基层医院应用国产骨科机器人导航定位系统治疗股骨颈骨折

北京市昌平区医院（102200）李建华 王现海 蒋广达 甘琨生 李春洪 黄波 荣绍远

骨科导航手术是数字影像技术、计算机技术和空间定位技术发展的产物。在骨科手术中应用导航定位系统和医用机器人对手术进行干预，可以提高手术定位精度、减少手术创伤，提高手术成功率[1][2]。北京昌平区医院于2011年7月开始应用国产骨科机器人导航定位系统治疗股骨颈骨折，现将其临床应用效果总结如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 69例患者均为新鲜闭合骨折。导航组：共32例。男14例；女18例；年龄23～92岁，平均61.8岁。按照骨折类型[3]：为减少主观因素引起分型的误差，我们将骨折分为无移位骨折（GardenⅠ型、Ⅱ型）5例；移位骨折（GardenⅢ型、Ⅳ型）27例。受伤距离手术时间：0～10天，平均2.3天。随访时间：9～18个月，平均11个月。

非导航组：共37例。男16例；女21例；年龄22～87岁，平均53.3岁。无移位骨折6例；移位骨折31例。受伤距离手术时间：0～19天，平均2.4天。随访时间：12～36个月，平均16个月。

1.2 病人选择 所有无移位股骨颈骨折；有移位骨折，患者及家属要求试行内固定者或者拒绝行关节置换的；有严重内科并发症，不能耐受关节置换手术的。

1.3 手术设备 国产智能化骨科手术牵引床（TC-6手术平台）、国产TC-6导航手术平台、GD2000骨科机器人导航定位系统、骨科机器人微创手术中心（北京天智航技术有限公司生产）及C型臂X光机。

1.4 手术方法 麻醉成功后，将患者置于牵引床上，对双下肢一同施行牵引；患肢外旋并加大牵引；助手将足把持住后与术者把持住膝部一同内旋；肢体内旋后将髋关节内收，复位过程中注意不要过度牵引。C型臂X光机透视患侧髋关节正侧位，如果骨折复位满意：复位后Garden指数在155°～180°之内。然后将骨科机器人置放于合适的位置并进行初步标记。常规消毒铺巾，将骨科机器人用无菌塑料薄膜覆盖后，置于初步确定的位置上，再次透视确认其置放位置良好，其机械臂上的标记物显示良好，将骨科机器人固定，透视患侧髋关节的标准正侧位图像，采集到手术规划台，进行手术规划。规划后三枚空心钉的位置为倒品字形，整枚空心钉长度以钉尾紧贴骨皮质、钉头不超过股骨头软骨下0.5毫米为标准，并可以计算出空心螺钉的长度。然后启动机器人机械臂，依次对每枚螺钉导针进行导航定位，钻入特制导针。手术中透视见到导针位置良好后，用空心钻钻透每枚导针外侧皮质，根据手术规划时计算出的空心钉长度，依次选择合适长度的空心钉植入。一般而言，先植入倒品字形尖端的导针，然后根据股骨颈骨折的前后方骨质是否完整，决定另外2枚导针的植入顺序；先植入骨皮质完整的一侧螺钉。对严重骨质疏松的患者，空心钉尾部应加用垫片。C型臂X线机正侧位透视，以明确骨折复位情况及空心钉位置良好后，逐层闭合切口。

1.5 术后处理 术后当天在麻醉结束后6小时，可于床上端坐并适当行膝关节屈伸活动，积极行股四头肌收缩锻炼。第二天开始扶拐或者助步器部分负重下床功能锻炼，负重约10～15公斤，骨折愈合前禁止完全负重。

1.6 统计学处理 全面回顾导航组和非导航组患者的手术操作时间（从皮肤切口开始）、手术中透视次数（伤口消毒后开始计数）、手术出血量及手术后Harris功能评分[4]，以电话随访结合门诊随访。导航组：随访时间：9～18个月，平均11个月。非导航组：随访时间：12～36个月，平均16个月。对2组病例的放射透视次数、手术时间、手术出血量和手术后功能评分应用SPSS13.0软件进行统计学处理，采用t检验，显著性水准取α=0.05。

2 结果

2.1 统计学结果 导航组与非导航组在以下5个方面的均值分别为：年龄（61.8岁，53.3岁）、透视次数（36.4次，76.3次）、手术时间（59.6分，90.3分）、出血量（30毫升，76毫升）、Harris评分（80.5，88.2）。应用t检验进行分析，透视次数、手术时间、手术出血量和Harris功能评分P值分别是：0.041，0.000，0.011，0.016，均小于0.05，有显著差异。

2.2 骨折愈合情况 导航组有1例病人于术后3个月发生内固定松动退出，骨折移位，行全髋关节置换手术；另外有4例病人于术后2～3天复查X光片时发现螺钉退出现象，但是骨折均愈合。非导航组病人骨折均愈合。

3 讨论

骨创伤智能化微创化导航手术是今后创伤骨科发展的趋势。目前，计算机导航辅助骨科手术在骨科的应用尚处于起步阶段。我院在北京积水潭医院创伤骨科的指导下，将国产骨科机器人导航定位系统应用于股骨颈骨折的治疗，其优势逐渐得到较好体现。

3.1 从本组数据看，应用国产骨创伤导航手术系统治疗股骨颈骨折，与非导航手术相比，减少了手术中放射透视次数，减少了手术出血量，明显缩短了手术时间。这也与文献报道的一致[5]。在应用导航系统初期，上述三者与非导航手术相比相差不大。但是随着对手术规划方案的熟练操作、对导航设备的深入理解，现在完成一例手术，术中透视次数在15～20次，手术时间缩短到15～20分钟，手术出血量也会减少。

3.2 髋关节功能评分情况：导航组的病人髋关节功能评分较非导航组的低，并且统计学分析有显著性差异。主要原因是导航组的病人平均年龄大于非导航组8.4岁，部分病人合并有其他疾患，活动能力本身就差，难以耐受关节置换手术；但是在行内固定手术后，其生活也恢复到了受伤前的水平。

3.3 应用国产骨创伤导航手术系统治疗股骨颈骨折的学习曲线：熟练应用该手术系统需要注意两个关键点：其一是在采集标记图像后，保持患肢的稳定性。手术操作过猛导致下肢的晃动或者其他原因导致的患肢晃动，均会对导针定位造成影响，导针偏斜，甚至需要重新定位。其二是手术规划，良好手术规划的基础是需要采集标准的髋关节正侧位图像；如果图像不是标准的正侧位，在规划设计手术入路时可能会遇到困难，甚至需要重新采集图像进行规划设计，并且在钻入导针时其入路也会明显偏离手术规划路线，需要进行调整。一般而言，操作10例以上就可熟练掌握该项技术。

3.4 老年患者空心钉内固定时需要注意的几个问题。老年患者常常有不同程度的骨质疏松，股骨头只有软骨下骨质比较坚硬，因此螺钉远端一定要达到软骨下骨0.5～1.0cm，否则把持力弱[6]。其二，因为骨质疏松，在植入空心钉的过程中，会在不知不觉中将螺钉拧入关节腔，退出螺钉，容易导致内固定失效。其三，在植入螺钉前，一定要精心选择好螺钉的长度，一次植入成功；如果在螺钉植入后发现其长度不合适需要更换，内固定失效的可能性就会增大。我们在导航组病例中，4例在术后数天就发生了螺钉退出现象，可能与手术中更换螺钉有一定关系[7]。

总之，在股骨颈骨折内固定治疗中，国产骨科机器人导航定位系统在缩短手术时间、减少放射辐射量及手术出血量方面有一定的优势。