引用本文: 殷耀斌, 王志新, 伊喆, 王博. 天璣骨科機器人輔助四角融合經皮螺釘內固定技術介紹. 中國修復重建外科雜志, 2023, 37(6): 764-766. doi: 10.7507/1002-1892.202303024 復制
四角融合術是治療舟骨骨折不愈合進行性塌陷性關節炎和舟月分離性腕關節炎2~3期的常用術式[1]。傳統四角融合術需要在腕背部作縱向6~8 cm切口,去除舟骨,打磨月骨及三角骨遠端關節面和頭狀骨及鉤骨近端關節面,隨后在透視引導下打入2~4枚螺釘固定月骨、三角骨、頭狀骨及鉤骨。由于這4塊腕骨體積小、形狀各異,合理排布螺釘從而達到腕骨間牢固固定且螺釘之間不產生阻擋是手術難點。為了完成螺釘植入,需要反復嘗試置入導針并多次透視明確,即便對于經驗豐富的醫生也是很大挑戰,而且術者及患者往往要接受大量放射性暴露。為了微創而精準地完成四角融合術,我們進行了首例機器人輔助腕關節四角融合經皮螺釘內固定。報告如下。
1 病例介紹
1.1 一般資料
患者 男,58歲。3年前無明顯誘因出現右腕部疼痛癥狀,于當地醫院診斷為“舟骨骨折不愈合”,患者拒絕手術治療。之后患者腕關節疼痛癥狀逐步加重,2023年2月于本院就診。檢查:腕鼻煙窩壓痛,舟月應力試驗可疑,腕關節背伸30°、屈曲10°、旋前60°、旋后70°。腕關節X線片示舟骨骨折不愈合,橈骨莖突區域骨質增生,橈舟關節間隙及舟頭關節間隙狹窄(圖1a、b)。診斷:舟骨骨折不愈合進行性塌陷2期關節炎。患者為改善疼痛及腕部功能接受手術治療,結合其為體力勞動者,對腕部力量要求較高,故制定手術方案為腕關節鏡輔助下舟骨摘除、四角融合術。

a、b. 術前右腕關節正側位X線片;c. 天機骨科機器人螺釘規劃終端輔助完成3枚螺釘規劃;d. 醫生在機械手臂引導下完成導針置入;e、f. 術中正側位透視明確螺釘位置及長度滿意;g、h. 術后2個月正側位X線片示四角成功融合
1.2 手術方法
腕關節鏡牽引塔下操作:建立腕中橈側及腕中尺側通道,探查發現舟骨骨折不愈合斷端大量滑膜增生,頭狀骨橈側關節面關節軟骨剝脫。以刨削器清理增生滑膜,以關節鏡骨磨鉆打磨月骨及三角骨遠端關節面和頭狀骨及鉤骨近端關節面,去除關節軟骨至腕骨骨質外露,對軟骨下骨適度打磨。
在關節鏡引導下,適當擴大腕中橈側切口并于橈骨莖突遠端作2 cm橫切口,注意保護橈神經、頭靜脈及橈神經淺支,以骨刀切除增生的橈骨莖突骨質約4 mm,以小咬骨鉗去除舟骨骨折遠、近端。骨折遠端自橈側切口摘除,近端自擴大的腕中橈側通道摘除。將去除的橈骨莖突及舟骨骨質制作成骨屑,在關節鏡引導下植入月骨頭狀骨間隙和三角骨鉤骨間隙,從而使各骨之間更加貼合并盡可能保留腕高[2]。
將患肢從牽引塔放下后,極度屈曲腕關節,經皮自橈骨向月骨打入1枚1.2 mm克氏針,將腕關節置于屈伸中立位后透視明確月骨背傾畸形(DISI畸形)被糾正。隨后將腕關節固定于特制機器人手術輔助固定支架上,該支架可將腕關節牢固固定于屈伸中立位,并保持骨骼和機器人示蹤器相對位置恒定。隨后進行術中三維CT掃描并完成腕骨骨骼、示蹤器及機械手臂的注冊。將采集數據傳輸至天璣骨科機器人(北京天智航醫療科技股份有限公司)手術規劃終端,按照既往文獻報道[2]進行螺釘路徑規劃。其中,1枚自頭狀骨遠端打入向近端進入月骨,1枚自三角骨尺側打入向橈側進入月骨,1枚自三角骨尺側打入斜向橈側及遠端進入鉤骨及頭狀骨。在手術規劃終端反復調整螺釘位置,使得各螺釘完全位于腕骨內且避免互相阻擋,并盡可能地垂直于關節間隙,從而達到更好的加壓效果。螺釘路徑規劃軟件可測量理想的螺釘長度,使螺釘盡可能長而且避免螺釘突出遠、近端骨質。
螺釘路徑規劃完成后,天璣骨科機器人機械手臂將導針套筒放置于螺釘設置路徑方向,術者作小切口將套筒經皮置入并貼緊骨質,沿套筒方向置入導針(圖1c、d)。透視導針位置滿意后空心鉆鉆孔,植入上述設置長度的螺釘并透視位置滿意。沖洗各切口后關閉。
2 結果
手術順利完成,頭月關節及月三角關節導針置入嘗試2次,頭鉤三角關節導針置入嘗試1次。螺釘植入均順利完成,透視核實螺釘位置及長度滿意(圖1e、f)。術后隨訪2個月,四角成功融合(圖1g、h),腕關節無疼痛癥狀,患者對治療效果滿意。
3 討論
舟骨骨折是臨床最常見的腕骨骨折,容易發生骨折不愈合而引發關節炎,嚴重影響患者生活和工作 [3-4]。對于舟骨骨折不愈合引發的局限性腕關節炎,四角融合術療效確切[5-6]。通過螺釘固定頭月關節、月三角關節以及頭鉤三角關節是四角融合的常用方式[1]。但在4塊形狀各異、細小而不規則的腕骨內準確而恰當地植入2~4枚螺釘,是該手術的關鍵和難點。
傳統螺釘植入方式是依靠術者在透視引導下調整導針方向,反復嘗試后置入導針并擰入螺釘。對于單一腕骨的固定,如舟骨骨折,透視引導下打入螺釘就需要較長學習曲線;四角融合的螺釘植入難度則較單一腕骨固定成指數級別增長。反復嘗試導針置入不僅會增加腕骨骨質破壞及周圍軟組織損傷程度,而且透視射線的累加對術者及患者均有潛在危害[7]。螺釘若穿出骨皮質會使鄰近腕骨受累,從而導致關節炎及周圍肌腱損傷發生[8]。骨科機器人技術的發展,為四角融合術的螺釘植入提供了新的思路和方法。我們前期研究應用國產天璣骨科機器人,對10例急性無移位的舟骨骨折及2例移位舟骨骨折患者進行了經皮螺釘固定手術,螺釘位置精準,臨床效果滿意[9-10]。本研究中我們應用天璣骨科機器人完成四角融合經皮螺釘內固定,螺釘位置精確。術后2個月四角成功融合,患者對治療效果滿意。這是目前機器人輔助四角融合經皮螺釘內固定的首例報道,為擴展骨科機器人在微小骨骼的應用提供了新思路。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突
倫理聲明 研究方案經北京積水潭醫院倫理委員會批準(積倫[2022]第[111]號-00)
作者貢獻聲明 殷耀斌:研究設計、完成手術、文章撰寫;王志新:倫理申報、文章修改;伊喆:研究設計、文章修改;王博:參與手術、文章修改
四角融合術是治療舟骨骨折不愈合進行性塌陷性關節炎和舟月分離性腕關節炎2~3期的常用術式[1]。傳統四角融合術需要在腕背部作縱向6~8 cm切口,去除舟骨,打磨月骨及三角骨遠端關節面和頭狀骨及鉤骨近端關節面,隨后在透視引導下打入2~4枚螺釘固定月骨、三角骨、頭狀骨及鉤骨。由于這4塊腕骨體積小、形狀各異,合理排布螺釘從而達到腕骨間牢固固定且螺釘之間不產生阻擋是手術難點。為了完成螺釘植入,需要反復嘗試置入導針并多次透視明確,即便對于經驗豐富的醫生也是很大挑戰,而且術者及患者往往要接受大量放射性暴露。為了微創而精準地完成四角融合術,我們進行了首例機器人輔助腕關節四角融合經皮螺釘內固定。報告如下。
1 病例介紹
1.1 一般資料
患者 男,58歲。3年前無明顯誘因出現右腕部疼痛癥狀,于當地醫院診斷為“舟骨骨折不愈合”,患者拒絕手術治療。之后患者腕關節疼痛癥狀逐步加重,2023年2月于本院就診。檢查:腕鼻煙窩壓痛,舟月應力試驗可疑,腕關節背伸30°、屈曲10°、旋前60°、旋后70°。腕關節X線片示舟骨骨折不愈合,橈骨莖突區域骨質增生,橈舟關節間隙及舟頭關節間隙狹窄(圖1a、b)。診斷:舟骨骨折不愈合進行性塌陷2期關節炎。患者為改善疼痛及腕部功能接受手術治療,結合其為體力勞動者,對腕部力量要求較高,故制定手術方案為腕關節鏡輔助下舟骨摘除、四角融合術。

a、b. 術前右腕關節正側位X線片;c. 天機骨科機器人螺釘規劃終端輔助完成3枚螺釘規劃;d. 醫生在機械手臂引導下完成導針置入;e、f. 術中正側位透視明確螺釘位置及長度滿意;g、h. 術后2個月正側位X線片示四角成功融合
1.2 手術方法
腕關節鏡牽引塔下操作:建立腕中橈側及腕中尺側通道,探查發現舟骨骨折不愈合斷端大量滑膜增生,頭狀骨橈側關節面關節軟骨剝脫。以刨削器清理增生滑膜,以關節鏡骨磨鉆打磨月骨及三角骨遠端關節面和頭狀骨及鉤骨近端關節面,去除關節軟骨至腕骨骨質外露,對軟骨下骨適度打磨。
在關節鏡引導下,適當擴大腕中橈側切口并于橈骨莖突遠端作2 cm橫切口,注意保護橈神經、頭靜脈及橈神經淺支,以骨刀切除增生的橈骨莖突骨質約4 mm,以小咬骨鉗去除舟骨骨折遠、近端。骨折遠端自橈側切口摘除,近端自擴大的腕中橈側通道摘除。將去除的橈骨莖突及舟骨骨質制作成骨屑,在關節鏡引導下植入月骨頭狀骨間隙和三角骨鉤骨間隙,從而使各骨之間更加貼合并盡可能保留腕高[2]。
將患肢從牽引塔放下后,極度屈曲腕關節,經皮自橈骨向月骨打入1枚1.2 mm克氏針,將腕關節置于屈伸中立位后透視明確月骨背傾畸形(DISI畸形)被糾正。隨后將腕關節固定于特制機器人手術輔助固定支架上,該支架可將腕關節牢固固定于屈伸中立位,并保持骨骼和機器人示蹤器相對位置恒定。隨后進行術中三維CT掃描并完成腕骨骨骼、示蹤器及機械手臂的注冊。將采集數據傳輸至天璣骨科機器人(北京天智航醫療科技股份有限公司)手術規劃終端,按照既往文獻報道[2]進行螺釘路徑規劃。其中,1枚自頭狀骨遠端打入向近端進入月骨,1枚自三角骨尺側打入向橈側進入月骨,1枚自三角骨尺側打入斜向橈側及遠端進入鉤骨及頭狀骨。在手術規劃終端反復調整螺釘位置,使得各螺釘完全位于腕骨內且避免互相阻擋,并盡可能地垂直于關節間隙,從而達到更好的加壓效果。螺釘路徑規劃軟件可測量理想的螺釘長度,使螺釘盡可能長而且避免螺釘突出遠、近端骨質。
螺釘路徑規劃完成后,天璣骨科機器人機械手臂將導針套筒放置于螺釘設置路徑方向,術者作小切口將套筒經皮置入并貼緊骨質,沿套筒方向置入導針(圖1c、d)。透視導針位置滿意后空心鉆鉆孔,植入上述設置長度的螺釘并透視位置滿意。沖洗各切口后關閉。
2 結果
手術順利完成,頭月關節及月三角關節導針置入嘗試2次,頭鉤三角關節導針置入嘗試1次。螺釘植入均順利完成,透視核實螺釘位置及長度滿意(圖1e、f)。術后隨訪2個月,四角成功融合(圖1g、h),腕關節無疼痛癥狀,患者對治療效果滿意。
3 討論
舟骨骨折是臨床最常見的腕骨骨折,容易發生骨折不愈合而引發關節炎,嚴重影響患者生活和工作 [3-4]。對于舟骨骨折不愈合引發的局限性腕關節炎,四角融合術療效確切[5-6]。通過螺釘固定頭月關節、月三角關節以及頭鉤三角關節是四角融合的常用方式[1]。但在4塊形狀各異、細小而不規則的腕骨內準確而恰當地植入2~4枚螺釘,是該手術的關鍵和難點。
傳統螺釘植入方式是依靠術者在透視引導下調整導針方向,反復嘗試后置入導針并擰入螺釘。對于單一腕骨的固定,如舟骨骨折,透視引導下打入螺釘就需要較長學習曲線;四角融合的螺釘植入難度則較單一腕骨固定成指數級別增長。反復嘗試導針置入不僅會增加腕骨骨質破壞及周圍軟組織損傷程度,而且透視射線的累加對術者及患者均有潛在危害[7]。螺釘若穿出骨皮質會使鄰近腕骨受累,從而導致關節炎及周圍肌腱損傷發生[8]。骨科機器人技術的發展,為四角融合術的螺釘植入提供了新的思路和方法。我們前期研究應用國產天璣骨科機器人,對10例急性無移位的舟骨骨折及2例移位舟骨骨折患者進行了經皮螺釘固定手術,螺釘位置精準,臨床效果滿意[9-10]。本研究中我們應用天璣骨科機器人完成四角融合經皮螺釘內固定,螺釘位置精確。術后2個月四角成功融合,患者對治療效果滿意。這是目前機器人輔助四角融合經皮螺釘內固定的首例報道,為擴展骨科機器人在微小骨骼的應用提供了新思路。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突
倫理聲明 研究方案經北京積水潭醫院倫理委員會批準(積倫[2022]第[111]號-00)
作者貢獻聲明 殷耀斌:研究設計、完成手術、文章撰寫;王志新:倫理申報、文章修改;伊喆:研究設計、文章修改;王博:參與手術、文章修改