骨科手術機器人與人工置釘治療股骨頸骨折失血量比較

雷春湘，李 強，李三忠，伍玉元，文 志，陳 佳，張緒華

股骨頸骨折是目前老年人的多發性疾病，有學者預測，2025年全世界的年發生量將增長到260萬人，到2050年達到450萬人；其中亞洲占全世界病例的比例將由1990年的26%升至2025年的37%， 2050年將達到45%[1]。股骨頸骨折有80%～90%的愈合率，不愈合及發生股骨頭壞死的僅為5%～10%[2]。因此，股骨頸骨折的治療多采用早期無創傷復位，合理多枚釘固定，早期康復。骨科手術機器人的應用，是微創外科的智能化應用；在股骨頸骨折治療中，應用骨科手術機器人進行術中置釘，在術中對手術的路徑和操作進行一定的干預；達到最佳的手術路徑、最小的手術傷害、最高的手術精度和手術效率。本研究對21例股骨頸骨折患者術后出血量進行理論分析，旨在為臨床診治提供一定的借鑒作用。

1 對象與方法

1.1 對象 選取2016-12至2017-03我院收治的21例股骨頸骨折患者最終行機器人定位下空心釘內固定的為A組(機器人手術組)：平均58.5歲，男11例，女10例。另選取2016-06至2016-12未使用機器人定位而行空心釘內固定的股骨頸骨折患者23例為B組(非機器人手術組)：平均年齡(56.1±1.2)歲，男9例，女14例。排除有凝血功能障礙及合并有其他部位骨折的患者。將患者一般資料進行收集以便于進行分析整理，主要包括身高、體重等，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 手術方法

1.2.1 A組(機器人手術組) 采用北京天智航醫療科技股份有限公司生產的天璣骨科手術機器人進行手術。術前患者常規牽引復位，骨折位置良好，術中患者常規行麻醉消毒后，使用C形臂X線機照正側位片，將正側位影像資料傳至骨科手術機器人，機器人定位后，手術操作者可以在機器人上事先設置好置釘的方向、深度及螺釘的排列位置，機器人會根據設置自動導航至患者體表，術者利用導航確定的孔道，置入空心釘專用的定位克氏針，然后根據置入的深度及設置好的螺釘尺度選擇合適長度的空心釘，一次性置入空心釘，不用反復透視或反復置釘，一般最終置入螺釘3枚。

1.2.2 B組(非骨科機器人手術組) 使用常規手術置釘。術前患者常規牽引復位，術中患者常規行麻醉消毒后，術者先使用克氏針定位，在股骨粗隆下根據患者大致體位置釘，再使用C形臂X線機反復透視，并反復酌情調整克氏針的進針點及進針方向(調整次數不定，往往和術者及經驗及熟練程度有關)，置入空心釘專用的定位克氏針，然后根據置入的深度選擇合適長度的空心釘，置入空心釘，反復透視并選擇置釘長短，一般最終置入螺釘同樣是3枚左右。

1.3 觀察和指標 收集患者術日晨和術后第1、3、5天晨血常規，對比分析術后第1、3、5天的理論出血量，紅細胞壓積、血紅蛋白量。失血的計算根據Gross方程公式計算[3]，根據血細胞比容(Hct)計算理論失血總量，然后減去自體回輸血量及異體輸血總量，得到實際失血量。 Gross方程具體計算方法：理論失血總量=術前血容量(patient blood volume，PBV)×2×(術前 Hct-術后 Hct)/(術前 Hct+術后 Hct)。 其中 PBV[4]=k1×身高(m)+k2×體重(kg)+k3。 男性 k1=0.366 9，k2=0.032 19，k3=0.604 1；女性 k1=0.356 1，k2=0.033 08，k3=0.183 3，計算出術后第1、3、5天的理論失血總量[5，6]。

2 結 果

2.1 理論失血量 將兩組患者的血常規數據，使用Gross方程進行計算，得出術后1、3、5 d的理論失血量(總失血量)，A組術后1、3天出血量明顯少于B組，差異有統計學意義(P<0.05，表1)，術后第5天兩組出血量對比差異無統計學意義(P=0.254)。

時間A組(n=21)B組(n=23)P術后第1天133±101302±1910.021術后第3天233±78451±2800.047術后第5天103±48203±1910.254

注：A組為機器人手術，B組為非骨科機器人手術

2.2 術后血紅蛋白 A組患者在術后第1、3天的血紅蛋白均高于B組，差異有統計學意義(P<0.05，表2)，術后第5天兩組血紅蛋白對比差異無統計學意義(P=0.140)。

時間A組(n=21)B組(n=23)P術后第1天117.13±13.24112.09±13.250.023術后第3天123.16±12.09117.31±13.320.031術后第5天125.25±12.09124.17±15.010.140

注：A組為機器人手術，B組為非骨科機器人手術

3 討 論

自20世紀90年代以來，空心釘內固定術已在國內外廣泛開展，用于治療各年齡段及各種類型的股骨頸骨折 ，取得了較好療效。該方法生物力學性能良好、操作簡便、固定可靠、損傷小，尤其是高齡、身體較差患者能接受此手術，并可減少臥床時間，減少并發癥發生[7-9]。文獻[10]研究發現術中固定螺釘的精確位置和方向與骨折的預后密切相關。

由于手術醫師操作存在的穩定性的偏差，難以保證每顆螺釘都能置入最佳位置，傳統手術復位操作過程中，醫師需要不斷地進行X線照射，以確保復位的正確性，使患者及醫護人員長時間暴露在射線下，對人體損害較大[11，12]。目前，微創外科已由早期傳統的內鏡、腔鏡技術逐漸進展到由影像學、信息科學、機器人技術、遙控技術等高新技術組合的計算機輔助系統導航術，在骨科的應用，我們稱之為骨科手術機器人的應用[13]。其中，計算機輔助導航術(CANS)在骨科手術的應用，稱為計算機導航骨科手術[14]，機器人精確導航定位下輔助手術逐步成為發展趨勢。

微創閉合復位空心釘固定治療股骨頸骨折是一種常規手術，本手術屬于微創操作，術者在C形臂X線機的透視下，根據體表標識及患者體位，先經驗性地穿入克氏針，于透視下調整，其中難免在股骨頸及體部軟組織反復進行操作，雖然提高術者的熟練度及操作能力可以減少這類操作的次數，但該類調整無法完全避免，就會造成皮下、肌肉軟組織內，骨骼內的出血，因有部分并不流至體外，屬于隱性失血，這種隱形失血持續時間常大于1 d，觀察患者的術后理論失血量，患者術后的血紅蛋白至少3 d內仍在持續下降，這就說明了隱性失血的存在，雖然本研究中計算結果為理論失血量，也能夠較真實地反應患者出血情況。有學者研究表明，隱性失血的量其實遠遠大于顯性失血量，髖部骨折隱性失血量可達700～1400 ml，所以這種隱性失血真正不容忽視的[15]，文獻[15]研究也發現了術后的皮下瘀斑、肢體腫脹等情況，這些都證實了隱性失血的存在。

本研究使用北京天智航公司生產聯合北京積水潭醫院、北京航空航天大學，歷時10年開發的光電導航系統，通過圖像分割、三維重建技術、三維可視化技術等圖像處理手段，可以使得手術操作直觀化、簡單化，因為定位的精準，不需要反復地操作，置釘一次成功，而且位置準確，因術中穿刺次數減少，所以有效地減少了手術的出血量，并且這種操作還減少了術中透視的次數，對患者及醫護人員均起到保護作用，是一種值得推薦的手術方式。下一步還將擴大樣本量，對導航虛擬像中的實際操作積累更多地臨床經驗。