引用本文： 李亭, 張偉, 胡豇, 李寧濤, 劉從迪, 肖霖, 王飛. 機器人輔助微創手術與非手術治療在胸腰椎損傷分類與嚴重度評分 4 分胸腰椎骨折患者中的臨床療效研究. 華西醫學, 2022, 37(10): 1460-1464. doi: 10.7507/1002-0179.202109023 復制
由于胸腰段在生物力學上的相對薄弱，75%～90% 的脊柱骨折發生在胸腰椎，且由于胸椎段椎管較窄，其神經功能缺損的發生率在 21%～40%[1-2]。2005 年 Vaccaro 等[3]首次提出胸腰椎損傷分類與嚴重度評分（Thoracolumbar Injury Classification and Severity Score，TLICS），目前對于 TLICS 4 分的骨折患者，保守治療和手術治療都是可以選擇的治療方案[4]。在此之前，由于胸腰段椎弓根較為狹窄，傳統開放螺釘內固定手術治療創傷大，失敗率高[5-6]。近年來，骨科手術機器人的應用越來越廣泛，手術安全性及準確性顯著提高，創傷更小，更加有利于患者的預后[7]。但目前針對 TLICS 4 分的患者行骨科機器人輔助螺釘置入對胸腰椎骨折的臨床分析尚少。本研究回顧性分析了 2019 年 1 月－2021 年 1 月四川省醫學科學院·四川省人民醫院收治的 38 例 TLICS 4 分的胸腰椎骨折患者，其中 18 例采用天璣骨科機器人輔助置釘，20 例采用保守治療。我們對兩種手術療效進行分析，探討面對 TLICS 4 分胸腰椎骨折，機器人輔助螺釘置入的臨床療效。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
回顧性收集四川省醫學科學院·四川省人民醫院 2019 年 1 月－2021 年 1 月采用機器人輔助置釘治療或保守治療的胸腰椎骨折患者的病歷資料，共 38 例患者符合選擇標準納入研究。納入標準：① TLICS 4 分；② MRI 提示新鮮的單節段胸腰段椎體骨折（胸 11-腰 2）；③ 無明顯神經功能障礙。排除標準：① 椎弓根嚴重變異；② 嚴重心肺功能障礙及無法耐受手術者；③ 采用未使用機器人輔助的手術治療者。本研究經四川省人民醫院·四川省醫學科學院醫學倫理委員會審查通過［編號：倫審（研）2019 年第 298 號］。
1.2 治療方法
患者治療方法的選擇依據醫患溝通結果，其中 18 例采用機器人輔助置釘治療（機器人組），20 例采用傳統保守治療（非手術組）。
1.2.1 機器人組
使用中國第 3 代天智航骨科手術導航定位機器人“天璣”Tirobot（北京天智航醫療科技股份有限公司）及 SextantⅡ微創椎弓根釘棒系統（美國美敦力公司）進行機器人輔助復位內固定。患者術前均行 X 線、CT 和 MRI 檢查，全身麻醉后取俯臥位，術前先通過 X 線透視定位每個手術節段，并做好相應的標記，常規消毒鋪巾。無菌塑料外罩保護，放置于主刀醫師對側，確保機器人手臂移動范圍覆蓋整個手術區域，紅外線立體相機放置于患者頭端。安裝示蹤器及機器人連接組件，用 C 臂 X 線機采集手術節段圖像，并進行圖像配準。圖像采集和配準完成后，在機器人主機上進行術中各椎弓根螺釘放置的設計及規劃，包括螺釘長度、直徑、入針點及置入角度的設定，全部螺釘規劃結束后再次從冠狀面、矢狀面、水平面以及三維透視角度確定螺釘位置。規劃完成后，通過主機啟動機械臂移位，按照規劃將導向器對準所需穿刺的椎弓根軸線。使用剝離子或血管鉗向外逐層輕柔拉開肌肉軟組織，并插入帶齒二級套筒，至進針點骨質表面，打入定位針。胸椎進針點骨質表面光滑，并且坡度較大，克氏針容易打滑偏離角度，必要時在采集數據前磨鉆打磨進針點骨皮質。全部導針置入完成后 C 臂 X 線機正側位透視確認導針位置，X 線透視確認螺釘位置滿意，安裝連接棒撐開復位并矯正畸形，用同種異體骨進行固定節段椎板上植骨。手術完成后用生理鹽水徹底沖洗創口，放置引流管，逐層縫合切口。術后第 3 天可拔出引流條，可帶支具下床活動，術后常規使用非甾體類抗炎鎮痛藥。出院后每隔 3 d 換藥，術后 14 d 拆線，出院后 3、6 個月通過電話及門診隨訪患者。
1.2.2 非手術組
患者在確診為胸腰椎骨折后取合適體位復位，并保持絕對臥床休息，在骨折處墊腰，按需使用非甾體類抗炎鎮痛藥。絕對臥床 1～2 個月后遵醫囑配合支具保護下地活動。出院后建議 3 個月內禁止彎腰或身體負重等。非手術治療患者出院后 3、6 個月通過電話及門診隨訪。
1.3 觀察指標
觀察并比較兩組患者住院時間、臥床時間及住院期間并發癥，入院時、出院時及出院后 3、6 個月時評價患者疼痛視覺模擬評分法（Visual Analogue Scale，VAS）評分，出院后 3、6 個月時評價患者 Oswestry 功能障礙指數（Oswestry Disability Index，ODI）評分。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 20.0 軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差表示，組間年齡、體質量指數、住院時間、臥床時間的比較采用獨立樣本 t 檢驗（方差不齊時采用 t’ 檢驗）；VAS 評分、ODI 評分為多時間點觀測資料，采用兩因素重復測量方差分析，組間兩兩比較采用 LSD 法。性別及傷椎節段為計數資料，采用例數表示，組間比較采用 Fisher 確切概率法。所有統計分析均采用雙側檢驗，檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 患者一般資料
兩組患者年齡、性別構成、體質量指數、傷椎節段分布比較，差異均無統計學意義（P>0.05），見表1。
表1
兩組患者一般資料及住院時間、臥床時間比較
2.2 患者治療及隨訪情況
機器人組所有患者手術順利完成。兩組住院期間均未出現嚴重肺部或尿路感染，無腦脊液漏、神經損傷、切口感染等并發癥。兩組住院時間差異無統計學意義（P>0.05），但機器人組臥床時間短于非手術組（P<0.05），見表1。兩組所有患者均獲得隨訪，隨訪時間 6～20 個月，平均 12 個月。
2.3 兩組 VAS 評分及 ODI 評分比較
球形檢驗結果顯示，VAS 評分及 ODI 評分數據均滿足球對稱假設（P>0.05），可采用兩因素重復測量方差分析，結果顯示，VAS 評分及 ODI 評分的時間效應、組別效應以及交互效應均有統計學意義（P<0.05）。由于交互效應有統計學意義，進一步采用 LSD 法進行單獨效應的分析發現：① VAS 評分：組內不同時間點比較顯示，兩組出院時、出院后 3 個月時及出院后 6 個月時的 VAS 評分均低于同組入院時（P<0.05），且隨著時間的推移而逐步降低，出院后 6 個月時評分最低（P<0.05）；同一時間點組間比較顯示，入院時兩組間 VAS 評分差異無統計學意義（P>0.05），在出院時、出院后 3 個月時及出院后 6 個月時機器人組的 VAS 評分均低于非手術組（P<0.05）。② ODI 評分：組內不同時間點比較顯示，兩組出院后 6 個月時的 ODI 評分較同組出院后 3 個月時均有顯著減少（P<0.05）；同一時間點組間比較顯示，在出院后 3、6 個月時機器人組的 ODI 評分均低于非手術組（P<0.05）。見表2、3。
表2
兩組不同時間 VAS 評分比較
表3
兩組不同時間 ODI 評分比較
3 討論
椎體骨折最常發生于脊柱的胸中段和胸腰段，胸腰段爆發性骨折占比高達 17%[8-9]。胸腰段損傷 TLICS 評分系統是從神經功能、后縱韌帶復合體損傷程度及其骨折類型進行評分。研究表明，使用 TLICS 評分系統評價胸腰椎骨折是安全的，特別是在神經功能的保存或改善方面，因此它被廣泛應用于臨床[4, 10-11]。目前認為，TLICS≤3 分的患者可以選擇保守治療方案，而 TLICS≥5 分的患者應該選擇手術治療[12-14]。但是對于 TLICS=4 分的胸腰椎骨折患者，手術治療和保守治療都是可以選擇的方案，并且尚未有明顯的定論[15-16]。2018 年 Nataraj 等[17]的一項單中心回顧性研究表明，開放式手術與非手術治療的患者在末次隨訪時疼痛評分沒有明顯差異。Mohamadi 等[18]的一項隨機單盲研究顯示，傳統開放手術治療可明顯減輕疼痛，然而在平均住院時間上傳統手術治療并不優于保守治療，并且此研究中開放手術治療有著更多的并發癥。對于胸腰段 TLICS=4 分的患者，治療的爭議性主要來源于后縱韌帶復合體損傷的情況，2 項系統評價表明，對于沒有神經功能損害的胸腰段爆裂性骨折，手術與保守治療都是可行的[19-20]。然而傳統后路切開復位椎弓根螺釘內固定存在手術創傷大、并發癥多及術后恢復慢等缺點[21]，所以在面對 TLICS=4 分的胸腰椎骨折這樣一個“灰色地帶”時[22-23]，選擇更加精確、快速、創傷小的治療或許能夠得到更好的效果。
目前骨科手術機器人在脊柱外科領域的應用越來越廣泛，通過設計最佳的進針點、角度及深度，手術安全性及置釘準確度得到顯著提高[24]。有 meta 分析已經證明，機器人輔助下的手術治療相比于傳統開放式手術治療有著明顯的優勢，更加安全、穩定、快捷，并且機器人輔助手術能更好地減少手術并發癥[25-27]。王飛等[28]的研究也得出相同的結論。本研究結果也表明，機器人組與非手術組在住院時間差異上無統計學意義（P>0.05），但是出院時以及出院后 3、6 個月時機器人組比非手術組 VAS 疼痛評分更低（P<0.05）。這是因為機器人輔助釘棒內固定系統在傷后早期提供了有效的穩定性，同時由于術后患者早期下床活動，有利于傷椎周圍的炎癥反應的吸收，所以術后疼痛明顯減退。有研究表明經皮內固定患者術后第 1 周疼痛水平即顯著下降[29]。相同的，在出院后 3、6 個月時的 ODI 評分上，機器人組明顯低于非手術組（P<0.05）。分析原因，機器人輔助手術能夠實現有效的早期穩定性及椎體高度和局部后凸的恢復，從而更好地恢復腰椎功能，降低 ODI 評分；而保守治療患者骨折未矯正，容易導致一定的后凸畸形。Cimatti 等[30]的研究也顯示，在早期治療中，手術治療能更好地預防畸形。因此我們可以認為，面對胸腰段 TLICS 4 分的患者，機器人輔助下的微創手術能夠更早地減輕患者的疼痛，在治療早期給予患者更好的“體驗感”。
綜上所述，機器人輔助下微創手術治療胸腰段 TLICS 4 分的患者早期療效優于非手術治療。但是在面對治療方案的選擇時，我們還應考慮患者的經濟情況，以及患者長期臥床而導致臥床相關并發癥的發生，所以臨床醫生應綜合多種因素來選擇治療方案。由于本研究納入病例數較少，隨訪時間較短，關于機器人輔助下微創手術治療胸腰段 TLICS 4 分患者的臨床療效仍有待進一步觀察與總結。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
由于胸腰段在生物力學上的相對薄弱，75%～90% 的脊柱骨折發生在胸腰椎，且由于胸椎段椎管較窄，其神經功能缺損的發生率在 21%～40%[1-2]。2005 年 Vaccaro 等[3]首次提出胸腰椎損傷分類與嚴重度評分（Thoracolumbar Injury Classification and Severity Score，TLICS），目前對于 TLICS 4 分的骨折患者，保守治療和手術治療都是可以選擇的治療方案[4]。在此之前，由于胸腰段椎弓根較為狹窄，傳統開放螺釘內固定手術治療創傷大，失敗率高[5-6]。近年來，骨科手術機器人的應用越來越廣泛，手術安全性及準確性顯著提高，創傷更小，更加有利于患者的預后[7]。但目前針對 TLICS 4 分的患者行骨科機器人輔助螺釘置入對胸腰椎骨折的臨床分析尚少。本研究回顧性分析了 2019 年 1 月－2021 年 1 月四川省醫學科學院·四川省人民醫院收治的 38 例 TLICS 4 分的胸腰椎骨折患者，其中 18 例采用天璣骨科機器人輔助置釘，20 例采用保守治療。我們對兩種手術療效進行分析，探討面對 TLICS 4 分胸腰椎骨折，機器人輔助螺釘置入的臨床療效。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
回顧性收集四川省醫學科學院·四川省人民醫院 2019 年 1 月－2021 年 1 月采用機器人輔助置釘治療或保守治療的胸腰椎骨折患者的病歷資料，共 38 例患者符合選擇標準納入研究。納入標準：① TLICS 4 分；② MRI 提示新鮮的單節段胸腰段椎體骨折（胸 11-腰 2）；③ 無明顯神經功能障礙。排除標準：① 椎弓根嚴重變異；② 嚴重心肺功能障礙及無法耐受手術者；③ 采用未使用機器人輔助的手術治療者。本研究經四川省人民醫院·四川省醫學科學院醫學倫理委員會審查通過［編號：倫審（研）2019 年第 298 號］。
1.2 治療方法
患者治療方法的選擇依據醫患溝通結果，其中 18 例采用機器人輔助置釘治療（機器人組），20 例采用傳統保守治療（非手術組）。
1.2.1 機器人組
使用中國第 3 代天智航骨科手術導航定位機器人“天璣”Tirobot（北京天智航醫療科技股份有限公司）及 SextantⅡ微創椎弓根釘棒系統（美國美敦力公司）進行機器人輔助復位內固定。患者術前均行 X 線、CT 和 MRI 檢查，全身麻醉后取俯臥位，術前先通過 X 線透視定位每個手術節段，并做好相應的標記，常規消毒鋪巾。無菌塑料外罩保護，放置于主刀醫師對側，確保機器人手臂移動范圍覆蓋整個手術區域，紅外線立體相機放置于患者頭端。安裝示蹤器及機器人連接組件，用 C 臂 X 線機采集手術節段圖像，并進行圖像配準。圖像采集和配準完成后，在機器人主機上進行術中各椎弓根螺釘放置的設計及規劃，包括螺釘長度、直徑、入針點及置入角度的設定，全部螺釘規劃結束后再次從冠狀面、矢狀面、水平面以及三維透視角度確定螺釘位置。規劃完成后，通過主機啟動機械臂移位，按照規劃將導向器對準所需穿刺的椎弓根軸線。使用剝離子或血管鉗向外逐層輕柔拉開肌肉軟組織，并插入帶齒二級套筒，至進針點骨質表面，打入定位針。胸椎進針點骨質表面光滑，并且坡度較大，克氏針容易打滑偏離角度，必要時在采集數據前磨鉆打磨進針點骨皮質。全部導針置入完成后 C 臂 X 線機正側位透視確認導針位置，X 線透視確認螺釘位置滿意，安裝連接棒撐開復位并矯正畸形，用同種異體骨進行固定節段椎板上植骨。手術完成后用生理鹽水徹底沖洗創口，放置引流管，逐層縫合切口。術后第 3 天可拔出引流條，可帶支具下床活動，術后常規使用非甾體類抗炎鎮痛藥。出院后每隔 3 d 換藥，術后 14 d 拆線，出院后 3、6 個月通過電話及門診隨訪患者。
1.2.2 非手術組
患者在確診為胸腰椎骨折后取合適體位復位，并保持絕對臥床休息，在骨折處墊腰，按需使用非甾體類抗炎鎮痛藥。絕對臥床 1～2 個月后遵醫囑配合支具保護下地活動。出院后建議 3 個月內禁止彎腰或身體負重等。非手術治療患者出院后 3、6 個月通過電話及門診隨訪。
1.3 觀察指標
觀察并比較兩組患者住院時間、臥床時間及住院期間并發癥，入院時、出院時及出院后 3、6 個月時評價患者疼痛視覺模擬評分法（Visual Analogue Scale，VAS）評分，出院后 3、6 個月時評價患者 Oswestry 功能障礙指數（Oswestry Disability Index，ODI）評分。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 20.0 軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差表示，組間年齡、體質量指數、住院時間、臥床時間的比較采用獨立樣本 t 檢驗（方差不齊時采用 t’ 檢驗）；VAS 評分、ODI 評分為多時間點觀測資料，采用兩因素重復測量方差分析，組間兩兩比較采用 LSD 法。性別及傷椎節段為計數資料，采用例數表示，組間比較采用 Fisher 確切概率法。所有統計分析均采用雙側檢驗，檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 患者一般資料
兩組患者年齡、性別構成、體質量指數、傷椎節段分布比較，差異均無統計學意義（P>0.05），見表1。
表1
兩組患者一般資料及住院時間、臥床時間比較
2.2 患者治療及隨訪情況
機器人組所有患者手術順利完成。兩組住院期間均未出現嚴重肺部或尿路感染，無腦脊液漏、神經損傷、切口感染等并發癥。兩組住院時間差異無統計學意義（P>0.05），但機器人組臥床時間短于非手術組（P<0.05），見表1。兩組所有患者均獲得隨訪，隨訪時間 6～20 個月，平均 12 個月。
2.3 兩組 VAS 評分及 ODI 評分比較
球形檢驗結果顯示，VAS 評分及 ODI 評分數據均滿足球對稱假設（P>0.05），可采用兩因素重復測量方差分析，結果顯示，VAS 評分及 ODI 評分的時間效應、組別效應以及交互效應均有統計學意義（P<0.05）。由于交互效應有統計學意義，進一步采用 LSD 法進行單獨效應的分析發現：① VAS 評分：組內不同時間點比較顯示，兩組出院時、出院后 3 個月時及出院后 6 個月時的 VAS 評分均低于同組入院時（P<0.05），且隨著時間的推移而逐步降低，出院后 6 個月時評分最低（P<0.05）；同一時間點組間比較顯示，入院時兩組間 VAS 評分差異無統計學意義（P>0.05），在出院時、出院后 3 個月時及出院后 6 個月時機器人組的 VAS 評分均低于非手術組（P<0.05）。② ODI 評分：組內不同時間點比較顯示，兩組出院后 6 個月時的 ODI 評分較同組出院后 3 個月時均有顯著減少（P<0.05）；同一時間點組間比較顯示，在出院后 3、6 個月時機器人組的 ODI 評分均低于非手術組（P<0.05）。見表2、3。
表2
兩組不同時間 VAS 評分比較
表3
兩組不同時間 ODI 評分比較
3 討論
椎體骨折最常發生于脊柱的胸中段和胸腰段，胸腰段爆發性骨折占比高達 17%[8-9]。胸腰段損傷 TLICS 評分系統是從神經功能、后縱韌帶復合體損傷程度及其骨折類型進行評分。研究表明，使用 TLICS 評分系統評價胸腰椎骨折是安全的，特別是在神經功能的保存或改善方面，因此它被廣泛應用于臨床[4, 10-11]。目前認為，TLICS≤3 分的患者可以選擇保守治療方案，而 TLICS≥5 分的患者應該選擇手術治療[12-14]。但是對于 TLICS=4 分的胸腰椎骨折患者，手術治療和保守治療都是可以選擇的方案，并且尚未有明顯的定論[15-16]。2018 年 Nataraj 等[17]的一項單中心回顧性研究表明，開放式手術與非手術治療的患者在末次隨訪時疼痛評分沒有明顯差異。Mohamadi 等[18]的一項隨機單盲研究顯示，傳統開放手術治療可明顯減輕疼痛，然而在平均住院時間上傳統手術治療并不優于保守治療，并且此研究中開放手術治療有著更多的并發癥。對于胸腰段 TLICS=4 分的患者，治療的爭議性主要來源于后縱韌帶復合體損傷的情況，2 項系統評價表明，對于沒有神經功能損害的胸腰段爆裂性骨折，手術與保守治療都是可行的[19-20]。然而傳統后路切開復位椎弓根螺釘內固定存在手術創傷大、并發癥多及術后恢復慢等缺點[21]，所以在面對 TLICS=4 分的胸腰椎骨折這樣一個“灰色地帶”時[22-23]，選擇更加精確、快速、創傷小的治療或許能夠得到更好的效果。
目前骨科手術機器人在脊柱外科領域的應用越來越廣泛，通過設計最佳的進針點、角度及深度，手術安全性及置釘準確度得到顯著提高[24]。有 meta 分析已經證明，機器人輔助下的手術治療相比于傳統開放式手術治療有著明顯的優勢，更加安全、穩定、快捷，并且機器人輔助手術能更好地減少手術并發癥[25-27]。王飛等[28]的研究也得出相同的結論。本研究結果也表明，機器人組與非手術組在住院時間差異上無統計學意義（P>0.05），但是出院時以及出院后 3、6 個月時機器人組比非手術組 VAS 疼痛評分更低（P<0.05）。這是因為機器人輔助釘棒內固定系統在傷后早期提供了有效的穩定性，同時由于術后患者早期下床活動，有利于傷椎周圍的炎癥反應的吸收，所以術后疼痛明顯減退。有研究表明經皮內固定患者術后第 1 周疼痛水平即顯著下降[29]。相同的，在出院后 3、6 個月時的 ODI 評分上，機器人組明顯低于非手術組（P<0.05）。分析原因，機器人輔助手術能夠實現有效的早期穩定性及椎體高度和局部后凸的恢復，從而更好地恢復腰椎功能，降低 ODI 評分；而保守治療患者骨折未矯正，容易導致一定的后凸畸形。Cimatti 等[30]的研究也顯示，在早期治療中，手術治療能更好地預防畸形。因此我們可以認為，面對胸腰段 TLICS 4 分的患者，機器人輔助下的微創手術能夠更早地減輕患者的疼痛，在治療早期給予患者更好的“體驗感”。
綜上所述，機器人輔助下微創手術治療胸腰段 TLICS 4 分的患者早期療效優于非手術治療。但是在面對治療方案的選擇時，我們還應考慮患者的經濟情況，以及患者長期臥床而導致臥床相關并發癥的發生，所以臨床醫生應綜合多種因素來選擇治療方案。由于本研究納入病例數較少，隨訪時間較短，關于機器人輔助下微創手術治療胸腰段 TLICS 4 分患者的臨床療效仍有待進一步觀察與總結。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
