机器人导航下闭合复位经皮空心钉内固定治疗Sanders II-III型跟骨骨折的疗效研究

机器人导航下闭合复位经皮空心钉内固定治疗Sanders II-III型跟骨骨折的疗效研究

郝旭光1  刘洋1  向首阳1  赵德来1  邱兆文2  李雪玉1  吴碧楠1  薛岩1 

黄煜昕   刘勇   聂广辰

1. 哈尔滨市第五医院骨科，哈尔滨，150040
2. 黑龙江拓盟科技有限公司

【摘要】目的：探讨天玑骨科机器人导航下闭合复位经皮空心钉内固定治疗Sanders II-III型跟骨骨折的效果，为跟骨骨折的治疗提供新的思路。方法：回顾性分析自2020年1月至2022年1月期间收治的58例Sanders II-III型跟骨骨折患者，其中观察组25例采用天玑骨科机器人引导下闭合复位空心钉内固定治疗，其余33例采用跟骨外侧扩大“L”形切口切开复位钢板内固定治疗，记录并分析两组患者的术前等待时间、骨折愈合时间、切口并发症发生率；术前、术后1天、术后6月、术后1年通过跟骨侧位片测量两组患者Bohler角和Gissane角角度；术后1年采用视觉模拟量表（VAS）疼痛评分和美国足踝骨科学会（AOFAS）踝及后足评分进行疗效评估。结果：跟骨骨折患者采用闭合复位螺钉内固定治疗后住院周期更短，手术时长、术中出血量及等待手术时间缩短，住院费用降低，Gissane角、Bohler角和美国足踝创伤协会之足部评分无明显变化，并发症发生率明显下降。结论：机器人导航下闭合复位空心钉内固定治疗Sanders II-III跟骨骨折可取得与传统跟骨外侧扩大“L”形切口切开复位钢板内固定治疗相当的疗效，同时手术并发症更低，术前无需长时间术区消肿准备，住院时间短。

【关键词】骨科机器人；跟骨骨折；闭合复位；空心钉

The effectiveness of TiRobot-assisted closed reduction

percutaneous internal fixation with hollow nail for treatment of Sanders II-III calcaneal fractures

Hao Xuguang1, Liu Yang1,Xiang Shouyang1, Zhao Delai1 , Qiu Zhaowen2,Li Xueyu1,Wu Binan1, Xue Yan1, Huang Yuxin2,Liu Yong1, Nie Guangchen1*

1. Department of Orthopedics,the Fifth Hospital of Harbin,Harbin 150040,China
2. Heilongjiang Tuomeng Technology Co., LTD

[Abstract] ObjectiveTo investigate the effectiveness of TiRobot-assisted closed reduction

percutaneous internal fixation with hollow nail for treatment of Sanders II-III calcaneal fractures,and

provide new ideas for the treatment of calcaneus fracture. MethodsA retrospective analysis of 58

patients with type Sanders II-III calcaneal fractures admitted during the period from January 2020 to

January 2022, Among them, 25 patients in the observation group were treated with Tirobot guided

closed reduction hollow nail internal fixation, The remaining 33 cases were treated with an lateral "L"

incision of  the calcaneus, preoperative waiting time, fracture healing time and incidence of incision

complications were recorded and analyzed in the two groups; The Bohler angle and Gissane angle

angle were measured in two groups before, 1 day, 6 months and 1 year after surgery; Efficacy was

assessed 1 year after surgery using the Visual Analogue Scale (VAS) pain score and the American Foot

and Ankle Orthopaedic Society (AOFAS) Ankle and Posterior foot scores. Results In patients with

calcaneal fracture with closed reduction screw, the hospital period was shorter, the operation time,

intraoperative blood loss and waiting for surgery were shortened, the hospital cost decreased, there was

no significant change in the Gissane angle, Bohler angle and foot score of the American Foot and

Ankle Trauma Association, and the complication rate was significantly reduced. ConclusionClosed

reduction of Sanders II-III internal fixation under robotic navigation for calcaneal fracture can be as

effective as the traditional "L" incision open reduction plate internal fixation on the outside of the

calcaneus, with lower surgical complications, no long time for preoperative surgical area swelling

preparation, short hospital stay and low cost.

[Keywords] TiRobot；calcaneal fracture；closed reduction；hollow nail

跟骨骨折是最常见的跗骨骨折，占全身骨折的1.2％，2/3为关节内骨折，其主要致伤机制为高能量损伤［1］。而Sanders Ⅱ、Ⅲ型跟骨骨折均为关节内骨折常伴较大移位，手术治疗此类骨折已是共识［2］。跟骨外侧扩大L形切口是目前最常用的方法，其优势在于可充分显露跟骨进而有利于骨折复位，但是广泛剥离软组织且对周围神经血管容易激惹，易造成皮缘坏死及感染，不利于患者早期康复［3］。近年来，多种微创治疗方案开始不断推广和应用，包括闭合撬拨石膏固定和闭合撬拨螺钉内固定等[2]。目前，关于不同方法治疗SandersⅡ和Ⅲ型跟骨骨折的具体选择，尚无明确的定论，本研究旨在比较机器人引导下闭合复位空心钉内固定与跟骨外侧扩大L形切口切开复位内固定治疗Sanders Ⅱ、Ⅲ型跟骨骨折的临床疗效。

1、资料与方法

1.1一般资料

    选取自2020年1月至2022年1月期间我科收治的Sanders II-III型跟骨骨折患者。

纳入标准：1、CT影像证实为Sanders II型、III型的跟骨骨折；2、新鲜的（骨折时间＜3周）；3、闭合性跟骨骨折。

排除标准：1、开放性跟骨骨折；2、皮肤软组织条件差的患者；3、合并内科基础疾病不能耐受手术的患者；4、骨质疏松患者；5、陈旧性跟骨骨折、病理性骨折；6、随访时间不足或失随访的患者。

共入组58例,其中观察组25例采用天玑骨科机器人引导下闭合复位空心钉内固定治疗，其余33例为对照组，采用跟骨外侧扩大“L”形切口切开复位钢板内固定治疗。观察组男性22例,女性3例，年龄24-65岁，平均41.6岁;高处坠落伤18例,交通事故伤7例。 对照组男性27例,女性6例，年龄27-58，平均37.7岁; 高处坠落伤20例,交通事故伤13例。两组患者一般资料比较及Sanders分型方面差异无统计学意义(P>0. 05)（见表一）。患者均对本研究知情并签署知情同意书,本研究经医院医学伦理委员会审查通过。

1.2 手术方法

两侧患者采用全麻或者硬膜外+腰麻麻醉，观察组俯卧位，对照组均为侧卧位，常规消毒铺巾，对照组驱血，上止血带，观察组不用止血带。

表一  两组患者基本资料

观察组：自跟骨结节及距骨分别打入一枚斯氏针牵并用撑开器撑开恢复跟骨长度及足弓，闭合撬拨复位距下关节面，恢复Bohler角和Gissane角，推挤跟骨外侧骨块恢复跟骨宽度，以克氏针临时固定，X线透视确认复位满意后，于手术机器人设计内固定位置，并在导航辅助下依次使用空心加压螺钉固定骨块，X线透视骨折复位良好，内固定位置满意，冲洗缝合创口，术闭。

对照组：在足跟部外侧作一长10 -15cm的“L”形切口,显露骨折部位后进行复位、克氏针临时固定,植入解剖钢板及螺钉,并完成碎裂骨块固定,冲洗创口，充分止血，缝合切口并加压包扎。

1.3 术后护理

术后第一天，常规复查患足侧位、轴位X线片及三维CT，加强创口护理。继续冰敷并抬高患肢，抗生素使用至术后24小时，术后第2天，在康复师指导下开始进行患肢主动功能练习，术后6周可扶拐部分负重行走，每4周拍X线片复查，影像学证实骨折愈合后开始弃拐逐渐完全负重行走。

1.4 观察指标

观察两组患者的术前等待时间、骨折愈合时间、切口并发症发生率（术后切口皮肤坏死、切口分泌物经细菌培养证实切口感染定义为切口并发症）；术前、术后1天、术后6月、术后1年通过跟骨侧位片测量两组患者Bohler角和Gissane角角度；术后1年采用视觉模拟量表（VAS）疼痛评分和美国足踝骨科学会（AOFAS）踝及后足评分进行疗效评估。

1.5统计学分析

应用SPSS 22. 0统计软件进行分析。数据以均数±标准差（±s）表示，两组比较采用配对t 检验；P＜0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1、随访时间、术前等待时间、骨折愈合时间及切口并发症发生率评估结果

两组病例均获随访，观察组随访时间（11.2±3.1）个月，对照组（12.4±4.4）个月，组间比较无统计学差异。术前等待时间观察组（2.4±2.7）天，对照组（10.3±4.1）天，观察组等待时间明显低于对照组，组间比较有统计学差异。观察组骨折愈合时间（5.8±2.5）个月，对照组（6.4±2.1）个月，组间比较无统计学差异。观察组所有病例切口一期愈合，无皮肤坏死、切口感染；对照组3例（9%）出现切口边缘皮肤浅层坏死，经对照换药后瘢痕愈合，2例（6%）出现切口感染，细菌培养证实为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，给予敏感抗生素全身应用，切口通畅引流、对症换药后愈合。见表二。

表二 两组随访时间、术前等待时间、骨折愈合时间及切口并发症发生率比较（±s）

2.2、影像学评估结果

术前观察组Bohler角和Gissane角分别为（18.4±4.2）°、（154.3±10.4）°，对照组分别为（17.4±5.1）°、（153.7±8.4）°；术后1天，观察组Bohler角和Gissane角分别为（40.1±3.7）°、（130.7±7.8°），对照组分别为（39.7±4.1）°、（131.7±8.5）°；术后6个月观察组Bohler角和Gissane角分别为（39.2±4.2）°、（128.8±6.3）°；对照组分别为（38.1±5.7）°、（130.4±9.4）°；术后1年观察组Bohler角和Gissane角分别为（38.5±7.7）°、（128.4±6.4）°，对照组分别为（37.8±4.6）°、（129.4±6.7）°。见表三。

表三 术前、术后Bohler角和Gissane角对比（±s）

2.3、功能评估结果

术后1年，观察组VAS评分（0.8±1.2）、对照组（0.7±1.8），组间对比无统计学差异；观察组AOFAS踝及后足评分（80.0±20.1）、对照组（78.4±21.7），组间对比无统计学差异。见表四。

表四 两组VAS评分、AOFAS踝及后足评分对比（±s）

2.4、典型病例

患者冯X涛，男，34岁，高处坠落致右跟骨骨折（SandersⅢAC型），伤后12小时入院，给予消肿对症治疗，入院后第2天于硬腰联合麻醉下行“天玑骨科机器人导航下闭合复位空心钉内固定术”治疗。如图一、图二示。

图一  术前及术中机器人导航规划

A、B：术前影像；C：术中体位及复位情况；D、E：术中机器人规划。

图二  复位情况及术后外观

F：术中x-ray；G、H：术后复查跟骨轴、侧位；I：术后外观

3、讨论

关于跟骨骨折是手术治疗还是保守治疗的争论呈现着明显的天平倾斜和钟摆现象:在某一历史阶段，主张手术治疗和保守治疗的观点并存，有时多数人倾向于手术治疗，有时多数人主张保守治疗

［4］。时至今日，关于跟骨骨折的治疗依然充斥着不同的观点。

通过手术治疗恢复跟骨形态及关节面逐渐成为共识［5］。Monaco［6］等指出，手术切开复位内固定治疗移位性跟骨骨折，可以取得良好的治疗效果。跟骨外侧L形切口技术成熟，可充分显露跟骨骨折区域，然后直视下进行内固定，但是该方法软组织剥离范围广，容易引起切口感染，甚至造成钢板外露。这是由于跟骨外侧L形切口愈合主要依赖于外侧壁的软组织，而外侧壁由跟骨外侧动脉供应，这一动脉管径细且脆弱，极易在手术中受到波及［7］。从解剖学分析，跟骨外侧皮肤菲薄、张力大，术后因肿胀、内固定等原因可出现类似“内压疮”［8］。 一项回顾性分析指出外侧 L 形入路虽能恢复跟骨形态，便于植骨，但是皮缘坏死、切口感染发生率高［5］。

微创内固定是最近发展的手术方式，如经跗骨窦入路切开复位内固定、经皮克氏针撬拨内固定、外固定架固定及关节镜辅助下内固定等，相较“L”形切口，可缩小创口、减少组织剥离、减轻手术操作带来的创伤［9］。其中经跗骨窦入路切开复位内固定治疗 Sanders Ⅱ型跟骨骨折以其微创优势逐渐成为创伤骨科的研究热点，报道显示复杂的跟骨骨折也可以通过跗骨窦切口达到坚强固定及解剖复位的效果［10］。关玉龙等［11］使用跗骨窦切口内固定治疗 Sanders Ⅱ型跟骨骨折有效恢复跟骨解剖结构，且有限元分析显示钢板应力分布均衡、稳定性好。尽管跗骨窦切口取得了良好的效果，但其存在无法充分暴露、提高术中操作难度、增加了损伤腓骨长短肌及腓肠神经风险等缺点跗骨窦入路治疗跟骨骨折的研究进展［12］。

跟骨骨折手术治疗的目标是恢复足跟的高度、宽度及长度，调整距下关节的后关节面，恢复后足的机械轴［13］。一项研究采用闭合复位空心钉内固定治疗跟骨关节内骨折患者，均获得良好的恢复效果，因此空心钉固定适用于大多数的跟骨关节内骨折，尤其是不能耐受开放复位内固定的病患［14］。Budair等对13例跟骨骨折患者采用经皮空心钉固定进行治疗，骨折复位的优良率达到94％，无一例患者发生切口坏死、感染等并发症［15］。一项Mate分析表明空心钉固定在影像学表现、手术时长、住院周期及并发症发生率上优于钢板内固定，且在功能恢复方面与钢板固定相似［16］。

跟骨骨折钢板固定与空心钉固定结果无明显差异，核心均为“三点固定”，同时应保证载距突螺钉固定的准确性。 我们在术后发现患者足跟部肿胀情况明显消退，我们认为这可能是由于跗骨海绵窦内积血顺针道流出，目前尚无研究解释此情况，有待于进一步研究。在这一方法下同时配合精准医疗理念，准确置钉，同时大大减少术中透视次数，减少对术者及患者的辐射。在本研究中，我们发现实验组较对照组平均手术时间长，这与术中规划导航路线相关，但机器人导航辅助下学习曲线可缩短，经培训后可更快掌握此技术。

因此我们认为机器人导航下闭合复位空心钉内固定治疗跟骨骨折具有以下优势：1、降低了手术软组织条件的要求，缩短手术等待时间，减少了住院时长及花费；2、微创手术减少手术创伤，降低了皮肤坏死等并发症的发生率，同时间接促进患肢的消肿；3、结合天玑骨科机器人导航实现精准医疗，提高置钉精度的同时，减少术中透视的次数；4、学习曲线进一步缩短，可以让更多的医生掌握新的治疗手段，可以更好的应用于临床工作。

综上所述，机器人导航下闭合复位空心钉内固定治疗跟骨骨折固定可靠，可恢复跟骨解剖形态，微创手术操作对切口周围软组织损伤小，大大降低手术切口并发症。

4、结论

机器人导航辅助下闭合复位空心钉内固定可提高骨折复位后置钉精度，减少术中透视次数，空心钉加压固定可取得良好的骨折愈合效果，同时缩短术前等待时间、住院时间，降低切口并发症的发生。

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基金项目：黑龙江省卫生健康委项目（编号：20210404070123）

*通讯作者：聂广辰副教授