计算机辅助带锁髓内钉固定胫骨骨折全程规划手术系统的实验研究

目的评价计算机辅助带锁髓内钉固定胫骨骨折全程手术规划系统的有效性及临床可行性。方法在分析系统结构和操作流程的基础上,利用塑料胫骨模型(9根)和尸体胫骨(12具下肢肢体)进行基于C型臂透视图像的术中骨折肢体图像拼接、骨折闭合复位及髓内钉置入仿真测量实验；利用胫骨模型及尸体胫骨进行图像拼接精度分析,以验证图像拼接与规划模块的正确性。利用尸体胫骨进行计算机辅助骨折闭合复位试验,分析骨折复位机构模块的操作可行性。结果图像拼接模块只需术中采集7～10张有效的C型臂图像即可拼接出下肢长骨的全景图像,为采集图像所需的术中透视时间为(19．75±0．61)s；计算机进行X线透视图像采集和拼接总时间为(4．17±0．86)min；塑料模型拼接精度达(1．26±0．76)mm。结论该系统实现了基于C型臂拼接图像的计算机辅助胫骨骨折髓内钉内固定全程手术规划,术中可完成骨折复位图像分析、手术规划、虚拟仿真,髓内钉型号选择以及骨折复位等关键操作,为计算机辅助骨科手术系统治疗长骨骨折搭建了精确、安全、稳定的软硬件技术平台。     

机器人和计算机辅助骨科手术

本文旨在介绍计算机辅助外科手术在术前计划、手术模拟和术中导航的应用,以及医用自动化机械臂的引入和手术导航系统的基本原理等。手术导航要求很高的精确度,因此引入和发展医用自动化机械臂十分必要。我们简要地回顾了目前的医用机器人系统,同时也介绍了在香港中文大学所发展的机械臂系统以及在手术中的应用。导航指引下远端置入髓内钉的实验室测定显示机械臂的使用可以获得更好地可重复性和准确性。手术导航机械臂已经广泛应用于远端髓内钉的置入,经皮置入骶髂关节螺钉、髂骨螺钉、髋螺钉等骨科治疗中。医用机械臂无疑将是计算机辅助手术未来发展的主要技术之一。     

电磁导航交锁髓内钉在胫骨干骨折中的应用

目的对电磁导航交锁髓内钉技术在胫骨干骨折中的应用的可行性与优势进行评价。方法笔者自2013-07—2015-11在电磁导航下闭合复位远端锁钉内固定治疗12例胫骨干骨折。结果本组均成功地完成了髓内钉闭合复位手术,本组12例远端24枚锁钉均在电磁导航下完成远端锁钉置入,远端锁定一次性成功率达100%,胫骨干髓内钉远端锁钉耗时8~14(11.03±1.78)min;比较在透视下徒手锁钉和使用普通瞄准器锁钉的用时明显减少。结论在电磁导航下行胫骨髓内钉远端锁钉置入效果满意,与普通交锁髓内钉远端锁钉置入相比有手术时间短、定位精确、对患者创伤小的优势。     

石膏托模辅助在胫骨髓内钉内固定治疗胫骨中远段骨折远端锁钉置钉中的应用效果观察

目的 观察石膏托模辅助在胫骨髓内钉内固定治疗胫骨中远段骨折远端锁钉置钉中的应用效果。方法 回顾性分析自2020-12—2022-12采用骨折闭合复位髓内钉内固定术治疗的13例胫骨中远段骨折,术中应用石膏托模具辅助髓内钉远端锁钉置入。结果 本组中12例应用石膏托模辅助远端锁钉置钉均一次成功,置钉过程中利用导针可不需要行反复的正侧位透视;另1例反复调整仍然不能钻入锁定孔,改用徒手置钉技术锁定。远端2枚横行锁定螺钉置入时间（从克氏针刺破皮肤开始至透视明确2枚螺钉正确置入）为6～22 min,平均8.9 min。C型臂X线机透视2～18次,中位透视次数为5次。无切口感染以及医源性骨折等不良事件。结论 在胫骨髓内钉内固定治疗胫骨中远段骨折术中应用石膏托模固定骨折远段,可大大提高远端锁钉的准确性,提升手术效率,减少术中透视次数。     

计算机导航下交锁髓内钉的远端螺钉交锁

目的报道计算机导航技术应用于交锁髓内钉远端交锁螺钉固定效果。方法6例股骨、4例胫腓骨骨折，交锁髓内钉置入后，只需要一次C臂X线机透视定位，存计算机导航下完成远端交锁螺钉的固定。结果10例全部在导航下完成交锁髓内钉的远端交锁，平均透视时间为10s。结论计算机导航手术用于交锁髓内钉的远端固定十分有效，可避免机械引导器的误差。     

“穿针器技术”徒手植入交锁髓内钉远端锁钉

目的报道一种新的徒手植入交锁髓内钉远端锁钉的方法。方法 2016年8月至2019年4月共137例骨干骨折患者行闭合复位髓内钉内固定术,其中股骨骨折54例,胫骨骨折83例,术中均采用"穿针器技术"植入交锁髓内钉远端锁钉。结果本组137例患者均成功应用"穿针器"技术置入髓内钉远端锁钉,置钉过程中无须行正位透视。胫骨骨折患者髓内钉固定的手术时间为53～75 min,平均(65.3±10.7)min;股骨骨折患者髓内钉固定时间为62～84 min,平均(73.9±13.1)min。远端2枚横行锁钉植入时间为5～16 min,平均(11.5±1.8)min。术中累计透视时间为8.3～21.6 s,平均(11.3±2.5)s。本组患者均获随访,随访时间6～12个月,所有患者均未出现远端锁钉断裂、拔出,切口感染以及骨折等。结论 "穿针器技术"操作简单,易于重复,无须辅助器械及辐射防护,是一种快速、安全、简单的徒手植入交锁髓内钉远端锁钉的技术。     

框架式计算机辅助胫骨髓内钉远端锁定手术导航系统的初步报告

目的研制框架式计算机辅助胫骨带锁髓内钉远端锁定手术导航系统,观察并评价其临床应用的可行性、规律及效果。方法系统由计算机(普通PC机)、自动机械臂导航框架、小腿固定托、定位器械(定位弓、定位套筒、定位手术刀柄)组成。自行研发的导航软件可完成手术所需要的X线图像的注册、定位工具的遥操作实时导航。临床应用于21例闭合胫、腓骨骨折带锁髓内钉内固定手术的远端锁定操作(42个锁孔)。患者平均年龄31岁。记录远端锁孔图像注册、“C”型臂X线机对位和两幅X线图像的获取并传输至电脑所需要的时间,计算机辅助钻孔的时间,获取两幅X线图像的时间。结果42个锁孔,除1孔第一次锁定失败外(2.38%),其余均一次成功,其中9例钻头触及锁定孔道(21.95%),但未损毁髓内钉及钻头,无副损伤。每对远端锁孔锁定所需X线透视平均时间为(2.23±0.31)s。结论系统设计合理、简单,导航工具不影响现有手术空间,符合医生的操作习惯,易于术者掌握、维护,设备消毒方便。导航定位精度高,可作为计算机辅助骨科手术中精确立体定位的技术平台,锁定过程中只需要两幅计算机校准的X线影像,术中X线照射时间显著减少。系统研发成本较低,适用于各厂家、各型号的髓内钉,具有通用性,便于推广。     

弹性髓内钉摇杆技术治疗儿童桡骨远端干骺交界区骨折

[目的]介绍弹性髓内钉摇杆技术闭合复位内固定治疗儿童桡骨远端干骺交界区骨折的手术技术和初步临床效果。[方法]对28例儿童桡骨远端干骺交界区骨折患儿行弹性髓内钉摇杆技术闭合复位内固定治疗。透视下用克氏针或止血钳定位桡骨近端“安全区”并标记，以此区为中心行切口，暴露至桡骨。开髓器钻孔，置入髓内钉，旋转弹性髓内钉手柄使骨折远端完成骨折冠状面复位，若骨折仍有旋转移位，可采用“擀面杖”技术纠正。[结果] 28例患儿均顺利完成手术，未出现严重并发症。随访6～18个月，平均（8.4±4.6）个月。末次随访时，患儿腕关节活动度、握力及局部疼痛均较术前明显改善。腕关节改良Mayo评分为80～100分，平均（92.6±7.9）分。临床结果评定为优20例，良8例，优良率为100%。[结论]弹性髓内钉摇杆闭合复位内固定是治疗儿童桡骨远端干骺端骨折微创、简单、安全的方法。     

AO-A2.3型股骨粗隆间骨折闭合复位PFNA内固定导针改良置入方法

目的介绍AO-A2.3型股骨粗隆间骨折闭合复位股骨近端防旋髓内钉(PFNA)内固定术中导针置入的新方法。方法纳入自2012-06—2017-04行PFNA内固定的48例AO-A2.3型股骨粗隆间骨折,观察组24例术中借用髓内钉找到骨折远端髓腔后再置入导针,而对照组24例采用常规方法置入导针。结果观察组骨折闭合复位较满意,透视次数减少,没有另作小切口辅助复位,导针均顺利置入。对照组3例导针置入困难,另作切口辅助复位后导针置入骨折远端髓腔。观察组导针置入时间较对照组短,导针置入过程出血量较对照组少,透视次数较对照组少,差异有统计学意义(P0.05)。结论闭合复位PFNA内固定治疗不稳定股骨粗隆间骨折术中可借用髓内钉寻找骨折远端髓腔,然后通过髓内钉中心孔可顺利置入导针。     

闭合复位交锁髓内钉固定治疗胫骨中下段骨折的临床疗效

[目的]探讨闭合复位交锁髓内钉固定治疗胫骨中下段骨折的临床疗效.[方法]对自2004年1月～2010年6月本院收治采用C型臂X线机透视下闭合带锁髓内钉治疗胫骨干中下段粉碎性骨折,并在本院取出内固定的128例患者,进行回顾性分析.[结果]本组128例均获得完整随访,随访时间1.5 ～3年,平均26个月.128例均完全骨性愈合,其中8例延迟愈合,5例出现远端锁钉断钉,2例术后胫骨结节处疼痛,膝关节功能较健侧无差异.[结论]闭合交锁髓内钉治疗胫骨干中下段粉碎性骨折,创伤小,手术时间短,复位满意,固定牢靠.可避免切开复位时剥离骨膜对血运的破坏,有利于骨折愈合.术后可早期功能锻炼,有利于恢复患肢功能,临床效果满意.     

Computer-assisted auto-frame navigation system for distal locking of tibial intramedullary nails： a preliminary report on clinical application

Objective: To evaluate the clinical feasibility and effect of the computer-assisted auto-frame navigation system for distal locking of tibial intramedullary nails. Methods: The hardware components of the system included a PC computer with a monitor, auto mechanical stereotactical locating cubic frame, foot holder and localization operative apparatus. Special navigation software can be used for registration of X-ray fluoroscopic images and real-tune controlling navigation of tools. Twenty-one cases of close tibial and fibular fractures were treated with closed intramedullary nailing, 6 of which involved in middle third, 12 in middle and lower third, 3 in lower third. C-arm alignment and registration time, fluoroscopic time and drilling time involved in the locking procedure were recorded. The size of unreamed or reamed tibial nails ranged from 8/300-11/330. Results: All distal holes except 1 were locked successfuUy. In 9 of 41 locked holes (21.95%), the drill bit touched the canal of locking hole without damage of the nail and clinical consequences. The fluoroscopy time per pair of screws was 2.23 s±0.31 s . Conclusions: The computer-assisted auto-frame navigation system for distal locking is well designed, easy to operate and do not need additional instruments during the procedure. The developed system enables the physician to precisely navigate surgical instruments throughout the anatomy using just a few computer-calibrated radiographic images. The total time of x-ray exposure per procedure can be significantly reduced.     

S2髓内钉远端锁定系统在临床中的应用

目的对S2髓内钉远端锁定系统进行手术研究,探讨其锁定准确性及简易度。方法对16例胫骨中段骨折和12例股骨干骨折患者行S2髓内钉手术治疗,分析其远端锁定所用时间及C臂X线机使用次数。结果S2胫骨髓内钉远端锁定时间4-12 min（平均6 min）;股骨髓内钉远端锁定时间8-20 min（平均12.4min）;远端锁定C臂X线机使用次数2-8次（平均为4.2次）。经验曲线表明随着术者经验的增加,锁定时间逐渐缩短。结论S2远端锁定系统是一种比较准确的瞄准锁定系统,可有效地节省手术时间,减少手术创伤和C臂X线机使用次数,是一种比较理想的远端锁定系统。     

Intramedullary tibial nailing in distal third tibial fractures: distal locking screws and fracture non-union

Distal third tibial fractures are prone to non-union following tibial nail insertion. The purpose of this study was to assess the union of distal third tibial fractures in patients who have undergone intra-medullary (IM) tibial nailing with one versus two distal locking screws. Sixty-five patients who had intramedullary tibial nail fixation were retrospectively analysed. Our results showed that 80% of non-unions in distal third fractures had only one distal locking screw compared to 20% who had two distal locking screws. This is statistically significant (p<0.01). We therefore conclude that two distal locking screws are essential for distal third fractures.     

钢板与髓内钉内固定治疗胫骨远端骨折的疗效比较

目的探讨钢板内固定与髓内钉内固定治疗胫骨远端AO-A型骨折的疗效。方法79例患者根据内固定方式分为钢板组(采用锁定解剖钢板内固定,45例)和髓内钉组(采用髓内钉内固定,34例)。比较手术时间、术中出血量、骨折愈合时间、并发症、末次随访时踝关节活动度及Lowa评分。结果患者均获得随访,时间12~28周。手术时间、术中出血量、骨折愈合时间、末次随访时踝关节活动度及Lowa评分髓内钉组均优于钢板组,差异均有统计学意义(P<0.01)。并发症发生例数两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论钢板内固定与髓内钉内固定治疗胫骨远端AO-A型骨折均有效。髓内钉在AO-A型骨折的治疗中有一定的优势,但需要严格掌握手术适应证。     

TRIGEN股骨髓内钉在股骨骨折中的应用

目的探讨TRIGEN股骨髓内钉在股骨骨折中的应用效果。方法对54例股骨骨折患者采用TRIGEN股骨髓内钉治疗,记录髓内钉远端锁钉时间、透视次数、一次锁钉成功率及骨折愈合时间。结果54例均获得随访,时间8~36个月。患者骨折均愈合,愈合时间3~14个月。均无伤口感染、血管神经损伤。Sureshot远端瞄准系统远端锁钉时间为142~412 s,一次锁钉成功率为97.2%,透视次数为1~6次。结论TRIGEN股骨髓内钉治疗股骨骨折治疗效果满意,具有损伤小、固定简便、并发症少等优点;Sureshot远端瞄准系统一次锁钉准确率高、操作时间短、放射量小。     

Fluoroscopic guidance versus surgical navigation for distal locking of intramedullary implants. A prospective, controlled clinical study

A prospective controlled clinical study was performed to compare fluoroscopic guidance with fluoroscopy-based surgical navigation for distal locking of intramedullary implants. Forty-two patients with fractures of the lower extremity treated by intramedullary nailing were divided in two groups: distal locking either with fluoroscopic guidance (group I) or with surgical navigation (group II). The average fluoroscopic time to insert one interlocking screw with fluoroscopic guidance was 108 s compared with 7.3s in the navigation group. The average procedure time to insert one interlocking screw in group I was 13.7 min compared with 17.9 min in group II. The drill bit failed to pass through the interlocking hole in one patient from group II. There was no significant difference in the technical reliability between both groups. Fluoroscopic times to achieve equivalent precision are reduced with fluoroscopy-based surgical navigation compared with fluoroscopic guidance. Fluoroscopy-based surgical navigation is recommended for intraoperative guidance in situations where reduction of exposure to radiation is considered advantageous over the increase of procedure time.     

钢板结合髓内钉治疗胫骨单髁伴同侧胫骨干中、远段骨折

 目的 探讨钢板结合髓内钉治疗同侧胫骨平台单髁伴胫骨干中、远段骨折的可行性和临床疗效。方法 2003年 5月至 2008年11月,钢板结合髓内钉固定治疗胫骨平台单髁伴同侧胫骨干骨折21例,男15 例,女6 例;年龄20～55岁,平均34岁。按Schatzer分类,Ⅰ型4例、Ⅱ型11例、Ⅲ型6例。胫骨干骨折按部位分型,胫骨干中段骨折13例、中下1∕3骨折8例。复位后,先钢板固定胫骨平台再髓内钉固定胫骨干19例,先髓内钉固定胫骨干再钢板固定胫骨平台2例。结果 所有病均例获得随访,随访时间0.9～4年,平均2.2年。所有患者均获骨性愈合,胫骨平台平均愈合时间为12周;胫骨干骨折平均愈合时间为29周,3例患者胫骨干骨折延迟愈合,拆除交锁钉使之动力化后愈合。1例胫骨平台未能解剖复位导致骨折畸形愈合。根据HSS膝关节评分标准[2],优17例(80.95%)、良3例(14.29%)、中1例(4.76%)。结论 注意一些技术要点,应用两种熟悉的手术技巧,钢板结合髓内钉能够成功治疗胫骨平台单髁伴同侧胫骨干骨折。     

股骨髓内钉芯钻瞄准系统与体外瞄准架系统的远端锁定效果比较

目的比较股骨髓内钉芯钻瞄准系统与体外瞄准架系统在治疗股骨干骨折远端锁定过程中的应用效果。方法选取我院2015年8月至2017年8月连续收治的98例拟行髓内钉固定术治疗闭合股骨干骨折的病人,按随机数字表法分为研究组和对照组,每组49例。研究组病人采用芯钻瞄准系统进行股骨髓内钉远端锁钉操作,对照组病人应用体外瞄准架系统进行远端锁钉操作。比较分析两组病人的术中远端锁钉首次锁定成功率、远端锁定透视次数、远端锁定完成时间和术中出血量。结果研究组与对照组远端锁钉首次锁定成功率分别为93.9%和49.0%,研究组成功率明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组远端锁定透视次数、远端锁定完成时间、术中出血量[(3.2±0.5)次、(7.3±1.1)min、(220.7±10.5)ml]均少于对照组[(12.2±2.4)次、(15.2±3.6)min、(350.3±33.7)ml],差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论采用芯钻瞄准系统进行远端锁钉的置入可以有效提高远端锁钉的锁定成功率、减少手术创伤及降低医患术中放射线暴露量。     

闭合复位经皮锁定钢板与交锁髓内钉治疗胫骨干中下段骨折的疗效比较

[目的]评价闭合复位锁定钢板与交锁髓内钉固定治疗胫骨干中下段(距离胫距关节面4~11 cm范围内)骨折的临床和放射学比较。[方法]回顾性分析自2003~2007年采用内侧锁定钢板和交锁髓内钉治疗胫骨干中下段骨折共65例,其中锁定钢板(钢板组)治疗37例、交锁髓内钉(髓内钉组)治疗28例;按AO分型:A型32例,B型12例,C型21例。[结果]对所有病人随访12~24个月,平均16.5个月。5例患者发生延迟愈合或不愈合,其中钢板组1例,髓内钉组4例。钢板组中1例和髓内钉组中2例患者伴发深部感染。钢板组中1例,髓内钉组中8例伴发骨折畸形愈合。钢板组中2例,髓内钉组中8例进行了2次手术。钢板组和髓内钉组功能评估,踝关节功能优良率分别是91.9%、71.4%,膝关节功能优良率分别是97.3%、78.6%。[结论]锁定钢板和交锁髓内钉都能成功的治疗胫骨中下段骨折,但在髓内钉组中骨折延迟愈合、畸形愈合和第2次手术发生率更高。选用锁定钢板能更好的治疗胫骨干中下段骨折。     

闭合复位交锁髓内钉固定治疗股骨干骨折

目的探讨应用闭合复位交锁髓内钉固定治疗股骨干骨折的临床效果。方法回顾性分析2007年2月至2008年1月应用闭合复位交锁髓内钉内固定技术治疗股骨干骨折患者123例,男94例,女29例;年龄24～54岁,平均39岁;开放性骨折27例,闭合性骨折96例。根据AO分型：A型46例,B型38例,C型39例。结果 A型骨折手术时间45～62 min,平均53 min;B型骨折手术时间49～68 min,平均59 min;C型骨折手术时间48～82min,平均67 min。3例股骨近端内侧皮质粉碎骨折或骨折向内成角,其中1例髋内翻;4例骨折远端出现劈裂;1例膝关节外翻;5例术锁钉断裂或退出;1例主钉断裂;8例出现不同程度的神经牵拉伤。无一例出现深静脉血栓、肺栓塞和感染并发症。其中112例获得随访,随访时间为12～20个月,平均16个月。A型和B型骨折78例中39例行静力改动力化锁钉,骨折平均愈合时间为6个月;另39例行持续静力化锁钉,骨折平均愈合时间为8个月。C型骨折平均愈合时间为12个月。无一例患者出现骨折不愈合。术后患者髋膝关节功能优良率为98%。结论闭合复位交锁髓内钉内固定术是治疗股骨干骨折的有效方法之一。