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2020年07月

复杂骨盆髋臼骨折的治疗
骨科机器人辅助髋臼骨折微创手术的临床研究

赵春鹏,肖鸿鹄,汪凯文,韩巍,苏永刚,周力,马若飞,王军强,吴新宝


赵春鹏, 肖鸿鹄, 汪凯文, 等. 骨科机器人辅助髋臼骨折微创手术的临床研究. 中华创伤骨科杂志. 2020, 22(12): 1021-1028. DOI: 10.3760/cma.j.cn115530-20200727-00486.


髋臼骨折的切开复位内固定和关节功能的快速康复被认为是治疗的“基准”。但是,传统内固定技术手术损伤大从而可能导致一系列手术相关并发症,包括感染、伤口愈合问题、主要血管或神经损伤、臀肌去神经或异位骨化等。同时术中透视次数多,对医生和患者身体损伤大。

2018年吴新宝教授团队介绍了使用“天玑”骨科机器人辅助髋臼骨折的微创手术治疗方法。“天玑”外科机器人(TiRobot)拥有中国知识产权,是北京积水潭医院牵头研发的中国首个拥有自主知识产权的通用整形外科导航机器人,并已通过中国食品药品监督管理局认证,在该机器人系统辅助下,医生可以安全、准确、稳定地置入髋臼通道螺钉,完成髋臼骨折的微创内固定操作。

髋臼骨折通道螺钉:一般情况下主要使用3种通道螺钉:①前柱螺钉:用于固定髋臼前柱。髋臼前柱从臼顶上方骼骨外板开始,向前下内侧至耻骨结节。首先螺钉的入点由机器人自动规划并运动到指定位置,然后医生切开皮肤,将远端具有齿状形态的钻袖稳定抵住骼骨外板,防止置入导针过程中发生侧滑。②后柱螺钉(顺行):在机器人定位大致皮肤入点后,医生切开皮肤,长约2 cm,将骼腰肌结构尽可能拉向内侧,保证软组织通道内无重要解剖结构,然后经机器人末端插入导向钻袖抵住骼窝骨质,置入后柱螺钉导针,最后置入后柱螺钉。注意置入后柱螺钉时也要使用保护套袖,防止螺钉损伤周围软组织。③髋臼顶螺钉:髋臼顶螺钉的骨性入点位于骼前下棘区域,方向根据骨折固定需要可以指向骼后下棘、骶骼关节、坐骨大切迹区域。


为了探讨骨科机器人辅助治疗髋臼骨折的临床效果和优势,本研究回顾性分析北京积水潭医院创伤骨科2015年1月至2019年12月期间使用“天玑”机器人辅助治疗的31例髋臼骨折患者资料,其中男27例,女4例;平均年龄为42.3岁(17~71岁)。受伤至手术时间平均为9.0 d(2~21 d)。骨折Letournel-Judet分型:前柱骨折5例,横形骨折12例,横形伴后壁骨折2例,T形骨折8例(其中2例累及后壁),前方伴后半横形骨折2例,双柱骨折2例。螺钉固定位置以前柱最为常见,占32.3%(10/31);其他固定位置分别为:后柱16.1%(5/31)、双柱25.8%(8/31)、髋臼顶3.2%(1/31)、前柱+髋臼顶19.4%(6/31)、双柱+髋白顶3.2%(1/31)。本组74.2%(23/31)的患者采用闭合复位机器人辅助经皮内固定,另25.8%(8/31)的患者采用有限切开复位机器人辅助内固定。

结果显示,31例患者平均置入螺钉1.9枚(1~5枚),手术时间平均为3.3 h(1.0~8.5h),术中出血量平均298.7(20~2000 mL),异体输血量平均为77.4 mL(0~800mL),自体输血量平均为56.5mL(0~800mL),并发症发生率为9.7%(3/31),ICU使用率为29.0%(9/31),住院时间平均为6.0d(1~23 d)。29例患者术后获平均34.2个月(6~65个月)随访,2例患者失访。末次随访时改良Merle d'Aubigne &Postel功能评分平均为16.7分(12~18分);Majeed评分平均为85.4分(60~100分),其中优18例,良7例,可4例,优良率为86.2%。典型病例图片见图2、3。

图2  男性患者,36岁,交通伤致髋部损伤,术前CT三维重建图片示B型骨盆骨折合并髋白骨折,髋白为横形骨折,移位较轻(A,B),同时合并多发肋骨骨折;伤后6d采用外固定支架闭合复位、机器人闭合经皮通道螺钉固定,术中使用机器人闭合置入髋白通道螺钉(C);术后闭孔斜位(D)、髂骨斜位(E)、正位(F)X线片及CT平扫图片(G,H)示髋臼通道螺钉位于恰当位置;术后3个月入口位(l)、正位(J)、出口位(K)X线片示骨折获愈合,患者非辅助步行

图3  男性患者,31岁,高处坠落伤致髋部损伤,术前X线片(A)及CT平扫图片(B)示髋白横形骨折,髋白前柱移位约5mm,同时伴有全身多处骨折,腰骶部大面积皮肤擦伤;需采用有限切开复位,伤后10d采用髂腹股沟入路第2窗显露、复位骨折,机器人辅助前柱螺钉固定,右侧耻骨支骨折采用机器人辅助经皮螺钉固定,术中大体照片示前柱骨折移位近8mm(C,D),术中透视显示应用螺钉复位钳复位骨折获得解剖复位,并用克氏针临时固定(E),机器人辅助置入前柱顺行螺钉(F);术后X线片(G)和CT平扫图片(H)示通道螺钉在前柱的位置;术后3个月正位(I)、侧位(J)X线片示髋白及骨盆骨折获愈合

为提高机器人辅助髋臼骨折手术的准确性,我们总结了一些机器人辅助手术过程中的注意事项:

①尽可能采用全身麻醉。避免术中因患者体位移动而造成图像采集过程中定位示踪器位置偏差,进而导致定位误差,发生通道螺钉规划不准确、螺钉穿出安全区域。

②体位选择。一般情况下,患者均取仰卧体位,患侧臀部下放置体位垫,使骨盆向中线倾斜30°。Caviglia等人进行的尸体研究表明,当脏器滑向盆腔内侧区域时,这种体位可以更方便透视观察骨盆内部。此外,这种体位使外科医生能够更容易操纵骨折并进行复位。最终如果微创复位不成功,也可以利用仰卧体位完成传统切开复位内固定手术。

③髋臼在解剖上后柱比较宽大,置入直径>6.5mm的后柱通道螺钉比较容易。但是髋臼前柱的空间相对狭窄,尤其是亚洲女性尤为明显。因此,我们要注意髋臼前柱螺钉直径的选择。既往文献报道15.4%的女性患者需直径<6.5mm的螺钉来固定髋臼前柱。有学者推荐女性采用直径为3.5mm的螺钉,男性采用4.5mm螺钉。

因此,“天玑”机器人系统可以帮助临床医生准确定位髋臼螺钉的安全通道,并辅助安全地置入通道螺钉,实现髋臼骨折的微创固定。临床随访结果显示患者功能恢复良好,术后住院时间短,ICU使用率低。

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