别、年龄、骨折椎体节段、受伤至手术时间等差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 手术方法

两组患者均采用局部麻醉，术前半小时给予止痛药物，术中麻醉师给予镇静及麻醉监测。

对A 组患者，术前完善伤椎部位CT 检查，根据CT 数据规划穿刺路径。患者取俯卧位，C 形臂X 射线机透视伤椎节段，传送至机器人操作平台，计算标准正位调节角度，根据标准正位画出椎弓根水平面线，参考术前规划参数标出入点大概位置。常规术区消毒铺巾，机器人设备置于患者头端、术者对侧，套上无菌保护套后安装路径定位架(L型滑轨)和路径定位件(双圆环)，C 形臂X 射线机十字激光笔对准椎弓根体表标记点。移动机械臂使激光笔十字激光交点处在双圆环内，做初步配准，调节机械臂各轴使双圆环末端移动到规划手术进针点，进行初次定位。初次定位后双圆环已进入手术区域，此时对进针点附近位置进行麻醉，麻醉完成后再次调整机械臂各轴使其精度达到要求(如果双圆环不同心，需要再次调整)。双圆环同心后，放置穿刺针，根据穿刺针进针点，做皮肤切口，将穿刺针置入皮肤肌肉组织到达骨表面，使用骨锤轻轻敲击穿刺针，使穿刺针定于骨表面，正侧位透视验证穿刺针位置，穿刺完毕。更换工作套筒，注入骨水泥，待骨水泥凝固后拔除工作套筒，无需缝合切口，局部无菌辅料包扎。

B 组患者取俯卧位，C 形臂X 射线机透视确定伤椎椎弓根位置，标记于皮肤。常规消毒铺巾，局部浸润麻醉，行椎弓根外缘切口约4 mm，置入穿刺针，C 形臂X 射线机反复透视调整穿刺针进针点及穿刺角度，直至穿刺成功后，更换工作套筒，注入骨水泥。

1.3 术后处理

术后给予非甾体抗炎药物对症处置，一般4～6 h 即可下地活动，无需佩戴支具，常规行胸腰椎正侧位X 线及CT 检查，明确骨水泥渗漏情况。术后1 d 可出院，指导其规范化抗骨质疏松治疗。

1.4 观察指标

观察指标包括穿刺次数、透视次数、手术时间、骨水泥渗漏情况，以及手术前、手术后1 d、末次随访时疼痛视觉模拟评分（VAS）和Oswestry 功能障碍指数(ODI)。所有患者均为高龄，考虑到个人隐私问题，故未将ODI 评分中的性生活指标统计在内。

1.5 统计学分析

使用SPSS 22.0 统计学软件，采用Shapiro-Wilk检验进行正态分布检验，符合正态分布的数据以x±s表示，两组间计量资料比较采用两独立样本t检验；同一组内不同时间点计量资料比较采用重复测量方差分析；不符合正态分布的数据以M（Q1,Q3）表示，组间比较采用非参数检验。两组计数资料比较采用χ2检验或Fisher 精确检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

A 组穿刺次数及C 形臂X 射线机透视次数明显少于B 组，差异有统计学意义（P＜0.05）。两组手术时间差异无统计学意义(P＞0.05)（下页表1）。

表1 两组患者穿刺次数、手术时间、透视次数比较

术后CT 检查观察骨水泥渗漏情况，A 组有1例（1/12）发生渗漏，B 组有6 例（6/11）发生渗漏,两组差异有统计学意义（P＝0.027）。所有骨水泥渗漏均为椎体前缘、侧缘及上下椎板渗漏，无椎管内渗漏，其中下椎板渗漏4 例，占比最高。

两组术后1 d 及末次随访时VAS、ODI 评分均较术前明显降低，疼痛明显缓解，差异有统计学意义（P＜0.05）。两组术后各随访时间点VAS、ODI评分差异无统计学意义(P＞0.05)（表2、3）。

表2 两组患者VAS 评分比较

表3 两组患者ODI 评分比较

典型病例：患者女性，87 岁，Genant Ⅲ型OVCF，采用机器人辅助穿刺PVP 治疗。具体影像学资料见图1。

3 讨论

OVCF 多见于老年人外伤后或无明确外伤史，是高龄患者腰背部疼痛主要原因。目前临床上针对 OVCF 的治疗以手术为主，但较多患者存在高龄、基础疾病较多等，此类患者很难耐受全麻下切开复位内固定手术。PVP 创伤小、恢复快、局麻下可完成手术，可以快速缓解患者疼痛，改善生活质量，因此成为治疗OVCF 的首选。然而，PVP 治疗OVCF 术后最常见的并发症是骨水泥渗漏，椎体压缩程度越重，骨水泥渗漏发生风险越增高[10-11]。临床上OVCF 分型未引起足够重视，根据椎体压缩程度可将OVCF 进行Genant 半定量法分型，GenantⅢ型为椎体压缩超过40%，椎体压缩严重，解剖结构破坏，可能伴有椎体后方、终板等部位破裂，行PVP 治疗时，发生骨水泥渗漏的概率明显增大。甚至有研究认为，由于椎体重度压缩骨折的穿刺点及穿刺角度很难把握，骨水泥渗漏概率大，容易损伤神经带来严重并发症，因此对重度压缩骨折不宜行PVP[12]。研究报道，采用同种异体骨颗粒填充后再注入骨水泥、明胶海绵联合骨水泥分次填充、低温骨水泥延长骨水泥的凝固时间等方法可以减少骨水泥渗漏，但在单独的Genant Ⅲ型OVCF 治疗中，如何避免或减少骨水泥渗漏，目前国内外相关文献报道较少[13-15]。随着手术器械的改进以及手术机器人的辅助，穿刺准确性获得较大程度的提高，减少了骨水泥渗漏发生。

本研究中徒手穿刺PVP 患者中有6 例出现骨水泥渗漏，渗漏率超过了50%，究其原因可能如下。①术中穿刺位置不佳，穿刺针尖未能达到术前设计的靶向位置（下页图2a）。Genant Ⅲ型OVCF 椎体压缩严重，尤其是椎体前1/3，部分患者椎体前缘高度丢失超过70%，将穿刺针尖置于椎体前1/3理想的靶向位置需术者选择好穿刺点、控制好穿刺角度和深度。若穿刺点太高，螺钉矢状角（SSA）头倾太大，穿刺针尖不能到达椎体前1/3，并且损伤下终板的概率较大（下页图2b）。Genant Ⅲ型OVCF 多为椎体上终板塌陷、上终板向下终板靠近，下终板仍在解剖位置，X 线正位片椎弓根投影可位于伤椎上方椎间隙位置，增加了穿刺难度，若穿刺点较低，SSA 头倾较小，穿刺针尖尚未到达椎体前1/3，便可从上终板穿出，穿刺至椎间隙（下页图2c）。②椎体压缩严重，椎体容积明显减少。随着骨水泥注射量的增加，椎体压缩程度越重，椎体内压力越增加，骨水泥易从压力高的区域经骨折裂隙渗漏至压力较低区域，造成骨水泥渗漏。我们手术中多次出现穿刺成功后推注第一管骨水泥时即发现骨水泥渗漏，但担心骨水泥量注入不足，弥散范围不够，术后疼痛缓解不明显，所以在观察到渗漏的情况下，等骨水泥稍微凝固后缓慢继续注入骨水泥，因此进一步加重了骨水泥渗漏。③椎体内松质骨量减少。Genant Ⅲ型OVCF 多见于高龄患者，骨质疏松程度较重，椎体内骨小梁稀疏，松质骨量明显减少，推注骨水泥时没有足够的松质骨被挤压到椎体皮质骨内壁或终板下，骨水泥主要通过椎体骨折线渗漏到椎体侧方或通过终板渗漏到椎间隙。④终板薄弱或破裂。一方面，严重的骨质疏松导致椎体终板非常薄弱；另一方面，由于C 形臂X 射线机和患者体位原因，侧位X 线片常有双边征而不能清晰显示终板轮廓，骨水泥注入后与终板紧密结合甚至已经渗漏，但C 形臂X 射线机透视不能及时发现，当渗漏量较多时才可发现。

图2 穿刺点位置 a.穿刺点的靶向位置 b.穿刺点过高，损伤下终板 c.穿刺点较低，损伤上终板

精准化、个体化的微创治疗已成为脊柱外科手术的趋势，手术机器人借助其稳定性强、精准度高、操作简单便捷、学习曲线短等优势，逐渐应用于脊柱外科手术[16-18]。手术机器人通过术前影像数据及术中导航等方式，使手术操作者可精确完成操作。Feng 等[19]报道,机器人辅助置钉准确率为98.2%,明显高于传统开放手术。本研究中手术机器人与患者匹配成功后，机械手臂会通过既定参数自动到达穿刺点，术者只需通过机械手臂进行穿刺即可，穿刺工作通道能快速、精准、一次性到达靶点位置，避免徒手穿刺在术中有时因穿刺点无法一次精准定位，常需要进行多次调整，而造成穿刺点周围关节囊、软组织及骨性结构的损伤。

综上所述，PVP 治疗Genant Ⅲ型OVCF 可快速缓解患者疼痛症状，改善生活质量，机器人辅助穿刺PVP 准确性高、术中透视次数减少、骨水泥渗漏率较低。