机器人辅助下全髋关节置换术早期疗效研究

研究背景全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)是治疗终末期髋关节疾病有效的手术方式。近年来,随着髋关节置换技术日益成熟及人口老龄化的发展,我国髋关节置换手术量大幅增加,进入快速增长阶段。假体位置不良与术后多种并发症的发生及假体生存率密切相关。然而在传统的THA手术方式中,假体位置不良发生率较高。为提高THA手术假体植入位置精准度,机器人辅助髋关节置换(Robotic-assisted THA,RATHA)应运而生。目前国际上已经有数款手术机器人应用于髋关节置换领域,并且已经有研究证明了RATHA在假体定位、恢复正常生理结构等方面的优势,但目前缺乏足够研究及文献支持RATHA能够提高患者术后临床效果。髋关节手术入路有很多,不同入路各有优缺点及适应证,而RATHA常以导航技术为基础,对患者体位及手术视野暴露情况要求较高,目前针对RATHA的研究多采用后外侧入路或前外侧入路,而对其他入路手术效果研究不足。另外,目前应用于THA的大多数机器人仅参与或仅直接参与髋臼侧的手术操作,而无法参与股骨侧手术操作,虽部分机器人可辅助手术者确定股骨颈截骨线,或进行假体植入后验证下肢长度差及假体位置等,但股骨侧的操作依然需要手术者使用常规手术方式进行,这意味无法避免常规手术操作中股骨假体定位不准确的问题。文献中对机器人辅助THA手术假体位置的研究也多聚焦在髋臼假体,而对股骨假体位置的研究明显不足。股骨假体位置同样与THA术后并发症的发生及假体生存率有密切联系。Mako机器人(史赛克公司,美国)是目前应用最为广泛的关节手术机器人;我国国产“Longwell髋关节手术机器人(上海龙慧医疗科技有限公司,型号规格:TRex-RS,系统软件版本:HIP1.0)”可覆盖髋关节置换的整个流程,即可同时直接参与髋臼侧和股骨侧的手术操作。对其手术效果进行研究可评估其应用价值,对髋关节置换手术机器人发展提供参考,具有重要的临床和科研意义。研究目的本研究旨在通过分析患者病历资料、术后影像学资料、患者随访资料等数据,评估经直接外侧入路行RATHA手术假体植入准确性、术后临床疗效和并发症特点。研究内容主要包括:(1)RATHA手术效果分析,即RATHA与传统方式THA术后假体位置及术后随访功能评分的比较;(2)RATHA假体位置精确性分析,即RATHA术后假体位置与术前规划的比较;(3)“规划-实际”假体型号不符的影像学分析,即RATHA术中假体型号选择与术前规划不符病例的影像学分析。研究方法回顾性分析从2020年12月到2022年10月在青岛大学附属医院接受全髋关节置换术治疗的患者术前术后影像学数据、术中记录及随访资料,根据手术方式分为3组:行“Longwell机器人”辅助THA患者,www.selleck.cn/products/pexidartinib-plx3397记为“LR组”;行“MAKO机器人”辅助THA患者,记为“MR组”,经常规手术方式进行THA的患者,记作“对照组”。研究方法:(1)RATHA手术效果分析:测量LR组、MR组及对照组三组患者术后各影像学数据,包括髋臼前倾角、外展角,股骨前倾角,股骨柄冠状面成角(CA),双下肢长度差及股骨柄髓腔匹配度等,于术后1个月,3个月及6个月随访患者,进行Harris功能评分及遗忘关节(FJS)评分,并进行统计分析三组数据差异,评价两机器人相对于传统手术方式在提高手术早期治疗效果方面的作用。(2)RATHA假体位置精确性分析:测量LR组、MR组患者术后髋臼前倾角及外展角、下肢长度差异、股骨偏心距(FO)、股骨前倾角等数据,并与术前规划的相应数据进行比较,从而评价两种手术机器人在执行术前规划的方面的精准度。(3)“规划-实际”假体型号不符的影像学分析:统计MR组中术中应用股骨假体型号与术前规划的型号,并根据假体相差的型号大小分为匹配组、增大组、减小组、偏差组等4个亚组,测量并分析各亚组间各影像学数据差异,从而找到术中应用假体与术前规划型号不符的影像学原因。研究结果(1)Longwell机器人将94.3%(33例)的髋臼植入到5°~25°的前倾角安全范围内,显著优于传统手术方式(74.4%Immune mediated inflammatory diseases,P=0.013);若同时考虑前倾角及外展角,Longwell机器人将91.4%的髋臼植入到Lewinnek安全区内,显著优于传统手术方式(65.6%,P=0.004)。无论参考Lewinnek安全区或是Callanan安全区,也无论考虑前倾角或外展角,或同时考虑前倾角及外展角,Mako机器人将髋臼植入到安全范围的比例均明显高于对照组。Longwell机器人可以将全部35例(购买Crizotinib100%)股骨柄植入到中立位位置,显著高于对照组(83.3%,P=0.010)和MR组(84.8%,P=0.023)。LR组术后双下肢长度差异为3.77±8.31mm,显著优于对照组(8.99±10.20mm,P=0.008)和MR组(8.56±10.20mm,P=0.029)。在股骨柄髓腔匹配度方面,Longwell机器人未表现出明显优势。三组患者在术后1个月、术后3个月及术后6个月的Harris功能评分、遗忘关节评分均获得了良好结果,三组无统计学差异。(2)两机器人在完成术前规划的旋转中心(COR)位置、LLD及髋臼方向等方面均获得了优良的准确性及精度。另外,Longwell机器人在完成术前规划的FO、股骨前倾角及冠状面成角等方面同样表现出了良好的准确性和精度。LR组FO(R=0.960)、COR在水平方向(R=0.868)及竖直方向(R=0.987)的位置的术后实际测量值与术前规划均高度相关,LLD(R=0.766)及股骨前倾角(R=0.775)的术后实际测量值与术前规划均中度相关;MR组COR在水平方向(R=0.923)及竖直方向(R=0.976)位置的术后实际测量值与术前规划均高度相关,LLD(R=0.727)术后实际测量值与术前规划均中度相关(3)减小组CA绝对值为2.55°(1.45°~3.125°),显著大于匹配组(1.25°(0.375°~2.4°),P=0.047)和增大组(0.4°(0.075°~0.65°),P=0.004)。三组在各平面髓腔匹配度及冠状面成角等方面不存在统计学差异。偏差组1例患者数据均明显偏离正常值。研究结论:经直接外侧入路行RATHA可以精准完成术前规划,具有良好的手术精准度。与传统THA手术相比,手术机器人可更加精确地将髋关节假体植入到合适的位置。若术中选择的假体比术前规划的假体型号小,应注意可能是股骨柄冠状面成角较大或未达到良好的髓腔匹配度导致的。