经皮骨盆通道螺钉具有创伤小、出血少以及感染率低等优点，是治疗骨盆及髋臼骨折的一种有效、可靠内固定方式。但由于骨盆形态、骨折类型及其周围解剖结构复杂，传统徒手植钉往往面临骨折暴露和复位困难、植入物易损伤周围组织结构等问题，手术难度和风险均较高。我国目前医疗资源分布不均、医生手术技术存在一定差异，大多数基层医院医生在骨盆及髋臼骨折手术技术方面极其薄弱，限制了我国整体医疗水平的提高。

2001年，Marescaux等开创了远程手术先河，但通讯延迟这一问题导致远程手术发展一直停滞不前。2020 年3月，国家工业和信息化部印发了《关于推动5G 加快发展的通知》，提出开展5G 智慧医疗建设，加快5G技术在医疗领域的应用推广。研究表明，天玑骨科机器人辅助植入经皮骨盆通道螺钉的准确性和安全性明显优于传统徒手植钉。目前，已有基于5G技术的骨科机器人远程手术报道，但是缺少骨科机器人远程导航辅助植入经皮骨盆通道螺钉方面的研究。本研究中，北京积水潭医院创伤骨科对外院15例骨盆和/或髋臼骨折患者，实施基于5G 技术的骨科机器人远程导航辅助植入经皮骨盆通道螺钉内固定术。报告如下：

1.临床资料

1.1.一般资料

纳入标准：①年龄≥18岁；②术前经影像学检查诊断为骨盆和/或髋臼骨折；③使用骨科机器人远程导航辅助植入经皮骨盆通道螺钉的外院患者；④患者临床资料完整。

本组男8例，女7例；年龄20～98岁，平均52.1岁。致伤原因：交通事故伤6例，高处坠落伤6例，摔伤2例，重物砸伤1例。受伤至手术时间3～32d，平均10.9d。术前摄骨盆正位、入口位、出口位X线片以及CT扫描+三维重建，明确为骨盆和/或髋臼骨折。其中，单纯骨盆骨折8例，单纯髋臼骨折2例，骨盆及髋臼均骨折5例。骨折分型：骨盆骨折Tile B2型7例，B3型2例，C1型1例，C2型3例；髋臼单侧前柱骨折4例，双侧前柱骨折2例，前壁骨折1例。1.2.5G远程手术设备及人员安排

①电信网络和设备：由中国电信（北京）、华为技术有限公司和北京天智航医疗科技股份有限公司提供和建设。

②手术医院设备和人员安排（远程手术室）：高清远程手术终端套装［包括硬件终端、高清大屏幕显示器、高清摄像机×2、无线耳麦、USB网卡、5G客户前置设备（customer premise equipment，CPE）等］、天玑骨科机器人系统、C臂X线机、手术台、外科医生、机器人工程师等。远程手术室的医生负责切开和缝合以及放置导丝和螺钉，并监督机器人运动等。机器人工程师负责设置导航，并拍摄三维图像进行注册或验证等。见图1。

图1 远程手术室主要设备

③北京积水潭医院远程手术中心主控制室设备和人员安排（远程专家中心）：高清远程专家终端套装（包括硬件终端、高清大屏幕显示器×2、USB无线全向麦、5G CPE等设备）、机器人遥控规划计算机、外科医生、网络工程师等。远程专家中心的医生负责螺钉规划、机器人操作和术后图像验证。见图2。

图2 远程专家中心主要设备

1.3.手术方法

全身麻醉后，患者仰卧于手术台上，消毒、铺巾。本组1例骨盆及髋臼均骨折移位患者于术前行胫骨结节牵引复位，纠正部分移位情况，术中再于麻醉下行徒手闭合复位；其余患者均在术中麻醉后行徒手闭合复位。C臂X线机透视下检查骨折复位情况。

然后，将患者示踪器固定于患侧或对侧髂前上棘；将机器人示踪器装配在机器人机械臂上，并用无菌保护套为机械臂建立无菌工作环境后，将机械臂放至手术区域适当位置。使用C臂X线机采集三维图像，图像通过5G网络系统传输到北京积水潭医院远程专家中心，医生在机器人工作站使用专用软件完成骨盆通道螺钉放置规划，选择螺钉入点、止点，并在遥控导航下，将机械臂沿着规划路径移动到目标位置。远程手术室中的医生在入口处作一长2cm的切口，钝性分离组织后，将套筒接触到骨皮质，沿套筒方向在透视下置入导针及螺钉。采集螺钉植入后图像，将图像传输至北京积水潭医院远程专家中心，医生评估螺钉位置、长度等。最后，由远程手术室中医生完成切口关闭等其余步骤。

1.4.疗效评价指标

①采集术后5d内CT图像，由3名未参与手术的专家对螺钉位置准确性进行评价，具体评价标准：优，安全放置，螺钉完全位于松质骨中；良：安全放置，螺钉部分接触皮质骨但未穿出；差：错位，穿透皮质骨或进入关节内。

②记录螺钉规划时间和导针置入时间。由远程手术室中的机器人工程师记录时间。螺钉规划时间：由远程专家中心接收到术中采集图像开始，至远程手术专家操控机器人机械臂运动至规划路径结束。导针置入时间：由切开皮肤开始至图像验证导针置入规划通道满意位置结束。如置入导针或螺钉超过1枚时，取均值。

③记录术中不良事件及术后5d内并发症发生情况。术中不良事件包括但不限于通信失败、机器人系统错误、神经血管损伤等。术后5d内并发症包括但不限于迟发性血管损伤、神经根损伤、感染等。

2.结果

本组15例患者均顺利完成手术；共植入经皮骨盆通道螺钉36枚，其中骶髂螺钉20枚、LCⅡ螺钉6枚、前柱螺钉9枚（逆行6枚、顺行3枚）、髋臼顶螺钉1枚；螺钉位置准确性评价获优32枚（88.89%）、良4枚（11.11%），无螺钉穿透皮质骨。螺钉规划时间4～15min，平均8.7min；导针置入时间3～10min，平均6.8min。根据中国电信报告，平均网络延迟低于40ms，其中2例存在术中网络波动、通信延迟问题，但未出现网络中断、通信失败等问题，未影响手术进程，未出现严重术中不良事件。所有患者术后5d内未发现迟发性血管和神经根损伤、感染等并发症，无需二次手术翻修，均取得满意手术效果。

3.典型病例

患者 女，48岁。因“高处坠落伤致全身多处疼痛、出血6h”于2021年8月收入贵州省人民医院。诊断：开放性骨盆骨折（Tile C2型）伴双侧骶髂关节脱位，左侧髋臼前柱骨折。伤后10d，行骨盆骨折闭合复位以及基于5G技术的骨科机器人远程辅助经皮骨盆通道螺钉植入内固定术。术中植入6枚经皮骨盆通道螺钉，其中骶髂螺钉3枚、LC Ⅱ螺钉2枚、逆行前柱螺钉1枚；螺钉位置准确性评价：1枚S2骶髂螺钉为良，其余5枚为优。术中存在网络通信延迟问题，但未造成术中不良事件。术后5d内未发现神经血管损伤及感染等并发症。于2021年9月顺利出院。见图3。

图3A typical case典型病例

a.术前入口位、出口位和前后位X线片；b.术前入口位、出口位和髂骨斜位CT三维重建；c.术后1d入口位、出口位和前后位X线片；d、e.术后1d横断位及冠状位CT示骶髂螺钉位置；f.术后1d横断位CT示LC Ⅱ螺钉位置；g.术后1d冠状位CT示前柱螺钉位置

4.讨论

自2001年首次开始远程手术以来，远程手术发展一直缓慢且困难重重，网络系统的限制是主要障碍之一。研究表明在进行复杂且具有挑战性的远程手术时，200ms的系统延迟就可能导致致命后果。影响远程手术的关键因素是通信网络速度，5G网络多载波技术能够提高数据信息传输速率，克服传输延迟和不稳定的障碍。为保证良好的数据传输速度，带宽频率资源应维持在1GHz。另外，既往研究表明机器人系统故障和登记失败率为1%，而与医生操作失误相关的不良事件达85.7%。本研究远程手术案例中，骨科机器人均未出现故障和登记失败等问题。因此，除了骨科机器人不断推广外，术者具备熟练的机器人系统操作技能也是手术成功的关键。

基于5G技术的远程骨科机器人导航辅助植入骨盆通道螺钉治疗骨盆和髋臼骨折准确、安全、可靠，对未来5G智慧医疗建设及远程手术技术具有重要意义。