王建新, 周立勇, 薛濱勇, 李 非, 王懷兵, 謝雁春

1.盤錦遼油寶石花醫(yī)院 骨科，遼寧 盤錦 124110；2.北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 骨科，遼寧 沈陽 110016

經(jīng)皮后凸成形術(shù)(percutaneous kyphoplasty,PKP)是姑息治療晚期脊柱轉(zhuǎn)移瘤的主要方式之一[1-2]。PKP創(chuàng)傷小、恢復(fù)快，但存在骨水泥滲漏、透視輻射大等問題[3-5]。隨著人工計算機技術(shù)及工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各種機器人輔助手術(shù)系統(tǒng)已應(yīng)用于各脊柱手術(shù)。自2017年以來，我國自主研發(fā)的“天璣”第3代骨科機器人在盤錦遼油寶石花醫(yī)院各種類型脊柱手術(shù)中應(yīng)用。本研究旨在探討骨科機器人輔助下PKP治療多節(jié)段脊柱轉(zhuǎn)移瘤的安全性和優(yōu)勢?，F(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取自2018年1月至2019年4月盤錦遼油寶石花醫(yī)院收治的43例多發(fā)脊柱轉(zhuǎn)移瘤患者為研究對象。根據(jù)手術(shù)方式分為傳統(tǒng)透視組(n=21)與機器人輔助組(n=22)。傳統(tǒng)透視組，男性13例，女性8例；年齡36～70歲；病椎數(shù)量，2處7例，3處6例，4處3例，5處4例，6處1例；原發(fā)腫瘤來源，肺癌6例，乳腺癌3例，結(jié)直癌2例，肝癌7例，其他惡性腫瘤3例。機器人輔助組，男性12例，女性10例；年齡34～69歲；病椎數(shù)量，2處6例，3處6例，4處4例，5處3例，6處3例；原發(fā)腫瘤來源，肺癌7例，乳腺癌3例，結(jié)直癌2例，肝癌5例，腎癌1例，其他惡性腫瘤4例。兩組患者的性別、年齡等一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，患者及家屬均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：CT、MRI等影像學(xué)檢查提示多發(fā)脊柱轉(zhuǎn)移瘤；病變節(jié)段胸5椎至骶1椎，病椎數(shù)量2～6處；Tokuhashi評分<12分；椎體后緣完整，無脊髓和神經(jīng)根受壓；存在腰背部疼痛癥狀[6]。排除標(biāo)準(zhǔn)：資料不全；難以配合手術(shù)治療。

1.3 手術(shù)方法 機器人輔助組應(yīng)用“天璣”第3代骨科機器人輔助定位，該機器人系統(tǒng)由機械臂系統(tǒng)、光學(xué)跟蹤系統(tǒng)、手術(shù)規(guī)劃系統(tǒng)及導(dǎo)航系統(tǒng)等構(gòu)成。椎體成形器和椎體擴張球囊由上海凱利泰醫(yī)療科技有限公司提供，骨水泥材料由德國Heraeus Medical公司提供。兩組患者均采取全身麻醉，俯臥位于機器人專用碳纖維手術(shù)床。傳統(tǒng)透視組：在C型臂X射線機透視下定位病椎并體表標(biāo)記；鋪消毒巾后，在C型臂X射線機反復(fù)透視下行工作套管穿刺，自椎根弓外上方鉆入病變椎體；工作套管的前端插入病椎后緣皮質(zhì)的前方2.0～3.0 cm處，取出內(nèi)芯，置入活檢針取出病灶組織送檢；工作套管置入骨鉆，鉆出1條至椎體前緣1/3處的骨性隧道；取出骨鉆，將含有造影劑的球囊置入病錐，進行球囊擴張，直至球囊內(nèi)壓力約200 kPa；高度恢復(fù)滿意后取出球囊，將拉絲期的骨水泥通過推桿推入病椎，反復(fù)透視下至填充滿意。其他病椎處同樣操作；骨水泥硬化后結(jié)束手術(shù)。機器人輔助組：在C型臂X射線機透視下定位病椎，在病椎的上位2～3椎棘突處切開2 cm皮膚及筋膜安裝示蹤器；機械臂安裝定位標(biāo)尺，定位標(biāo)尺放置于病椎背部皮膚表面上方；C型臂X射線機掃描采集圖像，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑C器人工作站后，進行穿刺路徑規(guī)劃，下達指令后機械臂運行至指定位置；在機械臂定位下皮膚作0.5 cm小切口，安裝二級套筒，插入皮膚直至關(guān)節(jié)突表面，使用電鉆沿二級套筒置入導(dǎo)針；依次對所有病椎同樣方式置入導(dǎo)針，C型臂X射線機透視，調(diào)整導(dǎo)針置入深度到達椎體前緣1/2處，依次沿導(dǎo)針放入工作套管至椎體前緣1/2處，分別取出活檢組織。依次置入骨鉆鉆出一條至椎體前緣1/3處的骨性隧道。依次將含有對比劑的球囊置入病錐進行球囊擴張，球囊內(nèi)壓力約200 kPa，高度恢復(fù)滿意；同時，將拉絲期的骨水泥通過骨水泥推桿慢慢推入病椎，反復(fù)透視至填充滿意；骨水泥硬化后結(jié)束手術(shù)。術(shù)后根據(jù)患者病情給予鎮(zhèn)痛、補液等對癥治療，術(shù)后指導(dǎo)小燕飛功能鍛煉等治療，術(shù)后24 h可佩帶支具下床活動，術(shù)后2 d出院。

1.4 觀察指標(biāo) 記錄兩組患者的手術(shù)時間、透視次數(shù)及透視劑量。術(shù)后1 d復(fù)查CT觀察椎弓根突破率(穿刺通路突破椎弓根壁的距離>2 mm視為有意義[7])，觀察穿刺內(nèi)傾角度，觀察并記錄骨水泥滲漏情況。術(shù)前、術(shù)后2 d及末次隨訪采用疼痛模擬視覺評分(visual analogue score,VAS)評價疼痛程度,并在側(cè)位X線影像上測量椎體中線高度、Cobb角度。

2 結(jié)果

機器人輔助組手術(shù)時間短于傳統(tǒng)透視組；22例機器人輔助組患者病椎共計79個，21例傳統(tǒng)透視組患者病椎共計70個。機器人輔助組椎弓根突破率為6.3%(5/79)，低于傳統(tǒng)透視組的21.4%(15/70)；機器人輔助組患者的骨水泥滲漏率為7.5%(6/79)，低于傳統(tǒng)透視組的22.8%(16/70)，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。機器人輔助組左、右穿刺內(nèi)傾角大于傳統(tǒng)透視組，透視次數(shù)及透視劑量均低于傳統(tǒng)透視組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。兩組患者末次隨訪時間為6個月。兩組患者的術(shù)前、術(shù)后2 d及末次隨訪的VAS評分、椎體中線高度、Cobb角數(shù)比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。典型病例見圖1。

表1 兩組患者手術(shù)指標(biāo)比較

表2 兩組患者手術(shù)前后腰痛VAS評分、椎體中線高度、Cobb角比較

3 討論

多節(jié)段的脊柱轉(zhuǎn)移瘤確診時常是腫瘤晚期，預(yù)期壽命較短。經(jīng)皮椎體成形術(shù)(percutaneous vertebroplasty，PVP)及PKP在治療多節(jié)段脊柱轉(zhuǎn)移瘤中發(fā)揮重要的作用，可提高患者的生活質(zhì)量[8]。PVP及PKP治療多發(fā)脊柱轉(zhuǎn)移瘤疼痛緩解率達到73%～100%[9]。然而，PVP治療骨水泥滲透率較高，可達2%～67%[10]。有研究表明，新型的骨材料填充系統(tǒng)、高粘度骨水泥及精確定位穿刺可減少骨水泥的滲漏[11-13]。本研究中，機器人輔助組骨水泥滲漏率為7.5%，顯著低于傳統(tǒng)透視組的22.8%。

PKP治療多節(jié)段的脊柱轉(zhuǎn)移瘤需要多次穿刺，穿刺方向主要根據(jù)術(shù)者的經(jīng)驗。反復(fù)透視，手術(shù)時間較長，潛在增加醫(yī)師和患者的輻射傷害。同時，不斷正側(cè)位透視下調(diào)整透視角度，角度過大容易突破椎弓根內(nèi)壁導(dǎo)致并發(fā)癥，角度過小又導(dǎo)致骨水泥分布偏移。骨科機器人可精確控制穿刺的內(nèi)傾角度，術(shù)中穿刺規(guī)劃預(yù)定的軌道到達理想的穿刺點。導(dǎo)航系統(tǒng)和機器人輔助系統(tǒng)具有精準(zhǔn)定位的特點。有研究發(fā)現(xiàn)，通過導(dǎo)航輔助下PKP治療胸腰椎骨質(zhì)疏松性壓縮性骨折，導(dǎo)航組的椎弓根內(nèi)壁突破率明顯低于傳統(tǒng)透視組[14]。骨科機器人技術(shù)由導(dǎo)航技術(shù)衍生而來，手術(shù)操作更方便、直接。田野等[15]研究發(fā)現(xiàn)，Renaissance機器人輔助組植釘準(zhǔn)確率顯著高于經(jīng)皮透視輔助組。Yang等[16]評測Renaissance機器人輔助置釘?shù)臏?zhǔn)確性，機器人輔助植釘僅有6.2%穿破椎弓根皮質(zhì)，而經(jīng)皮透視植釘有26.2%穿破椎弓根皮質(zhì)。

相比導(dǎo)航系統(tǒng)與Renaissance機器人系統(tǒng)，我國自主研發(fā)的“天璣”骨科機器人可通過人機協(xié)同運動的功能，實時跟蹤和補償由患者微動引起的定位誤差，避免操作誤差。有研究表明，骨科機器人輔助植入的置釘滿意率達97.7%[17]。本研究機器人輔助組椎弓根突破率明顯低于傳統(tǒng)透視組，說明機器人輔助PKP可以明顯提高穿刺準(zhǔn)確率。

有研究表明，微創(chuàng)機器人在保證椎弓根完整的情況下，可以將進針點偏外，使得內(nèi)傾角度更大，達到理想的手術(shù)效果[18]。本研究中機器人組穿刺內(nèi)傾角大于傳統(tǒng)透視組，椎弓根突破率低于傳統(tǒng)透視組，說明機器人既減少椎弓根突破率，又能增加穿刺內(nèi)傾角，保證安全有效的手術(shù)效果。

精準(zhǔn)的定位可以減少術(shù)中透視次數(shù)、透視時間及透視劑量。Han等[19]比較天璣機器人輔助下與傳統(tǒng)開放置釘?shù)耐敢暻闆r，發(fā)現(xiàn)手術(shù)醫(yī)師累計吸收的透視劑量分別為21.7 μSv和70.5 μSv，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。本研究機器人輔助組平均透視次數(shù)明顯低于傳統(tǒng)透視組，透視劑量明顯少于傳統(tǒng)透視組，說明機器人輔助手術(shù)能明顯減少患者及醫(yī)師的輻射傷害。

綜上所述，機器人輔助下PKP治療多節(jié)段脊柱轉(zhuǎn)移瘤可縮短手術(shù)時間，提高穿刺準(zhǔn)確率，降低骨水泥滲漏風(fēng)險，減少透視次數(shù)、透視劑量，具有良好的應(yīng)用前景。