首页 > 论文范文 > 医药卫生论文 > 骨科疾病论文 > 骨折论文 > 骨科机器人辅助置钉行双平面双支撑螺钉内固定治疗股骨颈骨折

骨科机器人辅助置钉行双平面双支撑螺钉内固定治疗股骨颈骨折

2024-10-18 93 上传者：管理员

摘要：目的探讨骨科机器人辅助置钉行双平面双支撑螺钉内固定(BDSF)治疗股骨颈骨折的优势。方法将39例股骨颈骨折患者按照置钉方式不同分为机器人置钉组(采用骨科机器人辅助置钉行BDSF治疗，18例)和徒手置钉组(采用徒手置钉行BDSF治疗，21例)。比较两组术中透视时间、术中出血量、导针置入次数、手术时间、术后Garden指数、治疗费用、近端螺钉与中间螺钉平行度、远端螺钉与股骨干夹角。结果患者均获得随访，时间6～18个月。术中透视时间、术中出血量、导针置入次数、手术时间机器人置钉组均短(少)于徒手置钉组(P<0.01);治疗费用机器人置钉组多于徒手置钉组(P<0.01);近端螺钉与中间螺钉平行度、远端螺钉与股骨干夹角、术后Garden指数两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论骨科机器人辅助置钉行BDSF治疗股骨颈骨折，具有缩短手术时间、减少辐射量、降低导针对骨质损伤、减少术中出血的优势，但存在费用较高的不足。

关键词：
双平面双支撑螺钉固定
股骨头缺血性坏死
股骨颈骨折
骨折不愈合
骨科手术机器人
加入收藏

股骨颈骨折后常发生股骨头缺血性坏死、骨折不愈合等并发症且多预后不良。对于年轻患者或无法耐受较大手术创伤的患者，保髋是首选治疗方案[1-2]。目前，空心加压螺钉内固定是治疗股骨颈骨折的常用方式，虽具有创伤小、操作简便及可保护股骨头血供等优点，但内固定术后失败率较高[3]。双平面双支撑螺钉内固定(BDSF)具有固定强度高、创伤小、患者预后好等优势[4-5]。Filipov et al(2011年)研究认为，BDSF主要依靠位于股骨颈下方皮质的2枚走行较陡的螺钉发挥支撑作用，螺钉的走行及分布位置常影响疗效。因此，如何提高置钉准确率及减少手术创伤一直是临床关注的重点。随着骨科机器人的推广，骨折手术已逐步向微创化、精准化方向发展，目前已有使用机器人辅助置钉治疗股骨颈骨折的报道[6-8]。2021年8月～2022年7月，我科采用骨科机器人辅助置钉与徒手置钉行BDSF治疗39例股骨颈骨折患者，本研究探讨骨科机器人辅助置钉的优势，报道如下。

1、材料与方法

1.1病例资料

纳入标准：① 新鲜闭合股骨颈骨折(骨折时间<3周);② 患者要求保髋治疗或身体条件较差无法耐受髋关节置换术；③ 伤前无髋关节功能障碍；④ 未合并其它部位骨折或较重的软组织损伤。本研究纳入39例，按照置钉方式不同将患者分为机器人置钉组(采用骨科机器人辅助置钉行BDSF治疗，18例)和徒手置钉组(采用徒手置钉行BDSF治疗，21例)。① 机器人置钉组：男8例，女10例，年龄37～83(57.0±11.4)岁。左侧11例，右侧7例。骨折Garden分型：Ⅰ型2例，Ⅱ 型4例，Ⅲ 型8例，Ⅳ 型4例。致伤原因：摔伤17例，交通事故伤1例。伤后至手术时间1～5(2.6±1.0) d。② 徒手置钉组：男9例，女12例，年龄34～75(55.6±10.1)岁。左侧13例，右侧8例。骨折Garden分型：Ⅰ型3例，Ⅱ型5例，Ⅲ型8例，Ⅳ型5例。致伤原因：摔伤19例，交通事故伤2例。伤后至手术时间1～7(2.9±1.3) d。两组术前一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组手术均由同一组医师完成。

1.2手术方法

腰硬联合麻醉。患者仰卧于牵引床上。采用内收、内旋方式反复调整至骨折复位，透视确认骨折端对位对线良好。① 机器人置钉组：在髂前上棘做长约1 cm的切口，钝性分离周围软组织。在髂前上棘处打入导针，将示踪器安装稳妥，C臂机获取含有机器人定位标记点的术中透视影像，并将其传输至规划工作站软件进行配准计算。基于典型标识点和骨性标志结构，通过规划软件的仿真模块模拟机械臂的运行姿态，确认机械臂位置适合后，由主控系统的控制软件控制和监督机械臂沿规划路径运动至目标位置，机械臂末端安装导向套筒，在入钉点处做长1 cm的小切口，钝性分离皮下组织，将套筒尖端抵至入钉点骨皮质，在规划软件上确认入钉点与虚拟探针方向规划相符、路径精准后，透视下通过套筒向骨性通道内钻入3枚螺钉导针。第1枚螺钉导针：于大转子下缘5.0～7.0 cm处作为入针点，C臂机透视侧位导针位于股骨颈前后缘后1/3,与骨干轴线呈150°～165°自前下向后上置入，贴近股骨颈远端皮质(股骨距),直至股骨头背侧1/3时贴近后方股骨颈皮质。第2枚螺钉导针：于第1枚导针近端2.0～4.0 cm处作为入针点，C臂机透视侧位导针位于股骨前后缘后1/3,与骨干轴线呈130°～140°自后下向前上置入，直至达股骨头前侧1/3。第3枚螺钉导针：于第2枚导针近端1.5～2.0 cm处作为入针点，贴近大转子起始部，并与第2枚导针平行，C臂机透视导针侧位位于股骨头前侧1/3、正位位于股骨头上1/3。透视确认3枚螺钉导针位置满意后由主刀医师拧入3枚⌀7.3 mm空心拉力螺钉并撤出导针。再次透视确认骨折解剖复位、螺钉位置及长度适宜后，冲洗切口并逐层缝合。② 徒手置钉组：3枚螺钉位置与机器人置钉组相同。先将1枚克氏针放在股骨颈体表投影处，C臂机反复透视确认摆放位置满意后用胶布固定。沿体表已确定位置的克氏针走行向股骨颈内钻入导针，其间反复透视获取股骨颈正、侧位影像，防止克氏针穿出骨皮质而损伤周围组织，逐渐增加导针钻入深度直至满意，使用测深尺测量所需螺钉长度。沿进针点做长约1 cm的切口，置入⌀7.3 mm合适长度的第1枚空心拉力螺钉。同法置入另2枚同规格的空心拉力螺钉。冲洗切口并逐层缝合。

1.3术后处理

术后3 d内使用头孢唑林预防感染，常规进行止痛、换药、抗凝等对症治疗2周。术后患者取平卧位休息，卧床期间行踝泵功能锻炼。定期摄X线片复查，根据骨折愈合情况逐步开始不负重行走并过渡到部分负重行走。

1.4观察指标

术中透视时间(以C臂机自动记录的时间为准),术中出血量，导针置入次数，手术时间(骨折复位成功至切口缝合完毕时间),Garden指数，治疗费用，近端螺钉与中间螺钉的平行度(近端螺钉与股骨颈轴线夹角设为θ1,中间螺钉与股骨颈轴线设为θ2,平行度则为|θ1-θ2|),远端螺钉与股骨干夹角，并发症发生情况。

1.5统计学处理

采用SPSS 25.0软件进行统计学分析。计量资料中正态分布数据以表示，比较采用t检验，偏态分布数据以M(P25,P75)表示，比较采用秩和检验；计数资料比较采用χ2检验或Fisher确切概率法；等级资料比较采用秩和检验。

2、结果

患者均获得随访，时间6～18个月。术中透视时间、术中出血量、导针置入次数、手术时间机器人置钉组均短(少)于徒手置钉组(P<0.01);治疗费用机器人置钉组多于徒手置钉组(P<0.01);近端螺钉与中间螺钉平行度、远端螺钉与股骨干夹角两组比较差异均无统计学意义(P>0.05);见表1。术后Garden指数：机器人置钉组Ⅰ级16例、Ⅱ级2例，徒手置钉组Ⅰ级20例、Ⅱ级1例，两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。2组骨折均愈合，时间3～5个月。2例(机器人置钉组1例，徒手置钉组1例)股骨颈短缩；2例(徒手置钉组)出现跛行及行走时髋部疼痛不适，患者自诉疼痛比较轻微；1例(机器人置钉组)退钉，考虑与患者骨质疏松或下地负重较早有关。以上5例因不影响日常生活，均未做特殊处理。其余34例均未出现跛行、患侧髋关节疼痛、下肢明显短缩等问题。

两组典型病例见图1～6。

3、讨论

3.1徒手置钉行BDSF治疗股骨颈骨折的难度

解剖复位与坚强内固定是股骨颈骨折预后良好的关键[9-10]。BDSF于2011年由Filipov et al提出，具有固定强度高、再手术率低、患者能术后早期负重与预后较好等优势[4,10-11]。BDSF与传统空心拉力螺钉使用的材料一样，不同的是3枚空心拉力螺钉的位置，远端螺钉需紧贴股骨颈下侧、后侧皮质，中间螺钉需放置在股骨颈下侧皮质，近端螺钉与中间螺钉保持在同一平面，这样才能具有强大的抗剪切力，但无疑增加了置钉的难度[2]。徒手置钉行BDSF治疗股骨颈骨折，多需借助体外克氏针在体表标记的大致位置进行定位，术中需反复透视以确保螺钉处于最佳位置且未穿出骨皮质，对术者经验及技术要求较高。另外，徒手置钉时，术中需反复透视及调整导针位置，这会增加医患放射线曝露时间、延长手术时间、增加骨质及周围组织损伤风险。

3.2本研究结果分析

骨科机器人主要分为视觉系统、平台规划系统、机械臂操作系统3个部分，通过医师与机器人的交互即可完成大多数临床置钉任务，目前骨科手术中机器人辅助治疗获得了满意的疗效[12-13]。① 手术时间机器人置钉组短于徒手置钉组(P<0.01)。机器人置钉组虽会因前期采集图像等操作而较徒手置钉组延长手术时间，但机器人凭借着精准快速完成置钉能弥补前期的时间损耗。术中透视时间机器置钉组短于徒手置钉组(P<0.01),说明使用机器人辅助置钉可降低医患放射线曝露损害。② 术中出血量、导针置入次数机器人置钉组均少于徒手置钉组(P<0.01)。因传统置钉时，术者需不断透视和调整导针，这会增加骨质损伤和出血，而机器人在收到规划平台指令后能精准规划出螺钉走行并到达正确位置，误差一般在1 mm以内[14],此过程中术者无需反复透视、调整导针，减少了导针置入次数。③BDSF置钉过程中强调远端螺钉以极陡的角度置入股骨颈，以获得更大的受力面积，从而将应力广泛分布于坚硬的股骨干皮质中。本研究以远端螺钉与股骨干夹角、近端螺钉与中间螺钉平行度来考察螺钉的陡峭程度，两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。分析原因：徒手置钉组术者具有熟练的置钉技术、按照规范的置钉操作及增加术中透视次数，可达到与机器人置钉组类似的置钉效果。④ 手术费用机器人置钉组高于徒手置钉组(P<0.01),考虑与机器人辅助治疗手术费用较高，且未纳入医保范畴有关。

3.3骨科机器人辅助治疗的不足及体会

骨科机器人在手术过程中的作用越来越重要，但仍有如下不足：① 术前需连接各个配件，且各个配件所占空间较大，若手术室空间不足或者各部分配件摆放位置不合适会影响术者操作，进而影响手术效果。② 使用费用较高，会增加患者经济负担。③ 作为半导航式机器人，仅起到导航作用，无法代替医师完成诸如手术规划和置钉等操作，术中仍需要经验丰富的医师及时发现问题并纠正。使用骨科机器人辅助治疗的体会如下：① 使用过程中，建议患者全身麻醉，以防因体位变动而影响定位精度。② 在需要置入多枚螺钉时，建议一次性在规划平台上规划出全部螺钉位置，这样可缩短手术时间。③ 使用导针时常会有导针弯曲或偏离正常位置的情况发生，建议置钉前再次使用机器人模拟一次，以检查导针是否在正常位置。④ 拧入螺钉的动作应轻柔，否则会导致患者体位变动而影响后续螺钉的置入。

表1两组手术相关指标比较

图1患者，男，42岁，左股骨颈骨折，GardenⅣ型，采用骨科机器人辅助置钉行BDSF治

图2患者，女，52岁，左股骨颈骨折，GardenⅠ型，采用骨科机器人辅助置钉行BDSF治

图3患者，女，39岁，左股骨颈骨折，GardenⅢ型，采用骨科机器人辅助置钉行BDSF治

综上所述，骨科机器人辅助置钉行BDSF治疗股骨颈骨折，具有缩短手术时间、减少辐射量、降低导针对骨质损伤、减少术中出血的优势，但存在费用较高的不足。本研究不足：为回顾性研究，病例数较少，随访时间短，这可能导致结果发生偏倚。

图4患者，男，68岁，左股骨颈骨折，GardenⅠ型，采用徒手置钉行BDSF治疗

图5患者，男，58岁，左股骨颈骨折，GardenⅢ型，采用徒手置钉行BDSF治疗

图6患者，女，64岁，右股骨颈骨折，GardenⅠ型，采用徒手置钉行BDSF治疗

参考文献:

[1]周方.股骨颈骨折治疗的热点与创新[J].中华创伤骨科杂志,2021,23(9):742-747.

[2]张殿英.基于杠杆支点重建理论股骨颈骨折内固定的治疗策略[J].中华骨科杂志,2021,41(12):737-743.

[3]许新忠,常菁,余水生,等.股骨颈系统固定治疗股骨颈骨折的近期疗效分析[J].中华创伤骨科杂志,2020,22 (7):624-627.