TiRobot手術(shù)機(jī)器人輔助經(jīng)皮無頭加壓螺釘內(nèi)固定治療腕舟骨骨折

高廣輝，尹成國(guó)，胡亮，姚保兵，王大釗，王業(yè)本

（濟(jì)南市第三人民醫(yī)院 手及上肢外科，山東 濟(jì)南 250132）

舟骨骨折在腕部骨折中最常見，占腕部骨折的60%以上[1-2]。由于特殊的解剖結(jié)構(gòu)及血供特點(diǎn)，骨折延遲愈合、骨不愈合及缺血性壞死等是腕舟骨骨折預(yù)后常見并發(fā)癥。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為移位＜1.0 mm的舟骨骨折可采取拇指人字管型石膏外固定保守治療。但長(zhǎng)期制動(dòng)會(huì)導(dǎo)致腕關(guān)節(jié)功能康復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，甚至關(guān)節(jié)僵硬等并發(fā)癥。隨著患者對(duì)臨床療效與早日恢復(fù)工作或運(yùn)動(dòng)的要求不斷提高，微創(chuàng)手術(shù)治療腕舟骨骨折越來越多[3-4]。為避免傳統(tǒng)經(jīng)皮內(nèi)固定術(shù)中反復(fù)透視定位、多次調(diào)整導(dǎo)針位置等缺點(diǎn)，我科2017年1月-2020年1月采用TiRobot手術(shù)機(jī)器人輔助經(jīng)皮無頭加壓螺釘內(nèi)固定治療新鮮腕舟骨腰部骨折10例，取得了非常滿意的臨床效果，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本組10例，男8例，女2例；年齡17～50歲，平均34.6歲。致傷原因：摔傷7例，交通事故傷3例。受傷至手術(shù)時(shí)間：3～15 d。根據(jù)Herbert分型：A 2型3例，B1型4例，B2型3例，骨折移位均＜1.0mm。

1.2 相關(guān)器械及設(shè)備

⑴自制腕部背伸固定支具：將手術(shù)用無菌單包裹一塊40.0 cm×20.0 cm×10.0 cm無菌木塊，將另一塊無菌單卷成寬約20.0 cm、直徑約8.0 cm的圓柱體，應(yīng)用繃帶及刀口無菌薄膜將其固定于木塊上方；⑵TiRobot手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)（北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司)；⑶C臂機(jī)（德國(guó)西門子公司）；⑷全螺紋無頭加壓螺釘（山東威高公司）。

1.3 手術(shù)方法

患者取平臥位，臂叢神經(jīng)阻滯麻醉，術(shù)區(qū)消毒鋪巾后患肢外展于手術(shù)桌。前臂旋前后位繃帶固定，腕關(guān)節(jié)位于柱狀無菌單上方，以刀口無菌貼膜固定于背伸位，手部用無菌單墊高，調(diào)整腕關(guān)節(jié)背伸角度，透視證實(shí)腕舟骨解剖復(fù)位或移位＜1.0 mm。將示蹤器安裝于腕尺側(cè)支具上，調(diào)試機(jī)器，機(jī)身位置鎖定。C臂機(jī)透視腕關(guān)節(jié)正側(cè)位，將獲取圖像數(shù)據(jù)傳送至機(jī)器人系統(tǒng)工作站，進(jìn)行路徑規(guī)劃。術(shù)者規(guī)劃出擬置入螺釘?shù)淖罴讶脶旤c(diǎn)和角度，測(cè)量長(zhǎng)度。路徑規(guī)劃完成后，機(jī)器人機(jī)械臂自動(dòng)運(yùn)行至規(guī)劃位置，于進(jìn)釘點(diǎn)做0.5 cm的小切口，應(yīng)用電鉆經(jīng)套筒置入1.0 mm導(dǎo)針1枚，注意緩慢進(jìn)針避免針尖滑動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)針鉆至舟骨近側(cè)皮質(zhì)骨時(shí)有明顯阻擋感，C臂機(jī)透視確認(rèn)導(dǎo)針位于舟骨中央軸，針尖位于軟骨下骨，測(cè)量長(zhǎng)度。應(yīng)用電鉆打入第2枚1.0 mm導(dǎo)針以避免擰螺釘時(shí)骨折斷端旋轉(zhuǎn)移位，兩枚導(dǎo)針平行并相距＞5.0 mm。應(yīng)用空心鉆沿第1枚導(dǎo)針擴(kuò)髓后，擰入短于規(guī)劃長(zhǎng)度2.0 mm的舟骨加壓空心螺釘。透視腕關(guān)節(jié)正側(cè)位及舟骨位，確認(rèn)骨折對(duì)位良好，螺釘長(zhǎng)度及位置滿意，縫合切口，敷料包扎，短臂石膏外固定。

術(shù)前半小時(shí)預(yù)防性應(yīng)用抗生素1次，術(shù)后第2天換藥并更換高分子材料腕關(guān)節(jié)支具，術(shù)后2周拆線。術(shù)后第2天肩肘關(guān)節(jié)及手指開始主動(dòng)活動(dòng)，術(shù)后第6周拍X線片證實(shí)骨折線模糊后拆除支具開始腕關(guān)節(jié)屈伸功能康復(fù)訓(xùn)練。

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)

⑴術(shù)中記錄切口長(zhǎng)度、導(dǎo)針調(diào)整次數(shù)、螺釘位置及長(zhǎng)度、手術(shù)時(shí)間、X線透視時(shí)長(zhǎng)；⑵根據(jù)術(shù)后影像學(xué)表現(xiàn)，骨小梁是否通過骨折線判斷骨折愈合時(shí)間；⑶Mayo腕關(guān)節(jié)功能評(píng)分；⑷術(shù)后并發(fā)癥：切口感染、腕關(guān)節(jié)疼痛、關(guān)節(jié)僵硬、骨折不愈合。

2 結(jié)果

本組病例的切口長(zhǎng)度為（6.30±1.16）mm；主導(dǎo)針調(diào)整次數(shù)為（1.50±0.53）次；螺釘均位于舟骨中央位置，螺釘長(zhǎng)度為（24.10±1.37）mm，螺釘與軸線角度為（7.10±4.09）°；手術(shù)時(shí)間為（58.80±10.32）min；X 線曝光時(shí)間為（17.24±1.50）s；骨折愈合時(shí)間為（10.40±2.80）周；術(shù)后12周腕關(guān)節(jié)活動(dòng)度均達(dá)到正常范圍，Mayo評(píng)分為（93.50±4.74）分。所有患者切口無感染，末次隨訪時(shí)患者均無腕關(guān)節(jié)疼痛，骨折均愈合，未見創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎、腕關(guān)節(jié)僵硬等相關(guān)并發(fā)癥。

典型病例：患者男，17歲，摔傷導(dǎo)致右腕舟骨腰部骨折A 2型。臂叢神經(jīng)阻滯麻醉下行機(jī)器人輔助經(jīng)皮無頭加壓螺釘內(nèi)固定術(shù)，術(shù)后腕關(guān)節(jié)功能恢復(fù)良好（圖1-10）。

圖1，2 術(shù)前腕舟骨正側(cè)位X線片

圖3,4 示蹤器安裝于支具上，調(diào)試機(jī)器及支具，確定骨折對(duì)位滿意

圖5,6 規(guī)劃擬置入螺釘最佳釘點(diǎn)和角度

圖7,8 置入螺釘透視腕關(guān)節(jié)正側(cè)位片示骨折對(duì)位及螺釘位置良好

圖9,10 術(shù)后復(fù)查X線片示骨折對(duì)位及螺釘固定良好

3 討論

腕舟骨腰部新鮮骨折的治療存在一定的爭(zhēng)議，有學(xué)者將石膏固定與手術(shù)進(jìn)行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)腕舟骨腰部骨折的預(yù)后，手術(shù)治療明顯優(yōu)于保守治療[5-6]。國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道，腕舟骨骨折因其特殊結(jié)構(gòu)，保守治療舟骨骨折骨不愈合發(fā)生率高達(dá)5%～25%[6]。對(duì)于無移位或輕度移位的腕舟骨骨折，石膏固定可以取得較為滿意臨床效果，但長(zhǎng)時(shí)間石膏固定易導(dǎo)致關(guān)節(jié)僵硬；如果治療方式不當(dāng)，部分移位的舟骨骨折可能發(fā)生延遲愈合甚至骨折不愈合，導(dǎo)致創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎、腕關(guān)節(jié)不穩(wěn)，以及嚴(yán)重的關(guān)節(jié)功能障礙[5]。加壓螺釘內(nèi)固定術(shù)是目前公認(rèn)的手術(shù)方式，切開顯露骨折斷端復(fù)位固定會(huì)進(jìn)一步破壞舟狀骨血供，影響骨折愈合，且術(shù)后刀口瘢痕影響美觀[7]。因此，閉合復(fù)位經(jīng)皮無頭加壓螺釘治療無移位或輕度移位新鮮舟骨腰部骨折得到臨床推廣[7]。由于舟骨形態(tài)不規(guī)則，閉合穿針時(shí)需要反復(fù)透視和多次穿針才能達(dá)到理想的固定效果，不僅增加術(shù)中放射劑量且易破壞舟骨血運(yùn)。

第三代TiRobot骨科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)由機(jī)器人臂、手術(shù)規(guī)劃工作站和光學(xué)跟蹤系統(tǒng)組成。其工作原理為光學(xué)跟蹤系統(tǒng)可以通過機(jī)器臂上及腕關(guān)節(jié)支具的示蹤器確定機(jī)器人臂和術(shù)區(qū)的相對(duì)空間位置。因此，伴隨著該機(jī)器人系統(tǒng)的出現(xiàn)，既微創(chuàng)又精準(zhǔn)的置釘?shù)靡詫?shí)現(xiàn)。國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道[8-9]，第三代TiRobot骨科手術(shù)機(jī)器人輔助下手術(shù)已經(jīng)在骨盆骨折中廣泛應(yīng)用，并且取得了良好的臨床效果。由于機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)置釘時(shí)要求肢體固定穩(wěn)妥，不能產(chǎn)生任何微動(dòng)，否則置釘時(shí)會(huì)偏離規(guī)劃路徑，而且腕關(guān)節(jié)由多個(gè)關(guān)節(jié)組成，活動(dòng)度相對(duì)較大，如果不能有效固定腕關(guān)節(jié)，示蹤器的細(xì)微移動(dòng)都會(huì)給手術(shù)操作帶來較大誤差。且計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)要求在手術(shù)部位附近放置示蹤器，如果將示蹤器固定于尺橈骨上會(huì)給患者增加額外的創(chuàng)傷。因此如何有效穩(wěn)妥地固定腕關(guān)節(jié)正確體位以及有效固定示蹤器，是臨床急需解決的一項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是導(dǎo)航機(jī)器人沒有在手外科廣泛開展的一個(gè)重要原因。隨著專用腕部支具的制作及開發(fā)，近幾年來機(jī)器人輔助下舟骨骨折手術(shù)逐步開展。郭陽等[4]報(bào)道應(yīng)用滅菌的三維打印模板安置于患肢腕部，為有效防止術(shù)中患肢移動(dòng)，應(yīng)用兩根斯氏針將模具固定于硬塑料背板上，一側(cè)斯氏針針尾固定示蹤器，手術(shù)順利完成，術(shù)后隨訪取得了良好的臨床效果。季亮等[10]應(yīng)用熱塑性聚氨酯顆粒溶解成透熔流體，通過塑形使之成為能夠固定腕關(guān)節(jié)于最大背伸位的三角形實(shí)體支架，完成后送供應(yīng)室低溫消毒，術(shù)中將腕關(guān)節(jié)固定于支架上，臨床效果良好。本研究中自行制作的簡(jiǎn)易腕關(guān)節(jié)固定支具，應(yīng)用過程中可以有效穩(wěn)妥地固定腕部，而且示蹤器可以固定于支具上。應(yīng)用手術(shù)用無菌單包裹一40.0 cm×20.0 cm×10.0 cm無菌木塊，將一塊無菌單卷成寬約20.0 cm、直徑約8.0 cm的圓柱狀，應(yīng)用繃帶及刀口無菌薄膜將其固定于木塊上方；手術(shù)時(shí)，將自行設(shè)計(jì)的支具置于鋪好無菌單的手術(shù)桌面上，利用無菌繃帶及刀口無菌薄膜將腕背伸、尺偏位固定于支具上，手掌朝向上方。首先C臂機(jī)透視腕關(guān)節(jié)正側(cè)位，確定舟骨解剖復(fù)位或移位＜1.0 mm，或移位＞1.0 mm，需要調(diào)整腕關(guān)節(jié)背伸角度以糾正骨折端移位。透視滿意后，利用無菌紗布填充腕及手下方的間隙，以確保術(shù)中腕部固定穩(wěn)妥，不會(huì)隨著鉆頭的置入而改變體位，導(dǎo)致不能按照規(guī)劃路徑置釘。

TiRobot手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)由機(jī)械臂主機(jī)、光學(xué)跟蹤系統(tǒng)、主控臺(tái)車構(gòu)成；光學(xué)跟蹤系統(tǒng)不僅透視明確骨折對(duì)位、內(nèi)固定位置，還實(shí)時(shí)監(jiān)控每一個(gè)手術(shù)環(huán)節(jié)；機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)靈活、操作穩(wěn)定，精度達(dá)到亞毫米；主控電腦系統(tǒng)如同機(jī)器人的大腦，智能傳達(dá)著術(shù)者的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行“路徑規(guī)劃”，而且機(jī)器人手臂位置可以進(jìn)行一定的自動(dòng)補(bǔ)償，確保規(guī)劃路徑與手術(shù)路徑保持一致。手術(shù)注意事項(xiàng)：⑴腕關(guān)節(jié)支具的設(shè)計(jì)以及腕部有效固定，為避免大多角骨遮擋位于舟骨結(jié)節(jié)的進(jìn)針點(diǎn)，腕關(guān)節(jié)要固定于背伸45°位左右，盡量尺偏位，并且透視確定骨折對(duì)位滿意；⑵示蹤器安裝于腕部尺側(cè)避免影響機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)軌跡；⑶路徑規(guī)劃；⑷為防止置釘時(shí)骨折斷端旋轉(zhuǎn)，置釘前再鉆入一枚直徑0.8 mm克氏針固定斷端；⑸規(guī)劃路徑盡量與舟骨長(zhǎng)軸重合，螺釘?shù)拈L(zhǎng)度應(yīng)為測(cè)量值再減去2.0 mm，螺釘尖部盡量達(dá)到軟骨下骨，釘尾埋入軟骨下。

TiRobot手術(shù)機(jī)器人輔助下經(jīng)皮空心加壓螺釘治療新鮮腕舟骨腰部骨折，可以達(dá)到精準(zhǔn)、微創(chuàng)，避免對(duì)骨折端血運(yùn)的進(jìn)一步破壞，同時(shí)對(duì)術(shù)者和患者放射性損害均明顯減??；而且術(shù)后可以早期進(jìn)行腕部功能康復(fù)訓(xùn)練，明顯降低了傳統(tǒng)手術(shù)并發(fā)癥的發(fā)生幾率，臨床效果滿意。為進(jìn)一步證實(shí)該方法的優(yōu)越性，下一步我們將開展前瞻性對(duì)照研究。