骨科机器人辅助下经皮腕舟骨骨折内固定的疗效观察

胡兴峰 季亮 李青松 梁伟 王祥 张博伟 董洋

舟骨骨折是最常见的腕骨骨折，占腕骨骨折的60% ～70%[1]，且大多为低能量损伤，恰当的治疗是获得良好腕关节功能的前提。因这类骨折的治疗受骨折部位、血运、治疗方式等影响，往往预后存在很大差异[2]。已经有不少的研究表明舟骨骨折微创手术（如经皮螺钉内固定）比石膏固定更有利于骨折愈合，降低骨不愈合等并发症的发生[3]。但是，舟骨因其自身具有特殊的不规则解剖特性，想要将螺钉置入理想的舟骨中轴线位置是临床的一大难题。骨科机器人导航能够提供精确的定位，正好满足这一置钉要求。2019 年5 月至2022 年1 月，贵阳市第四人民医院针对收治的9 例无移位腕舟骨腰部骨折患者，采用骨科机器人导航辅助下经皮全螺纹空心钉内固定治疗，取得很好的疗效，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

纳入标准：①腕舟骨闭合腰部骨折，无其他需要手术处理的合并伤；②自愿选择并接受机器人辅助手术者。排除标准：①不能耐受全麻等麻醉方式以保证术中患肢无位移；②不能有效定期随访或者不能配合治疗。

1.2 一般资料

本组9例患者，男7例，女2例；年龄24 ～ 47岁，平均（30.13±6.34）岁；摔伤5 例，交通伤4 例；左侧1 例，右侧8 例；临床均有腕部肿胀，鼻咽窝压痛体征，入院影像学检查有明确舟骨腰部骨皮质不连续征象，并无移位，受伤至手术时间为2 ～ 10 d，平均4.6 d。

1.3 手术方法

所有患者均在气管插管全麻和臂丛神经阻滞麻醉下进行。患者取平卧位，患肢外展放置可透视手术台，常规消毒铺敷，腕关节背伸30°固定于热塑性聚氨酯制成的三角型支架上[4]，整体固定于手术台以保证手术全程无位移。连接天玑骨科导航机器人定位感应器（北京天智航医疗科技股份有限公司，中国），患者示踪器通过固定针固定于三角支架上，机器人示踪器安装至机械臂，并将带有标尺的机械臂调至接近置钉位置，调整光学跟踪系统能够同时识别患者和机器人示踪器（见图1A）。三维C 臂扫描腕关节正侧位，调整位置以确保舟骨位于图像中心并且标尺5 点全部在其中，再环形扫描，图像数据传输到机器人系统工作站，形成术中用于规划路径的三维立体图像。以舟骨掌侧入路远极进针点为目标，并以六个自由度精确显示和规划经皮螺钉固定的模拟路径和测量螺钉长度（见图1B）。机械臂在系统控制下运行到规划目标位置后，安装导向套筒，在系统中矢状面、水平面和冠状面进行微调至和规划路径相符，精度小于0.3 mm。于进针点作3 mm 切口，用1.5 mm带刻度导针缓慢钻入，取出导针后更换0.8 mm空心钉专用导针，经扩髓后通过导针轨迹拧入所测量长度全螺纹空心钉，透视下评估螺钉位置和长度。可吸收线皮下缝合1针关闭切口。

1.4 术后处理

术后常规石膏固定1 周，所有患者在专科门诊复查随访，术后3 d允许手指轻微活动，4周开始负重锻炼并逐步增加活动量，定期复查X 线、CT 扫描证实骨折骨性愈合。末次随访记录骨折愈合时间、腕关节掌屈及背伸功能角度、捏力、握力等数值，采用腕关节Mayo 评分（90 ～100分为优，80 ～ 89分为良，65 ～ 79分为可，＜65分为差）、视觉模拟评分（visual analogue scale，VAS）（0 分为无痛，10分为剧烈疼痛）评估手术治疗的疗效。

1.5 统计学方法

应用SPSS 19.0统计学软件作数据分析。计量资料采用均数±标准差表示，两组间比较采用t检验。P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

本组9 例患者均在骨科机器人辅助下实现一次性舟骨轴心位空心螺钉置入，每例患者使用的螺钉和规划长度完全相符，术中规划与术后复查均得到证实。术后随访3 ～ 12 个月，平均6.3 个月；末次随访骨折均达骨性愈合，平均愈合时间为8.4 周（7 ～ 12 周）；腕关节掌屈及背伸功能、捏力、握力患侧较健侧比较，差异无统计学意义（P＞0.05）（见表1），Mayo 腕关节功能评分均值94 分（80 ～ 99 分），优8 例，良1 例，腕关节主动活动VAS 评分平均0.72 分（0 ～ 2 分），被动活动VAS 评分平均0.90分（0 ～ 2分）。

表1 所有患者末次随访患侧与健侧腕关节功能指标比较（±s）

握力（kg）40.1±1.4 41.1±0.6 1.871 5.129例数（只）99侧别患侧健侧t值P值掌屈（°）68.3±2.3 72.4±4.5 1.681 0.120背伸（°）56.3±3.9 63.4±1.1 1.343 1.445捏力（kg）12.4±1.2 14.6±0.3 2.120 0.230

典型病例1：患者，女，42岁，右腕舟骨骨折，采用机器人导航下经皮螺钉内固定术治疗（见图1）。

图1 A. 患肢和机器人体位；B. 系统规划螺钉及测量；C、D. 术后复查X线正侧位；E. 术后3个月复查X线结果示舟骨骨折骨性愈合；F. 术后6个月随访腕关节屈伸功能外观照

3 讨论

腕舟骨是在近排和远排腕骨间起连接杆作用的骨骼，来协调腕关节活动时腕骨间的平滑移动，有研究表明，无移位的舟骨骨折进行内固定治疗可加速骨愈合进程，早期进行功能活动[5]。在一项经皮内固定与石膏固定治疗舟骨骨折的随机对照研究中，手术组与非手术组相比，骨折愈合时间缩短了5周（7周比12周），而恢复工作时间缩短了7周（8周比15周）[6]。为权衡切开复位内固定和石膏固定在治疗急性无移位的舟骨腰部骨折中的利弊，Davis等[7]进行了成本-效用分析，结果显示虽然切开复位内固定早期治疗成本较高，但在大多数情况下，早期恢复工作可以抵消较高的手术干预成本，其结论是切开复位内固定比石膏固定等其他干预措施更具成本-效益性，从而支持即使在没有移位的舟骨腰部骨折，也应该早期实施手术内固定治疗。由此可以看出，即使舟骨腰部无移位的骨折，手术治疗仍是很有必要的。

经皮空心螺钉内固定是目前比较可靠的手术方法[8]，手术时尽可能将螺钉置于舟骨中心轴线是关键，以保证更具有机械性优势，偏心螺钉放置有潜在的危害，包括突出关节面、骨块移位和骨折不愈合等[9-10]，为此，术中需要反复透视来调整导针位置、进针方向，但同时也增加舟骨软骨创伤风险，还增加了术中放射暴露时间及手术时间[11]。虽然有学者利用3D打印技术辅助来提高置钉精确度[12]，但目前用于3D打印的材料种类不够多，图像数据的高精度要求、导板消毒灭菌、导模板的术前设计和制造增加医生工作量等问题限制了临床应用[13]。

天玑骨科机器人系统是我国自主研发专为骨科手术而设计的高精密设备，该系统误差＜1 mm，为螺钉的精准测量和置钉定位路径规划提供保障[14]。国内学者将其应用到腕骨骨折治疗中获得很好的效果[15-17]。笔者将此系统应用于经皮舟骨腰部无移位骨折内固定中，符合目前精准医疗和快速康复理念，手术颇具优势：①所有患者均为一次性成功置入导针，避免反复穿针软骨损伤风险；②置钉误差可控制在0.3 mm以内，这在以往即便是经验很丰富的手外科医师也是很难做到的，充分保证了手术效果；③极大地降低了术中透视带来的辐射暴露，缩短手术时间；④手术创伤极小，切口仅有3 mm，符合现代人的审美要求，有利于早期功能锻炼康复。

笔者在应用该系统过程中也发现目前面临的一些问题：①骨科机器人辅助目前仅可用于无移位或者轻微移位类型的舟骨骨折，对于移位较明显的骨折来说，无法实现术中复位后有效的稳定，因此无法实现机器人辅助定位；②虽然机器人辅助系统可实现三维立体规划，但仍需要术者对舟骨立体结构及周围解剖有清晰的认识，才能得到精准的定位，机器人操作系统需要熟练掌握才能有效缩短手术时间；③骨科机器人为精密高科技产品，目前仅在少部分城市大型医院才配备，暂时推广应用较为不便。

总之，天玑骨科机器人辅助下经皮全螺纹空心钉内固定治疗新鲜无移位的腕舟骨腰部骨折是安全有效、操作简便的微创类手术，精准轴线置钉是舟骨骨折获得良好预后的最基本要求，也是目前其他类手术很难实现的。本研究尚有不足之处：①本研究为回顾性分析，病例数量少，无对照研究；②本方法仅适合无移位或者轻微移位的舟骨骨折治疗。今后需增加样本量，进行前瞻性随机对照研究，为临床应用提供更有利的数据。