機器人導航下單骨道聯合關節鏡手術治療后交叉韌帶脛骨止點撕脫骨折療效觀察

唐經勵,劉搏宇,胡居正

(廣西醫科大學附屬第四醫院/柳州市工人醫院創傷中心,廣西 柳州 545005)

后交叉韌帶(posterior cruciate ligament,PCL)在膝關節穩定中起關鍵作用,脛骨止點撕脫骨折是具備獨特性的PCL損傷,致因主要是強大暴力。PCL脛骨附著點是一個難以接近的區域,毗鄰腘窩深部血管,創傷骨科醫生偏向開放的手術方法治療PCL脛骨止點撕脫骨折。現今多種微創與關節鏡下術式先后出現,使得傳統開放術式潛在危險減弱。本院常規使用后交叉韌帶導向器從前往后鉆取單骨道,縫線套扎韌帶止點、拉出前方固定。該方式復位、固定確切可靠,但關節鏡下后方操作尋找足夠深度導針出口、鉆取安全骨道常耗時較長,且存在腘血管醫源性損傷可能性[1]。骨科機器人優勢在于精準定位,導針深度可定,減少腘血管誤傷[2]。廣西醫科大學附屬第四醫院2020年5月至2022年10月選擇骨科機器人三維導航下單骨道聯合關節鏡手術治療9例PCL脛骨止點移位型撕脫骨折,效果良好,現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標準:(1)基于Meyers-Mckeever分型,屬于Ⅲ或Ⅳ型撕脫骨折塊;骨折塊移位在10 mm以上;(2)伴發對關節松弛度無影響的內、外側半月板受損;(3)基于術前病膝影像學與后抽屜試驗結果,膝關節后向松弛≥Ⅱ度。排除標準:使關節穩定受影響的脛骨平臺骨折;PCL實質部斷裂應行重建手術;伴后外側復合體受損,軟骨退變≥Ⅲ級。

本研究納入9例PCL脛骨止點撕脫骨折患者,其中男4例,女5例,年齡22～64歲,平均(39.2±0.3)歲;Ⅲ型3例,Ⅳ型6例。根據致傷原因分類:交通傷8例,砸傷1例。根據多發傷分類:合并四肢骨折3例,合并顱腦外傷1例,合并腹部臟器損傷1例,合并半月板損傷3例,合并內側副韌帶損傷2例,單純PCL損傷4例。

1.2 方法 脛骨中段前方打入固定釘、安裝固定機器人示蹤器,同時助手連接機器人系統。透視示蹤器定位滿意后,采用三維C-arm采集圖像,將圖像傳輸至機器人工作平臺。規劃置入導針軌跡、深度。控制機械臂移動至規劃路徑并進行微調,直至操控界面提示精準度<1 mm。脛骨結節前、內20 mm區域行一個約20 mm縱切口,機械臂導針定位此區域。按規劃深度限制導針深度。從骨塊后下、外側打入1枚2.8 mm導針(或打入2.5 mm導針、后更換4.5 mm鉆頭貫穿)。骨道可穿入折雙的細鋼絲用于后期帶線(見圖1～2)。

a 限定導針深度 b 限定套筒遠端導針深度 c 術中導針深度與規劃一致

a 斜冠狀面、斜矢狀面導針置入深度及方向規劃 b 導針鉆入體位及機械臂方向

選擇常規前內、外(髕腱內、外旁開5 mm)入路,進行清理、探查,若伴發損傷,實施相關處理。鏡頭通過PCL與股骨內髁之間向后內側間室探入,監視下借助穿刺針向關節腔中刺入,待已定位,逐一構建后高位入路(內側)、低位入路(關節線水平)。高位入路用于監視,低位入路用于骨折塊間血凝塊的清除,如有必要,可將骨折塊外側緣的板股韌帶切斷,使骨折塊松解、暴露。針對不利于暴露骨折區域的膝后縱膈,建議采取部分切除處理,再嘗試復位骨折塊。向關節內過入Ethibond縫線,縫合鉤自后側縫過PCL與骨折塊相貼的韌帶實質部,有鋼絲輔助,將此Ethibond縫線自脛骨前端引出。在屈膝90 °位下,助手行前抽屜試驗操作,于PCL最長處拉緊縫線。在探鉤輔助下,明確是否對骨塊充分復位,分別通過帶墊圈皮質釘、栓樁或門型釘等在脛骨前內方對縫線兩頭行打結固定操作。

1.3 術后康復 對防范感染、冷敷與抗凝等行相關對癥干預。2周內患肢支具伸直位固定,行踝泵鍛煉及股四頭肌等長收縮;3周在支具保護下行膝關節主動屈伸鍛煉;6周在支具保護下主動開鏈練習,支具穿戴>12周;6個月時恢復一般正常活動。術后次日行CT檢查查看骨折塊位置,術后3個月時進行膝關節CT檢查,判斷骨折塊是否良好愈合。

1.4 指標評價病膝穩定性 術前及術后3個月對患膝采取KT-1000測量值評價:(1)Ⅰ度:脛骨后墜為5 mm及以下,脛骨結節前緣相較股骨內髁前緣偏高;(2)Ⅱ度:脛骨后墜處于6～10 mm范圍,脛骨結節前緣平齊于股骨內髁前緣;(3)Ⅲ度:脛骨后墜為10 mm及以上,脛骨平臺處在股骨內髁后方[2]。采用Lysholm評分評價膝關節功能,統計方法為配對設計定量數據t檢驗。

2 結 果

手術時間123～189 min,平均(149.4±6.3)min;其中使用骨科機器人規劃時間15～23 min,平均(20.3±3.6)min;打入導針的時間10～24 min,平均(15.3±8.2)min;術中出血量10～20 mL,平均(15.2±3.4)mL。術后隨訪時間4～13個月,平均(9.4±2.3)個月。術后未發生休克與切口感染問題。1例圍手術期下肢深靜脈血栓形成,接受規范抗凝干預以及下腔靜脈濾網置入手術治療,未見明顯血栓栓塞后遺癥。2例出現髕旁內側隱神經損傷癥狀,保守治療約3個月麻木感緩解。術后3個月患者負重位屈伸膝基本正常。脛骨前方固定物4例外排鉚釘,2例Endobutton鋼板,2例門型釘,1例皮質螺釘。2例術后1年取出脛骨前方門型釘,1例術后1年取出脛骨前方螺釘,其余患者無明顯膝關節前方軟組織激惹、暫留存內固定。6例復查骨折骨性愈合,愈合時間11～28周,平均(14.5±1.4)周;2例術后6個月、1例術后3個月復查可見清晰骨折線存在,但患者未訴明顯疼痛。9例復查影像示無內固定松動、斷裂及異位骨化。術前KT-1000測量值:Ⅱ度5例,Ⅲ度4例;術后3個月KT-1000測量值:Ⅰ度1例,Ⅱ度5例,Ⅲ度3例。Lysholm評分術前(45.23±2.45)分,術后6個月(84.35±4.25)分(t=39.34,P<0.05)。

典型病例為一49歲女性患者,因“電動車扭傷右膝關節”就診,診斷右膝PCL脛骨止點撕脫骨折(Meyers-Mckeever分型Ⅲ型)。消腫、鎮痛對癥治療后,擇期行機器人導航+關節鏡下單骨道縫扎固定,術后消腫、康復鍛煉,術后1周患膝關節活動度屈100 °,伸0 °,病情好轉出院(見圖3～5)。

圖3 術前X線片示右膝PCL脛骨止點撕脫骨折 圖4 術后次日CT示脛骨骨道理想,骨折塊加壓穩固 圖5 術后6個月CT示脛骨骨道基本消失,骨折基本愈合

3 討 論

3.1 現狀 目前針對移位的PCL脛骨撕脫骨折,手術目的是解剖復位,重建韌帶的適當張力,實現膝關節穩定。關節鏡下微創治療髁間棘骨折越來越被人接受,并取得很好的效果。該類手術選擇的關節鏡入路、脛骨隧道方向各有偏好,且使用的內固定材料和固定方法形式多樣,涉及Endobutton鋼板、螺釘、縫線、錨釘與鋼絲等[3]。螺釘固定骨折塊力學優勢明顯,常用于開放手術。Endobutton鋼板懸吊固定近年逐漸興起,但其復雜的手術操作讓臨床應用受到一定限制。劉玉強等[4]、Yao等[5]報道了脛骨單骨道、“Y”型骨道及帶線,通過骨橋打結途徑有效復位和加壓固定骨折塊。縫線固定被臨床廣泛應用的同時,也暴露了一些問題:由于縫線固定方位與固定面積的限制,對于大的骨折塊很難達到解剖復位;在后期的功能康復時期,由于縫線張力的存在,對骨折塊、韌帶、骨隧道容易形成切割而導致固定性下降。使用單股縫線套扎牽拉較大塊骨塊時常有翹起現象,最終致骨折愈合不良[6]。因此有術者嘗試在骨塊周邊行雙或三骨隧道制備,雙股甚至三股縫線同時收緊形成pully結構,認為可避免大骨塊翹起[7]。臨床結果顯示單骨道與雙骨道遠期臨床結局無明顯差異。雖然多縫線的應用可明顯增強韌帶收緊、骨折塊緊固的效果,但手術操作更繁瑣、耗時費力;鏡下PCL縫線打結套扎、經脛骨單骨隧道拉出、脛骨結節前內側固定縫線視為微創、穩固兩者優勢兼顧的固定方式。

3.2 后內雙入路特點 處理膝關節后方病變及損傷時就需要建立后方入路。構建后方入路存在傷及血管神經可能性,涉及大隱靜脈、隱神經與腘窩區域的神經血管。目前流行鏡下雙后內側入路,優勢為可暴露PCL止點周圍結構、直視下復位骨折塊[8]。操作難點為PCL撕脫骨塊內外側邊緣暴露,復位骨折等[9]。后方入路操作增大了腘血管醫源性撕裂概率,導致大量出血,需緊急切開探查修復血管。因此,減少后方入路操作步驟和時間等可減少醫源性腘血管損傷。PCL脛骨止點位于脛骨平臺下1.5～2.0 cm,本研究采用脛骨單骨道牽拉骨塊復位、固定,需要縫線在骨塊后方偏低位處牽拉,與骨塊前方形成“門軸樣”加壓,達到較佳的緊固效果[10]。因此需要導針出口到達膝關節髁間嵴后方,距離脛骨平臺下方1.5～2.0 cm,概操作中導針極易穿破后方關節囊,損傷腘窩內重要結構。骨科機器人導針置入過深存在損傷腘血管可能性,但在導航規劃下可在導針后方預先安裝限深器、控制其鉆入精確深度。在膝關節屈曲90 °時,腘窩的血管神經束和后關節囊之間有至少15 mm安全區[11]。關節鏡手術時關節腔注水膨脹,此安全區還會進一步加大。上述解剖學研究為關節鏡雙后內側入路、機器人導航置入導針的安全性提供了一定依據。

3.3 骨科機器人的優點 骨科機器人作為國內先進科學技術的成果,其優勢在于通過采集手術部位的三維影像,進行內置物長度、直徑、軌道規劃,同時精準定位,將內置物準確置入。其在經皮置入導針中具有以下特點:(1)機器人具有定位準確、靈敏度高、運行平穩的特點,有效地避免術者徒手打入導針的過程中因疲勞或者生理性震顫導致偏移;(2)機器人無懼輻射,這可以減少術者與輻射環境的接觸;(3)機器人具有“透視眼”,在手術時用三維影像掃描到顯示屏,然后通過導航系統幫助術者進行三維立體定位,不需要觀察解剖結構,就可在機器人主控臺進行導針最佳置入路徑規劃,確定導針的入點、方向及深度[12]。傳統的關節鏡下后方入路松解后交叉韌帶關節囊翻折處、清理骨折端、使用導向器從前往后打入導針,該幾處步驟暴露困難、耗時長,學習曲線較長,需要長期的經驗積累。而骨科機器人注冊、定位步驟較簡單,不會明顯增加手術時間;年輕醫生可上機反復練習,熟練程度高,學習曲線縮短;推動骨科機器人輔助手術的技術發展,促進新一代智能型骨科醫生群體涌現。

3.4 手術經驗 (1)為維持PCL適當張力,脛骨單骨道鉆取方向規劃時,需要在撕脫骨塊后下方、脛骨平臺關節面以下1.5～2.0 cm處穿出導針形成骨道出口。而脛骨平臺前內下方骨道入口選擇時,導針進入角度常選擇45 °～50 °,避免角度過大入針滑移;(2)機器人機械臂套筒最大可使用2.8 mm長導針,打入限定深度后可更換2.5 mm導針、鈍頭鉆入或輕敲突破后方骨質,從而可手感突破,同時避免扎穿后方關節囊致醫源性血管損傷;(3)沿導針打入特定深度4 mm鉆頭時導針會旋轉甚至絞入后方關節囊。可定制長的導針(超過40 cm),鉆頭體外插入導針時、導針于空心電鉆后方部分露出便于夾持固定。避免鉆入時導針旋轉、絞入后方關節囊周圍血管;(4)高強度縫線對PCL腱骨結合處縫扎常選擇套索、尼斯單結、三星滑結。考慮選擇單股縫線時僅可打入2.8 mm導針即可,拔出、隨后插入1.2 mm導針、16#腰穿針帶入牽引線。若考慮選用多股縫線,骨道過小可致帶線困難,可考慮使用2 mm導針,之后鉆入4.5 mm空心鉆擴大骨道。鏡下后方松解、清理探查可見穿出骨面導針后,可拔出導針并在骨道內穿入折雙的細鋼絲,拉出關節鏡后內入口,將已打結的多股縫線拉出前方固定。脛骨前內方固定方式可選擇袢鋼板打結、外排鉚釘擠壓、皮質螺釘栓樁固定等。

綜上所述,骨科機器人導航下鉆取特定角度、深度脛骨隧道,關節鏡下雙后內側入路可觀察到PCL脛骨撕脫骨折塊,同時縫線套扎拉緊加壓骨塊,拉至脛骨結節前內側栓樁固定,該微創手術方法固定穩固、可靠,可提升骨道精確度和減少血管損傷,降低手術風險,應用前景廣闊。