引用本文: 吾湖孜·吾拉木, 張曉崗, 努爾艾力江·玉山, 紀保超, 曹力. Mako 機器人輔助后外側入路人工全髖關節置換術近期療效. 中國修復重建外科雜志, 2021, 35(10): 1227-1232. doi: 10.7507/1002-1892.202105120 復制
人工全髖關節置換術(total hip arthroplasty,THA)的遠期療效已得到充分證實[1]。隨著 THA 手術的廣泛開展,各種原因需行髖部翻修的患者數量也逐年增加,特別是因髖關節假體位置放置不良導致的髖關節脫位、磨損,以及術后雙下肢不等長等,使得患者滿意度嚴重降低[2]。與傳統手術相比,機器人輔助手術能夠提高人工關節置換手術的精準性,降低并發癥發生率[3-4]。我院于 2020 年 5 月開始啟用 Mako 機器人輔助 THA,迄今已完成 90 余臺手術。現回顧分析 2020 年 5 月—2021 年 3 月我院采用 Mako 機器人輔助下經單純后外側入路 THA 治療的髖關節疾病患者臨床資料,并與傳統后外側入路 THA 患者進行比較,觀察 Mako 機器人輔助 THA 的安全性、精確性以及近期臨床療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 年齡 15~85 歲;② 髖關節疾病包括股骨頭壞死、發育性髖關節脫位、類風濕性關節炎、骨關節炎、強直性脊柱炎、股骨頸骨折及各種髖關節疾病導致的繼發性骨關節炎等;③ 采用標準髖關節后外側入路 Mako 機器人輔助 THA 治療或傳統 THA 治療;④ 有完整臨床及影像隨訪資料。排除標準:① 神經肌肉功能不全者、精神異常者、酗酒者或藥物濫用者;② 髖關節周圍有嚴重骨質疏松、代謝性骨病、放射性骨病、腫瘤等;③ 術前髖關節感染者;④ 因各種原因需行髖關節翻修者;⑤ 不能配合或拒絕接受 Mako 機器人輔助 THA 者,以及其他研究者認為不適合行 Mako 機器人輔助 THA 者。
2020 年 5 月—2021 年 3 月共 116 例(129 髖)患者符合選擇標準納入研究,其中 64 例(74 髖)采用后外側入路 Mako 機器人輔助 THA 治療(機器人組),52 例(55 髖)采用傳統后外側入路 THA 治療(對照組)。
1.2 一般資料
機器人組:男 33 例,女 31 例;年齡 21~80 歲,平均 52.0 歲。左髖 24 例,右髖 30 例,雙髖 10 例。術前身體質量指數 17~33 kg/m2,平均 24.55 kg/m2。股骨頭壞死 38 例、骨關節炎 11 例、發育性髖關節脫位 5 例、類風濕性關節炎 5 例、強直性脊柱炎累及髖關節 3 例、股骨頸骨折 1 例、繼發性骨關節炎 1 例。
對照組:男 18 例,女 34 例;年齡 18~85 歲,平均 49.9 歲。左髖 27 例,右髖 22 例,雙髖 3 例。術前身體質量指數 18~34 kg/m2,平均 24.43 kg/m2。股骨頭壞死 19 例、骨關節炎 5 例、發育性髖關節脫位 19 例、繼發性骨關節炎 7 例、類風濕性關節炎 2 例。
兩組患者性別、年齡、側別、身體質量指數、疾病種類及術前 Harris 評分等一般資料比較差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。




1.3 機器人組術前準備
患者術前均完成骨盆和術側膝關節 CT 掃描,建立三維模型。根據患者疾病特點(包括髖關節骨質疏松、周圍骨贅增生、髖臼發育不良等情況),制定手術計劃,設計髖臼杯型號、髖臼杯外展角(40°)及前傾角(20°)、雙下肢長度差異等,術中可根據髖臼假體骨量覆蓋情況調整外展角及前傾角。
1.4 手術方法
手術均由同一名經驗豐富的術者完成。患者均于全麻下取側臥位,患側在上(雙側髖關節置換者在完成一側手術后翻身進行另一側操作)。對照組常規行后外側入路 THA[5]。
機器人組:切皮前首先在髂前上棘處牢靠安置骨盆定位陣列(圖1a),在髕骨下緣中點處安置定位扣點(圖1b)。然后沿后外側入路逐層顯露髖關節,脫位髖關節前在大轉子上安置定位釘(圖1c),并用探針捕獲股骨近端及髕骨上的定位點,進入下一步髖臼注冊操作。脫位髖關節并進行股骨頸截骨,在髖臼上緣深部安置第 2 枚定位釘(圖1d)。切除髖臼周緣影響定位的滑膜及盂唇后,在計算機引導下完成髖關節注冊工作,若失敗可進行重新注冊直至通過。在機械臂輔助下,按照術前規劃方案進行髖臼磨銼并安置髖臼杯于合適位置(圖1e、f),必要時采用螺釘加強固定。安放髖臼內襯前再次使用探針檢測髖臼杯放置位置是否正確;然后顯露股骨近端,手工完成股骨側開髓、擴髓及磨銼。髓腔磨銼至術前計劃大小,安放試模,確認髖關節穩定性及活動度,記錄下肢長度和髖關節偏心距(圖1g),滿意后安裝股骨假體。1 例發育性髖關節高位脫位患者術中行股骨小轉子下截骨安置股骨柄假體。完全安置完成髖關節假體后再次定位髖關節,檢測下肢長度差及髖關節偏心距情況。根據患者具體情況,于髖臼側磨銼前進一步對髖臼杯位置進行微調,以達到更好的宿主骨覆蓋及穩定性。

a. 安置骨盆定位陣列;b. 安置髕骨定位扣;c. 安置股骨大轉子定位釘;d. 安置髖臼定位釘;e. 機械臂輔助下磨銼髖臼;f. 機械臂輔助下安放髖臼杯;g. 檢查髖臼杯位置及下肢長度
Figure1. Operation scheme of Mako robot systema. Placement of pelvic alignment array; b. Placement of patellar fixator; c. Placement of femoral trochanter pin; d. Placement of acetabular pin; e. Grinding the acetabulum with the aid of a robotic arm; f. Placement of the acetabular cup with the aid of a robotic arm; g. Check acetabular cup position and leg length
1.5 圍術期處理及療效評價指標
術中、術后預防性應用抗菌藥物 [常規為頭孢呋辛鈉(明可欣),若患者過敏則用克林霉素],多模式鎮痛 [局部注射羅哌卡因、口服及注射選擇性 COX-2 抑制劑(特耐或西樂葆)、必要時使用阿片類止痛藥],常規術后第 2 天開始口服利伐沙班 10 mg 抗凝治療。術后第 1 天可拄拐下地完全負重少量行走;出院后拄雙拐助行 1 個月,然后拄單拐行走 1 個月。
記錄并比較兩組患者手術時間、術中出血量及并發癥發生情況。術后定期隨訪,攝骨盆正位 X 線片,并測量髖臼外展角[6]、髖臼前傾角[5]及雙下肢長度差[7-8];末次隨訪時,采用疼痛視覺模擬評分(VAS)、Harris 評分及遺忘關節評分(FJS-12)[9]評價髖關節疼痛及功能改善情況。
1.6 統計學方法
采用 SPSS19.0 統計軟件進行分析。計量資料均符合正態分布,以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本 t 檢驗,組內手術前后比較采用配對 t 檢驗;計數資料以率表示,組間比較采用 χ2 檢驗或 Fisher 確切概率法;檢驗水準取雙側 α=0.05。
2 結果
機器人組 3 例患者(包括 1 例術中探查發現髖臼骨折者)因髂前上棘處安置的骨盆數據陣列松動,導致數據錯誤,無法進行髖臼注冊,從而改行常規 THA;兩組其余患者均順利完成手術。機器人組手術時間及術中出血量均多于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。兩組患者均獲隨訪,隨訪時間 1~10 個月,平均 4.6 個月。機器人組 1 例強直性脊柱炎患者術后 2 d 發現髖臼假體松動,行手術翻修處理(圖2);10 例術后 4 d 發現下肢肌間靜脈血栓形成。對照組 1 例患者術后發生左髖關節脫位,急診行麻醉下手法復位、臥床處理;5 例術后 4 d 發現下肢肌間靜脈血栓形成。兩組均未發生坐骨神經損傷、切口滲液、假體周圍感染等并發癥。機器人組與對照組并發癥發生率比較(17.2% vs. 11.5%),差異無統計學意義(χ2=0.732,P=0.392)。末次隨訪時,機器人組髖臼前傾角及 FJS-12 評分大于對照組,雙下肢長度差小于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05);兩組髖臼外展角及 VAS 評分比較差異無統計學意義(P>0.05)。末次隨訪時,兩組 Harris 評分均較術前顯著改善(P<0.05),兩組手術前后差值比較差異無統計學意義(

a. 術前正位 X 線片;b. 術后 1 d 正位 X 線片示髖臼杯松動;c、d. 髖臼側翻修術后 1 d 正側位 X 線片示髖臼杯位置滿意
Figure2. A 38-year-old male patient with ankylosing spondylitis affected right hip in the robot groupa. Preoperative anteroposterior X-ray film; b. Anteroposterior X-ray film at 1 day after operation showed loosening of the acetabular cup; c, d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 1 day after revision, showed that the acetabular cup was placed satisfactorily
3 討論
傳統 THA 的近期和遠期療效均較好,且患者滿意度較高[10-12],但每年仍有 1% 患者需要進行翻修手術[13]。影響 THA 術后假體生存率的主要因素包括患者自身因素、手術技術和植入假體特性。其中,良好的假體位置是術者可控制的因素,它在預防髖關節脫位,減少磨損、雙下肢不等長和翻修手術等方面發揮著重要作用[14-16]。
髖關節脫位和雙下肢不等長是 THA 術后最常見并發癥,雙下肢不等長是患者對手術不滿意的主要原因[17],雙下肢長度差>10 mm 時患者會感到明顯不適[18]。髖臼杯的準確放置對于預防髖關節脫位和下肢長度調整,都起到至關重要的作用。Elson 等[19]研究證實傳統 THA 只有約 80% 髖臼杯能安置在 Lewinnek 等[6]報道的安全區域(外展角 30°~50°、前傾角 5°~25°)。大量文獻報道了機器人輔助手術與傳統徒手操作相比具有精確性優勢[20-23]。Kamara 等[24]的回顧性隊列研究結果顯示,機器人輔助技術即刻及顯著提高了髖臼假體位置安放精度。本研究中,機器人組髖臼杯安放位置術前設定在外展角 40°、前傾角 20° 范圍,術中髖臼杯安置完成后復查顯示均在術前設定角度范圍內,仍然在 Lewinnek 等[6]設定的安全區域內。術后 X 線片測量示兩組患者髖臼外展角差異無統計學意義,而在前傾角方面,機器人組較對照組顯示了更好的精確性,且機器人組雙下肢長度差也明顯小于對照組,這與 Mako 機器人輔助下術前的精準測量、髖臼假體的精確安置以及復位后術中再次精確復檢有直接關系。崔可賾等[25]也認為 Mako 機器人輔助 THA 相比傳統手術能夠更準確地將假體置于安全區域,從而把患者雙下肢長度差控制在更小范圍內,確保了患者術后良好的主觀感受。
本研究中,機器人組有 3 例患者因骨盆參考架發生移動導致數據錯誤,改行傳統 THA。第 1 例術中髖臼外展角和前傾角測量結果與預判差異較大,經髖臼側標記釘驗證(標記釘精度>1 mm)發現骨盆參考架發生位移,使得機器人數據錯誤,其原因是植入髖臼杯過程中發生髂骨骨折。從患者三維骨模型分析,其髂前上棘處較薄,固定骨盆參考架有一定難度。提示在術前規劃時應綜合考慮患者髂骨骨質情況,必要時可更改骨盆參考架的固定位置。第 2 例也是術中髖臼外展角和前傾角測量結果與預判差異較大,經髖臼側標記釘驗證發現骨盆參考架發生移位,原因可能是骨盆參考架未完全固定牢靠(固定架螺絲未擰緊或骨針未完全固定在骨組織內)或者術中骨盆參考架受到撞擊。第 3 例是在機器人輔助植入髖臼杯之前,術者需要更改術前計劃,從機器人計劃頁面返回至植入髖臼杯頁面時,經點擊髖臼側標記釘驗證骨盆參考架顯示已發生移位,因此數據不再準確,分析移位原因同第 2 例。上述分析提示,髖臼注冊后骨盆參考架就代表了患者骨盆,因此牢固固定至關重要,需要嚴格按照要求操作以確保數據準確。
本研究中,1 例強直性脊柱炎累及右髖關節患者術中順利通過 Mako 機器人輔助完成髖臼注冊、機械臂輔助下磨銼及髖臼杯安置,術中檢查髖臼杯初始穩定性及位置滿意,但術后第 1 天復查 X 線片時發現髖臼杯移位,行翻修手術手工完成髖臼杯安置后用 2 枚螺釘牢靠固定。分析原因為該例患者完成髖臼側假體安置后雖然檢查了髖臼杯的初始穩定性,但髖臼杯未用螺釘固定,因此安裝股骨假體后反復嘗試復位過程中已經導致髖臼松動,加之患者為強直性脊柱炎,髖關節部分活動受限導致肌肉攣縮,長期臥床致骨質疏松,最終發生髖臼杯移位。我們認為使用 Mako 機器人輔助 THA,需充分了解術前患者軟組織情況、術中骨質疏松程度,再結合術前手術計劃調整髖臼側磨銼的深度、位置,術中根據患者實際情況決定一次銼磨成型,還是選擇小一號髖臼銼反銼壓配安放髖臼假體,以及是否需要螺釘加強固定,從而避免上述情況的發生。
郭人文等[26]報道了 Mako 機器人輔助 THA 治療 2 例 CroweⅣ型髖關節發育不良患者。本研究機器人組 64 例患者中,有 1 例發育性髖關節高位脫位患者,髖臼側按照 Mako 機器人術前計劃進行注冊及磨銼,行股骨側處理時發現髖關節脫位高度較高,無法復位,故行股骨小轉子下截骨后安置股骨柄假體;因股骨側進行了截骨,無法用探針定位復查下肢長度,故使用傳統方法完成了術中下肢長度檢查。盡管如此,該例患者在髖臼側的處理還是體現了機器人輔助技術的優勢,術前可根據 CT 掃描結果及患者骨質情況設計髖臼前傾角和外展角,術中根據髖臼發育實際情況及骨量再次調整。
綜上述,與傳統 THA 相比,Mako 機器人輔助 THA 能進一步提升髖臼杯植入的準確性和安全性,減少下肢不等長發生,并且不增加術中及術后并發癥,具有良好應用前景。手術時間及術中出血量相應增加,具有一定學習曲線是其不足之處,在復雜髖關節置換中的應用還需要進一步積累經驗,其遠期效果也需進一步研究證實。
作者貢獻:吾湖孜·吾拉木、曹力參與實驗設計與實施、起草文章;張曉崗、努爾艾力江·玉山參與實驗設計和數據分析,對文章的知識性內容作批評性審閱;紀保超參與數據采集,對文章的知識性內容作批評性審閱。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
機構倫理問題:研究方案經新疆醫科大學第一附屬醫院倫理委員會批準(K202108-18)。患者均簽署知情同意書。
人工全髖關節置換術(total hip arthroplasty,THA)的遠期療效已得到充分證實[1]。隨著 THA 手術的廣泛開展,各種原因需行髖部翻修的患者數量也逐年增加,特別是因髖關節假體位置放置不良導致的髖關節脫位、磨損,以及術后雙下肢不等長等,使得患者滿意度嚴重降低[2]。與傳統手術相比,機器人輔助手術能夠提高人工關節置換手術的精準性,降低并發癥發生率[3-4]。我院于 2020 年 5 月開始啟用 Mako 機器人輔助 THA,迄今已完成 90 余臺手術。現回顧分析 2020 年 5 月—2021 年 3 月我院采用 Mako 機器人輔助下經單純后外側入路 THA 治療的髖關節疾病患者臨床資料,并與傳統后外側入路 THA 患者進行比較,觀察 Mako 機器人輔助 THA 的安全性、精確性以及近期臨床療效。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① 年齡 15~85 歲;② 髖關節疾病包括股骨頭壞死、發育性髖關節脫位、類風濕性關節炎、骨關節炎、強直性脊柱炎、股骨頸骨折及各種髖關節疾病導致的繼發性骨關節炎等;③ 采用標準髖關節后外側入路 Mako 機器人輔助 THA 治療或傳統 THA 治療;④ 有完整臨床及影像隨訪資料。排除標準:① 神經肌肉功能不全者、精神異常者、酗酒者或藥物濫用者;② 髖關節周圍有嚴重骨質疏松、代謝性骨病、放射性骨病、腫瘤等;③ 術前髖關節感染者;④ 因各種原因需行髖關節翻修者;⑤ 不能配合或拒絕接受 Mako 機器人輔助 THA 者,以及其他研究者認為不適合行 Mako 機器人輔助 THA 者。
2020 年 5 月—2021 年 3 月共 116 例(129 髖)患者符合選擇標準納入研究,其中 64 例(74 髖)采用后外側入路 Mako 機器人輔助 THA 治療(機器人組),52 例(55 髖)采用傳統后外側入路 THA 治療(對照組)。
1.2 一般資料
機器人組:男 33 例,女 31 例;年齡 21~80 歲,平均 52.0 歲。左髖 24 例,右髖 30 例,雙髖 10 例。術前身體質量指數 17~33 kg/m2,平均 24.55 kg/m2。股骨頭壞死 38 例、骨關節炎 11 例、發育性髖關節脫位 5 例、類風濕性關節炎 5 例、強直性脊柱炎累及髖關節 3 例、股骨頸骨折 1 例、繼發性骨關節炎 1 例。
對照組:男 18 例,女 34 例;年齡 18~85 歲,平均 49.9 歲。左髖 27 例,右髖 22 例,雙髖 3 例。術前身體質量指數 18~34 kg/m2,平均 24.43 kg/m2。股骨頭壞死 19 例、骨關節炎 5 例、發育性髖關節脫位 19 例、繼發性骨關節炎 7 例、類風濕性關節炎 2 例。
兩組患者性別、年齡、側別、身體質量指數、疾病種類及術前 Harris 評分等一般資料比較差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。




1.3 機器人組術前準備
患者術前均完成骨盆和術側膝關節 CT 掃描,建立三維模型。根據患者疾病特點(包括髖關節骨質疏松、周圍骨贅增生、髖臼發育不良等情況),制定手術計劃,設計髖臼杯型號、髖臼杯外展角(40°)及前傾角(20°)、雙下肢長度差異等,術中可根據髖臼假體骨量覆蓋情況調整外展角及前傾角。
1.4 手術方法
手術均由同一名經驗豐富的術者完成。患者均于全麻下取側臥位,患側在上(雙側髖關節置換者在完成一側手術后翻身進行另一側操作)。對照組常規行后外側入路 THA[5]。
機器人組:切皮前首先在髂前上棘處牢靠安置骨盆定位陣列(圖1a),在髕骨下緣中點處安置定位扣點(圖1b)。然后沿后外側入路逐層顯露髖關節,脫位髖關節前在大轉子上安置定位釘(圖1c),并用探針捕獲股骨近端及髕骨上的定位點,進入下一步髖臼注冊操作。脫位髖關節并進行股骨頸截骨,在髖臼上緣深部安置第 2 枚定位釘(圖1d)。切除髖臼周緣影響定位的滑膜及盂唇后,在計算機引導下完成髖關節注冊工作,若失敗可進行重新注冊直至通過。在機械臂輔助下,按照術前規劃方案進行髖臼磨銼并安置髖臼杯于合適位置(圖1e、f),必要時采用螺釘加強固定。安放髖臼內襯前再次使用探針檢測髖臼杯放置位置是否正確;然后顯露股骨近端,手工完成股骨側開髓、擴髓及磨銼。髓腔磨銼至術前計劃大小,安放試模,確認髖關節穩定性及活動度,記錄下肢長度和髖關節偏心距(圖1g),滿意后安裝股骨假體。1 例發育性髖關節高位脫位患者術中行股骨小轉子下截骨安置股骨柄假體。完全安置完成髖關節假體后再次定位髖關節,檢測下肢長度差及髖關節偏心距情況。根據患者具體情況,于髖臼側磨銼前進一步對髖臼杯位置進行微調,以達到更好的宿主骨覆蓋及穩定性。

a. 安置骨盆定位陣列;b. 安置髕骨定位扣;c. 安置股骨大轉子定位釘;d. 安置髖臼定位釘;e. 機械臂輔助下磨銼髖臼;f. 機械臂輔助下安放髖臼杯;g. 檢查髖臼杯位置及下肢長度
Figure1. Operation scheme of Mako robot systema. Placement of pelvic alignment array; b. Placement of patellar fixator; c. Placement of femoral trochanter pin; d. Placement of acetabular pin; e. Grinding the acetabulum with the aid of a robotic arm; f. Placement of the acetabular cup with the aid of a robotic arm; g. Check acetabular cup position and leg length
1.5 圍術期處理及療效評價指標
術中、術后預防性應用抗菌藥物 [常規為頭孢呋辛鈉(明可欣),若患者過敏則用克林霉素],多模式鎮痛 [局部注射羅哌卡因、口服及注射選擇性 COX-2 抑制劑(特耐或西樂葆)、必要時使用阿片類止痛藥],常規術后第 2 天開始口服利伐沙班 10 mg 抗凝治療。術后第 1 天可拄拐下地完全負重少量行走;出院后拄雙拐助行 1 個月,然后拄單拐行走 1 個月。
記錄并比較兩組患者手術時間、術中出血量及并發癥發生情況。術后定期隨訪,攝骨盆正位 X 線片,并測量髖臼外展角[6]、髖臼前傾角[5]及雙下肢長度差[7-8];末次隨訪時,采用疼痛視覺模擬評分(VAS)、Harris 評分及遺忘關節評分(FJS-12)[9]評價髖關節疼痛及功能改善情況。
1.6 統計學方法
采用 SPSS19.0 統計軟件進行分析。計量資料均符合正態分布,以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本 t 檢驗,組內手術前后比較采用配對 t 檢驗;計數資料以率表示,組間比較采用 χ2 檢驗或 Fisher 確切概率法;檢驗水準取雙側 α=0.05。
2 結果
機器人組 3 例患者(包括 1 例術中探查發現髖臼骨折者)因髂前上棘處安置的骨盆數據陣列松動,導致數據錯誤,無法進行髖臼注冊,從而改行常規 THA;兩組其余患者均順利完成手術。機器人組手術時間及術中出血量均多于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。兩組患者均獲隨訪,隨訪時間 1~10 個月,平均 4.6 個月。機器人組 1 例強直性脊柱炎患者術后 2 d 發現髖臼假體松動,行手術翻修處理(圖2);10 例術后 4 d 發現下肢肌間靜脈血栓形成。對照組 1 例患者術后發生左髖關節脫位,急診行麻醉下手法復位、臥床處理;5 例術后 4 d 發現下肢肌間靜脈血栓形成。兩組均未發生坐骨神經損傷、切口滲液、假體周圍感染等并發癥。機器人組與對照組并發癥發生率比較(17.2% vs. 11.5%),差異無統計學意義(χ2=0.732,P=0.392)。末次隨訪時,機器人組髖臼前傾角及 FJS-12 評分大于對照組,雙下肢長度差小于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05);兩組髖臼外展角及 VAS 評分比較差異無統計學意義(P>0.05)。末次隨訪時,兩組 Harris 評分均較術前顯著改善(P<0.05),兩組手術前后差值比較差異無統計學意義(

a. 術前正位 X 線片;b. 術后 1 d 正位 X 線片示髖臼杯松動;c、d. 髖臼側翻修術后 1 d 正側位 X 線片示髖臼杯位置滿意
Figure2. A 38-year-old male patient with ankylosing spondylitis affected right hip in the robot groupa. Preoperative anteroposterior X-ray film; b. Anteroposterior X-ray film at 1 day after operation showed loosening of the acetabular cup; c, d. Anteroposterior and lateral X-ray films at 1 day after revision, showed that the acetabular cup was placed satisfactorily
3 討論
傳統 THA 的近期和遠期療效均較好,且患者滿意度較高[10-12],但每年仍有 1% 患者需要進行翻修手術[13]。影響 THA 術后假體生存率的主要因素包括患者自身因素、手術技術和植入假體特性。其中,良好的假體位置是術者可控制的因素,它在預防髖關節脫位,減少磨損、雙下肢不等長和翻修手術等方面發揮著重要作用[14-16]。
髖關節脫位和雙下肢不等長是 THA 術后最常見并發癥,雙下肢不等長是患者對手術不滿意的主要原因[17],雙下肢長度差>10 mm 時患者會感到明顯不適[18]。髖臼杯的準確放置對于預防髖關節脫位和下肢長度調整,都起到至關重要的作用。Elson 等[19]研究證實傳統 THA 只有約 80% 髖臼杯能安置在 Lewinnek 等[6]報道的安全區域(外展角 30°~50°、前傾角 5°~25°)。大量文獻報道了機器人輔助手術與傳統徒手操作相比具有精確性優勢[20-23]。Kamara 等[24]的回顧性隊列研究結果顯示,機器人輔助技術即刻及顯著提高了髖臼假體位置安放精度。本研究中,機器人組髖臼杯安放位置術前設定在外展角 40°、前傾角 20° 范圍,術中髖臼杯安置完成后復查顯示均在術前設定角度范圍內,仍然在 Lewinnek 等[6]設定的安全區域內。術后 X 線片測量示兩組患者髖臼外展角差異無統計學意義,而在前傾角方面,機器人組較對照組顯示了更好的精確性,且機器人組雙下肢長度差也明顯小于對照組,這與 Mako 機器人輔助下術前的精準測量、髖臼假體的精確安置以及復位后術中再次精確復檢有直接關系。崔可賾等[25]也認為 Mako 機器人輔助 THA 相比傳統手術能夠更準確地將假體置于安全區域,從而把患者雙下肢長度差控制在更小范圍內,確保了患者術后良好的主觀感受。
本研究中,機器人組有 3 例患者因骨盆參考架發生移動導致數據錯誤,改行傳統 THA。第 1 例術中髖臼外展角和前傾角測量結果與預判差異較大,經髖臼側標記釘驗證(標記釘精度>1 mm)發現骨盆參考架發生位移,使得機器人數據錯誤,其原因是植入髖臼杯過程中發生髂骨骨折。從患者三維骨模型分析,其髂前上棘處較薄,固定骨盆參考架有一定難度。提示在術前規劃時應綜合考慮患者髂骨骨質情況,必要時可更改骨盆參考架的固定位置。第 2 例也是術中髖臼外展角和前傾角測量結果與預判差異較大,經髖臼側標記釘驗證發現骨盆參考架發生移位,原因可能是骨盆參考架未完全固定牢靠(固定架螺絲未擰緊或骨針未完全固定在骨組織內)或者術中骨盆參考架受到撞擊。第 3 例是在機器人輔助植入髖臼杯之前,術者需要更改術前計劃,從機器人計劃頁面返回至植入髖臼杯頁面時,經點擊髖臼側標記釘驗證骨盆參考架顯示已發生移位,因此數據不再準確,分析移位原因同第 2 例。上述分析提示,髖臼注冊后骨盆參考架就代表了患者骨盆,因此牢固固定至關重要,需要嚴格按照要求操作以確保數據準確。
本研究中,1 例強直性脊柱炎累及右髖關節患者術中順利通過 Mako 機器人輔助完成髖臼注冊、機械臂輔助下磨銼及髖臼杯安置,術中檢查髖臼杯初始穩定性及位置滿意,但術后第 1 天復查 X 線片時發現髖臼杯移位,行翻修手術手工完成髖臼杯安置后用 2 枚螺釘牢靠固定。分析原因為該例患者完成髖臼側假體安置后雖然檢查了髖臼杯的初始穩定性,但髖臼杯未用螺釘固定,因此安裝股骨假體后反復嘗試復位過程中已經導致髖臼松動,加之患者為強直性脊柱炎,髖關節部分活動受限導致肌肉攣縮,長期臥床致骨質疏松,最終發生髖臼杯移位。我們認為使用 Mako 機器人輔助 THA,需充分了解術前患者軟組織情況、術中骨質疏松程度,再結合術前手術計劃調整髖臼側磨銼的深度、位置,術中根據患者實際情況決定一次銼磨成型,還是選擇小一號髖臼銼反銼壓配安放髖臼假體,以及是否需要螺釘加強固定,從而避免上述情況的發生。
郭人文等[26]報道了 Mako 機器人輔助 THA 治療 2 例 CroweⅣ型髖關節發育不良患者。本研究機器人組 64 例患者中,有 1 例發育性髖關節高位脫位患者,髖臼側按照 Mako 機器人術前計劃進行注冊及磨銼,行股骨側處理時發現髖關節脫位高度較高,無法復位,故行股骨小轉子下截骨后安置股骨柄假體;因股骨側進行了截骨,無法用探針定位復查下肢長度,故使用傳統方法完成了術中下肢長度檢查。盡管如此,該例患者在髖臼側的處理還是體現了機器人輔助技術的優勢,術前可根據 CT 掃描結果及患者骨質情況設計髖臼前傾角和外展角,術中根據髖臼發育實際情況及骨量再次調整。
綜上述,與傳統 THA 相比,Mako 機器人輔助 THA 能進一步提升髖臼杯植入的準確性和安全性,減少下肢不等長發生,并且不增加術中及術后并發癥,具有良好應用前景。手術時間及術中出血量相應增加,具有一定學習曲線是其不足之處,在復雜髖關節置換中的應用還需要進一步積累經驗,其遠期效果也需進一步研究證實。
作者貢獻:吾湖孜·吾拉木、曹力參與實驗設計與實施、起草文章;張曉崗、努爾艾力江·玉山參與實驗設計和數據分析,對文章的知識性內容作批評性審閱;紀保超參與數據采集,對文章的知識性內容作批評性審閱。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
機構倫理問題:研究方案經新疆醫科大學第一附屬醫院倫理委員會批準(K202108-18)。患者均簽署知情同意書。