机器人导航下单边弯角椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的疗效分析

王永胜，孙明辉，李强，王家宝

(宿州市第一人民医院骨一科，安徽宿州 234000)

经皮椎体成形术是治疗中老年人群骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotive vertebral compression fracture, OVCF)的有效术式之一，术后可以有效缓解背部疼痛、改善伤椎形态及恢复椎体稳定性[1]，但术中存在穿刺点定位不精确、神经损伤、骨水泥弥散不均和渗漏等并发症[2]。随着手术理念、导航设备及操作技术的逐步完善和提升，多种导航设备及以经皮椎体成形术为基础的多种改良术式已用于治疗OVCF，在并发症预防及手术疗效方面取得显著优势[3]。本次研究采用机器人导航下弯角椎体成形术，在保证精准定位的同时，利用弯角输送装置行单侧入路双侧骨水泥注射治疗36例OVCF患者，在改善手术效果的同时减少了并发症，取得较好的疗效。现进行总结分析，以期为临床治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年4月～2020年12月在本院接受机器人导航下单边弯角椎体成形术治疗的OVCF患者，纳入标准：①患者经骨密度检查、X线片、CT及MRI检查，可见椎体压缩性骨折，确诊OVCF；②胸腰段单椎体骨折；③椎体后缘完整，无脊髓和神经根明显受压症状。排除标准：病理性骨折，有既往脊柱手术史，以及精神障碍、无法正常沟通者。共36例患者纳入本次研究，其中男6例，女30例；年龄58～79岁，平均(66.8±5.4)岁。

1.2 手术方法

患者取俯卧位，前胸部两侧和髂嵴下置软枕，使腹部悬空，C型臂X线机透视下定位，使其正位显示患椎上下终板呈一线影，同时双侧椎弓根影与棘突等距。安装好机器人相关器械后，在机器人配套C型臂X线360°扫描下定位，做出三维CT立体影像，传输至机器人操作平台，规划伤椎最佳通道进针点、路径及进入深度。通过机械臂工作通道确定进钉点，移开机械臂，以1%利多卡因局部浸润麻醉至筋膜骨面，作一长约3～5mm皮肤切口，在机器人机械臂引导下，通过3.5mm套管经椎弓根打入规划深度的导针(图1)。透视见导针深度在椎体后缘2～3mm时，移除机械臂，更换单边弯角穿刺椎体成形器械，将外径4.0mm的套管刺入椎弓根至椎体，穿刺至椎体后缘1/3处，取出内芯，将弯角内芯经套管置入，X线透视其位置，理想位置为：弯角内芯前缘在椎体的前3/4，平行于椎体上下终板(终板未见明显凹陷时)，对侧在对侧椎弓根投影处中心。调配聚甲丙烯甲酯骨水泥，正侧位透视，利用弯角3点注射技术，依次对伤椎完成由对侧、中部、同侧顺序的骨水泥弧形注入。拔出弯角，于骨水泥凝固前旋转注射杆数圈，使之与骨水泥分离，然后拔出套管装置，缝合皮肤(图2)。

图1 机器人导航下确定进针点，置入导针

图2 置入弯角穿刺椎体成形器械，注入骨水泥

1.3 评价指标

包括手术时间、术中透视次数、骨水泥注入量、伤椎Cobb角、骨水泥渗漏情况及骨水泥双侧分布情况。骨水泥双侧分布情况定义为：Ⅰ级，骨水泥分布达对侧椎体≥75%；Ⅱ级，达对侧椎体50%～74%；Ⅲ级，达对侧椎体≥25%～49%；Ⅳ级，达对侧椎体<25%。同时，采用VAS评分评价患者的疼痛改善情况，采用Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index, ODI)评估患者生活质量。

1.4 统计学方法

2 结果

36例患者均顺利完成手术，其中T119例、T1212例、L112例、L23例；术中无血管、神经损伤等并发症；3例患者出现骨水泥漏。手术平均时间为32～51(39.1±7.2)min，透视次数为7～15(10.3±3.9)次，骨水泥注入量平均 3.8～5.7(5.1±1.3)mL；骨水泥分布情况：I级21例，Ⅱ级12例，Ⅲ级3例。

术后随访时间3～14(6.7±3.3)个月。术前VAS和ODI评分分别为8.7±2.1(5～10)分和39.6±10.7(38～46)分；术后分别为3.1±1.8(1～5)分和21.3±4.2(19～25)分，两项指标的手术前后差异均有统计学意义(P<0.05)。术前伤椎Cobb角为(22.4±6.4)°，术后为(9.2±3.3)°，差异有统计学意义(P<0.05)。

3 讨论

椎体成形术是目前治疗OVCF广为接受的术式，其具体方式随着手术理念、器械和导航设备的发展同步变迁。在本次研究中采用了弯角椎体成形术，采用弧形通道实现单侧穿刺入路将骨水泥注入椎体对侧，能够实现椎体两侧的骨水泥填充[4]。相对于传统术式，弯角椎体成形术有以下优势：①穿刺针为镍钛合金材料，具有超高弹性，同时聚醚醚酮具有较高的机械强度，能够将弯角通道通过单侧穿刺送达椎体对侧[5]。②更好的弥散分布和生物力学效果。Baek等[6]生物力学研究显示，骨水泥在伤椎内分布不均会导致局部应力集中，是术后椎体塌陷及再发骨折的危险因素；此外，伤椎内骨水泥分布不均是术后背部轴性疼痛的危险因素[7]。而弯角弧形通道使骨水泥呈弧形弥散于伤椎体内，在提供理想生物力学支持的同时，显著地减少了局部应力集中，同时降低了椎体再发骨折的风险，改善了手术效果[8-10]。③降低骨水泥渗漏发生率。在本次研究中，仅发生3例(8.33%)，低于既往文献报道的12%～15%[11]。分析其原因，与弯角椎体成形术中灌注压力和水泥注射方向有关，其注射口位于弧形腹侧，骨水泥由椎体四周向中心灌注，且注射点可位移控制，减少了局部灌注压力。

本研究术中采用了机器人导航技术，有效地提升了穿刺点的精确性，减少了透视次数。传统的椎体成形术穿刺定位采用C型臂X线下进行，穿刺深度和精确性无法有效把握，且损伤血管和神经的概率也显著增加；由于伤椎本身存在骨质疏松，多次穿刺可进一步损伤椎体的完整性，增加了术后骨水泥漏的风险[12]。而手术机器人基于CT三维导航，可实时定位和跟踪器械位置及提供解剖结构，使手术操作者可精确完成操作[3,13-15]。张在田等[16]的报道显示，机器人导航组透视次数平均为10.7次，显著低于传统手术组的16.4次，且机器人导航组患者骨水泥渗漏发生率显著降低。与之类似，张海存等[3]报道了机器人导航辅助下行椎体成形术的OVCF患者，认为精准穿刺结合骨水泥有限注射治疗OVCF能够显著改善患者临床症状，减少并发症的发生率。

本研究所有患者均顺利完成手术，平均骨水泥注射量为5.1mL，且高达91.6%(33/36)的患者骨水泥分布达到入路对侧椎体。骨水泥的注射量与手术效果密切相关，提高骨水泥注射量有助于最大程度地恢复伤椎形态和稳定脊柱，有效缓解背部疼痛，但同时增加了骨水泥渗漏的风险。林玉江等[17]行单纯弯角椎体成形术中，骨水泥注射量平均为4.5mL，行传统单侧椎体成形术的骨水泥注射量平均为3.4mL；而传统椎体成形术骨水泥渗漏发生率为28.6%，显著高于弯角成形术的9.3%。本次研究中，骨水泥渗漏仅发生3例，结果提示，在机器人导航下精确定位穿刺点，结合使用弯角成形术使得骨水泥均匀弥散分布，可以在确保骨水泥注入量的同时，有效地减少骨水泥漏的发生率。