Ortopædisk robotassisteret lårbenshalssystem til behandling af lårbenshalsbrud

Summary

Denne artikel introducerer en metode til robotassisteret ortopædkirurgi til skrueplacering under behandling af lårbenshalsbrud ved hjælp af lårbenshalssystemet, hvilket giver mulighed for mere præcis skrueplacering, forbedret kirurgisk effektivitet og færre komplikationer.

Abstract

Kanyleret skruefiksering er den vigtigste terapi for lårbenshalsfrakturer, især hos unge patienter. Den traditionelle kirurgiske procedure bruger C-arm fluoroskopi til at placere skruen frihånd og kræver flere styretrådjusteringer, hvilket øger driftstiden og strålingseksponeringen. Gentagen boring kan også forårsage skade på blodforsyningen og knoglekvaliteten i lårbenshalsen, hvilket kan efterfølges af komplikationer såsom skrueløsning, nonunion og lårbenshovednekrose. For at gøre fiksering mere præcis og reducere forekomsten af komplikationer anvendte vores team robotassisteret ortopædkirurgi til skrueplacering ved hjælp af lårbenshalssystemet for at ændre den traditionelle procedure. Denne protokol introducerer, hvordan man importerer en patients røntgeninformation til systemet, hvordan man udfører skruebaneplanlægning i software, og hvordan robotarmen hjælper med skrueplacering. Ved hjælp af denne metode kan kirurgerne placere skruen med succes første gang, forbedre procedurens nøjagtighed og undgå strålingseksponering. Hele protokollen inkluderer diagnosen lårbenshalsfraktur; indsamling af intraoperative røntgenbilleder; skrue sti planlægning i softwaren; præcis placering af skruen ved hjælp af robotarmen af kirurgen; og verifikation af implantatets placering.

Introduction

Lårbenshalsbrud er et af de mest almindelige brud i klinikken og tegner sig for ca. 3,6% af menneskelige brud og 54,0% af hoftebrud¹. For unge patienter med lårbenshalsfrakturer udføres kirurgisk behandling for at reducere risikoen for nonunion og lårbensnekrose (FHN) ved anatomisk reduktion og stiv intern fiksering og for at genoprette deres funktion til det præoperative niveau så meget som muligt². Den mest almindeligt anvendte kirurgiske behandling er fiksering med tre kanylerede kompressionsskruer (CCS). Med stigningen i patientkrav, især hos unge patienter, anvendes lårbenshalssystemet (FNS) gradvist, hvilket kombinerer fordelene ved vinkelstabilitet, minimal invasivitet og bedre biomekanisk stabilitet end CCS til ustabile lårbenshalsfrakturer³.

Traditionelt blev skruerne placeret i frihånd af kirurger under fluoroskopisk intraoperativ vejledning. Frihåndsmetoden har mange mangler, såsom manglende evne til at planlægge stien intraoperativt, vanskeligheder med at kontrollere styretrådens retning under boring, beskadigelse af knoglen og blodforsyningen på grund af gentagen boring og indtrængning af skruen gennem cortex på grund af forkert positionering. Disse faktorer kan direkte eller indirekte forårsage postoperative komplikationer, såsom brud nonunion, FHN og intern fikseringsfejl, som påvirker den funktionelle prognose⁴. Frihåndsmetoden har også været forbundet med øget strålingsskade hos patienter og kirurger fra hyppige fluoroskopi⁵. Derfor er bestemmelse af det optimale skrueindgangspunkt og præcis skrueplacering under præoperativ planlægning nøglen til operationens succes. I de senere år er robotassisteret minimalt invasiv intern fiksering blevet brugt med stigende hyppighed i ortopædkirurgi⁶, og det er bredt accepteret af ortopædkirurger på grund af dets høje præcision og dets evne til at reducere operationstiden og strålingsskaden. Vi anvendte det robotassisterede ortopædkirurgiske system til at hjælpe med FNS-fiksering til behandling af lårbenshalsfrakturer, hvilket resulterede i en mere nøjagtig og effektiv skrueplaceringsproces, en højere succesrate for skrueplaceringen og bedre funktionel genopretning.

Protocol

Denne undersøgelse blev godkendt af den etiske komité på Honghui Hospital Xi’an Jiaotong University. Der blev indhentet informeret samtykke fra patienterne. 1. Diagnose af lårbenshalsbrud ved røntgenfluoroskopi Identificer patienter, der har en lårbenshalsbrud med ømhed eller percussed smerter omkring hofteleddet, forkortelse af underekstremiteten, begrænsning af hofteleddet osv. Brug en antero-posterior (AP) visning og et lateralt billede af en rø…

Representative Results

Det robotassisterede ortopædkirurgiske system simulerer skruebanen virtuelt og hjælper med den præcise placering af skruen, hvilket betyder, at dette system har fordelene ved at være meget stabilt, have forbedret kirurgisk præcision og succesrate og have en lavere risiko for kirurgisk traume og strålingsskade. Endelig resulterer nøjagtigheden af skruefikseringen i en bedre klinisk prognose og en lavere forekomst af komplikationer. Patienter diagnosticeret med en lårbenshalsfraktur blev…

Discussion

FNS er en metode til fastgørelse af lårbenshalsfrakturer, som har fordelene ved vinkelstabilitet af glidende hofteskruer og minimal invasivitet af placeringen af de flere kanylerede skruer. Denne metode er mindre tilbøjelig til skrueskæring og irritation af det omgivende bløde væv. I Tang et al.’s undersøgelse⁹, sammenlignet med CCS-gruppen, havde patienter i FNS-gruppen lavere satser for ingen eller mild lårbenshalskorthed, kortere helingstider og højere Harris-score. Biomekaniske unders…

Materials

C-arm X-ray	Siemens	CFDA Certified No:20163542280	Type: ARCADIS Orbic 3D
Femoral neck system	DePuy, Synthes, Zuchwil, Switzerland	CFDA Certified No: 20193130357	Blot:length (75mm-130mm,5mm interval), diameter (10mm); Anti-rotation screw:length (75mm-130mm,5mm interval,match the lenth of the blot), diameter (6.5mm); Locking screw:length(25mm-60mm,5mm interval),diameter(5mm)
Robot-assisted orthopedic surgery system	Tianzhihang, Beijing,China	CFDA Certified No:20163542280	3rd generation
Traction Bed	Nanjing Mindray biomedical electronics Co.ltd.	Jiangsu Food and Drug Administration Certified No:20162150342	Type:HyBase 6100s