茅劍平 范明星 吳佳源 肖 斌 行勇剛 劉 波 胡 臨 袁 強(qiáng) 孫宇慶 田 偉

(北京積水潭醫(yī)院脊柱外科，北京 100035)

齒狀突骨折占所有頸椎骨折15%～20%，且在老年人群中患病率明顯升高[1，2]，其中Anderson-D’Alonso分型Ⅱ型骨折占所有齒狀突骨折65%～74%[3，4]。Ⅱ型齒狀突骨折屬于不穩(wěn)定型骨折，保守治療不愈合率較高[5]，與外部固定相比內(nèi)固定治療能獲得更好的療效和更滿意的臨床結(jié)果[5～7]。Ⅱ型齒狀突骨折的常見內(nèi)固定治療方案是前路齒狀突螺釘內(nèi)固定術(shù)[8,9]，優(yōu)點(diǎn)是保留C1～C2椎體間旋轉(zhuǎn)活動[10]。由于齒狀突特殊的解剖結(jié)構(gòu)及周圍重要神經(jīng)血管分布，前路齒狀突螺釘置入術(shù)易損傷周圍結(jié)構(gòu)，需要多次術(shù)中透視輔助[1，11]。近年來，在脊柱領(lǐng)域機(jī)器人輔助置釘技術(shù)迅速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)較高的置釘準(zhǔn)確性[12，13]。2017年11月～2018年8月我科對9例Ⅱ型齒狀突骨折行骨科機(jī)器人輔助頸前路齒狀突螺釘植入內(nèi)固定治療，報道如下。

1 臨床資料與方法

1.1 一般資料

本研究獲得醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。病例選擇標(biāo)準(zhǔn)：①年齡18歲以上，具有自主行為能力；②患者知情同意本研究；③CT影像診斷Ⅱ型齒狀突骨折，具有完整的橫韌帶[4，5]。排除標(biāo)準(zhǔn)：①橫韌帶損傷；②合并復(fù)雜骨折；③難復(fù)性齒狀突骨折；④骨折邊緣形成硬化帶；⑤受傷時間>6個月[4，5]。

本組9例，男8例，女1例。年齡21～60歲，(44.2±15.6)歲。BMI 24.1±2.7。均因頸部疼痛就診,均無神經(jīng)功能障礙。受傷原因：交通事故5例，高處墜落傷2例，頭部重?fù)魝?例。CT影像診斷C2椎體Ⅱ型齒狀突骨折，其中1例合并T5～9，T11骨折，1例合并寰椎撕脫骨折，1例合并寰樞椎脫位。合并原發(fā)性高血壓1例，糖尿病1例。

1.2 方法

1.2.1 骨科機(jī)器人 天璣骨科機(jī)器人(TINAVI Medical Technologies Co., Ltd. Beijing, China)，2016年獲得中國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)(注冊證編號：國械注準(zhǔn)20163542280)，可用于微創(chuàng)或開放入路脊柱、骨盆、四肢手術(shù)[11，14，15]。天璣骨科機(jī)器人由光學(xué)跟蹤裝置，機(jī)器人工作站，手術(shù)機(jī)械臂組成(圖1)。光學(xué)跟蹤裝置由雙目錄像機(jī)和示蹤器組成，通過錄像機(jī)和機(jī)械臂示蹤器、患者示蹤器信號傳遞確定機(jī)械臂空間位置和患者位置。機(jī)器人工作站用來影像資料處理，建立患者空間坐標(biāo)系，設(shè)計螺釘軌跡，控制機(jī)械臂的移動。手術(shù)機(jī)械臂具有6個自由活動度，可控制引導(dǎo)工具輔助骨科內(nèi)植物的植入。

1.2.2 手術(shù)方法 全麻后，取仰臥位，頭部中立。安裝Mayfield頭架固定患者頭部，如患者存在骨折脫位，調(diào)整頭架復(fù)位。手術(shù)開始時，將機(jī)器人罩上無菌套，移動并固定至患者頭側(cè)手術(shù)床旁合適位置，確保機(jī)械臂工作空間可達(dá)齒狀突節(jié)段。光學(xué)跟蹤相機(jī)擺放在患者頭端或尾端位置，根據(jù)術(shù)中導(dǎo)航需要，即時調(diào)整相機(jī)角度。將患者示蹤器固定于Mayfield頭架。3D C-arm(Siemens Medical Solutions, Erlangen, Germany)擺放在機(jī)器人同側(cè)，檢查C-arm運(yùn)行軌道與周圍環(huán)境和機(jī)器人無沖突后進(jìn)行正側(cè)位透視，確定機(jī)器人標(biāo)尺位于C-arm視野中央，進(jìn)行C-arm CT掃描。將C-arm掃描的數(shù)據(jù)傳輸至機(jī)器人工作站進(jìn)行標(biāo)記點(diǎn)自動配準(zhǔn)，并基于此數(shù)據(jù)規(guī)劃齒狀突螺釘路徑并設(shè)定螺釘規(guī)格(圖2)。路徑規(guī)劃完成后，機(jī)械臂系統(tǒng)主動運(yùn)行至規(guī)劃路徑，并進(jìn)行微調(diào)，保障手術(shù)誤差小于1 mm后發(fā)出提示。術(shù)者沿機(jī)械臂指示位置做2～3 cm皮膚切口，鈍性分離至骨面，將導(dǎo)向套筒插入直達(dá)入釘點(diǎn)骨面，使用電鉆打入導(dǎo)針，進(jìn)行C-arm透視，驗(yàn)證C2椎體基底部和齒狀突骨折端對位對線良好。在導(dǎo)針引導(dǎo)下將空心螺釘擰入，對骨折端加壓固定(圖3)。然后用生理鹽水反復(fù)沖洗，確認(rèn)無出血后，放罝引流管1根，縫合切口。

圖1 天璣骨科機(jī)器人 圖2 術(shù)中規(guī)劃影像 圖3 術(shù)中操作影像及術(shù)后CT影像確認(rèn)螺釘位置

1.3 觀察指標(biāo)

機(jī)器人輔助齒狀突螺釘內(nèi)固定術(shù)的安全性通過齒狀突螺釘置入準(zhǔn)確性和圍手術(shù)期并發(fā)癥進(jìn)行評價。單獨(dú)的影像科醫(yī)師通過術(shù)后CT評估齒狀突螺釘置釘準(zhǔn)確性，評估方法依據(jù)Neo等[16]對頸椎螺釘準(zhǔn)確性分級方法0級, 螺釘完全位于齒狀突內(nèi)；Ⅰ級, 螺釘侵犯齒狀突外層皮質(zhì)<2mm；Ⅱ級, 螺釘侵襲齒狀突外層皮質(zhì)≥ 2 mm 但< 4 mm；Ⅲ級, 螺釘侵襲齒狀突外層皮質(zhì)≥4 mm。分級時以CT上螺釘最大偏移距離為依據(jù)。術(shù)后3個月通過頸椎正側(cè)位X線片評估患者骨折骨性融合情況。如患者有殘留頸部癥狀或潛在的骨折不愈合可能，進(jìn)一步完善頸椎CT明確診斷。采用Smiley-Webster 量表[17]評估患者的臨床功能恢復(fù)情況。

2 結(jié)果

手術(shù)均順利完成，手術(shù)時間(從皮膚切口到切口縫合完成)120～240 min,(178.3±46.5)min。術(shù)中估計出血量20～50 ml,(36.7±15.8)ml。術(shù)后住院3～5 d，(4.3±0.9)d。均未發(fā)生圍手術(shù)期并發(fā)癥。9例共置入螺釘10枚，其中準(zhǔn)確性分級均為0級。術(shù)后3個月隨訪X線片顯示所有患者骨折愈合情況良好，無明顯骨折不愈合或硬化帶形成。9例Smiley-Webster量表情況見表1，7例優(yōu)，2例良。

表1 Smiley-Webster 量表[17]及患者分布情況

3 討論

對于Ⅱ型齒狀突骨折，頸前路齒狀突螺釘內(nèi)固定技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)即刻的骨折固定[18]，同時具有比外固定更高的融合率、更好的臨床效果[19]。相比后路C1～C2融合，前路齒狀突螺釘內(nèi)固定術(shù)可以保留正常C1～C2椎體間的旋轉(zhuǎn)活動[1]。然而，由于齒狀突獨(dú)特的解剖結(jié)構(gòu)和骨折后移位及骨折不穩(wěn)定增加置釘?shù)碾y度[11，18，20]，同時，齒狀突周圍的神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)也增加置釘?shù)奶魬?zhàn)性[21]。

相比傳統(tǒng)徒手透視引導(dǎo)下置釘技術(shù)，機(jī)器人輔助置釘技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)術(shù)中實(shí)時影像獲取和術(shù)中實(shí)際釘?shù)赖目梢暬u估，且可以降低術(shù)者操作過程中人為誤差[22]。機(jī)器人輔助置釘技術(shù)在脊柱其他部位置釘中已實(shí)現(xiàn)比徒手透視更高的精確度。Gao等[23]meta分析結(jié)果顯示，和徒手置釘相比，機(jī)器人椎弓根螺釘置釘評級達(dá)到A級(Gertzbein-Robbins分級)比例更高(RR=1.03, 95%CI=1.00～1.06,P=0.04)。Le等[24]報道在腰椎椎弓根螺釘置入中，機(jī)器人輔助螺釘臨床可接受率為95.3%，高于徒手透視輔助86.9%。本研究將機(jī)器人輔助技術(shù)應(yīng)用于頸前路齒狀突螺釘內(nèi)固定術(shù)，實(shí)現(xiàn)螺釘?shù)臏?zhǔn)確植入，且未發(fā)生圍手術(shù)期并發(fā)癥，表明機(jī)器人輔助技術(shù)在頸前路齒狀突螺釘植入中的安全性可以滿足臨床需求。

機(jī)器人輔助齒狀突螺釘內(nèi)固定術(shù)時間較長，主要考慮機(jī)器人手術(shù)需要一定的學(xué)習(xí)曲線，以及手術(shù)準(zhǔn)備、術(shù)中釘?shù)涝O(shè)計也需要花費(fèi)時間。在開展機(jī)器人輔助齒狀突螺釘內(nèi)固定術(shù)的過程中，我們的經(jīng)驗(yàn)如下。①術(shù)中有可能發(fā)生頸椎相對活動，引起導(dǎo)航影像和實(shí)際解剖結(jié)構(gòu)不匹配，因此，獲取術(shù)中影像前需要使用Mayfield頭架穩(wěn)定固定患者頭部，且患者示蹤器一般固定于Mayfield頭架上，同時注意避免術(shù)中影像獲取時C-arm觸碰Mayfield頭架或患者示蹤器。②獲取影像后避免暴力操作引起患者相對患者示蹤器位置變化，使解剖位置失準(zhǔn)。建議導(dǎo)針進(jìn)入的過程中間斷通過側(cè)位透視監(jiān)測，確保導(dǎo)針與實(shí)際釘?shù)赖钠ヅ?。③頸部軟組織張力過大會導(dǎo)致導(dǎo)針的側(cè)向應(yīng)力增加，產(chǎn)生誤差，因此，應(yīng)選擇合適的切口位置并進(jìn)行適當(dāng)?shù)能浗M織松解。④由于空心螺釘?shù)娜脶旤c(diǎn)位于C2椎體前下緣，局部皮質(zhì)骨較為堅(jiān)硬易發(fā)生導(dǎo)針尖端在骨面滑移，從而引起導(dǎo)針移位，這時可以先使用電鉆磨穿置釘點(diǎn)骨皮質(zhì)以降低導(dǎo)針尖端移位。⑤當(dāng)透視發(fā)現(xiàn)術(shù)中設(shè)計釘?shù)琅c實(shí)際釘?shù)牢恢貌黄ヅ洌嘤捎诨颊吲c患者示蹤器相對位置發(fā)生改變引起，需要重新調(diào)整固定示蹤器位置，重新獲取術(shù)中三維影像并再次注冊機(jī)器人。

在機(jī)器人輔助頸前路齒狀突螺釘內(nèi)固定過程中，規(guī)范的術(shù)中操作、對誤差原因的判斷和處理對手術(shù)結(jié)果有重要影響。本研究顯示骨科機(jī)器人輔助頸前路齒狀突螺釘內(nèi)固定技術(shù)的初步臨床結(jié)果，同時總結(jié)該技術(shù)的手術(shù)技巧和經(jīng)驗(yàn)。在隨后研究中，我們將完成較大樣本前瞻性隨機(jī)對照研究，以明確在頸前路齒狀突螺釘置釘方面，機(jī)器人輔助技術(shù)相對徒手透視輔助技術(shù)的優(yōu)勢。

總之，我們認(rèn)為骨科機(jī)器人輔助頸椎前路齒狀突螺釘內(nèi)固定術(shù)可以滿足臨床安全性和有效性的要求，可以作為Ⅱ型齒狀突骨折的手術(shù)方法。