不穩定骨盆后環損傷多由交通事故、高處墜落等原因導致,屬于高能量損傷,占全部骨盆骨折的20%~30%,常合并血管神經、實質臟器損傷,死亡率、致殘率高[1-4]。既往多數醫生選擇切開復位內固定治療,但切口暴露大、出血多、術后發生切口感染風險高。1993年Routt教授最早報道透視引導下徒手經皮植入骶髂關節螺釘穩定后環,該技術固定可靠、微創、出血少、切口感染風險低,但術中需要反復透視、調整導針位置,也有螺釘切出皮質導致血管和神經損傷的風險[5-8]。與標準骶髂螺釘相比,骶髂貫穿螺釘增加了螺釘長度、螺紋數,可以固定對側骨皮質,具有更強的抗垂直剪切力[9-10]。如何精準、安全植入骶髂貫穿螺釘成為當前臨床研究的熱點。
目前,基于CT影像、二維或三維透視影像的導航產品已被開發并用于輔助骨科手術,結果表明相比傳統植釘手術,導航輔助手術精度顯著提高、醫生和患者的放射暴露時間顯著縮短[11-13]。但是,這些設備目前主要依賴進口。為此,我們團隊基于術前CT影像和術中透視影像開發了增強現實導航輔助系統HoloSight(北京諾亦騰科技發展有限公司;專利號:CN210727852U、US11534240B2、JP7240519B2、CN109820590A)(以下簡稱“計算機導航系統”),擁有完全自主知識產權,可實現骨盆三維虛擬成像,兼具二維和三維輔助植釘模塊,實時動態監測髂骨空間位置、手術器械、內固定物和規劃通道的空間關系,從而實現通道螺釘的精確植入,減少放射暴露。現回顧分析中國人民解放軍總醫院第一醫學中心和第四醫學中心采用計算機導航系統引導骶髂貫穿螺釘植入治療的骨盆后環損傷患者臨床資料,并與同期C臂X線機透視下植釘治療的患者進行比較,探討該計算機導航系統輔助植釘的精準度和效率。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
納入標準:① 年齡>18歲;② Tile B、C型不穩定骨盆后環損傷;③ 采用經皮骶髂貫穿螺釘治療。排除標準:① 病理性或代謝性骨折;② 合并嚴重脊髓、重要器官功能衰竭;③ 植釘部位皮膚感染或缺損;④ 患有精神疾病或不配合治療。
2022年6月—2023年6月共41例患者符合選擇標準納入研究,其中18例采用計算機導航系統輔助植入螺釘(導航組),23例采用C臂X線機透視下植入螺釘(徒手組)。兩組患者性別、年齡、身體質量指數(body mass index,BMI)、致傷原因、骨盆骨折Tile分型、受傷至手術時間及術中應用骨盆解鎖閉合復位技術(unlocking closed reduction technique,UCRT)例數等基線資料比較,差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。見表1。

1.2 手術方法
兩組手術均由創傷骨科高年資醫師完成,術者對計算機導航系統輔助下和C臂X線機透視下徒手植入骶髂貫穿螺釘均有豐富經驗,手術水平不影響分析結果。
導航組和徒手組分別有16例和19例嚴重移位骨盆損傷患者,采用UCRT。術前根據骨盆骨折分型推測受傷機制,按照反向牽引、解鎖復位、先復位前環再復位后環、股骨髁上牽引后環繞前環轉的原則制定術中復位策略[14-16]。借助髖臼上Schanz螺釘、LC-Ⅱ通道Schanz螺釘和股骨髁上牽引及髂骨嵴推頂等手段,進行解鎖、牽引、復位操作,實現骨盆骨折三維復位。消毒鋪單后,將骨盆解鎖復位裝置(石家莊高新區億成科技有限公司)安裝固定于全透視手術床。單側Tile C型骨盆骨折時,健側骨盆植入髖臼上橫形Schanz螺釘、LC-Ⅱ通道Schanz螺釘,通過夾具連接固定到解鎖復位裝置,作為患側骨盆復位的參考基準。通過旋轉髖臼上Schanz螺釘復位器,可以側方牽拉患側骨盆,解除骨折斷端或骶髂關節的嵌頓;通過股骨髁上牽引可以糾正患側骨盆垂直移位;通過在橫桿上滑動LC-Ⅱ通道Schanz螺釘至健側對稱位置,可以糾正骨盆內外、上下旋轉移位并復位骨盆前環。術中使用C臂X線機行實時骨盆入口位、出口位、正位透視,觀察骨盆復位情況。
導航組:基于術中透視的計算機導航系統由光學跟蹤單元、計算機終端和手術器械組成。患者于全身麻醉下仰臥于全透視手術床,在健側髂前上棘固定追蹤器。C臂X線機透視骨盆出口位、入口位圖像,確保輔助定位裝置內部的剛性標記全部可見;將圖像傳輸至主控工作站,結合輔助定標器上按特定序列分布的標記點進行圖像分析配準。使用鼠標在參考圖像上規劃植釘通道,設計螺釘的入釘位置、角度和螺釘長度。切開S2水平皮膚并用止血鉗鈍性分離筋膜和肌肉,在導航系統引導下,將安裝有追蹤器的導向套筒對準規劃植釘通道的骨皮質進針點,使用導針垂直于骨面鉆2 mm深作為支撐點,調整方向置入導針。擰入空心螺釘,取出導針,沖洗縫合切口;C臂X線機透視確認螺釘位置。見圖1。

a. 安裝追蹤器及骨盆解鎖閉合復位架;b. 采集參考圖像及注冊;c. 規劃螺釘的位置、方向及長度;d. 監視預警模式下置入導針;e. C臂X線機透視骨盆入口位、出口位驗證螺釘位置
Figure1. Steps for implanting transiliac-transsacral screws in S2 segment using the computer navigation systema. Installing the tracker and pelvic unlocking closed reduction device; b. Reference image acquisition and registration; c. Planning the position, orientation, and length of the screw; d. Implanting guide pin under surveillance and warning; e. Verification of the position of screw by C-arm fluoroscopic images of the pelvic inlet and outlet positions
徒手組:患者于全身麻醉下仰臥于全透視手術床。切開S2水平皮膚并用止血鉗鈍性分離筋膜和肌肉,C臂X線機反復透視骨盆入口位、出口位、側位,確認導針位置;位置滿意后沿導針擰入空心螺釘,取出導針,沖洗縫合切口;C臂X線機透視確認螺釘位置。
1.3 術后處理及療效評價指標
術后給予止痛、預防感染、預防血栓形成及營養支持治療。術后常規清潔換藥,2周后視切口愈合情況拆線去除敷料。從術后第1天起鼓勵患者在床上進行翻身活動、關節屈伸活動、下肢肌肉等長與等張收縮,預防關節僵硬及肌肉廢用性萎縮。術后復查骨盆X線片,根據骨折愈合情況指導患者負重及康復鍛煉。
術后2 d內CT掃描骶髂貫穿螺釘位置,根據Gras標準[17]對螺釘位置進行分類:優,位置安全,螺釘完全在松質骨內;良,位置安全,螺釘與皮質骨結構接觸;差,位置錯誤,螺釘部分或全部穿出骨皮質。另外,記錄每枚螺釘植釘時間、導針調整次數、透視次數,內植物相關并發癥發生情況(如需二次手術的神經血管損傷、胃腸道或泌尿生殖系統損傷、切口血腫或感染、螺釘松動脫落等)。
1.4 統計學方法
采用SPSS25.0統計軟件進行分析。計量資料經正態性檢驗均符合正態分布,數據以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗;計數資料采用頻數表示,組間比較采用χ2檢驗、Fisher確切概率法或秩和檢驗;檢驗水準α=0.05。
2 結果
兩組患者均順利完成手術。導航組每枚螺釘的植釘時間、透視次數及導針調整次數均少于徒手組,差異有統計學意義(P<0.05)。徒手組有2例患者術后出現切口感染,經積極換藥后切口Ⅰ期愈合;導航組術中及術后早期未發生螺釘相關并發癥;兩組并發癥發生率(8.7% vs. 0)比較差異無統計學意義(P=0.495)。根據Gras標準,導航組的螺釘位置優于徒手組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

3 討論
采用骶髂貫穿螺釘固定骶髂關節創傷小、出血少、并發感染發生率低、固定牢靠,允許患者術后早期功能康復鍛煉,是穩定骨盆后環的方式之一。但是徒手植入螺釘存在術中放射暴露、螺釘誤植率高等缺陷,而且醫生學習曲線長,限制了其臨床推廣應用[10,18]。本研究結果顯示,計算機導航系統輔助骶髂貫穿螺釘植入較傳統徒手植釘具有精準度高、醫生和患者放射線暴露時間短、螺釘植入效率高等優勢。
3.1 精準植入骶髂貫穿螺釘
骶髂關節螺釘的植釘安全通道非常狹窄,計算機輔助導航技術的發展大大提高了螺釘植入的準確性[19-21]。二維導航是基于術中C臂X線機透視采集的骨盆入口位、出口位和側位影像進行通道螺釘路徑規劃,成本相對低、手術室環境搭建相對簡單。Madeja等[22]回顧性分析了基于二維透視影像導航輔助骶髂關節螺釘植釘的精準性,發現導航組導針一次性置入成功率達60%,而徒手組僅6%,但是該技術對患者透視影像要求高,患者體型肥胖、腸道積氣等因素會影響透視影像的清晰度,進而影響骨盆結構顯示,增加了螺釘通道規劃難度。在此基礎上,天璣骨科機器人引入了機械臂輔助把持螺釘通道的導向裝置,大大提高了螺釘植釘精準度,達92.59%,但由于骶髂關節螺釘入釘點往往位于髂骨外板的斜坡上,在導針鉆入過程中容易出現導向裝置的入點漂移[23]。三維導航是基于術前或術中CT影像以及術中O臂X線機掃描影像,在三維重建的冠狀位、矢狀位和橫斷位上規劃螺釘植入通道,可以避免因肥胖、腸道積氣和骨折塊重疊影響螺釘通道的顯示和識別,安全性高[24]。有研究發現與二維導航相比,三維導航的螺釘誤植率更低,僅為0.1%,但是三維導航設備昂貴,其花費與精準度收益比受到部分研究者質疑[8,22,25]。本研究使用的HoloSight導航系統是基于術中C臂X線機透視影像的導航系統,結果顯示骶髂貫穿螺釘植釘優良率達100%,導針調整次數少,未發現與導針和螺釘植入有關的并發癥。分析原因可能是:① 導針置入過程中引入了螺釘路徑植入監視預警模塊,有效減少了通道導向裝置發生漂移的機會;② 植入技術按照“先定點再調整方向”的原則,避免機器人機械臂因把持力量不足造成的通道導向裝置漂移;③ 骨盆骨折準確復位并在術中維持復位是通道螺釘固定的前提。傳統骨盆骨折復位是通過牽引床或手動牽引,但由于缺乏著力點,復位完成后難以穩定維持復位位置。 本研究采用骨盆解鎖閉合復位系統,以未移位的骨折部分為復位基準,根據骨折受傷機制,通過釘桿系統反向牽引、推拉,閉合復位移位的骨盆,然后鎖定釘桿系統,臨時穩定骨盆,即可以避免導針或螺釘植入過程中出現固定通道空間位置的改變。
3.2 放射性暴露減少
計算機輔助導航技術的發展使骨盆微創手術過程中醫生和患者的放射性暴露大大減少。徒手植入骶髂關節螺釘需要在骨盆入口位、出口位和側位反復透視,確認螺釘的入點和導針/螺釘植入方向,透視時間一般為1.8~7.3 min,甚至長達18 min[12,26]。Berger-Groch等[27]報道二維透視導航植入骶髂關節螺釘需要163.9 s。Boudissa等[28]報道三維導航需要術中或術前對骨折區域行三維CT掃描,植入骶髂關節螺釘患者需要接受(6.6±3.3) Gy·cm2的放射暴露量。本研究中使用的HoloSight導航系統輔助骶髂貫穿螺釘植入,術中透視骨盆入口位、出口位影像并導出作為參考圖像用于螺釘通道規劃,透視骨盆入口位、出口位及骶髂關節入口正位影像用于位置驗證,安全有效植入1枚骶髂貫穿螺釘僅需透視(6.28±1.53)次。
3.3 骶髂貫穿螺釘植入效率提高
徒手植釘手術需要挪動C臂X線機在多個角度反復透視,調整導針/螺釘位置,操作繁瑣耗時,單枚螺釘植入時間長達(74±24)min[29]。計算機導航系統有助于簡化植釘操作,提高手術效率。Madeja等[22]發現使用基于二維透視的計算機導航輔助植入單枚和雙枚骶髂關節螺釘的手術時間分別為平均39 min(28~64 min)和48 min(36~57 min),短于C臂X線機透視組手術時間 [分別為42 min(32~52 min)、70 min(55~82 min)];Theologis等[30]也發現使用三維透視導航輔助植入骶髂螺釘的手術時間顯著短于徒手組。然而,一些研究中導航組手術時間并未縮短,Berger-Groch等[27]的相關研究發現二維導航組與傳統方式組植釘手術時間接近,Zwingmann等[29]比較Iso-C3D導航和徒手植入骶髂螺釘手術時間差異無統計學意義。分析原因可能是計算機輔助導航需要設備擺位、參考影像采集、螺釘通道規劃,存在通道漂移風險、需要透視確認,增加了手術步驟,一定程度影響了手術效率。本研究采用的導航設備結構布局簡單,術中無需過多調試,植釘時間僅為(25.06±4.04)min。隨著導航手術經驗積累以及團隊協作水平提高,術者操作更熟練和高效,植釘時間會進一步縮短。
綜上述,本研究評價了使用計算機導航系統輔助植入骶髂貫穿螺釘治療骨盆后環損傷的臨床效果,通過與傳統徒手植釘方式對比,發現前者具有植釘安全性高、效率高、減少射線暴露的優勢。但本研究也存在一定局限性:① 僅關注了計算機導航輔助手術的術中指標,未探討患者遠期功能結局;② 本研究是單中心研究,未來將開展多中心、更大樣本量的長期隨訪研究,進一步評估臨床效果。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經中國人民解放軍總醫院倫理委員會批準(倫審第S2021-340-01);患者均知情同意
作者貢獻聲明 曹文豪:臨床數據收集、統計分析,文章撰寫及修改;陳華、湯俊君、周鋒、劉昊揚:臨床試驗設計及具體實施指導;張偉、朱正國、齊紅哲、李嘉琦:檢驗臨床數據及統計學分析方法可靠性;李雙成、王中鶴、李昌達:臨床隨訪及數據采集;陳華、唐佩福:對文章的知識性內容作批評性審閱
不穩定骨盆后環損傷多由交通事故、高處墜落等原因導致,屬于高能量損傷,占全部骨盆骨折的20%~30%,常合并血管神經、實質臟器損傷,死亡率、致殘率高[1-4]。既往多數醫生選擇切開復位內固定治療,但切口暴露大、出血多、術后發生切口感染風險高。1993年Routt教授最早報道透視引導下徒手經皮植入骶髂關節螺釘穩定后環,該技術固定可靠、微創、出血少、切口感染風險低,但術中需要反復透視、調整導針位置,也有螺釘切出皮質導致血管和神經損傷的風險[5-8]。與標準骶髂螺釘相比,骶髂貫穿螺釘增加了螺釘長度、螺紋數,可以固定對側骨皮質,具有更強的抗垂直剪切力[9-10]。如何精準、安全植入骶髂貫穿螺釘成為當前臨床研究的熱點。
目前,基于CT影像、二維或三維透視影像的導航產品已被開發并用于輔助骨科手術,結果表明相比傳統植釘手術,導航輔助手術精度顯著提高、醫生和患者的放射暴露時間顯著縮短[11-13]。但是,這些設備目前主要依賴進口。為此,我們團隊基于術前CT影像和術中透視影像開發了增強現實導航輔助系統HoloSight(北京諾亦騰科技發展有限公司;專利號:CN210727852U、US11534240B2、JP7240519B2、CN109820590A)(以下簡稱“計算機導航系統”),擁有完全自主知識產權,可實現骨盆三維虛擬成像,兼具二維和三維輔助植釘模塊,實時動態監測髂骨空間位置、手術器械、內固定物和規劃通道的空間關系,從而實現通道螺釘的精確植入,減少放射暴露。現回顧分析中國人民解放軍總醫院第一醫學中心和第四醫學中心采用計算機導航系統引導骶髂貫穿螺釘植入治療的骨盆后環損傷患者臨床資料,并與同期C臂X線機透視下植釘治療的患者進行比較,探討該計算機導航系統輔助植釘的精準度和效率。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
納入標準:① 年齡>18歲;② Tile B、C型不穩定骨盆后環損傷;③ 采用經皮骶髂貫穿螺釘治療。排除標準:① 病理性或代謝性骨折;② 合并嚴重脊髓、重要器官功能衰竭;③ 植釘部位皮膚感染或缺損;④ 患有精神疾病或不配合治療。
2022年6月—2023年6月共41例患者符合選擇標準納入研究,其中18例采用計算機導航系統輔助植入螺釘(導航組),23例采用C臂X線機透視下植入螺釘(徒手組)。兩組患者性別、年齡、身體質量指數(body mass index,BMI)、致傷原因、骨盆骨折Tile分型、受傷至手術時間及術中應用骨盆解鎖閉合復位技術(unlocking closed reduction technique,UCRT)例數等基線資料比較,差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。見表1。

1.2 手術方法
兩組手術均由創傷骨科高年資醫師完成,術者對計算機導航系統輔助下和C臂X線機透視下徒手植入骶髂貫穿螺釘均有豐富經驗,手術水平不影響分析結果。
導航組和徒手組分別有16例和19例嚴重移位骨盆損傷患者,采用UCRT。術前根據骨盆骨折分型推測受傷機制,按照反向牽引、解鎖復位、先復位前環再復位后環、股骨髁上牽引后環繞前環轉的原則制定術中復位策略[14-16]。借助髖臼上Schanz螺釘、LC-Ⅱ通道Schanz螺釘和股骨髁上牽引及髂骨嵴推頂等手段,進行解鎖、牽引、復位操作,實現骨盆骨折三維復位。消毒鋪單后,將骨盆解鎖復位裝置(石家莊高新區億成科技有限公司)安裝固定于全透視手術床。單側Tile C型骨盆骨折時,健側骨盆植入髖臼上橫形Schanz螺釘、LC-Ⅱ通道Schanz螺釘,通過夾具連接固定到解鎖復位裝置,作為患側骨盆復位的參考基準。通過旋轉髖臼上Schanz螺釘復位器,可以側方牽拉患側骨盆,解除骨折斷端或骶髂關節的嵌頓;通過股骨髁上牽引可以糾正患側骨盆垂直移位;通過在橫桿上滑動LC-Ⅱ通道Schanz螺釘至健側對稱位置,可以糾正骨盆內外、上下旋轉移位并復位骨盆前環。術中使用C臂X線機行實時骨盆入口位、出口位、正位透視,觀察骨盆復位情況。
導航組:基于術中透視的計算機導航系統由光學跟蹤單元、計算機終端和手術器械組成。患者于全身麻醉下仰臥于全透視手術床,在健側髂前上棘固定追蹤器。C臂X線機透視骨盆出口位、入口位圖像,確保輔助定位裝置內部的剛性標記全部可見;將圖像傳輸至主控工作站,結合輔助定標器上按特定序列分布的標記點進行圖像分析配準。使用鼠標在參考圖像上規劃植釘通道,設計螺釘的入釘位置、角度和螺釘長度。切開S2水平皮膚并用止血鉗鈍性分離筋膜和肌肉,在導航系統引導下,將安裝有追蹤器的導向套筒對準規劃植釘通道的骨皮質進針點,使用導針垂直于骨面鉆2 mm深作為支撐點,調整方向置入導針。擰入空心螺釘,取出導針,沖洗縫合切口;C臂X線機透視確認螺釘位置。見圖1。

a. 安裝追蹤器及骨盆解鎖閉合復位架;b. 采集參考圖像及注冊;c. 規劃螺釘的位置、方向及長度;d. 監視預警模式下置入導針;e. C臂X線機透視骨盆入口位、出口位驗證螺釘位置
Figure1. Steps for implanting transiliac-transsacral screws in S2 segment using the computer navigation systema. Installing the tracker and pelvic unlocking closed reduction device; b. Reference image acquisition and registration; c. Planning the position, orientation, and length of the screw; d. Implanting guide pin under surveillance and warning; e. Verification of the position of screw by C-arm fluoroscopic images of the pelvic inlet and outlet positions
徒手組:患者于全身麻醉下仰臥于全透視手術床。切開S2水平皮膚并用止血鉗鈍性分離筋膜和肌肉,C臂X線機反復透視骨盆入口位、出口位、側位,確認導針位置;位置滿意后沿導針擰入空心螺釘,取出導針,沖洗縫合切口;C臂X線機透視確認螺釘位置。
1.3 術后處理及療效評價指標
術后給予止痛、預防感染、預防血栓形成及營養支持治療。術后常規清潔換藥,2周后視切口愈合情況拆線去除敷料。從術后第1天起鼓勵患者在床上進行翻身活動、關節屈伸活動、下肢肌肉等長與等張收縮,預防關節僵硬及肌肉廢用性萎縮。術后復查骨盆X線片,根據骨折愈合情況指導患者負重及康復鍛煉。
術后2 d內CT掃描骶髂貫穿螺釘位置,根據Gras標準[17]對螺釘位置進行分類:優,位置安全,螺釘完全在松質骨內;良,位置安全,螺釘與皮質骨結構接觸;差,位置錯誤,螺釘部分或全部穿出骨皮質。另外,記錄每枚螺釘植釘時間、導針調整次數、透視次數,內植物相關并發癥發生情況(如需二次手術的神經血管損傷、胃腸道或泌尿生殖系統損傷、切口血腫或感染、螺釘松動脫落等)。
1.4 統計學方法
采用SPSS25.0統計軟件進行分析。計量資料經正態性檢驗均符合正態分布,數據以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗;計數資料采用頻數表示,組間比較采用χ2檢驗、Fisher確切概率法或秩和檢驗;檢驗水準α=0.05。
2 結果
兩組患者均順利完成手術。導航組每枚螺釘的植釘時間、透視次數及導針調整次數均少于徒手組,差異有統計學意義(P<0.05)。徒手組有2例患者術后出現切口感染,經積極換藥后切口Ⅰ期愈合;導航組術中及術后早期未發生螺釘相關并發癥;兩組并發癥發生率(8.7% vs. 0)比較差異無統計學意義(P=0.495)。根據Gras標準,導航組的螺釘位置優于徒手組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

3 討論
采用骶髂貫穿螺釘固定骶髂關節創傷小、出血少、并發感染發生率低、固定牢靠,允許患者術后早期功能康復鍛煉,是穩定骨盆后環的方式之一。但是徒手植入螺釘存在術中放射暴露、螺釘誤植率高等缺陷,而且醫生學習曲線長,限制了其臨床推廣應用[10,18]。本研究結果顯示,計算機導航系統輔助骶髂貫穿螺釘植入較傳統徒手植釘具有精準度高、醫生和患者放射線暴露時間短、螺釘植入效率高等優勢。
3.1 精準植入骶髂貫穿螺釘
骶髂關節螺釘的植釘安全通道非常狹窄,計算機輔助導航技術的發展大大提高了螺釘植入的準確性[19-21]。二維導航是基于術中C臂X線機透視采集的骨盆入口位、出口位和側位影像進行通道螺釘路徑規劃,成本相對低、手術室環境搭建相對簡單。Madeja等[22]回顧性分析了基于二維透視影像導航輔助骶髂關節螺釘植釘的精準性,發現導航組導針一次性置入成功率達60%,而徒手組僅6%,但是該技術對患者透視影像要求高,患者體型肥胖、腸道積氣等因素會影響透視影像的清晰度,進而影響骨盆結構顯示,增加了螺釘通道規劃難度。在此基礎上,天璣骨科機器人引入了機械臂輔助把持螺釘通道的導向裝置,大大提高了螺釘植釘精準度,達92.59%,但由于骶髂關節螺釘入釘點往往位于髂骨外板的斜坡上,在導針鉆入過程中容易出現導向裝置的入點漂移[23]。三維導航是基于術前或術中CT影像以及術中O臂X線機掃描影像,在三維重建的冠狀位、矢狀位和橫斷位上規劃螺釘植入通道,可以避免因肥胖、腸道積氣和骨折塊重疊影響螺釘通道的顯示和識別,安全性高[24]。有研究發現與二維導航相比,三維導航的螺釘誤植率更低,僅為0.1%,但是三維導航設備昂貴,其花費與精準度收益比受到部分研究者質疑[8,22,25]。本研究使用的HoloSight導航系統是基于術中C臂X線機透視影像的導航系統,結果顯示骶髂貫穿螺釘植釘優良率達100%,導針調整次數少,未發現與導針和螺釘植入有關的并發癥。分析原因可能是:① 導針置入過程中引入了螺釘路徑植入監視預警模塊,有效減少了通道導向裝置發生漂移的機會;② 植入技術按照“先定點再調整方向”的原則,避免機器人機械臂因把持力量不足造成的通道導向裝置漂移;③ 骨盆骨折準確復位并在術中維持復位是通道螺釘固定的前提。傳統骨盆骨折復位是通過牽引床或手動牽引,但由于缺乏著力點,復位完成后難以穩定維持復位位置。 本研究采用骨盆解鎖閉合復位系統,以未移位的骨折部分為復位基準,根據骨折受傷機制,通過釘桿系統反向牽引、推拉,閉合復位移位的骨盆,然后鎖定釘桿系統,臨時穩定骨盆,即可以避免導針或螺釘植入過程中出現固定通道空間位置的改變。
3.2 放射性暴露減少
計算機輔助導航技術的發展使骨盆微創手術過程中醫生和患者的放射性暴露大大減少。徒手植入骶髂關節螺釘需要在骨盆入口位、出口位和側位反復透視,確認螺釘的入點和導針/螺釘植入方向,透視時間一般為1.8~7.3 min,甚至長達18 min[12,26]。Berger-Groch等[27]報道二維透視導航植入骶髂關節螺釘需要163.9 s。Boudissa等[28]報道三維導航需要術中或術前對骨折區域行三維CT掃描,植入骶髂關節螺釘患者需要接受(6.6±3.3) Gy·cm2的放射暴露量。本研究中使用的HoloSight導航系統輔助骶髂貫穿螺釘植入,術中透視骨盆入口位、出口位影像并導出作為參考圖像用于螺釘通道規劃,透視骨盆入口位、出口位及骶髂關節入口正位影像用于位置驗證,安全有效植入1枚骶髂貫穿螺釘僅需透視(6.28±1.53)次。
3.3 骶髂貫穿螺釘植入效率提高
徒手植釘手術需要挪動C臂X線機在多個角度反復透視,調整導針/螺釘位置,操作繁瑣耗時,單枚螺釘植入時間長達(74±24)min[29]。計算機導航系統有助于簡化植釘操作,提高手術效率。Madeja等[22]發現使用基于二維透視的計算機導航輔助植入單枚和雙枚骶髂關節螺釘的手術時間分別為平均39 min(28~64 min)和48 min(36~57 min),短于C臂X線機透視組手術時間 [分別為42 min(32~52 min)、70 min(55~82 min)];Theologis等[30]也發現使用三維透視導航輔助植入骶髂螺釘的手術時間顯著短于徒手組。然而,一些研究中導航組手術時間并未縮短,Berger-Groch等[27]的相關研究發現二維導航組與傳統方式組植釘手術時間接近,Zwingmann等[29]比較Iso-C3D導航和徒手植入骶髂螺釘手術時間差異無統計學意義。分析原因可能是計算機輔助導航需要設備擺位、參考影像采集、螺釘通道規劃,存在通道漂移風險、需要透視確認,增加了手術步驟,一定程度影響了手術效率。本研究采用的導航設備結構布局簡單,術中無需過多調試,植釘時間僅為(25.06±4.04)min。隨著導航手術經驗積累以及團隊協作水平提高,術者操作更熟練和高效,植釘時間會進一步縮短。
綜上述,本研究評價了使用計算機導航系統輔助植入骶髂貫穿螺釘治療骨盆后環損傷的臨床效果,通過與傳統徒手植釘方式對比,發現前者具有植釘安全性高、效率高、減少射線暴露的優勢。但本研究也存在一定局限性:① 僅關注了計算機導航輔助手術的術中指標,未探討患者遠期功能結局;② 本研究是單中心研究,未來將開展多中心、更大樣本量的長期隨訪研究,進一步評估臨床效果。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突;經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經中國人民解放軍總醫院倫理委員會批準(倫審第S2021-340-01);患者均知情同意
作者貢獻聲明 曹文豪:臨床數據收集、統計分析,文章撰寫及修改;陳華、湯俊君、周鋒、劉昊揚:臨床試驗設計及具體實施指導;張偉、朱正國、齊紅哲、李嘉琦:檢驗臨床數據及統計學分析方法可靠性;李雙成、王中鶴、李昌達:臨床隨訪及數據采集;陳華、唐佩福:對文章的知識性內容作批評性審閱