机器人辅助拉力螺钉内固定手术对骨盆骨折患者Majeed评分步态参数的影响

罗 鸿

(北京积水潭医院贵州医院骨科一病区, 贵州 贵阳 550001)

骨盆骨折(Pelvic fracture,PF)是临床常见的骨折类型,占全身骨折的1%～3%[1]。近年建筑事业和交通事业的迅速发展,使PF发病人数呈逐渐上升趋势[2]。相关研究显示,PF多伴有脏腑损伤或出血,致残、致死率较高[3]。外科手术是PF重要的治疗方案,既往临床多采用切开复位固定术,可有效恢复解剖结构,改善患者骨盆功能,但创伤较大,延迟术后恢复,影响骨折愈合效果。近年随着医疗器械发展及快速恢复理念不断完善,机器人辅助技术逐渐应用于临床治疗,不仅能提高精准内固定率,且能减轻创伤,促进术后恢复[4]。术中及术后多种因素会激活机体应激反应,促使炎症因子释放,增加并发症风险[5]。另有研究表明,骨转换细胞平衡是影响骨折患者术后愈合的重要因素,其中破骨细胞活性增强会加快骨吸收,延迟骨折愈合,而成骨细胞活性增强,会促进骨折愈合[6]。目前临床关于应激反应指标、骨折愈合相关指标在机器人辅助拉力螺钉内固定手术中变化情况的报道较少。鉴于上述原因,本研究选取我院86例PF患者进行分组研究,旨在从多方面分析机器人辅助拉力螺钉内固定手术的临床优势。现将内容进行如下报道。

1 资料与方法

1.1一般资料:研究符合《赫尔辛基宣言》[7]中以人为本的伦理原则,并经过本院伦理委员会审核批准。总结2022年2月至2023年2月我院86例PF患者我院86例骨盆骨折PF患者,依据治疗方案分为观察组(n=43)和对照组(n=43)。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1。

表1 一般资料

1.2选例标准:纳入标准:均经CT、X线片检查确诊为PF,且骨盆分离试验、挤压试验均呈阳性;临床表现:局部压痛、缩短畸形、淤血肿胀,叩诊明显敲击痛;均为新鲜PF患者;存在手术指征且无手术禁忌证;伤口未出现明显感染患者;认知功能、表达能力正常,无精神障碍患者;患者或家属签署知情同意书。排除标准:开放性PF患者;A型PF患者;麻醉禁忌证患者;心、肝、肾等重要脏器功能严重障碍患者;合并恶性肿瘤、复杂性髋臼骨折患者;严重骨质疏松患者;入院时合并急性心脑血管疾病患者;螺钉进钉区域粉碎性骨折患者;骨盆手术史患者。

1.3手术方法:观察组:行机器人辅助拉力螺钉内固定手术。气管插管实施全身麻醉,患者取仰卧位,常规消毒铺无菌手术巾。采用骨科手术机器人及C型臂X线机辅助拉力螺钉经骨盆微创通道置入。明显骨盆移位患者先行牵引复位,若复位效果不佳则采用骨盆解锁复位系统进行闭合复位。C型臂X线机透视确认复位满意后,连接机器人示踪器与复位架,调整示踪器角度。机器人机械臂佩戴无菌保护套并连接基座及标定器。C型臂X线机拍摄骨盆3种平面螺钉置入通道图像:骶髂关节螺钉入口位、出口位及骶骨侧位图像,耻骨支螺钉入口、闭孔出口、骨盆正位图像。C型臂X线机显示屏再次确认螺钉置入路径后上传至计算机规划软件,经机器人主控系统实施模拟机械臂运动,调整机械臂位置及角度。机械臂末端按照设计运动接近皮肤表面,佩戴软组织保护套,于预设切口位置行1cm切口,逐层分离皮下组织直至骨面。C型臂X线机监视下置入导针,操作时应避免过度挤压肌肉和进针倾斜度过大造成进针角度偏移。再次确认导针位置及深度,沿导针置入空心螺钉。待螺钉位置及深度满意,退出导针,缝合切口。对照组:行人工切开复位固定术。C型臂X线机确定骨折位置及周围组织情况并进行体表标记。患者麻醉、取位同观察组。麻醉成功后,沿腹股沟走向作切口,逐层分离皮肤和皮下组织。充分暴露骶髂关节和周围部位,斜行放置重建钢板固定骨折部位,确保骨折部位完全覆盖,以克氏针临时固定。C型臂X线机透视确认固定效果满意,以螺纹钉固定,退出克氏针,再次确认固定效果满意,拧紧螺纹钉。将切口逐层缝合,消毒后弹力绷带加压包扎。见图1。

图1 术中应用骨盆微创复位系统(a);机器人规划螺钉路径(b);盆骨螺钉入口位(c);术后影像检查显示骨折复位及螺钉位置良好。

1.4血液指标检测:采集患者肘静脉血3～5mL,常温静置30min后离心(转速:3500rpm,离心半径:12cm,离心时间:10min),分离上层血清置于低温冰箱-80℃保存。以酶联免疫法测定血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)水平,试剂盒购自深圳市安群生物工程有限公司。以胶乳增强免疫比浊法检测血清C反应蛋白(CRP)、去甲肾上腺素(NE)水平,试剂盒购自贵州康源生物科技有限公司。采用全自动化学发光免疫分析仪(厂家:美国西门子,型号:Atellica IM 1600)检测血清碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(BGP)、骨保护素(OPG)水平。均由本院检验科同等高年资检验师按照仪器与试剂盒说明书完成操作。

1.5观察指标:①手术相关指标:手术时间、术中出血量、首次下地负重时间、住院时间。②Majeed评分[8]、Matta评分[9]:术后3个月采用Majeed评分评估患者骨盆功能,包括站立(36分)、疼痛(30分)、工作(20分)、就坐(10分)、性生活(4分),满分100分,优:≥85分;良:≥70分且<85分;一般:≥55分且<70分;差:<55分。术后3个月采用Matta评分评估骨折复位情况,优:骨折移位<4mm;良:骨折移位4～10mm;一般:骨折移位>10mm≤20mm;差:骨折移位>20mm。优良率=(优例数+良例数)/43×100。③术后疼痛程度:以视觉模拟量表[10](VAS)评分评估术后疼痛程度,评分范围:0～10分。无:0分;轻度疼痛:1～3分;中度疼痛:4～6分;重度疼痛:7～10分。④应激反应指标:术前、术后24h、72h血清NE、TNF-α、AngⅡ及CRP水平。⑤骨折愈合相关指标:术前、术后1、3个月血清ALP、BGP及OPG水平。(6)步态参数:记录患者术后1个月、3个月、6个月患者步速、步幅及支撑时间百分比。

1.6采用SPSS25.0对收集数据进行统计学检验。计数资料采用(率)表示,当两个格子理论值T:1

2 结 果

2.1手术相关指标:观察组手术时间、术中出血量、首次下地负重时间及住院时间均少于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 两组手术相关指标比较

2.2Majeed评分及Matta评分优良率:观察组术后3个月Majeed评分及Matta评分优良率均高于对照组(P<0.05)。见表3。

表3 两组Majeed评分及Matta评分优良率比较n(%)

2.3术后疼痛程度:观察组术后疼痛程度低于对照组(P<0.05)。见表4。

表4 两组术后疼痛程度比较n(%)

2.4应激反应指标:两组术后24h、72h血清NE、TNF-α、AngⅡ及CRP水平较术前升高(P<0.05);术后24h、72h,观察组血清NE、TNF-α、AngⅡ及CRP水平低于对照组(P<0.05);两组组间、不同时间点及组间·不同时间点交互血清NE、TNF-α、AngⅡ及CRP水平相比,差异有统计学意义(P<0.05)。见表5、图2。

图2 两组应激反应指标比较

表5 两组应激反应指标比较

2.5骨折愈合相关指标:两组术后1、3个月血清ALP、BGP及OPG水平较术前明显升高(P<0.05);术后1、3个月,观察组血清ALP、BGP及OPG水平高于对照组(P<0.05);两组组间、不同时间点及组间·不同时间点交互血清ALP、BGP及OPG水平相比,差异有统计学意义(P<0.05)。见表6。

表6 两组骨折愈合相关指标比较

2.6步态参数:两组术后3、6个月步速、步幅及支撑时间百分比较术后1个月明显升高(P<0.05);术后3、6个月,观察组步速、步幅及支撑时间百分比高于对照组(P<0.05);两组组间、不同时间点及组间·不同时间点交互步速、步幅及支撑时间百分比相比,差异有统计学意义(P<0.05)。见表7。

表7 两组步态参数比较

2.7不良反应发生率:观察组不良反应发生率低于对照组(P<0.05)。见表8。

表8 两组不良发生率比较n(%)

3 讨 论

PF主要是由直接暴力或间接暴力所致,其创伤性较强,稳定性较差,严重损害骨盆结构,造成机体旋转及垂直功能损伤[11]。恢复关节面平整、及早进行功能训练,最大限度恢复骨盆关节功能是临床治疗的主要目的。传统切开复位固定术瘢痕较大,组织分离严重,且术中将骨折断端长期暴露,并发症发生率较高,不利于患者术后生活质量。

机器人辅助手术的应用为外科手术治疗带来划时代的变革,其结合解剖复位、内固定和微创技术,可弥补传统手术不足,有助于骨折患者早期功能训练,缩短骨折愈合时间,改善骨折部位功能。

本研究显示,观察组手术时间、术中出血量、首次下地负重时间及住院时间均少于对照组,说明机器人辅助拉力螺钉内固定手术能优化手术,促进患者术后早期恢复。分析认为:机器人辅助提高内置物放置准确性,减少术中透视次数,降低辐射带来的副作用;同时在图像导航、机械臂精准定位下操作,精准度高,能缩短手术时间;避免医生长期操作手臂疲劳造成额外损伤。为了进一步机器人辅助手术远期疗效,术后研究进行6个月随访,结果显示,观察组术后疼痛低于对照组,术后3个月Majeed评分及Matta评分优良率、术后3个月及6个月步速、步幅及支撑时间百分比均高于对照组,可见机器人辅助拉力螺钉内固定手术能缓解患者术后疼痛和恢复骨盆关节功能,在改善患者肢体平衡方面具有显著优势。这可能与该术式创伤轻微,复位精度高,术后患者可早期功能训练有关。

骨折本身属于创伤过程,加上手术创伤、术中麻醉、术后感染等因素对机体的进一步刺激,会导致机体产生防御性应激反应,促使NE、TNF-α、AngⅡ、CRP等多种应激因子释放并通过损伤组织进入血液,且随着术后病情恢复,血清NE、TNF-α、AngⅡ、CRP水平逐渐下降。血清应激因子浓度不仅能反映创伤程度,且与患者预后有关。另外,机体应激反应促使炎症因子释放,且在趋化因子作用下聚集于创伤部位,激活局部炎症反应,影响骨折愈合环境,进而造成骨折患者术后骨代谢不同程度影响。因此,监测骨代谢指标的动态变化,不仅能了解骨组织代谢情况,且能反映骨折愈合质量。ALP、BGP及OPG是骨折愈合过程重要的调控因子,有研究证实,其浓度急剧上升,可促进骨折愈合。OPG是骨代谢重要负调控因子,能抑制破骨细胞活性,抑制骨吸收,促进骨折愈合。BGP是成骨生成标志物,其浓度升高表示成骨细胞活性增强,能加快骨矿化过程,增加骨折端愈合强度。ALP是广泛存在于人体组织中的磷酸单酯水解酶,不仅能促使BGP合成,加快骨折断端愈合,同时能通过抑制糖类降解,参与骨折断端早期愈合的启动机制。本研究显示,术后24h、72h血清NE、TNF-α、AngⅡ及CRP水平均低于对照组,术后1、3个月的血清ALP、BGP及OPG水平高于对照组,提示机器人辅助拉力螺钉内固定手术能减轻应激反应,改善骨代谢状态,促进骨折愈合。分析认为:该手术组织分离轻微,术后感染风险较小,同时增强骨折愈合指标浓度,为骨折愈合创造良好的微循环,这可能也是观察组患者早期恢复迅速的重要因素。另外,机器人辅助拉力螺钉内固定手术操作精度高,可避免人工操作引起的组织损伤,同时对骨折愈合环境影响较小,有助于降低组织损伤相关并发症至关重要。本研究显示,观察组不良反应发生率为2.33%,而对照组发生率高达18.60%,进一步证实,机器人辅助拉力螺钉内固定手术在提高手术效果的同时,可确保手术安全性。

综上所述,机器人辅助拉力螺钉内固定手术治疗PF,能缩短手术时间,减少术中出血,促进病情恢复,同时,提高骨愈合指标浓度,促进骨折愈合,有助于改善骨盆功能,减轻患者疼痛,恢复机体协调性,且能减少不良反应发生。但研究样本量较小,会导致研究结果出现偏倚,有待扩大样本量做进一步研究。

安全性是临床治疗中比较关注的问题,尤其是外科手术,一定程度上会影响治疗结局。而本研究中,观察组不良反应发生率明显少于对照组,表明机器人辅助拉力螺钉内固定手术对提高手术安全性具有积极作用。