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机器人辅助空心钉固定PauwelsⅡ～Ⅲ型股骨颈骨折

2024-11-21 59 上传者：管理员

摘要：[目的]比较机器人辅助与传统徒手经皮空心螺钉内固定股骨颈骨折的临床疗效。[方法]回顾性分析2021年4月—2022年4月本科手术治疗Pauwels II～III型股骨颈骨折69例患者的临床资料。根据医患沟通结果，39例采用机器人辅助下置入空心螺钉（机器人组），30例采用徒手经皮置入空心螺钉（徒手组）。比较两组围手术期、随访和影像资料。[结果]机器人组手术时间[(61.9±13.5) min vs (87.0±14.4) min, P<0.001]、切口总长度[(2.2±0.4) cm vs (5.2±0.4) cm, P<0.001]、术中失血量[(29.3±4.8) ml vs (33.0±7.8) ml, P=0.018]、术中透视次数[(6.7±1.2)次vs (9.8±1.1)次, P<0.001]、导针调整次数[(4.5±1.1)次vs (7.9±0.9)次,P<0.001]均显著优于徒手组。机器人组完全负重时间[(104.6±4.3) d vs (108.7±8.1) d, P<0.001]显著早于徒手组。术后随时间推移，两组VAS评分、Harris评分、髋伸-屈ROM、髋内-外旋ROM均显著改善（P<0.05）；机器人组Harris评分[术后1个月,(85.3±3.4) vs (82.2±3.3), P<0.001;术后6个月,(87.0±2.6) vs (82.8±4.2), P<0.001]、髋伸-屈ROM [术后1个月,(89.6±7.2)°vs (86.6±5.0)°, P=0.045;术后6个月,(105.2±4.6)°vs (102.8±4.0)°, P=0.030]及术后1个月的髋内-外旋ROM [(58.0±2.7)°vs (54.7±2.5)°, P<0.001]均显著优于徒手组。影像方面，机器人组在Garden对线指数、空心钉离散度、股骨颈短缩方面均显著优于徒手组（P<0.05），但两组颈干角和空心钉平行度、骨折愈合时间、Ficat评级的差异均无统计学意义（P>0.05）。[结论]与徒手经皮置入空心钉内固定相比，采用机器人辅助行空心钉内固定治疗股骨颈骨折具有手术时间短、置钉效果好、离散度大，早期髋关节功能恢复好等优点。

关键词：
Pauwels分型
徒手经皮
机器人辅助技术
空心螺钉
股骨颈骨折
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全世界每年约有160万髋部骨折发生，其中以股骨颈骨折为主，占髋关节骨折的53%[1,2]。髋关节股骨颈的生物力学特点表明了其在承受较大的剪切力和扭转应力的状况下容易导致骨折[3,4]。因此良好的解剖复位和稳定的内固定被认为是青壮年股骨颈骨折的两大重要影响因素[5]。临床上以手术治疗为主，但术后并发症中常出现股骨颈短缩、骨折不愈合、髋内外翻畸形、股骨头坏死等情况[6～8]。临床上有种类繁多的股骨颈内固定器材，但在选择方面却没有统一的标准[9,10]。随着技术和器械的不断发展，空心螺钉和内固定物在股骨颈手术中的应用逐渐增多[11]。如今临床常用的手术方法是三角形排列方式的3枚平行拉力螺钉固定[12,13]，但在术中螺钉的固定和精确定位是困难的，其螺钉的定位和固定质量也与患者的预后密切相关。近年来，机器人辅助技术开展得如火如荼，为骨科手术提供了一个新的思路，也存在着较大的研究空间[14]。然而，目前徒手经皮置钉与机器人辅助下经皮置钉疗效的循证证据研究尚不成熟，还有待于外科医生在实践中去批判性地采用这种方式去测试该技术的优点和局限性[15,16]。本研究通过比较两种手术方式治疗股骨颈骨折的临床疗效，拟探究机器人辅助下手术的精确性、稳定性与可靠性，为后续股骨颈骨折的治疗方式提供一些思路与参考。

1、资料与方法

1.1 纳入与排除标准

纳入标准：（1）明确外伤史，单侧闭合性损伤；（2）影像学检查证实为股骨颈骨折，骨折类型为Pauwels II～III型；（3）年龄18～60岁；（4）患者资料完整，随诊依从性好。

排除标准：（1）隐匿性股骨头骨折、髋臼骨折、股骨粗隆间骨折及转子间骨折；（2) Pauwels I型骨折患者；（3）病理性骨折；（4）陈旧性骨折；（5）既往类风湿性关节炎、髋关节骨性关节炎；（6）存在下肢深静脉血栓或陈旧性股骨头缺血性坏死；（7）既往患有严重心血管疾病、肝肾功能不全、长期服用激素药物；（8）病历资料不全，依从性差。

1.2 一般资料

回顾性分析2021年4月—2022年4月在本院行股骨颈骨折内固定术患者的临床资料，共69例符合上述标准，纳入本文研究，按照术前医患沟通结果，分为两组，39例采用机器人辅助下置入空心螺钉（机器人组）；30例采用徒手经皮置入空心螺钉（徒手组）。两组患者术前一般资料比较见表1，两组年龄、性别、损伤至手术时间、侧别、骨折分型等一般资料的比较差异均无统计学意义（P>0.05），本研究经武汉第四医院医学伦理委员会审批（批准号：KY2023-046-01），所有患者均对治疗知情同意。

表1.两组患者术前一般资料比较

1.3 手术方法

麻醉成功后患者取仰卧位，置于牵引床上，使患肢先外展外旋再内收内旋，透视监测复位效果，必要时行克氏针撬拨骨折辅助复位。

机器人组：在患肢髂前上棘上安放示踪器并妥善固定，手术野放置机械臂示踪器，C形臂X线机透视复位后的股骨颈正侧位，并将图像上传至主机工作站，在正侧位图像上规划导针位置。机械臂定位导针位置后，做3个0.5～1 cm的小切口，在机械臂套筒引导下，经皮置入导针，透视显示针尖距离软骨下骨约5 mm并测深。沿导针依次置入3枚均平行于股骨颈轴且长度合适的螺钉，根据术中情况加压固定，C形臂X线机透视确认复位及固定效果满意后，逐层关闭切口，不放置引流。

徒手组：C形臂X线机透视复位后股骨颈正侧位图像，大致定位进针点；在患侧大转子下3～4 cm处，切口约5 cm，于大粗隆下方外侧沿股骨颈方向打入3枚导针；透视示导针位置满意后。测深后沿导针拧入空心拉力螺钉3枚，必要时延长切口。

所有手术均由武汉第四医院创伤骨科同一组医生完成。术后两组均行抗生素治疗预防感染。术后48 h均行髋关节正侧位X线片检查，两组均在麻醉作用消失后进行双下肢气压治疗并嘱患者行踝泵运动。围手术期间定期查房查看患肢肿胀情况并复查双下肢深静脉彩超排除血栓形成。术后2周拆线，出院后定期门诊复查，根据骨折愈合情况逐渐负重，定期随访。

1.4 评价指标

记录围手术期指标，包括手术时间、切口总长度、术中失血量、术中透视次数、导针调整次数、切口愈合等级、住院时间及早期并发症。采用完全负重活动时间、疼痛视觉模拟评分（visual analogue scale,VAS）、Harris评分、髋关节伸-屈活动度（range of motion,ROM）、内-外旋ROM评价临床效果。行影像学检查，计算Garden对线指数、颈干角、空心螺钉平行度、空心螺钉离散度、股骨颈短缩程度、骨折愈合时间。采用Ficat等级评价股骨头坏死程度。

1.5 统计学方法

采用SPSS 25.0软件进行统计学分析。计量数据以表示，资料呈正态分布时，组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD法；资料呈非正态分布时，采用非参数统计。计数资料采用χ2检验或Fisher精确检验。等级资料采用秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 围手术期情况

两组患者均顺利完成手术，无血管神经损伤等并发症。两组围手术期资料见表2。机器人组手术时间、切口总长度、术中失血量、术中透视次数、导针调整次数均显著优于徒手组（P<0.05）。但两组切口愈合等级、住院时间的差异无统计学意义（P>0.05）。两组均无下肢深静脉血栓等早期并发症。

2.2 随访结果

术后均获随访12个月。两组随访资料见表3。机器人组完全负重时间显著早于徒手组（P<0.05）。术后随时间推移，两组VAS评分显著减少（P<0.05),Harris评分、髋伸-屈ROM、髋内-外旋ROM均显著增加（P<0.05），机器人组术后1、6个月Har⁃ris评分、髋伸-屈ROM及术后1个月的髋内-外旋ROM均显著优于徒手组（P<0.05），其他相应时间点，两组间Harris评分、髋伸-屈ROM、髋内-外旋ROM的差异均无统计学意义（P>0.05）。

表2.两组患者围手术期资料比较

表3.两组患者随访资料与比较

至末次随访时，所有患者均恢复伤前生活与工作能力，两组患者均无股骨头坏死等并发症，无翻修手术。

2.3 影像评估

两组影像评估结果见表4。机器人组Garden对线指数、空心钉离散度、股骨颈短缩均显著优于徒手组（P<0.05），但两组颈干角和空心钉平行度的差异无统计学意义（P>0.05）。两组骨折愈合时间多在12～26周，差异无统计学意义（P>0.05）。与术后1个月相比，术后6个月及末次随访时，两组Ficat评级无显著变化（P>0.05），相应时间点，两组Ficat评级的差异无统计学意义（P>0.05）。术后1年复查，均无明显螺钉松动、移位发生。两组患者典型影像见图1、2。

图1.患者男性，48岁，左Pauwels III型股骨颈骨折，行机器人经皮空心钉固定。1a,1b:术前髋关节正侧位X线片示左股骨颈骨折；1c,1d:术后1年髋关节正侧位X线片示内固定位置良好，股骨头无坏死征象。

图2.患者女性，52岁，右Pauwels II型股骨颈骨折，行徒手经皮空心钉固定。2a,2b:术前髋关节正侧位X线片示右股骨颈骨折；2c,2d:术后1年髋关节正侧位X线片示内固定位置良好，股骨头无坏死征象。

3、讨论

一百多年来，全球骨科医生应用多种治疗手段来治疗股骨颈骨折，从保守治疗到手术治疗，从各式各样的内固定到关节置换，但治疗效果与其他部位的骨折相比一直都差强人意[17]。股骨颈骨折最经典的内固定方式是空心拉力螺钉固定，但是在空心螺钉的置入分布、构型及角度方面仍存在一定的争议。近年来有文献提出[17]，在构型方面，“三角形”构型具有更稳定的内固定效果。在螺钉分布方面，3枚螺钉离散对骨折端成面状加压，分布面积很重要，前后螺钉越分散，骨不连发生率越低。

螺钉间的离散度是骨折复位达到最佳的滑动加压效果和抗扭作用的关键[18]。由于外科医生的视力和操作方式不一样，往往需要在术中进行多次调整，从而对手术效果产生一定影响，也增加了手术时间。另外，合适的置钉位置和置钉深度也是手术的关键因素[19～21]。本研究中，机器人组因为计算机辅助，使置钉尽可能的分散，虽然术者将螺钉的平行度和离散度达到与机器人组相近程度，但整体来看精确性仍旧低于机器人组。徒手组不仅花费更多时间去找满意的置钉方向，但在实际操作中很大可能存在导针的偏移，从而偏离了最佳置钉分布。机器人组通过术前计算机规划，科学准确地保证了螺钉间的平行度和离散度。机器人组在手术时间、术中失血量、术中透视次数、导针调整次数等方面均显著优于徒手组（P<0.05），使得术中对肌肉的反复侵入性小，操作更加简便，避免多次重复尝试钻孔，从而减少损伤和术中出血量。

表4.两组患者辅助检查资料比较

Zlowodzki等[22]报道，股骨颈短缩<5 mm相对于短缩>5 mm的患者具有更高的术后SF-36评分，且分值与短缩程度呈负相关。此外股骨颈的短缩会使股骨偏心距缩短，从而影响髋关节的稳定性和平衡能力。所以患者在行走时必须增加外侧肌的力量来代偿，导致跛行，进而引起股骨头坏死等远期并发症[23]。本研究两组术后复查虽然均有股骨颈短缩、颈干角的改变，但机器人组股骨颈短缩程度比徒手组少（P<0.05），术后1年复查，均无明显螺钉松动、移位，两组均未发生股骨头坏死等并发症。通过机器人辅助手术可提高手术效果，在一定程度上避免术后畸形和其他并发症的发生。股骨颈骨折临床上的复位标准多根据股骨近端骨小梁的排列和角度来评判，根据随访结果显示，本研究虽然两组均为I级复位（正位160°；侧位180°），但机器人组的复位效果比徒手组更好（P<0.05）。在活动方面，机器人组术后1个月的髋伸-屈、髋内-外旋ROM也显著优于徒手组（P<0.05）。但随着时间推移，两组之间的差异越来越小，也由此可以看出机器人辅助对于骨折早期的疗效比传统手术方式更好，更有利于患者早期康复锻炼，显示出了明显的临床价值。既往研究表明[24,25]，机器人辅助下治疗股骨颈骨折手术并发症少、术后稳定性强、预后较好，可有效减少术后并发症的发生，从而减轻了患者的痛苦和医疗负担。

机器人辅助骨科手术，可提高手术的准确性，减少手术时间，克服了人工操作的不稳定性和因理念不同造成的差异，但对患者产生的经济负担相对更重，且对医院平台和设备成本要求更高，也需要相应专业的人员培训。由于本研究为回顾性分析，样本量小，随访时间不够长，其结论还需要大样本、前瞻性、远期随访的对照试验进一步验证。

参考文献:

[2]中华医学会骨科学分会创伤骨科学组,中国医师协会骨科医师分会创伤专家工作委员会.成人股骨颈骨折诊治指南[J].中华创伤骨科杂志, 2018, 20(11):921-928.

[3]王富洋,刘宇宸,程亮亮,等.股骨颈骨折常用内固定方式的生物力学研究进展[J].中国修复重建外科杂志, 2022, 36(7):896-901.

[4]陆慧.计算机辅助下股骨颈骨折空心钉内固定的生物力学分析与临床应用研究[D].重庆:重庆医科大学, 2019.

[5]庄至坤,许志庆,郭金花,等.中青年股骨颈骨折内固定术后股骨头坏死的相关因素[J].中国矫形外科杂志, 2018, 26(22):2044-2049.

[6]毕郑刚,王旭明.再谈老年股骨颈骨折的手术治疗策略[J].中华外科杂志, 2019, 57(11):804-806.

[14]段文禹,焦录,吴启润,等.股骨颈骨折内固定的全球研究现状的可视化分析[J].中国矫形外科杂志, 2023, 31(10):892-895.

[17]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.

[18]吴研飞,马剑雄,赵兴文,等.两种构型空心钉固定股骨颈骨折的荟萃分析[J].中国矫形外科杂志, 2023, 31(6):515-519.

[25]陈金雄,周观明,陈希聪,等.机器人辅助经皮空心钉固定股骨颈骨折[J].中国矫形外科杂志, 2023, 31(4):295-299.

文章来源:吴骐鸿,王俊文,吴晨尧,等.机器人辅助空心钉固定PauwelsⅡ~Ⅲ型股骨颈骨折[J].中国矫形外科杂志,2024,32(22):2035-2040.