機(jī)器人輔助后交叉韌帶重建術(shù)治療后交叉韌帶損傷的臨床療效研究

摘要 目的：旨在評估機(jī)器人輔助后交叉韌帶（PCL）重建術(shù)治療PCL損傷的臨床療效。方法：選取2021年9月—2023年10月于哈爾濱市第五醫(yī)院骨科治療的27例PCL損傷患者作為研究對象，按照隨機(jī)數(shù)字表法將其分為試驗組（機(jī)器人輔助下PCL重建術(shù)，n=14）和對照組（傳統(tǒng)PCL重建術(shù)，n=13）。比較兩組手術(shù)時間、切口長度、失血量、住院時間、膝關(guān)節(jié)功能及恢復(fù)情況、脛骨隧道內(nèi)口的變化情況。結(jié)果：兩組患者的手術(shù)時間和切口長度相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。與對照組相比，試驗組術(shù)中失血量更少、住院時間更短以及下地時間更早（Plt;0.05）。此外，術(shù)后3個月和術(shù)后1年，試驗組患者的膝關(guān)節(jié)后向松弛問題較對照組更少，Lysholm評分和膝關(guān)節(jié)活動度均優(yōu)于對照組（Plt;0.001），試驗組較對照組的脛骨后移程度低，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。術(shù)后一年，試驗組患者的脛骨隧道內(nèi)口變化情況優(yōu)于對照組（Plt;0.05）。結(jié)論：機(jī)器人輔助手術(shù)在PCL重建術(shù)中表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，患者獲益較大，具有一定的臨床推廣價值。

關(guān)鍵詞 后交叉韌帶損傷；機(jī)器人輔助手術(shù)；膝關(guān)節(jié)重建

中圖分類號 R684.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-7721（2025）02-0205-06

Clinical efficacy of robot-assisted posterior cruciate ligament reconstruction in the treatment of posterior cruciate ligament injury

JU Chaojie， YU Hongwen， HAO Songnan， ZHANG Wei， XIANG Jinxiang， LIANG Xiuyu， HAN Yanlong， LIU Zhijia

（Department of Orthopedics， Harbin Fifth Hospital， Harbin 150040， China）

Abstract Objective： To evaluate the clinical efficacy of robot-assisted posterior cruciate ligament （PCL） reconstruction in the treatment of PCL injury. Methods： 27 patients with PCL injury from September 2021 to October 2023 in Harbin Fifth Hospital were selected and divided into the study group （robot-assisted PCL reconstruction， n=14） and the control group （traditional PCL reconstruction， n=13） using the random number table method. The operative time， incision length， blood loss， length of hospital stay， knee function and recovery， and changes of the internal tibial tunnel were compared between the two groups of patients. Results： There was no significant difference in operative time and incision length between the two groups （Pgt;0.05）. Compared with the control group， the study group had less intraoperative blood loss， shorter length of hospital stay and earlier time to get off the bed （Plt;0.05）. In addition， at 3 months and 1 year after surgery， patients in the study group had fewer problems with posterior knee laxity， and better Lysholm scores and knee mobility than those in the control group （Plt;0.001）， and the study group had less posterior tibial displacement than the control group， but the difference was not statistically significant （Pgt;0.05）. At 1 year after surgery， the changes of the internal tibial tunnel in the study group were better than those in the control group （Plt;0.05）. Conclusion： Robot-assisted surgery has demonstrated significant advantages in PCL reconstruction， with greater patient benefit， and has certain clinical promotion value.

Key words Posterior Cruciate Ligament Injury; Robot-assisted Surgery; Knee Reconstruction; Clinical Efficacy

后交叉韌帶（Posterior Cruciate Ligament，PCL）是膝關(guān)節(jié)最強(qiáng)韌的韌帶，主要由較大的前外側(cè)束和較小的后內(nèi)側(cè)束組成。在股側(cè)，前外側(cè)束從滑車點延伸至切跡頂部的內(nèi)側(cè)弓點，后內(nèi)側(cè)束從內(nèi)側(cè)弓點延伸至關(guān)節(jié)軟骨最后方的內(nèi)側(cè)壁，它們具有負(fù)荷分擔(dān)、協(xié)同和共同支配的關(guān)系，在膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性中起著重要作用[1-5]。PCL損傷是較為常見的膝關(guān)節(jié)損傷，通常與前交叉韌帶、內(nèi)側(cè)副韌帶、后外側(cè)角和半月板撕裂有關(guān)。在接受非手術(shù)治療的急性孤立性Ⅰ級或Ⅱ級PCL損傷中，PCL具有自愈潛力。而對于嚴(yán)重的PCL損傷以及多發(fā)韌帶損傷，PCL重建是標(biāo)準(zhǔn)治療方法，其在臨床癥狀、功能評分和膝關(guān)節(jié)后部松弛度方面有顯著改善[6-10]。近年來，機(jī)器人輔助技術(shù)在膝關(guān)節(jié)手術(shù)中的應(yīng)用逐漸增多，展現(xiàn)出提高手術(shù)精度和促進(jìn)術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)的潛力，其操作更加直觀，有助于減少術(shù)中失誤[11-16]。然而目前關(guān)于機(jī)器人輔助下PCL重建術(shù)的相關(guān)研究較少。因此，本研究旨在探討機(jī)器人輔助技術(shù)在PCL重建術(shù)中的應(yīng)用效果，為PCL損傷的最佳治療方法提供臨床依據(jù)，進(jìn)一步驗證機(jī)器人輔助手術(shù)在提高手術(shù)精度和加速康復(fù)方面的潛在優(yōu)勢。

1 資料與方法

1.1一般資料 回顧性分析2021年9月—2023年10月哈爾濱市第五醫(yī)院收治的27例PCL損傷患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：① 存在明顯外傷史，且病程不超過14 d；②后抽屜試驗、股四頭肌肌力試驗、脛骨后沉試驗顯示為陽性，影像學(xué)檢查顯示PCL斷裂，符合PCL損傷的診斷標(biāo)準(zhǔn)；③患者接受機(jī)器人輔助PCL重建術(shù)并完成治療效果評估檢查；④患者病例資料完整；⑤本研究獲得患者及其家屬同意，簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并半月板損傷或其他韌帶損傷的患者；②具有臟器功能障礙或者心肺功能不全無法耐受手術(shù)者；③妊娠期或哺乳期女性；④既往有膝關(guān)節(jié)手術(shù)史者；⑤伴有認(rèn)知障礙或精神疾病的患者；⑥存在手術(shù)禁忌癥不適合進(jìn)行手術(shù)的患者?；颊咴谌虢M時通過計算機(jī)生成的隨機(jī)數(shù)字表進(jìn)行分組，由第三方人員完成隨機(jī)化過程，將患者分為試驗組（機(jī)器人輔助下PCL重建術(shù)，n=14）和對照組（傳統(tǒng)PCL重建術(shù)，n=13）。本研究采用雙盲設(shè)計避免手術(shù)醫(yī)生和患者對分組情況的知情偏差，患者在術(shù)后評估中也未被告知其所接受的治療方法，確保研究結(jié)果不受手術(shù)醫(yī)生或患者主觀意識的影響。兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05），具有可比性（見表1）。

1.2手術(shù)方法

1.2.1對照組 患者接受傳統(tǒng)PCL重建術(shù)。首先，患者全身麻醉后取仰臥位，膝關(guān)節(jié)放松并固定，并再次進(jìn)行抽屜試驗確認(rèn)患者PCL損傷。隨后，建立膝關(guān)節(jié)前內(nèi)側(cè)、前外側(cè)關(guān)節(jié)鏡入路，切口貼近髕腱邊緣2 mm處，探查關(guān)節(jié)內(nèi)結(jié)構(gòu)。其次建立骨隧道，使用脛骨隧道導(dǎo)向定位器定位脛骨外口于脛骨平臺下3～4 cm、脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)下1 cm處，內(nèi)口定位于PCL脛骨附著處，沿定位針鉆出脛骨隧道，盡可能保留PCL殘端。股骨隧道采用inside-out方法，隧道中心定位于關(guān)節(jié)軟骨后方6～8 mm處，左膝為一點半方向，右膝為十點半方向。使用LARS人工韌帶作為移植物，移植物通過股骨隧道后使用LARS人工韌帶專用固定螺釘固定其股骨端，然后，屈伸膝關(guān)節(jié)0°～130°，重復(fù)20次，確保移植物長度變化小于2 mm。在屈膝90°前抽屜位時，使用LARS人工韌帶專用固定螺釘固定移植物的脛骨游離端[17-21]。

1.2.2試驗組 患者接受機(jī)器人輔助下PCL重建術(shù)?；颊呷砺樽砗?，常規(guī)消毒鋪無菌單，關(guān)節(jié)鏡常規(guī)入路，處理半月板損傷等關(guān)節(jié)內(nèi)病變處，然后使用C形臂X線機(jī)獲取膝關(guān)節(jié)術(shù)中影像，固定患者示蹤器于脛骨遠(yuǎn)端。具體步驟為將天璣?骨科手術(shù)機(jī)器人置于手術(shù)床旁，確保機(jī)械臂有足夠的操作空間，并使用無菌罩覆蓋手術(shù)區(qū)，光學(xué)跟蹤相機(jī)置于患肢頭端，同步配套的C形臂X線機(jī)置于膝關(guān)節(jié)處。然后，使用C形臂X線機(jī)采集影像并傳輸至機(jī)器人工作站進(jìn)行配準(zhǔn)計算，在工作站內(nèi)規(guī)劃脛骨導(dǎo)針的導(dǎo)向路徑，確保路徑從脛骨結(jié)節(jié)內(nèi)側(cè)延伸至PCL的解剖止點（如圖1A）。隨后，機(jī)械臂在系統(tǒng)控制下移動至規(guī)劃位置，通過導(dǎo)向套筒定位導(dǎo)針。導(dǎo)針置入后，通過X線透視確認(rèn)隧道位置與角度，并使用鉆頭建立8 mm的脛骨隧道（如圖1B～D），股骨隧道通過關(guān)節(jié)鏡輔助建立。之后，使用人工LARS韌帶作為移植物并通過骨隧道置入膝關(guān)節(jié)，使用LARS人工韌帶專用固定螺釘固定移植物的股骨端，韌帶在0°～130°屈伸范圍內(nèi)長度變化小于2 mm時，以LARS人工韌帶專用固定螺釘固定脛骨端。

兩組患者術(shù)后2～3 d定期檢查創(chuàng)口進(jìn)行換藥，局部使用抗炎藥物，并制定術(shù)后康復(fù)計劃，包括早期膝關(guān)節(jié)功能訓(xùn)練，逐步恢復(fù)屈伸功能，避免過早完全負(fù)重。

1.3觀察指標(biāo) ①收集兩組患者圍手術(shù)期指標(biāo)，包括手術(shù)時間、切口長度、住院時間、失血量和下地時間。②記錄患者術(shù)前、術(shù)后3個月及術(shù)后1年的Lysholm評分、VAS評分、后抽屜試驗結(jié)果和膝關(guān)節(jié)活動度，評價患者術(shù)后的膝關(guān)節(jié)功能及恢復(fù)情況。Lysholm評分用于全面評估患者膝關(guān)節(jié)的功能，評分標(biāo)準(zhǔn)包括疼痛（25分）、穩(wěn)定性（25分）、功能（25分）、腫脹（10分）、拐杖使用（10分）、跪下及跑步能力（5分），總分90～100分為膝關(guān)節(jié)功能極好，80～89分為良好，70～79分為中等，60～69分為較差，50分以下為膝關(guān)節(jié)功能差。VAS評分用于定量評估患者疼痛強(qiáng)度，評分范圍為0～10分，0分為無痛，10分為最劇烈的疼痛。后抽屜試驗用于評估患者膝關(guān)節(jié)PCL的穩(wěn)定性，分為四個分級：正常表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)后移不超過1～2 mm；輕度損傷表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)后移3～5 mm，關(guān)節(jié)穩(wěn)定性略有下降；中度損傷表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)后移6～10 mm，關(guān)節(jié)明顯松動；重度損傷表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)后移超過10 mm。膝關(guān)節(jié)活動度評估患者膝關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動是否受限，正常膝關(guān)節(jié)屈曲度為135°～145°，完全伸展為0°，任何屈伸范圍的受限都可能影響患者的運(yùn)動能力。③根據(jù)術(shù)后影像學(xué)檢查記錄患者脛骨隧道內(nèi)口的變化情況。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。采用Shapiro-Wilk檢驗對連續(xù)性變量的數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗。符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)使用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)使用中位數(shù)（四分位數(shù)間距）[M（P25，P75）]表示，組內(nèi)比較采用Mann-Whitney U檢驗，組間比較采用 χ2檢驗。Plt;0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1圍手術(shù)期指標(biāo) 兩組患者的手術(shù)時間和切口長度相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。試驗組患者的術(shù)中失血量顯著低于對照組，且住院時間更短，下地時間更早，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05），見表2。

2.2膝關(guān)節(jié)功能及恢復(fù)情況 術(shù)前，兩組患者的Lysholm評分、VAS評分、后抽屜試驗結(jié)果和膝關(guān)節(jié)活動度無顯著差異（Pgt;0.05）。術(shù)后3個月和術(shù)后1年的隨訪結(jié)果顯示，在后抽屜試驗中，試驗組與對照組相比，表現(xiàn)為更少的膝關(guān)節(jié)后向松弛問題，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.001）。術(shù)后3個月和術(shù)后1年，試驗組Lysholm評分及膝關(guān)節(jié)活動度顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.001），但兩組VAS評分相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05），見表3。

2.3影像學(xué)評估 與術(shù)前相比，術(shù)后兩組患者的脛骨后移程度均降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.001）。術(shù)后3個月和術(shù)后1年，試驗組較對照組的脛骨后移程度較低，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（Pgt;0.05）。在脛骨隧道內(nèi)口的變化方面，術(shù)后1年試驗組有14例患者表現(xiàn)為隧道縮小，而對照組有9例患者表現(xiàn)為隧道縮小、2例無變化、2例擴(kuò)大，組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Plt;0.05），見表4。

3 討論

PCL是膝關(guān)節(jié)中最重要的結(jié)構(gòu)之一，具有維持膝關(guān)節(jié)后方穩(wěn)定的功能[22-23]。多數(shù)情況下PCL損傷常伴隨著其他韌帶、半月板或軟組織的損傷，PCL重建術(shù)被認(rèn)為是嚴(yán)重PCL損傷的標(biāo)準(zhǔn)治療方法，尤其在保守治療效果不佳或伴有多發(fā)性韌帶損傷的情況下[24-29]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)器人輔助技術(shù)在膝關(guān)節(jié)手術(shù)中逐步得到應(yīng)用，尤其在復(fù)雜的韌帶重建術(shù)中表現(xiàn)出顯著潛力。

本研究中，機(jī)器人輔助PCL重建術(shù)顯著減少了術(shù)中失血量，這可能與機(jī)器人輔助手術(shù)可以提高手術(shù)精準(zhǔn)度、減少手術(shù)操作誤差有關(guān)。機(jī)器人系統(tǒng)在圖像引導(dǎo)下，可以精準(zhǔn)地確定骨隧道的最佳位置和角度，從而避免了傳統(tǒng)手術(shù)中因操作不當(dāng)而導(dǎo)致的出血。這與先前的研究結(jié)果一致，表明機(jī)器人輔助手術(shù)能夠更好地控制出血，減少患者術(shù)中的不必要損傷[30]。此外，與對照組相比，試驗組在住院時間和下地時間方面也表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。機(jī)器人輔助手術(shù)通過精確的手術(shù)定位，減少了軟組織損傷，加速了術(shù)后恢復(fù)進(jìn)程。尤其在術(shù)后早期，患者可以更早地進(jìn)行負(fù)重活動，進(jìn)而有助于膝關(guān)節(jié)的功能恢復(fù)。相比之下，傳統(tǒng)手術(shù)由于操作中可能存在較大的創(chuàng)傷，導(dǎo)致患者的恢復(fù)時間和住院時間較長。在術(shù)后膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)方面，試驗組的Lysholm評分、膝關(guān)節(jié)活動度和后抽屜試驗結(jié)果均優(yōu)于對照組，進(jìn)一步支持了機(jī)器人輔助手術(shù)在促進(jìn)患者術(shù)后功能恢復(fù)、維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性方面的優(yōu)勢，PCL重建效果更為理想。在影像學(xué)指標(biāo)中，盡管兩組術(shù)后脛骨后移程度沒有顯著差異，然而脛骨隧道內(nèi)口的變化差異為機(jī)器人輔助手術(shù)的優(yōu)越性提供了有力的證據(jù)，隧道內(nèi)口的改善（尤其是隧道縮?。┩ǔＥc術(shù)后膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和功能恢復(fù)密切相關(guān)。因此，盡管兩組脛骨后移程度在短期內(nèi)無顯著不同，但脛骨隧道內(nèi)口的變化可能反映了機(jī)器人輔助手術(shù)在促進(jìn)關(guān)節(jié)長期穩(wěn)定性和減少并發(fā)癥方面的潛力。值得注意的是，盡管機(jī)器人輔助手術(shù)在多個方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，但手術(shù)時間并未縮短。雖然機(jī)器人系統(tǒng)能夠精確規(guī)劃手術(shù)路徑和隧道定位，但初期的設(shè)備準(zhǔn)備和圖像配準(zhǔn)可能會增加一定的手術(shù)時間。此外，試驗組術(shù)后VAS評分與對照組無明顯差異，這可能是疼痛管理的標(biāo)準(zhǔn)化、術(shù)后疼痛感受的個體差異等多種因素共同作用的結(jié)果。因此，考慮到機(jī)器人輔助手術(shù)的眾多優(yōu)勢，其臨床應(yīng)用前景仍然非常廣泛。然而，本研究也存在一些局限性。首先，樣本量相對較小，研究時間較短，未能進(jìn)行長期的隨訪觀察，無法評估機(jī)器人輔助技術(shù)在長期效果和功能恢復(fù)方面的表現(xiàn)。此外，機(jī)器人輔助手術(shù)的成本較高，設(shè)備和技術(shù)要求較為復(fù)雜，可能限制其在臨床上的廣泛應(yīng)用，需進(jìn)一步權(quán)衡其臨床效益與經(jīng)濟(jì)成本的關(guān)系。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：鞠超杰、于洪文負(fù)責(zé)研究構(gòu)思與設(shè)計；梁秀玉、郝松楠、張偉、項金香負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集與分析；鞠超杰、于洪文、劉志佳負(fù)責(zé)論文撰寫與修訂；張偉、項金香、韓延龍負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)解釋與論文撰寫；所有作者均閱讀并同意最終稿，并對研究的完整性和準(zhǔn)確性負(fù)責(zé)。

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收稿日期：2024-10-10

編輯：崔明璠

基金項目：黑龍江省衛(wèi)生健康委科研課題（20210404070137）

Foundation Item： Heilongjiang Provincial Health Commission Scientific Research Project（20210404070137）

引用格式：鞠超杰，于洪文，郝松楠，等. 機(jī)器人輔助后交叉韌帶重建術(shù)治療后交叉韌帶損傷的臨床療效研究[J]. 機(jī)器人外科學(xué)雜志（中英文），2025，6（2）：205-209，216.

Citation： JU C J， YU H W， HAO S N， et al. Clinical efficacy of robot-assisted posterior cruciate ligament reconstruction in the treatment of posterior cruciate ligament injury[J]. Chinese Journal of Robotic Surgery， 2025， 6（2）： 205-209， 216.

通訊作者（Corresponding Author）：鞠超杰（JU Chaojie），Email：287789984@qq.com