引用本文： 左康康, 覃巍, 郭青, 帕拉提·阿巴拜克力, 喬培柳, 沈明荃, 銀樂樂, 潘奇林, 徐小雄. 電磁導航交鎖髓內釘遠端鎖釘技術治療股骨干骨折的初步應用. 中國修復重建外科雜志, 2014, 28(10): 1204-1207. doi: 10.7507/1002-1892.20140261 復制
目前，帶鎖髓內釘已成為治療股骨干骨折的金標準，國內多采用機械瞄準器或徒手遠端鎖釘植入，存在鎖釘易出現偏差、C臂X線機透視下鎖釘使醫患雙方接受大量輻射等缺點[1]，遠端鎖釘手術對于骨科醫生仍是一個挑戰[2-3]。2012年5月有文獻[4-5]報道，將一種新型電磁三維立體導航下交鎖髓內釘裝置開始應用于下肢長骨干骨折，相關臨床效果滿意；目前國內剛開始應用此項技術。2012年7月－2013年10月，我院采用電磁導航交鎖髓內釘遠端鎖釘技術治療股骨干骨折53例，取得了滿意的初步療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
排除良性腫瘤病理性骨折、惡性轉移性腫瘤病理性骨折、老年嚴重骨質疏松者、隨訪資料不全者。本組男40例，女13例；年齡16～52歲，平均38.3歲。左側24例，右側29例。致傷原因：交通事故傷28例，高處墜落傷11例，摔傷7例，擠壓傷4例，其他傷3例。開放骨折3例，均為GustiloⅠ度損傷；閉合骨折50例。骨折位于股骨上段17例，中段29例，下段7例。骨折按Winquist分型：Ⅰ型7例，Ⅱ型8例，Ⅲ型22例，Ⅳ型16例；按AO分型：32-A型18例，32-B型28例，32-C型7例。合并顱腦損傷3例，血氣胸及胸腔積液5例，脾挫傷1例，骨盆骨折2例。受傷至手術時間3～11 d，平均5 d。
1.2 手術方法
1.2.1 設備和器械
導航系統采用TRIGEN神槍手系統（Smith & Nephew公司，美國）。主要由3部分組成：①顯示器：三維動畫顯示髓內釘和瞄準器的位置；②雙圓準心：雙圓準心重合標志最佳鎖釘位置；③瞄準器：無X線輻射的圓盤狀瞄準器，可根據顯示器動畫調整鉆孔位置和角度。見圖 1。
圖1
TRIGEN神槍手系統1：顯示器2：雙圓準心3：瞄準器?圖 2??電磁導航技術輔助手術流程???探針插入髓內釘至主釘對應長度并固定???根據顯示器動畫，將瞄準器尖端刺入骨面???微調瞄準器方向至雙圓準心重合時鉆孔打入螺釘?#160;?圖 3??患者，男，32歲，右股骨干骨折行電磁導航下髓內釘固定正側位X線片???術前骨折端成角、分離移位、骨硬化???術后2個月骨折線模糊，有骨痂形成???術后8個月骨折愈合
Figure1.
TRIGEN sureshot system 1: Screen 2: Double circle quasi heart 3: Sighting device ?Fig.2 ?Electromagnetic?navigation?operation?process ??A probe was inserted into the?intramedullary nail?until??the same?length to scales?and?was fixed ??According to the? screen?animation, a tip will?pierce the surface ??Sight?direction?was adjusted to?double circle?coincidence when?drilling into the?screw ?Fig.3 ?Anteroposterior and lateral X-ray films of a 32-year-old male patient with right femoral?shaft fracture undergoing??intramedullary nail fixation under electromagnetic navigation ??Preoperative?views, showing?fracture angular deformity, displacement, and ?bone sclerosis ??At 2 months after operation, showing unclear fracture lines and bone callus formation ??At 8 months after operation, ?showing fracture healing
1.2.2 手術方法
患者于持續硬膜外麻醉下取健側臥位，常規大粗隆手術入路，打開髓腔。根據術前X線片和術中測深選擇長度、直徑合適的髓內釘。體外測試導航系統，檢驗遠端鎖釘瞄準器的精度：將探針通過主釘末端的阻擋裝置插入髓內釘至深度與選定的主釘長度一致，將盤狀瞄準器對準髓內釘遠端第1孔，可見顯示器上紅綠雙圓準心重合，從而確定設備精度。將髓內釘打入髓腔，骨折復位。使用導航系統進行遠端鎖釘，將探針插入髓內釘至主釘同樣長度并固定（圖 2a）；觀察顯示器上雙圓準心落在主釘孔內后，先在遠端鎖釘處行股外側皮膚小切口，將瞄準器尖端刺入骨面（圖 2b），再微調瞄準器方向至顯示器上紅綠雙圓準心重合，此時鉆孔打入螺釘（圖 2c）；同樣方法打通遠端第2孔，分別鎖釘。近端鎖釘采用近端機械瞄準器鎖緊螺釘，韌帶修復。傷口縫合，術畢。
1.3 術后處理及療效評價
術后常規“三抗”治療，第2天開始股四頭肌等長、等張收縮鍛煉，3～7 d開始被動關節功能鍛煉，7 d后可床上自主訓練患膝、髖關節伸屈運動；2周拆線后扶雙拐下床活動，患肢部分負重10～15 kg；待X線片顯示骨痂生長明顯后逐步完全負重行走。
術后每隔1個月復查1次，檢查臨床癥狀及關節活動，攝X線片觀察骨折愈合情況。術后8個月采用Lysholm評分[6]評價功能恢復情況。
2 結果
本組53例交鎖髓內釘的遠端鎖釘均在電磁導航下完成，無鎖釘失敗，遠端鎖釘一次成功率達100%；鎖釘時間5.0～9.5 min，平均7.0 min。術后患者切口均Ⅰ期愈合，無皮膚壞死、感染、竇道形成等術后早期并發癥發生。53例均獲隨訪，隨訪時間5～12個月，平均9個月。1例出現臀部疼痛、臀中肌肌力減弱，取出髓內釘后癥狀消失。隨訪期間無斷釘、退釘、感染、再骨折、外展肌無力、異位骨化等并發癥發生。骨折均獲臨床愈合，愈合時間8～22周，平均14.5周。術后8個月隨訪49例患者，Lysholm評分獲優44例，良4例，可1例，優良率98%。見圖 3。
3 討論
3.1 電磁導航的工作原理
目前，術中實時三維導航技術已廣泛應用于脊柱和關節手術，近期療效較好[7-8]。而應用于四肢長骨干骨折內固定術尚未普及，國內多數長骨干髓內釘均采用機械瞄準器設計，常造成伸肌裝置粘連影響膝關節活動[9-12]。電磁導航利用電磁場發生器、探針插入釘子和虛擬成像技術于一體，每個電磁產生的線圈定義1個空間方向，3個線圈確定3個空間方向，再根據已知的相對位置關系即可確定目標的空間位置[13]。電磁導航系統定位精度較高，屬于非接觸式定位。
3.2 電磁導航髓內釘的優點
機械瞄準器的限位桿位于髕骨上緣上2 cm，操作時會損傷股四頭肌肌腱、髕上囊及其深面的脂肪墊，而髕上囊與膝關節腔多相通，易造成膝關節腔積血及脂肪墊液化，繼發股四頭肌腱粘連、滑動消失，限制了膝關節活動[14]；且該定位桿僅可矯正矢狀面的前后移位，對于額狀面的左右移位難以矯正。相關文獻報道機械瞄準器遠端鎖釘失敗率為8%～29.1%[15-16]。機械瞄準器或徒手鎖釘法往往在C臂X線機反復透視下進行，增加了醫患雙方的X線輻射，文獻報道手術輻射暴露時間為2～29 s，平均18.29 s；且徒手鎖釘法遠端鎖釘時間為9～27 min，平均18.35 min[17]。而電磁導航系統是一個三維立體空間虛擬實時成像系統，動畫顯示器為遠端鎖釘提供了實時的雙環定位，靈敏度高，術中不受患者體位、主釘形變、髓內旋轉角度的影響，打孔瞄準過程簡便。本組遠端鎖釘一次成功率達100%；無需術中常規使用C臂X線機透視，有效避免了醫患雙方X線輻射；遠端鎖釘時間5.0～9.5 min，平均7.0 min，大大減少了手術時間，降低了手術麻醉和相關感染風險。
3.3 操作要點及注意事項
本組患者未出現感染、皮膚壞死、竇道形成、骨延遲愈合與不愈合、髓內釘及鎖釘斷裂、畸形愈合、外展肌無力、異位骨化等并發癥。1例出現髖部疼痛，可能與髓內釘尾端過長或術中切開臀中肌腱有關。由于術區形成電磁場，瞄準器和探針間的任何金屬物體均可干擾其準確性[18]，相關報道有少許失敗率[19]，但本組尚未出現。此外，產生的磁場是否會干擾起搏器的操作，目前尚未見報道。從術前定位探針插入髓內釘深度到瞄準雙圓準心重合鎖釘，任何步驟差錯均會降低電磁導航系統的準確性，造成鎖釘困難。通過本組治療，我們有如下體會：①術前體外檢驗該系統準確性，可減少器械本身引起的誤差。②插入髓內釘的探針長度必須精確且固定牢固，否則易致定位不準確；務必根據髓內釘選用正確的探頭及插入深度。③定位準確后，瞄準器的尖端務必使勁頂入骨皮質，避免軟組織及骨膜對齒狀鉆套頭的干擾滑移。④電鉆頭需鋒利，鉆孔時需握穩并用力均勻，不能使鉆頭在骨面上滑動，我們認為遠端鎖釘時由1人左右手配合操作為宜。
綜上述，電磁導航通過電磁場定位，創傷小、操作簡便、定位準確、節省時間，有效解決了閉合復位帶鎖髓內釘治療股骨干骨折遠端鎖釘植入難的問題，且有效擺脫了對C臂X線機透視的依賴[20]。但本研究也存在樣本量較少及隨訪時間較短的問題，還需進一步行大樣本臨床試驗及遠期隨訪驗證。另外，此導航系統需要對器械進行良好保養，且術區應盡量避免其他金屬器械干擾，還要求術者有一定手術經驗和技巧，這需要臨床醫生接受一定培訓。
目前，帶鎖髓內釘已成為治療股骨干骨折的金標準，國內多采用機械瞄準器或徒手遠端鎖釘植入，存在鎖釘易出現偏差、C臂X線機透視下鎖釘使醫患雙方接受大量輻射等缺點[1]，遠端鎖釘手術對于骨科醫生仍是一個挑戰[2-3]。2012年5月有文獻[4-5]報道，將一種新型電磁三維立體導航下交鎖髓內釘裝置開始應用于下肢長骨干骨折，相關臨床效果滿意；目前國內剛開始應用此項技術。2012年7月－2013年10月，我院采用電磁導航交鎖髓內釘遠端鎖釘技術治療股骨干骨折53例，取得了滿意的初步療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
排除良性腫瘤病理性骨折、惡性轉移性腫瘤病理性骨折、老年嚴重骨質疏松者、隨訪資料不全者。本組男40例，女13例；年齡16～52歲，平均38.3歲。左側24例，右側29例。致傷原因：交通事故傷28例，高處墜落傷11例，摔傷7例，擠壓傷4例，其他傷3例。開放骨折3例，均為GustiloⅠ度損傷；閉合骨折50例。骨折位于股骨上段17例，中段29例，下段7例。骨折按Winquist分型：Ⅰ型7例，Ⅱ型8例，Ⅲ型22例，Ⅳ型16例；按AO分型：32-A型18例，32-B型28例，32-C型7例。合并顱腦損傷3例，血氣胸及胸腔積液5例，脾挫傷1例，骨盆骨折2例。受傷至手術時間3～11 d，平均5 d。
1.2 手術方法
1.2.1 設備和器械
導航系統采用TRIGEN神槍手系統（Smith & Nephew公司，美國）。主要由3部分組成：①顯示器：三維動畫顯示髓內釘和瞄準器的位置；②雙圓準心：雙圓準心重合標志最佳鎖釘位置；③瞄準器：無X線輻射的圓盤狀瞄準器，可根據顯示器動畫調整鉆孔位置和角度。見圖 1。
圖1
TRIGEN神槍手系統1：顯示器2：雙圓準心3：瞄準器?圖 2??電磁導航技術輔助手術流程???探針插入髓內釘至主釘對應長度并固定???根據顯示器動畫，將瞄準器尖端刺入骨面???微調瞄準器方向至雙圓準心重合時鉆孔打入螺釘?#160;?圖 3??患者，男，32歲，右股骨干骨折行電磁導航下髓內釘固定正側位X線片???術前骨折端成角、分離移位、骨硬化???術后2個月骨折線模糊，有骨痂形成???術后8個月骨折愈合
Figure1.
TRIGEN sureshot system 1: Screen 2: Double circle quasi heart 3: Sighting device ?Fig.2 ?Electromagnetic?navigation?operation?process ??A probe was inserted into the?intramedullary nail?until??the same?length to scales?and?was fixed ??According to the? screen?animation, a tip will?pierce the surface ??Sight?direction?was adjusted to?double circle?coincidence when?drilling into the?screw ?Fig.3 ?Anteroposterior and lateral X-ray films of a 32-year-old male patient with right femoral?shaft fracture undergoing??intramedullary nail fixation under electromagnetic navigation ??Preoperative?views, showing?fracture angular deformity, displacement, and ?bone sclerosis ??At 2 months after operation, showing unclear fracture lines and bone callus formation ??At 8 months after operation, ?showing fracture healing
1.2.2 手術方法
患者于持續硬膜外麻醉下取健側臥位，常規大粗隆手術入路，打開髓腔。根據術前X線片和術中測深選擇長度、直徑合適的髓內釘。體外測試導航系統，檢驗遠端鎖釘瞄準器的精度：將探針通過主釘末端的阻擋裝置插入髓內釘至深度與選定的主釘長度一致，將盤狀瞄準器對準髓內釘遠端第1孔，可見顯示器上紅綠雙圓準心重合，從而確定設備精度。將髓內釘打入髓腔，骨折復位。使用導航系統進行遠端鎖釘，將探針插入髓內釘至主釘同樣長度并固定（圖 2a）；觀察顯示器上雙圓準心落在主釘孔內后，先在遠端鎖釘處行股外側皮膚小切口，將瞄準器尖端刺入骨面（圖 2b），再微調瞄準器方向至顯示器上紅綠雙圓準心重合，此時鉆孔打入螺釘（圖 2c）；同樣方法打通遠端第2孔，分別鎖釘。近端鎖釘采用近端機械瞄準器鎖緊螺釘，韌帶修復。傷口縫合，術畢。
1.3 術后處理及療效評價
術后常規“三抗”治療，第2天開始股四頭肌等長、等張收縮鍛煉，3～7 d開始被動關節功能鍛煉，7 d后可床上自主訓練患膝、髖關節伸屈運動；2周拆線后扶雙拐下床活動，患肢部分負重10～15 kg；待X線片顯示骨痂生長明顯后逐步完全負重行走。
術后每隔1個月復查1次，檢查臨床癥狀及關節活動，攝X線片觀察骨折愈合情況。術后8個月采用Lysholm評分[6]評價功能恢復情況。
2 結果
本組53例交鎖髓內釘的遠端鎖釘均在電磁導航下完成，無鎖釘失敗，遠端鎖釘一次成功率達100%；鎖釘時間5.0～9.5 min，平均7.0 min。術后患者切口均Ⅰ期愈合，無皮膚壞死、感染、竇道形成等術后早期并發癥發生。53例均獲隨訪，隨訪時間5～12個月，平均9個月。1例出現臀部疼痛、臀中肌肌力減弱，取出髓內釘后癥狀消失。隨訪期間無斷釘、退釘、感染、再骨折、外展肌無力、異位骨化等并發癥發生。骨折均獲臨床愈合，愈合時間8～22周，平均14.5周。術后8個月隨訪49例患者，Lysholm評分獲優44例，良4例，可1例，優良率98%。見圖 3。
3 討論
3.1 電磁導航的工作原理
目前，術中實時三維導航技術已廣泛應用于脊柱和關節手術，近期療效較好[7-8]。而應用于四肢長骨干骨折內固定術尚未普及，國內多數長骨干髓內釘均采用機械瞄準器設計，常造成伸肌裝置粘連影響膝關節活動[9-12]。電磁導航利用電磁場發生器、探針插入釘子和虛擬成像技術于一體，每個電磁產生的線圈定義1個空間方向，3個線圈確定3個空間方向，再根據已知的相對位置關系即可確定目標的空間位置[13]。電磁導航系統定位精度較高，屬于非接觸式定位。
3.2 電磁導航髓內釘的優點
機械瞄準器的限位桿位于髕骨上緣上2 cm，操作時會損傷股四頭肌肌腱、髕上囊及其深面的脂肪墊，而髕上囊與膝關節腔多相通，易造成膝關節腔積血及脂肪墊液化，繼發股四頭肌腱粘連、滑動消失，限制了膝關節活動[14]；且該定位桿僅可矯正矢狀面的前后移位，對于額狀面的左右移位難以矯正。相關文獻報道機械瞄準器遠端鎖釘失敗率為8%～29.1%[15-16]。機械瞄準器或徒手鎖釘法往往在C臂X線機反復透視下進行，增加了醫患雙方的X線輻射，文獻報道手術輻射暴露時間為2～29 s，平均18.29 s；且徒手鎖釘法遠端鎖釘時間為9～27 min，平均18.35 min[17]。而電磁導航系統是一個三維立體空間虛擬實時成像系統，動畫顯示器為遠端鎖釘提供了實時的雙環定位，靈敏度高，術中不受患者體位、主釘形變、髓內旋轉角度的影響，打孔瞄準過程簡便。本組遠端鎖釘一次成功率達100%；無需術中常規使用C臂X線機透視，有效避免了醫患雙方X線輻射；遠端鎖釘時間5.0～9.5 min，平均7.0 min，大大減少了手術時間，降低了手術麻醉和相關感染風險。
3.3 操作要點及注意事項
本組患者未出現感染、皮膚壞死、竇道形成、骨延遲愈合與不愈合、髓內釘及鎖釘斷裂、畸形愈合、外展肌無力、異位骨化等并發癥。1例出現髖部疼痛，可能與髓內釘尾端過長或術中切開臀中肌腱有關。由于術區形成電磁場，瞄準器和探針間的任何金屬物體均可干擾其準確性[18]，相關報道有少許失敗率[19]，但本組尚未出現。此外，產生的磁場是否會干擾起搏器的操作，目前尚未見報道。從術前定位探針插入髓內釘深度到瞄準雙圓準心重合鎖釘，任何步驟差錯均會降低電磁導航系統的準確性，造成鎖釘困難。通過本組治療，我們有如下體會：①術前體外檢驗該系統準確性，可減少器械本身引起的誤差。②插入髓內釘的探針長度必須精確且固定牢固，否則易致定位不準確；務必根據髓內釘選用正確的探頭及插入深度。③定位準確后，瞄準器的尖端務必使勁頂入骨皮質，避免軟組織及骨膜對齒狀鉆套頭的干擾滑移。④電鉆頭需鋒利，鉆孔時需握穩并用力均勻，不能使鉆頭在骨面上滑動，我們認為遠端鎖釘時由1人左右手配合操作為宜。
綜上述，電磁導航通過電磁場定位，創傷小、操作簡便、定位準確、節省時間，有效解決了閉合復位帶鎖髓內釘治療股骨干骨折遠端鎖釘植入難的問題，且有效擺脫了對C臂X線機透視的依賴[20]。但本研究也存在樣本量較少及隨訪時間較短的問題，還需進一步行大樣本臨床試驗及遠期隨訪驗證。另外，此導航系統需要對器械進行良好保養，且術區應盡量避免其他金屬器械干擾，還要求術者有一定手術經驗和技巧，這需要臨床醫生接受一定培訓。
