馬 洪 湯顯能 郭躍明
股骨頭骨骺滑脫(slipped capital femoral epiphysis,SCFE)是青少年常見的髖關節(jié)疾病之一,常表現為股骨頸自股骨頭的骺板向上向前移位,而股骨頭向下向后滑脫。該病起病隱匿,病因不明,易被誤診、漏診[1]。國外曾有多中心研究報道,SCFE高發(fā)于9~16歲男性兒童,發(fā)病率為0.02‰~0.03‰,其發(fā)病率與種族、性別、年齡和地理位置有關。此外,有文獻報道SCFE在肥胖兒童中發(fā)病率較高,中重度患者滑脫癥狀更為嚴重,畸形明顯,并發(fā)癥發(fā)生率更高,殘留畸形的可能性更大[2-7]。有學者認為SCFE的治療原則是盡可能早地恢復股骨頭頸的正常解剖位置、減輕患者癥狀、恢復受累髖關節(jié)功能、減少術后并發(fā)癥以及預防再次滑脫的發(fā)生[8]。目前對于SCFE的標準治療方法尚未統一,以手術治療為主,手術方式主要分為經皮原位固定和股骨近端切開截骨術兩大類,各有利弊,相關術后并發(fā)癥包括股骨頭壞死(avascular necrosis of the femoral head,AVN)、髖臼撞擊綜合征(femoroacetabular impingement syndrome,FAI)、髖關節(jié)炎、髖關節(jié)不穩(wěn)、軟骨溶解等[9,10]。國際認可度較高的治療方法是經皮原位內固定,該方法具有較高的安全性和較好的預后,并發(fā)癥的發(fā)生率較低[11,12]。
目前國內外對于外科手術的追求逐步趨于微創(chuàng),隨著二維、三維數字化影像的普及,計算機導航和機器人手術系統輔助微創(chuàng)內固定術在骨科的應用日益廣泛,尤其是精準定位和微創(chuàng)方面,與傳統手術相比,具有手術耗時短、射線輻射損害小的優(yōu)點,故被越來越多骨科醫(yī)生青睞并在臨床中逐步推廣應用[13,14]。佛山市中醫(yī)院于2017年9月在骨科引進機器人手術系統,先后對骨盆骨折、股骨頸骨折、股骨粗隆間骨折進行機器人輔助經皮空心螺釘內固定治療,取得良好的臨床效果。本研究以機器人導航下經皮原位固定和傳統經皮原位固定治療SCFE的病例為研究對象,旨在評價其治療的有效性和操作的安全性。
以2010年1月至2021年1月佛山市中醫(yī)院收治的20例兒童股骨頭骨骺滑脫病例為研究對象。病例納入標準:①結合患者病史,臨床表現及術前X線、CT、MRI等影像學檢查被確診為SCFE的患者;②采用機器人手術系統輔助下經皮原位固定或傳統經皮閉合原位固定治療的患者;③能配合隨訪且隨訪資料完整的患者。排除標準:有髖部手術史的患者。
根據治療方法不同分為試驗組(n=8)和對照組(n=12)。試驗組采用機器人手術系統輔助下經皮原位固定治療,共8例(8髖),其中男5例(62.5%),女3例(37.5%),平均年齡為(10.7±2.9)歲;急性SCFE(病程≤3周,癥狀明顯)2髖,慢性SCFE急性發(fā)作(病程>3周,突然出現急性加重)6髖;穩(wěn)定型SCFE(可獨立行走或借助拐杖能夠行走)5髖,不穩(wěn)定型SCFE(疼痛嚴重致不能行走,甚至借助拐杖也不能行走)3髖。
對照組采用傳統經皮閉合原位固定治療,共12例(12髖),其中男8例(67%),女4例(33%),平均年齡(11.9±1.6)歲;左側7髖(58%),右側5髖(42%);急性SCFE 4髖,慢性SCFE急性發(fā)作8髖;穩(wěn)定型7例,不穩(wěn)定型5例。并在髖關節(jié)蛙式位或側位X線片上測量Southwick角[15-17]。
1.傳統經皮閉合原位固定:患者麻醉生效后取平臥位,置于骨科牽引床上,患肢予牽引,內收內旋約15°,軀干向健側側偏約10°。C型臂X光機置于患者健側,透視下見股骨頭骨骺滑脫,由兩名副高職稱以上的醫(yī)師進行手術。消毒,鋪無菌巾,于患髖外側開孔后打入兩顆適宜長度的空心釘固定股骨頭骨骺,在C型臂X光機透視下檢查患髖正側位,置釘滿意,股骨頭頸對位對線可,沖洗術野,縫合關閉傷口。無菌敷料外敷,手術完畢。
2.機器人導航下經皮原位固定:患者麻醉生效后取平臥位,置于骨科牽引床上,患肢予牽引,內收內旋約15°,軀干向健側側偏約10°。C型臂X光機置于患者健側,透視下見股骨頭骨骺滑脫,由兩名副高職稱以上的醫(yī)師進行手術,消毒,鋪無菌巾。在患側髂前上棘切開切口,放置示蹤器,由C型臂X光機定位患側髖關節(jié),數據導入機器人電腦系統,在系統中設計路徑,規(guī)劃空心釘入針方向及深度,計算機上測量擬置入空心釘長度(適宜長度)。由機器人機械臂導航定位至規(guī)劃入針點,切開大腿上段外側皮膚,放置套筒并抵至股骨粗隆外側骨皮質,然后在計算機中進行機械臂的微調,鉆入導針。由C型臂X光機透視檢查導針位置適宜,長度適宜,分別置入2枚適宜長度的空心釘,取出導針,再次透視檢查患側髖關節(jié)正側位,空心釘完全在釘道內,置釘滿意,股骨頭頸對位對線可,空心釘位置達到術前規(guī)劃路徑位,沖洗術野,逐層縫合關閉傷口,無菌敷料外敷,手術完畢。
術后按常規(guī)對癥處理,對于穩(wěn)定型SCFE可在輔助器械幫助下部分負重,當體征和疼痛癥狀消失,髖關節(jié)可自如活動,可不在輔助下進行負重(一般2~3周);對于不穩(wěn)定型滑脫者,在輔助器械幫助下維持部分負重(一般6~8周);骺板閉合前禁止患者進行劇烈體育活動及其他活動[20]。推薦術后佩戴6~8周髖關節(jié)“人”字形支具,6~8周后可拆除支具在床上活動,術后12周可在輔助下逐步負重活動。
1.有效性評價:術后復查X線片,必要時復查CT。末次隨訪時進行Harris髖關節(jié)功能評分,評價髖關節(jié)功能活動[18]。根據髖關節(jié)蛙式位或側位X線片上Southwick角來評價[15-17,19]:<30°為輕度,30°~60°為中度,>60°為重度。
2.安全性評價:記錄隨訪期間是否發(fā)生不良事件及并發(fā)癥,如傷口感染、斷釘、神經血管損傷、骨不連、股骨頭缺血性壞死、軟骨溶解、跛行等。
本研究采用SPSS 22.0(IBM美國)統計軟件對數據進行整理與分析。采用獨立樣本t檢驗比較兩組術后末次隨訪時的Southwick角和Harris髖關節(jié)功能評分;采用配對t檢驗比較組內術前及末次隨訪時的Southwick角和Harris髖關節(jié)功能評分。以P<0.05為差異有統計學意義。
試驗組機器人手術系統輔助經皮穿釘原位內固定8例(8髖),共放置16枚空心釘;置釘評價:12枚為優(yōu),4枚為良,優(yōu)良率達100%。對照組傳統經皮閉合原位固定12例(12髖),手術共放置24枚空心釘;置釘評價:16枚為優(yōu),8枚為良,優(yōu)良率達100%。
試驗組Harris髖關節(jié)功能評分從術前(35.1±15.7)分提高到末次隨訪時(86.6±8.60)分,髖關節(jié)功能顯著改善,差異有統計學意義(t=-8.23,P<0.05),見表1。對照組Harris髖關節(jié)功能評分從術前(50.8±22.2)分提高到末次隨訪時(82.2±7.9)分,髖關節(jié)功能改善,差異有統計學意義(t=-3.287,P=0.022),見表2。
表1 試驗組(8髖)SCFE患者手術前后關節(jié)功能及影像學評價(±s)Table 1 Joint functions and imaging evaluations of 8 children(8 hips)with SCFE before and after surgery(±s)
表1 試驗組(8髖)SCFE患者手術前后關節(jié)功能及影像學評價(±s)Table 1 Joint functions and imaging evaluations of 8 children(8 hips)with SCFE before and after surgery(±s)
時期Harris評分(分)Southwick角(°)手術前35.1±15.771.0±4.2手術后86.6±8.641.3±13.6 t值-8.235.50 P值<0.001<0.001
表2 對照組(12髖)SCFE患者手術前后關節(jié)功能及影像學評價(±s)Table 2 Joints function and imaging evaluations of 12 children(12 hips)with SCFE before and after surgery(±s)
表2 對照組(12髖)SCFE患者手術前后關節(jié)功能及影像學評價(±s)Table 2 Joints function and imaging evaluations of 12 children(12 hips)with SCFE before and after surgery(±s)
時期Harris評分(分)Southwick角(°)手術前50.8±22.266.1±8.7手術后82.2±7.949.7±10.3 t值-3.2872.964 P值 0.0220.031
試驗組復查X線片顯示,股骨頭頸對位對線良好,無股骨頭壞死的影像學征象,髖關節(jié)間隙正常;術前Southwick角為(71.0±4.2)°,術后Southwick角為(41.3±13.6)°,較術前平均減小29.7°(95%CI:16.9°~42.4°),差異有統計學意義(t=5.50,P<0.001),見表1。對照組復查X線片顯示股骨頭頸對位對線良好,無股骨頭壞死的影像學征象,髖關節(jié)間隙正常;術前Southwick角為(66.1±8.7)°,術后Southwick角為(49.7±10.3)°,較術前平均減小16.5°(95%CI:2.2°~30.8°),差異有統計學意義(t=-2.964,P=0.031),見表2。
20例均獲得隨訪,隨訪時間最短2個月,最長37個月,平均隨訪(15.3±6.0)個月。末次隨訪時,大部分患者能夠下地行走,未予輔助行走,未見明顯跛行;除一些劇烈的跑步、蹦跳等運動外,其余正?;顒泳軈⒓?。兩組術后髖關節(jié)功能評分和Southwick角比較均無統計學意義(P<0.05),見表3。截至末次隨訪時,兩組均無傷口感染、斷釘、骨不連、股骨頭缺血壞死等不良事件及并發(fā)癥發(fā)生。
表3 兩組(20髖)SCFE患者術后關節(jié)功能及影像學評價(±s)Table 3 Joint function and imaging evaluation of 20 children(20 hips)with SCFE before and after surgery(±s)
表3 兩組(20髖)SCFE患者術后關節(jié)功能及影像學評價(±s)Table 3 Joint function and imaging evaluation of 20 children(20 hips)with SCFE before and after surgery(±s)
分組例數Harris評分(分)Southwick角(°)試驗組8 86.6±8.6 41.3±13.6對照組12 82.2±7.9 49.7±10.3 t值-0.993-1.252 P值-0.34 0.23
圖1 試驗組典型病例X線片 注 男性,12歲,慢性SCFE急性加重,伴右下肢跛行;A、B:術前X線片;C-E:CT及三維重建提示右側股骨頭骨骺滑脫;F、G:術后X線片;H、I:術后28個月拆除內固定裝置后復查X線片提示股骨頭頸對位對線可,骨骺線閉合Fig.1 Radiological film of a typical case in experimental group
圖2 對照組典型病例X線片 注 女性,11歲,慢性SCFE急性加重,伴右下肢跛行;A、B:術前X線片提示右側股骨頭骨骺滑脫;C、D:術后X線片;E、F:術后25個月拆除內固定裝置后復查X線片提示股骨頭頸對位對線可,骨骺線閉合Fig.2 Radiological film of a typical case in study group
早在二十世紀六十年代,SCFE的診治和預后問題就引起了當時學者的廣泛關注。據文獻報道約1/3的SCFE患者最初表現以膝關節(jié)疼痛為主,而不是髖部疼痛,這種癥狀表現導致其延誤診治的風險增加[5,21]。早發(fā)現、早診斷、早治療是減少并發(fā)癥,改善SCFE患者預后的關鍵。隨著臨床上對SCFE發(fā)病原因和發(fā)病機制研究的不斷探索,其診治方法也逐漸完善。SCFE的整體治療原則是阻止股骨頭骨骺滑脫進一步發(fā)展,盡可能在早期恢復股骨頭頸的解剖形狀,避免缺血性壞死、軟骨溶解等嚴重并發(fā)癥的發(fā)生。目前,SCFE的治療方法主要包括經皮原位固定和股骨近端切開截骨術兩大類,此外還包括其他個人經驗的方法(對側預防性固定、植骨、石膏固定等)[12,22,23]。
經皮原位螺釘內固定是目前治療SCFE常用、安全的手術方法,也是多數國內外學者一致認可的治療方法,具有操作簡單、并發(fā)癥少等優(yōu)點[24,25]。有報道稱,原位單枚或多枚螺釘固定是治療SCFE的首選方法,甚至是治療SCFE的“金標準”[26]。其優(yōu)點包括手術風險低、創(chuàng)傷小、操作簡便,術后AVN的發(fā)生率較低、短期并發(fā)癥少,能使患者短期內期恢復活動等。一般來說,空心螺釘置入后會阻滯骺板的生長,造成股骨頸長度減小,股骨偏心距減小,導致髖關節(jié)外展肌肌力下降,從而影響髖關節(jié)的活動功能。?rtegren等[27]為避免上述并發(fā)癥的發(fā)生,對54例SCFE病例采用Hansson釘原位固定治療,骨骺閉合后平均隨訪33.6個月,發(fā)現這種無螺紋內固定裝置能最大程度保留骺板的生長潛力,使股骨頸長度和股骨偏心距基本正常,髖關節(jié)功能獲益顯著。李浩等[8]認為,Hansson釘雖然存在一定優(yōu)勢,但沒有阻滯骺板的生長作用,且其固定強度不及空心螺釘,考慮到術后存在再次滑脫或股骨頭骨骺進一步滑脫的可能,最終仍選用空心螺釘作為原位固定的內固定物。結果發(fā)現股骨頸在術后仍保持一定的生長潛力,股骨偏心距也獲得相應增長,治療效果令人滿意,同時也保證了髖外展肌具有一定的力臂,這對髖關節(jié)的功能恢復十分重要。此類手術需要解剖基礎扎實、手術經驗豐富的高年資醫(yī)師才能做到對螺釘進針的方向、深度的精準把控,以防止螺釘穿破關節(jié)軟骨,導致軟骨下骨的破壞溶解以及對局部骨骺的再次創(chuàng)傷甚至更嚴重的其他損傷。
隨著計算機科技的不斷發(fā)展以及精準醫(yī)學的推廣,越來越多的學者開始大膽嘗試將計算機與臨床手術相結合。計算機輔助技術目前已經廣泛應用于脊柱、關節(jié)置換、運動醫(yī)學及創(chuàng)傷等骨科手術的各個領域,包括術前計劃及模擬手術、術中導航系統和機器人輔助系統等[28,29]。傳統經皮原位固定治療SCFE需要徒手操作,不斷透視,將患者擺置一個合適的有利C型臂X光機投照的體位,增加術者及患者的透視次數以及術中出血量等;另外,傳統手術方式可能需反復調整進針方向及深度,這樣會增加骨骺再損傷的風險。而醫(yī)用機器人輔助手術系統具有操作精確、穩(wěn)定及重復性強的特征。本研究對比分析機器人手術系統輔助與傳統經皮閉合復位固定術的置釘優(yōu)良率,發(fā)現機器人輔助手術更加具有安全性、有效性和可靠性,且該術式學習曲線短,治療效果好。目前的機器人手術系統可以達到毫米級別以下的精確度[14]。但是,受人體自身的生理條件的限制,當術者單靠手持工具操作時容易因操作不穩(wěn)而出現偏差,導致導航手術系統的精度下降。為了減少人為失誤,高精確度及穩(wěn)定性的醫(yī)用機器人手術系統應運而生。我國香港威爾斯親王醫(yī)院早在上世紀九十年代末就開始了機器人輔助手術系統的研發(fā)和應用,完成了上百臺的手術,涉及創(chuàng)傷、關節(jié)、脊柱,并取得了令人滿意的臨床效果[30,31]。
本院骨科于2017年引進機器人手術系統,先后開展了數百臺機器人手術系統輔助下的骨科手術,也取得了滿意的效果。本研究機器人手術系統輔助下經皮原位螺釘內固定治療SCFE的8例(8髖)中,Harris髖關節(jié)功能評分也從術前(35.1±15.7)分恢復到末次隨訪時(86.6±8.60)分,復查X線片顯示股骨頭頸對位對線良好,無股骨頭壞死的影像學征象,髖關節(jié)間隙正常。截至末次隨訪時無傷口感染、斷釘、骨不連、股骨頭缺血壞死等不良事件及并發(fā)癥發(fā)生。所有患者在術后隨訪中可正常獨立行走活動,無明顯跛行。有學者報道稱,術后Southwick角度的大幅減小有可能與術者術中在骨科牽引床上擺置體位時造成骨骺滑脫無意復位有關[8]。筆者認為,在術中復位擺置患者體位時手法應輕柔緩和,牽引力度應適中,盡可能避免對股骨頭骨骺及髖關節(jié)周圍血管等其他組織的二次損傷,減少股骨頭缺血性壞死、髖關節(jié)炎等嚴重并發(fā)癥的發(fā)生。
本研究雖然基本達到預期目的,但存在一定的局限性:①病例樣本量小,數據的統計分析可能存在一定偏倚;②部分病例的隨訪時間較短,有研究報道稱,AVN的發(fā)生往往在發(fā)病后1年內出現[32,33],故應延長隨訪時間,觀察患者至成年,評價遠期治療效果;③開展小兒骨科機器人手術系統的病例數不足,對于系統的操作運用存在個人差異,對于術后的療效評價不一,仍需要加強對醫(yī)生操作運用能力的培養(yǎng);④需要進一步開展臨床隨機對照試驗,以期獲得循證等級更高的證據及療效評價。