应用天玑骨科机器人辅助经皮内固定治疗经舟骨月骨周围脱位的可行性观察

梁伟 李青松 季亮 王祥 胡兴峰 张博伟 金鑫 徐子航

月骨周围损伤临床上很少见，通常继发于高能量创伤导致的渐进性腕部骨与韧带损伤，若在早期未得到正确诊治，易导致严重的腕关节功能障碍和一系列并发症[1-2]。大多数月骨周围不稳定包括月骨周围一块或多块腕骨的骨折，同时伴有腕关节外在和内在韧带撕裂，其中最常见的类型是经舟骨月骨周围脱位。由于涉及到腕关节骨与韧带结构的破坏，经舟骨月骨周围脱位的最初治疗包括紧急复位和夹板固定，后期通常需要进一步的手术治疗来恢复腕关节的稳定性。目前关于经舟骨月骨周围脱位的手术治疗仍存在较大争议。手术入路包括掌侧、背侧和掌背侧联合入路；手术方式包括切开复位克氏针或螺钉内固定、闭合复位经皮克氏针内固定、外固定、外固定联合内固定和关节镜下固定等[1，3]。使腕关节达到解剖复位后，可在“C”型臂X线机透视下行经皮克氏针或螺钉固定。随着经皮加压螺钉治疗舟骨骨折技术的应用和发展，对于舟骨没有粉碎或不严重的经舟骨骨折月骨周围脱位的病例，经皮固定无疑达到了微创的目的。腕关节解剖复杂，腕骨体积小且形态多样，腕骨间的固定存在不确定性，在存在骨折的腕骨间进行可靠的固定尤为困难。近年，计算机辅助骨科手术的临床应用逐渐开展。由我国自主研发的天玑骨科机器人因定位精准且安全有效而得到越来越多的临床应用[4]。2018年7月至2021年1月贵阳市第四人民医院手外科应用天玑骨科机器人辅助经皮螺钉及克氏针固定治疗经舟骨月骨周围脱位患者5例，获得了较好的临床结果。现报告如下，以期为月骨周围损伤的治疗提供新思路。

资料与方法

一、资料

1.一般临床资料：对我科应用天玑骨科机器人辅助经皮螺钉及克氏针固定治疗的经舟骨月骨周围脱位患者5例的临床资料进行回顾性分析。其中男4例，女1例；年龄(34.2 ±6.8)(27～45)岁。其中3例为交通事故伤，2例为高处坠落伤。受伤至就诊时间为(9.3±2.6)(5～12)h。5例患者均于术前经腕关节正侧位X线及CT检查确诊为经舟骨月骨周围脱位。其中2例患者合并有尺骨茎突骨折，未行手术治疗；1例患者合并有同侧胫腓骨下段骨折，行手术治疗。

2.病例纳入与排除标准：(1)病例纳入标准：①新鲜经舟骨月骨周围脱位，经手法复位和夹板固定后影像学检查显示脱位得到纠正且舟骨骨折无明显移位；②身体条件可耐受手术者；③患者对治疗方案知情并同意；④随访资料完整。(2)病例排除标准：①陈旧或慢性经舟骨月骨周围脱位；②经手法复位后舟骨骨折仍有移位；③不能耐受手术者；④随访中断的患者。

3.设备与材料：(1)天玑骨科机器人(北京天智航医疗科技股份有限公司，中国)，由主机、机械臂、光学跟踪系统、主控台车和导航定位工具包5个部件组成。(2)热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane，TPU)颗粒，是一种综合性能优异的有机高分子材料，具有硬度范围宽、耐磨、耐油、透明和环保的特性，可加热塑化，稳定性好。

二、方法

1.初期治疗：患者入院后，于急诊手术室行臂丛神经阻滞麻醉下对抗牵引复位。具体操作如下：以一只手固定月骨掌侧，另一只手由腕背侧向掌侧推压腕骨，并逐渐屈曲腕关节，直至完成复位。复位成功后以掌屈位石膏夹板固定，并通过影像学检查对复位进行评估。

2.TPU支架的制作：术前1 d取直径2 mm TPU颗粒1 kg,放入金属容器中，加入70℃水2L，待TPU颗粒逐渐溶解成透熔流体，戴隔热手套将其取出；在温度下降的过程中徒手塑形，借助于量角器制作斜坡角度为80°的三角形支架，用于术中固定患肢腕关节于最大背伸位，使支架底面平整以保证可稳定放置于手术台。完成后将TPU支架送供应室低温消毒备用。

3.手术：采用全身麻醉；患者取仰卧位；不使用止血带。使用外科手术膜将患肢固定于TPU支架上，使腕关节保持背伸位，以防止术中腕关节移动导致置钉准确性下降；将机器人定位感应器固定在TPU支架上，确保固定位置不影响机械臂的移动且不阻碍后期的定位进针操作(图1)。连接天玑骨科机器人系统，以“C”型臂X线机行三维图像采集，将图像传输至工作平台；由同1名主任医师和1名副主任医师进行手术规划，从矢状面、冠状面和水平面进行螺钉规划，通过三维重建图像进行置钉路径检验，对螺钉位置进行微调使其位于舟骨的中轴线；以相同方法再次规划舟骨和月骨以及舟骨、月骨和三角骨的定位路径，确定有足够的骨量以提供可靠的克氏针固定，同时确保克氏针与螺钉位置无交叉碰撞；最后调整螺钉与克氏针的尺寸。完成规划后，控制机械臂至螺钉规划位置，直至操控界面提示误差<1 mm；插入套筒，对舟骨骨折经套筒打入直径1.2 mm导针，透视确定路径与规划相符后，在进针点切开3 mm皮肤，拧入符合规划直径和长度的Herbert加压螺钉；再次控制机械臂至克氏针的规划位置，选用1.5 mm克氏针完成经舟骨和月骨以及经舟骨、月骨和三角骨之间的固定；再次透视确定克氏针位置，确认无误后剪短克氏针尾部并进行弯曲。拆除机器人定位感应装置；缝合并包扎伤口。

4.术后处理：以石膏夹板固定腕关节4周，后改行功能支具固定4周；在术后3个月腕关节力线良好的情况下取出克氏针。经CT检查证实骨折断端有骨小梁通过后，开始行关节的负重锻炼。

5.随访：分别于术后第4，8和12周行门诊复查。末次随访复查患肢腕关节正侧位和舟骨位X线，评估并记录患肢腕关节活动度，包括屈伸活动度和尺桡偏角度。采用视觉疼痛模拟评分(visual analogue scale，VAS)对患者腕关节疼痛程度进行评估；采用Mayo腕关节评分对患肢腕关节功能进行评价：90～100分为优，80～89为良，65～79为可，评分<65分为差。

图1 术中天玑骨科机器人的定位感应器、机械臂定位器和机械臂定位感应器以及热塑性聚氨酯支架

结 果

5例手术均一次完成，未出现重复穿针。手术(含术中规划)时间(58.0±8.2)(45～65)min。置钉误差(0.4±0.1)(0.5～0.7)mm。随访时间为(14.4±1.7)(12～16)个月。末次随访时，5例患者伤口均一期愈合；5例患者均在术后12周拆除克氏针，均未发生感染；腕关节活动度为屈曲(74.0°±8.2°)(65°～83°)、背伸(62.0°±11.7°)(53°～71°)、尺偏(41.0°±2.4°)(38°～44°)和桡偏(20.0°±4.1°)(15°～25°)；握力恢复至平均(29.8±1.2)(26.2～32.5)kgf，平均恢复至健侧的82.5%(65.2%～92.6%)；捏力恢复至平均(16.7±1.9)(14.3～20.5)kgf，平均恢复至健侧的80.2%(67.9%～89.1%)；Mayo腕关节功能评分为(83.5±1.7)(80～89)分，为良。腕关节VAS评分为(3.0±0.7)(2～4)分。

典型病例见图2。

讨 论

经舟骨月骨周围脱位是指合并有舟骨骨折的月骨周围脱位，桡月关系正常，月骨周围腕骨相对月骨发生脱位。此类疾病是腕部损伤中比较罕见的高能量损伤，约占腕部损伤的3%～5%，早期漏诊及误诊易致严重的腕关节功能障碍[5-6]。

经舟骨月骨周围脱位可单独发生，但经常发生于高能量损伤时，此时应遵循高级创伤生命支持方案对患者进行评估和复苏。目前对月骨周围损伤的生物力学大致有一种普遍认识，即进行性腕伸、尺偏和旋后动作可引起一系列下尺桡和腕骨间骨与韧带损伤。月骨周围损伤从桡侧延伸至尺侧，轻度损伤可发生孤立的舟骨骨折，局限于关节桡侧，而严重损伤如骨折脱位，则累及桡尺侧结构，桡舟头韧带首先受累，舟骨骨折、舟月韧带撕裂和月三角韧带损伤依次出现[7]。经舟骨月骨周围脱位的早期治疗包括闭合复位和使用夹板进行固定，并通过影像学检查进行确认。所有患者都应在损伤后6周内进行早期处理，延迟治疗可能会因纤维化、软组织瘢痕和缺血坏死而影响手术结果[8]。月骨周围损伤的治疗历经多年的发展，主要方式包括闭合复位固定、闭合复位经皮固定、内固定、内固定联合外固定、切开复位克氏针或螺钉固定、月骨切除、近排腕骨切除以及四角融合术等，固定技术多种多样，不同学者报道了相似的中长期随访功能和影像学结果，目前尚缺乏完整且被广泛接受的治疗方案[9-10]。切开复位内固定的优势在于可以同时修复腕骨间损伤的韧带，是目前治疗经舟骨月骨周围脱位常用的方法[11]。通过切开复位容易完成腕骨的解剖复位，但手术创伤较大，易加重术后关节囊和韧带的瘢痕和粘连。由于腕舟骨营养血管的特殊性，发生舟骨骨折后，尤其是在骨折断端移位>2 mm或成角>15°时，骨坏死和骨不连的发生率较高[12]。因此，保护血供、精确复位和有效固定是促进骨折愈合的关键。Savvidou等[13]采用经皮克氏针固定治疗经舟骨月骨周围脱位患者20例，平均随访时间39个月，其中88%患者的患肢功能恢复良好，功能评估和影像学结果均令人满意。微型空心螺钉的应用和发展，使微创经皮内固定治疗舟骨骨折成为可能。众所周知，增加螺钉长度和中心放置螺钉可增加固定的机械优势。近年来，经皮Herbert螺钉固定在新鲜无移位舟骨骨折的治疗中应用较多，该方法创伤小，同时可使骨折断端血供得到保护，但术中需要完成对不规则形状舟骨的中轴置钉及有效长度固定，而反复穿针易导致固定失效，因此对术者技术要求较高，有一定临床经验的医生才能顺利完成。天玑骨科机器人是我国自主研发的骨科手术导航系统，该系统突破了1 mm定位的瓶颈，为螺钉的精准测量及置钉路径提供了规划路径，临床应用效果得到验证[14]。方杰等[15]认为采用天玑骨科机器人辅助经皮螺钉固定治疗新鲜无移位舟骨腰部骨折，可实现精准定位及置钉，从而使患者快速康复。肖成伟等[16]使用骨科机器人辅助治疗新鲜稳定舟骨骨折患者12例，结果证实此种技术操作简便且安全可靠，可有效缩短手术时间，减少术中患者和医生的射线暴露。本研究使用了我院手外科团队自行研制的TPU支架，可使患肢腕关节紧密固定于支架上，避免术中患肢的移动，有助于术中舟骨进针点的显露和机器人操作[17]。术中经CT三维扫描后，一次性定位舟骨中轴线以及舟骨、月骨和三角骨进针点。通过机器人可精确计算出适用的螺钉和克氏针的长度和直径。在机器人辅助下进行定位和穿针固定，效果可靠，手术均一次完成，获得了最佳的内固定效果，对患者创伤极小。对于急诊经手法复位后舟骨骨折复位或移位<2 mm，腕骨间无明显分离，力线恢复的经舟骨月骨周围脱位患者，可采用机器人辅助手术治疗。此项技术是闭合穿针固定，可完成腕骨间骨性结构的良好重建，而后期腕关节的稳定还需要通过腕骨间韧带的愈合来实现。与切开复位韧带直接修复技术相比，本研究采用的手术技术可能需要更长的术后制动时间。由于该项技术没有进行切开复位，避免了手术的进一步创伤，使韧带间的愈合成为可能；同时克氏针仅固定了近排腕骨，术后手部其他关节的功能锻炼不受影响。术后需辅以石膏腕关节中立位继续固定4周，后改用功能位支具固定4周，通常选择在术后12周取出克氏针。术后全程进行渐进的康复功能锻炼。

图2 患者，女，40岁。右腕经舟骨月骨周围脱位。行天玑骨科机器人辅助经皮Herbert螺钉与克氏针内固定手术治疗 A,B 伤后即刻X线示右腕舟骨骨折，月骨周围腕骨脱位 C 手法复位后CT示腕骨对位关系恢复 D～F 使用“天玑”骨科手术机器人工作台进行Herbert螺钉以及克氏针的术前规划 G，H 术中经“C”型臂X线机透视提示螺钉及克氏针固定位置可 I～K 术后右腕正侧位X线和CT示舟骨Herbert螺钉固定以及舟骨、月骨和三角骨间克氏针固定位置理想 L，M 术后12个月右腕正侧位X线示骨折线模糊，腕骨间对位对线关系良好 N，O 术后12个月患者外观像示右腕关节活动度为屈曲80.5°和背伸71.0°，分别较健侧减少12.5°和20.8°

本研究存在不足之处：病例数较少，随访时间较短，结果尚需更大样本和更长时间的随访研究加以验证；另外，目前天玑骨科机器人的使用成本仍偏高，临床使用效益量化指标仍需进一步研究。

本研究通过采用天玑骨科机器人辅助经皮内固定术对5例经舟骨月骨周围脱位患者完成了精准可靠微创的手术治疗，使患者获得了更快的韧带愈合和稳定的腕关节，初步证实此技术具有可操作性，为腕部复杂损伤的治疗提供了新的思路。