骨科創傷機器人輔助PFNA內固定治療老年股骨粗隆間骨折的效果

劉明軍 萬先亮 李洪波 吳自強 黃之春

股骨粗隆間骨折是老年人常見骨折之一,隨著我國社會老齡化的加劇,股骨粗隆間骨折發病率呈逐年升高的趨勢。相對于切開復位鋼板內固定術,防旋股骨近端髓內釘(proximal femoral nail antirotation,PFNA)內固定術因其創傷小、固定牢靠已成為目前治療老年股骨粗隆間骨折的首選治療方案[1-2]。然而,由于該術式在C型臂X線機透視下閉合置釘,操作時經常出現股骨粗隆開口位置不理想、置釘方位不準確、需要多次調整導針位置等問題,從而導致手術時間長、術中出血多[3-4]。因此,如何快速確定開口位置,準確置入導針和主釘,是提高置釘準確度、縮短手術時間,進而減少手術相關并發癥、促進病人術后恢復的關鍵。

誕生于20世紀80年代的骨科手術機器人輔助術中定位導航技術,具有提高手術操作的穩定性和精確性、減少手術時間和術中出血量、降低對醫患的術中輻射等優點[5-6],近年來已被廣泛用于輔助治療脊柱骨折、骨盆骨折等[7-8]。但目前尚無該導航系統輔助治療股骨粗隆間骨折方面的報道。本研究嘗試應用骨科創傷機器人輔助PFNA內固定治療老年股骨粗隆間骨折做小樣本研究,探討其臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2020年9月至2021年9月南昌縣人民醫院行PFNA手術的股骨粗隆間骨折病人共43例,按照手術方式不同分為機器人組和徒手組。納入標準:(1)年齡60～85歲;(2)單側閉合性股骨粗隆間骨折行閉合復位PFNA內固定術;(3)術前生命體征穩定,髖關節活動能滿足日常生活需要;(4)術后隨訪時間不少于3個月。排除標準:(1)腫瘤或骨病引起的病理性骨折;(2)多發性骨折、合并其他部位損傷或疾病影響骨折愈合等情況;(3)患側存在中、重度髖關節炎。機器人組21例,采用杭州三壇醫療科技有限公司自研的智微天眼?骨科創傷機器人輔助PFNA內固定;徒手組22例,采用傳統方式通過C型臂X線機徒手行PFNA內固定。2組病人性別、年齡、骨折Evans分型[9]等一般資料差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性,見表1。本研究獲江西省南昌縣人民醫院醫學倫理委員會批準(NCXNC2021-002)。

表1 2組病人一般情況比較

1.2 手術方法

1.2.1 機器人組:(1)術前規劃:術前導入病人三維CT圖像于骨科創傷機器人(圖1-a)儲存器內,根據三維CT圖像重建的股骨近端圖像,電腦模擬出復位后的圖像,在該圖像上規劃PFNA主釘及螺旋刀片通道位置。主釘通道規劃在骨折遠端股骨干中心,螺旋刀片通道規劃以股骨頸及頭為依據,參照對側正常頸干角、前傾角設計(圖1-b);(2)閉合復位:病人全身麻醉后臥于下肢牽引手術床上,C型臂X線機下行閉合復位,使股骨近端圖像與術前規劃時電腦模擬復位后的圖像一致;(3)圖像配準:安裝無創配準板,行正側位透視并校準(圖1-c、圖1-d),將正側位透視圖像與術前三維CT圖像融合配準(圖1-e);(4)主釘置入:配準后機械臂自主定位主釘規劃通道,在機械臂引導下置入PFNA主釘開口克氏針(圖1-f、圖1-g),移開機械臂后于大粗隆頂點近端克氏針進入皮膚處做切口,依次切開皮膚、皮下組織,鈍性分離臀中肌,直至顯露克氏針進入股骨大粗隆骨質處,用開口器沿克氏針開口,拔出克氏針,插入導絲,透視確認導絲在股骨髓腔內,沿導絲置入PFNA主釘;(5)螺旋刀片置入:透視調整主釘位置,機械臂定位螺旋刀片通道位置,置入1枚克氏針,參照克氏針角度沿髓內釘定位架置入螺旋刀片導針,確認導針位置(圖1-h),測量深度,空心鉆擴孔,置入螺旋刀片后鎖定;(6)其他:經瞄準臂鎖定遠端螺釘,置入近端尾帽,正側位透視,確認內固定位置良好(圖1-i)。

1.2.2 徒手組:病人全身麻醉后臥于下肢牽引手術床上,C型臂X線機下行閉合復位。于大粗隆頂點近端作皮膚切口長約6 cm,分離臀中肌,暴露大粗隆頂點,在透視下調整開口克氏針進針點,位置滿意后開口,拔出克氏針,置入導絲進入髓腔,沿導絲置入主釘。在透視下,調整主釘位置和螺旋刀片導針位置。螺旋刀片置入、遠端螺釘鎖定方法與機器人組相同。

1.3 觀察指標及評價標準 記錄2組病人手術的透視次數、手術時間、術中出血量、開口導針穿刺次數。術后3個月對2組病人進行Harris髖關節功能評分[10],其中優:100～90分;良:89～80分;可:79～70分;差:<70分。優秀率=評級為優的病人數量/全部病人數量×100%,優良率=評級為優和良的病人數量/全部病人數量×100%。

注:a:創傷骨科機器人;b:術前在三維重建圖像中規劃置釘通道;c:安裝無創配準板;d:獲取術中正側位透視片并校準;e:術中正側位透視圖像與術前三維CT圖像融合配準;f:機械臂定位置入導針;g:導針置入髓腔透視片;h:螺旋刀片導針置入透視片;i:術后正位透視片圖1 骨科創傷機器人輔助PFNA內固定治療

2 結果

2.1 2組病人術中情況比較 機器人組開口導針穿刺次數、透視次數、術中出血量少于徒手組,手術時間短于徒手組,差異均有統計學意義(P<0.05),見表2。

表2 2組病人術中情況比較

2.2 2組術后3個月髖關節功能比較 機器人組優秀率為81.0%,徒手組為45.5%,差異有統計學意義(χ2=5.795,P=0.016)。機器人組優良率為95.2%,徒手組為81.8%,差異無統計學意義(χ2=1.883,P=0.170),見表3。

表3 2組病人術后3個月髖關節功能情況比較(n)

3 討論

股骨粗隆間骨折是指股骨干與股骨頸交界處發生的骨折,常見于高齡人群。中國人口老齡化速度加快,股骨粗隆間骨折的發病率有進一步增高的趨勢[11]。老年病人保守治療需長期臥床,容易出現并發癥,增加病人的死亡率,因此針對老年股骨粗隆間骨折首選的治療方式是手術治療[12]。閉合復位PFNA內固定是目前主流的手術治療方案之一[13-15],尤其適合老年人[16]。

應用PFNA內固定治療股骨粗隆間骨折時,良好的閉合復位與快速準確地置入導針是手術的關鍵[17]。傳統的PFNA內固定術采用正位X線片股骨大粗隆頂最高點、側位X線片最高點的中前1/3處作為最佳進針點,但實際操作中,經常出現以下問題[18-19]:(1)開口定位困難,需要反復透視來確定開口和進針位置,術中輻射暴露多;(2)開口位置不準確,導致內固定位置不佳或骨折對位不佳;(3)需要反復調整導針位置,導致切口偏大,耗時增加;(4)反復開口導致出血多,手術創傷大,在老年病人中更容易造成各種并發癥。

本研究使用骨科創傷機器人輔助進行PFNA內固定術,術前先規劃主釘進針通道,術中機械臂精準定位規劃通道,醫生只需根據機械臂指引的角度、方位進針,不需要在透視下反復調整位置。機器人組21例病人均根據術前規劃的路徑一次性成功置入導針,開口導針穿刺次數顯著少于徒手組(P<0.01),避免了反復置入導針帶來的手術時間延長、病人創傷增加、術中透視次數增多等問題,明顯提高了手術流暢度。除了規劃主釘通道,本研究使用機器人規劃PFNA螺旋刀片導針通道,為置入螺旋刀片導針前傾及頸干角度提供參照。徒手操作時,需要不斷透視調整導針進針位置和角度,勢必會增加透視次數[20]。機器人組較徒手組透視次數明顯減少(P<0.01),從而降低了醫生和病人受到的X射線輻射量,縮短手術時間。因股骨粗隆間部主要為松質骨,骨折發生后本身出血較多,且髓內釘置入主要是在髓腔內進行,大多數情況下需要擴髓,不可避免地加大了出血量[21]。在本研究中,徒手組術中出血量高達(186.1±24.1)mL。而在骨科創傷機器人輔助PFNA內固定時,主釘切口長度剛好容下髓內釘支架,無需額外擴大切口,且導針一次性置入成功,避免了反復穿針造成的損傷,平均出血量僅為(110.9±20.6)mL,明顯少于徒手組(P<0.01)。

機器人組術后Harris評分優秀率顯著高于徒手組(81.0%比45.5%,P<0.05),說明機器人輔助PFNA內固定在提高病人術后髖關節功能評分、改善病人預后方面具有優勢,這可能與機器人精確定位導針通道,減少了反復進針和開口帶來的創傷有關。置入的髓內釘位置良好,病人也可以因此早期下地,快速進入康復階段,促進術后的髖關節功能恢復。

綜上所述,應用骨科創傷機器人輔助PFNA內固定治療老年股骨粗隆間骨折,可精準輔助髓內釘開口導針置入,減少穿刺次數、透視次數和術中出血量,縮短手術時間,改善術后髖關節功能,具有臨床應用價值。