馬明陽，張帥，楊敏之，孔祥朋，柴偉

全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（total hip arthroplasty,THA）被認為是現(xiàn)代骨科手術(shù)中最成功的手術(shù)之一[1]，THA 為晚期股骨頭壞死（osteonecrosis of the femoral head,ONFH）的治療帶來了革命性的改變。然而，THA 術(shù)后的下肢不等長（leg length discrepancy,LLD）可能造成患者不滿意，可能引起患者出現(xiàn)神經(jīng)損傷、腰背痛、步態(tài)異常[2]，在美國，術(shù)后LLD 是造成骨科醫(yī)師被訴訟的主要原因之一[3]。后外側(cè)入路（posterolateral approach,PA）因其安全、易于操作、處理復(fù)雜病例可靠性高而成為THA 手術(shù)的主流。然而，行PA-THA時，術(shù)者常需延長下肢長度來增加髖關(guān)節(jié)穩(wěn)定性[4]。

近年來，數(shù)字化和智能化日益成為醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。在關(guān)節(jié)外科領(lǐng)域，機器人輔助后外側(cè)入路（robot-assisted posterolateral approach,RPA）THA是目前利用數(shù)字骨科提升假體位置精準(zhǔn)度、減少磨損、改善功能、延長假體生存率方面最熱門的話題。機器人輔助技術(shù)的支持者認為，使用機器人可以改善LLD。機器人輔助手術(shù)在手術(shù)過程中向術(shù)者提供即時反饋可以在術(shù)中評估肢體長度和假體位置[5]。MAKO 手術(shù)機器人系統(tǒng)（史賽克公司，美國）屬于半自動型手術(shù)機器人，是目前關(guān)節(jié)置換領(lǐng)域較為先進的機器人。有學(xué)者研究報道，MAKO 輔助THA 手術(shù)將有效改善患者預(yù)后，減少手術(shù)并發(fā)癥，獲得更好的影像學(xué)結(jié)果和術(shù)后功能[6]。

盡管既往機器人輔助THA 下肢長度的研究相對較多，但仍存在以下問題：①多數(shù)研究樣本量較少；②研究對象非單一病種，術(shù)前患者下肢長度存在發(fā)育性差異，骨盆X 線片不能代表下肢長度真實情況；③研究對象不是連續(xù)病例；④多數(shù)研究關(guān)注機器人輔助THA 手術(shù)學(xué)習(xí)曲線的早期階段，樣本量有限，病例選擇可能存在偏倚。

本研究旨在探討在ONFH 患者中使用MAKO 機器人輔助THA能否更好地恢復(fù)下肢長度。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心骨科醫(yī)學(xué)部2020年1月至2021年3月由同一術(shù)者行THA 的連續(xù)病例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①診斷為ONFH；②初次行THA；③采用PA；④雙側(cè)髖關(guān)節(jié)既往無手術(shù)史、嚴重外傷史、感染史；⑤有標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)后骨盆X 線片且擁有完整保存的醫(yī)療記錄；⑥采用MAKO 機器人輔助手術(shù)或者傳統(tǒng)手工手術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①臨床資料不完整或術(shù)后X線片不符合標(biāo)準(zhǔn)者（骨盆旋轉(zhuǎn)或傾斜的X線片，股骨髓腔軸線與中位線夾角＞10°，X 線片上至少有一個小轉(zhuǎn)子或淚滴難以確定）；②髖關(guān)節(jié)周圍存在其他疾病，如神經(jīng)肌肉病、腫瘤等患者；③術(shù)前通過雙下肢全長負重位X線片確定雙下肢股骨、脛腓骨長度差異超過2 mm患者。

根據(jù)上述納入與排除標(biāo)準(zhǔn)篩查，154 例患者納入本研究。其中男95 例，女59 例，年齡20～72 歲，平均（48.6±12.0）歲。其中RPA 組68 例，PA 組86 例。有58 例患者接受了雙側(cè)THA，96 例患者接受了單側(cè)THA。RPA 組92 髖平均Harris 評分（52.5±18.3）分，PA 組120髖平均Harris評分（52.6±16.2）分，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.010，P=0.992）。兩組患者年齡存在差異（P＜0.05），性別、體重指數(shù)（body mass index,BMI）、單雙側(cè)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05，表1）。

表1 兩組患者術(shù)前基線資料比較

本研究已通過中國人民解放軍總醫(yī)院倫理委員會審批（S2019-052-01），并豁免患者知情同意。

1.2 手術(shù)方法

1.2.1 術(shù)前規(guī)劃

RPA 組患者入院后行骨盆、髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)CT掃描，將CT 數(shù)據(jù)導(dǎo)入史賽克（美國）機器人手術(shù)中心，模擬生成股骨近端和骨盆三維模型。根據(jù)髖臼模型確定假體位置和大小。根據(jù)患者髖臼的原始解剖形態(tài)及術(shù)者的經(jīng)驗將髖臼假體放置目標(biāo)設(shè)定于外展35°～45°和前傾15°～25°。以髂前上棘連線為基準(zhǔn)進行冠狀面校正，在冠狀面規(guī)劃髖臼杯的外展角度與高低位置。在橫斷面上，髖臼假體放置于前柱與后柱之間，同時位于髖臼底部的中間位置。RPA組髖臼計劃磨銼深度為去除所有髖臼軟骨，盡可能保留軟骨下骨，向內(nèi)不穿透內(nèi)壁，盡量將髖臼磨削成半球形。所有手術(shù)均以保證髖關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的前提下，以最大可能恢復(fù)髖關(guān)節(jié)等長和偏心距為目標(biāo)。

在傳統(tǒng)手工PA-THA 手術(shù)中，使用OrthoView 6.6.1 軟件進行標(biāo)準(zhǔn)的影像學(xué)模板測量規(guī)劃，以確定假體的大小和位置、股骨頭頸部截骨位置、下肢長度延長或縮短量。

1.2.2 術(shù)前準(zhǔn)備及手術(shù)技術(shù)

所有手術(shù)均在全身麻醉下，由同一名經(jīng)驗豐富的、已通過機器人學(xué)習(xí)曲線的高年資關(guān)節(jié)外科醫(yī)師主刀。所有手術(shù)均采用側(cè)臥位PA。

在傳統(tǒng)手工PA-THA 手術(shù)中，先行髖臼側(cè)準(zhǔn)備，包括常規(guī)切皮、顯露及鈍性分離闊筋膜、松解臀大肌止點、切開短外旋肌群肌腱、“T 形”切開后關(guān)節(jié)囊，將髖關(guān)節(jié)脫位、股骨頸截骨、顯露髖臼、磨銼髖臼、安裝臼杯、剔除髖臼周圍骨贅。然后行股骨側(cè)準(zhǔn)備，包括股骨擴髓、挫髓、假體試模并復(fù)位、測試穩(wěn)定性及檢查下肢長度、安裝股骨假體。最后修復(fù)關(guān)節(jié)囊，重建外旋肌，逐層縫合切口。

在RPA-THA 手術(shù)中，使用MAKO 機器人系統(tǒng)（Stryker 公司，美國）輔助醫(yī)師術(shù)中行RPA-THA。在術(shù)側(cè)髂前上棘處植入3 枚骨螺釘以固定和安裝骨盆參考架。常規(guī)切開顯露，在髖關(guān)節(jié)脫位前，注冊股骨近端和髕骨下極標(biāo)記點來測量術(shù)前腿長和偏心距。脫位后開始髖臼注冊：包括髖臼方向的判定點、注冊點和確認點，系統(tǒng)自動將術(shù)前CT 掃描重建的3D 模型與髖關(guān)節(jié)真實解剖結(jié)構(gòu)擬合。從而實現(xiàn)在機械臂的引導(dǎo)和限制下按照計劃進行髖臼磨削及安裝髖臼假體。然后行股骨側(cè)操作，具體方法是屈髖、內(nèi)收并內(nèi)旋，屈膝使脛骨垂直地面。逐步顯露股骨近端，依次進行開口、擴髓和試模。在安放試模后，使用探針定位股骨近端和遠端的標(biāo)記螺釘和電極標(biāo)記點，MAKO 系統(tǒng)可即時反饋下肢長度和偏心距等數(shù)據(jù)。術(shù)者可以在術(shù)中通過屏幕數(shù)據(jù)變化直觀了解髖關(guān)節(jié)長度和偏心距變化。全方位活動髖關(guān)節(jié)并軸向加壓以測試髖關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，術(shù)中觸診股骨頭以確保無撞擊或半脫位。尤其需要注意測試在伸直外旋、屈曲90°并內(nèi)旋45°、屈曲40°時內(nèi)收時，髖關(guān)節(jié)無脫位或撞擊。所有手術(shù)均在可接受的穩(wěn)定性前提下盡量恢復(fù)雙下肢長度。測試穩(wěn)定性、長度、偏心距均滿意后放置股骨假體。最后常規(guī)重建后關(guān)節(jié)囊和外旋肌群、縫合切口。

本研究中，RPA-THA 手術(shù)不增加患者的額外花費，且在術(shù)前告知患者實施RPA 的收益及風(fēng)險，所以患者可以自由選擇是否使用機器人輔助手術(shù)?；贑T 的導(dǎo)航軟件可以直接測量LLD 的變化，在術(shù)中術(shù)者可以通過屏幕直接了解LLD 的變化。在傳統(tǒng)手工PA-THA 中，通過術(shù)中觸診髕骨下極和內(nèi)外踝來確定下肢長度。

RPA 組手術(shù)采用手術(shù)假體為Trident 髖臼杯和Accolade Ⅱ股骨柄假體（Stryker，美國）。PA 組中47例患者使用pinnacle 髖臼杯與tri-lock 股骨柄（DePuy公司，美國），39 例患者使用combicup 臼杯與LCU 股骨柄（Link公司，德國）。

1.2.3 術(shù)后處理及隨訪

術(shù)中、術(shù)后給予常規(guī)抗感染藥物，第一次給藥時間在麻醉后，參考中國人民解放軍總醫(yī)院常見耐藥菌數(shù)據(jù)，給予頭孢呋辛或者頭孢美唑鈉，頭孢過敏患者或者高風(fēng)險患者使用萬古霉素，常規(guī)給予抗凝（常規(guī)使用阿司匹林或低分子肝素抗凝）及多模式鎮(zhèn)痛（包括局部注射羅哌卡因、口服及注射非甾體抗炎藥）。術(shù)后首日視患者情況下床活動，指導(dǎo)患者進行踝泵運動以預(yù)防血栓、鍛煉肌肉力量?；颊叻謩e于術(shù)后3個月、6個月、1年于門診隨訪。

1.3 數(shù)據(jù)收集與影像學(xué)測量

回顧性分析所有入組患者臨床資料，包括年齡、性別、術(shù)側(cè)、身高、體重和BMI。在術(shù)后骨盆前后位X線片上測量LLD。

骨盆正位X線片在麻醉蘇醒前于手術(shù)室拍攝，雙側(cè)髕骨朝前、雙下肢略內(nèi)旋位攝片。將X 線片導(dǎo)入Orthoview軟件的測量軟件進行測量。以對側(cè)髖關(guān)節(jié)作為測量的參考。用已知尺寸的陶瓷頭作為標(biāo)尺校準(zhǔn)X 線片放大率。在骨盆正位X 線片上測量LLD。連接雙側(cè)淚滴作為水平參考線[7]。從雙側(cè)小轉(zhuǎn)子最突出的部分做兩條垂直于淚滴間線的垂線。定義LLD 為術(shù)側(cè)和非手術(shù)側(cè)髖關(guān)節(jié)之間的垂線距離的差值（圖1）。如果術(shù)側(cè)肢體比非手術(shù)側(cè)肢體長，則LLD為正值，否則LLD 為負值。在同時接受雙側(cè)手術(shù)的患者中，以首先手術(shù)的一側(cè)髖為參考。在計算平均值時，取LLD絕對值。

所有的術(shù)后X 線片由兩名非手術(shù)醫(yī)師獨立測量2 次，首次于患者術(shù)后攝片后測量，第2 次測量與第1次測量間隔2周，以消除偏倚和提高測量精確度。測量人員對彼此的測量結(jié)果和所進行的手術(shù)類型均不知情。取4次測量值平均值記為該患者 LLD。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 25.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料使用單樣本Kolmogorov-Smirnov 進行正態(tài)性檢驗，如符合正態(tài)分布以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；如不符合正態(tài)分布以中位數(shù)（四分位數(shù)間距）表示，組間比較采用Wilcoxon 秩和檢驗。計數(shù)資料比較采用卡方檢驗或Fisher 確切概率法。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

與PA 組比較，RPA 組術(shù)后LLD 均值更小，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義［（5.7±4.0）mmvs.（4.1±3.4）mm；t=2.585，P=0.011］。

當(dāng)設(shè)定＞3 mm為界值時，RPA組有33 例（48.5%）患者LLD＞3 mm，PA 組有57 例（66.3%）患者LLD＞3 mm，兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=4.926，P=0.026）。當(dāng)設(shè)定＞5 mm 為界值時，RPA 組有20 例（29.4%）患者LLD＞5 mm，PA 組有37 例（43.0%）患者LLD＞5 mm，兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=3.018，P=0.082）。當(dāng)設(shè)定＞10 mm 為界值時，RPA 組有2 例（2.9%）患者LLD＞10 mm，PA 組有5 例（5.8%）患者LLD＞10 mm，兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.465，圖2）。典型病例見圖3。

圖2 PA組與RPA組LLD超出規(guī)定界值患者比例比較

圖3 患者，女，52歲，雙側(cè)ONFH，行右側(cè)RPA-THA

3 討論

雖然THA 被廣泛認為是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中最成功的外科手術(shù)之一，但其并不完美。THA 術(shù)后LLD 的存在仍然是一個主要問題[8]。本研究結(jié)果顯示，RPA-THA比傳統(tǒng)PA-THA 在減少LLD 方面更有優(yōu)勢，但優(yōu)勢相對有限。在ONFH 患者中，RPA 組較PA 組LLD 均值更小，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義。當(dāng)設(shè)置LLD 界值為3 mm 時，兩組之間超過界值患者比例差異有統(tǒng)計學(xué)意義。當(dāng)擴大LLD 界值為5 mm 和10 mm 時，兩組之間超過界值患者比例差異無統(tǒng)計學(xué)意義。早期研究表明，機器人系統(tǒng)具有較高的精準(zhǔn)性，在恢復(fù)肢體長度和偏距方面有明顯優(yōu)勢。在術(shù)中，機器人在三維空間中監(jiān)控術(shù)者手術(shù)操作，并且可以及時反饋數(shù)據(jù)，術(shù)者根據(jù)反饋結(jié)果可隨時做相應(yīng)的調(diào)整。本研究發(fā)現(xiàn)，無論是否采用機器人輔助手術(shù)，隨著術(shù)者手術(shù)量和手術(shù)經(jīng)驗的提高，LLD 的發(fā)生率均可得到較好控制。本研究為了統(tǒng)一手術(shù)技術(shù)，提高科學(xué)性，所有機器人手術(shù)均采用了Express 模式，沒有采用Enhance模式。根據(jù)Cozzi Lepri 等[9]的研究，Express 模式和Enhance 模式同樣準(zhǔn)確。所有的機器人輔助手術(shù)均在史賽克公司MAKO 機器人技術(shù)顧問指導(dǎo)下進行，機器人操作成熟規(guī)范，可重復(fù)性強。有學(xué)者認為，機器人輔助手術(shù)受手術(shù)技術(shù)影響，可以通過改善假體位置來獲得穩(wěn)定性，定位可更好地聯(lián)合前傾角度，不易脫位[10]。傳統(tǒng)手術(shù)假體位置相對較少處于安全區(qū)內(nèi)，傾向于通過延長髖關(guān)節(jié)長度以獲得額外穩(wěn)定性[11]。傳統(tǒng)手工手術(shù)組通過術(shù)中觸診髕骨下極來判斷下肢長度，受術(shù)者經(jīng)驗和患者體位影響較大，機器人可較好克服這一困難，可重復(fù)性強。本研究發(fā)現(xiàn)機器人確實可以降低術(shù)后LLD。但是否能改善患者預(yù)后，減少并發(fā)癥的發(fā)生，帶來積極的影響仍有待探討。因為機器人輔助手術(shù)術(shù)中確定骨盆空間位置仍然具有挑戰(zhàn)性，骨盆傾斜、患者肥胖、髖關(guān)節(jié)屈曲攣縮，均對機器人定位骨盆位置產(chǎn)生影響。

有學(xué)者研究認為LLD＜10 mm 耐受性很好而且不會產(chǎn)生癥狀[12]，LLD＜5 mm 時患者無法察覺差距[13]。當(dāng)分別設(shè)置5 mm、10 mm 為界值時，兩組界值外患者例數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義，說明雖然RPA 組LLD 均值更小，但未顯著減少患者發(fā)生下肢不等長的比例，機器人輔助手術(shù)減少LLD 的作用有限。有研究使用了包括二維或三維的術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中透視等方法來控制THA 術(shù)后LLD。也有研究對RPA、直接前方入路（direct anterior approach,DAA）和PA 患者術(shù)后LLD 進行了比較，其研究回顧了67 例RPA、29例DAA 和59 例PA 髖骨關(guān)節(jié)炎患者，結(jié)果表明，所有組均達到了臨床可接受的平均LLD[14]。該研究得出結(jié)論，手術(shù)的準(zhǔn)確性提高得益于手術(shù)量的積累、精確的術(shù)前模板測量規(guī)劃和仔細的術(shù)中操作和評估。但在該研究中，不同組患者在基線上存在顯著差異，且該研究缺乏匹配。Kayani 等[15]比較了由同一名外科醫(yī)師手術(shù)的25例RPA患者和50例傳統(tǒng)手工PA患者，發(fā)現(xiàn)在實現(xiàn)腿長矯正時，機器臂輔助THA 和傳統(tǒng)手動THA 之間沒有差異。但是該研究樣本量較少，結(jié)論可能存在偏倚。與他們的研究不同，本研究除年齡分布有差異外，其他基線水平基本相同?；颊吣挲g因素對手術(shù)技術(shù)操作影響不大，所以，本研究對象具有更高的可比性。本研究樣本量較大，時間跨度較長，病種選擇單一，術(shù)前通過下肢全長片排除股骨和脛腓骨存在明顯發(fā)育不對稱患者，結(jié)果更具有參考意義。

兩項早期研究發(fā)現(xiàn)，RPA 組患者術(shù)后LLD 更小，差異有統(tǒng)計學(xué)意義[16-17]。認為機器人輔助手術(shù)能更準(zhǔn)確恢復(fù)患者下肢長度。但其研究均為開展機器人手術(shù)的早期探索階段，樣本量較少，且研究對象為所有擬行手術(shù)治療的患者，病情差異較大，或其研究未排除下肢股骨和脛腓骨發(fā)育不對稱患者，結(jié)果參考價值有限。本研究未納入發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良及其他雙下肢長度發(fā)育異常的患者。該類患者股骨和脛腓骨常受發(fā)育影響，股骨與脛腓骨存在長度左右不對稱。髖關(guān)節(jié)局部測量不能代表下肢真實長度。ONFH患者鮮有股骨及脛腓骨發(fā)育左右不對稱發(fā)生，并且術(shù)前通過下肢全長片排除了股骨及脛腓骨發(fā)育不對稱患者，結(jié)果更具有科學(xué)性。這也是本研究的創(chuàng)新點之一。本研究由同一名外科醫(yī)師進行手術(shù)，且研究對象均選擇ONFH患者，減少了由于手術(shù)技術(shù)和患者病情差異帶來的偏倚。雖然兩組患者年齡存在差異，考慮為現(xiàn)階段MAKO 機器人不能使用陶瓷內(nèi)襯，而臨床上年輕患者更傾向于使用陶瓷內(nèi)襯所致。兩種手術(shù)采用的假體襯墊不完全相同。由于機器人系統(tǒng)的封閉設(shè)計只能使用聚乙烯襯墊，而選擇傳統(tǒng)手術(shù)方式行THA 患者多選擇陶瓷襯墊。機器人手術(shù)組聚乙烯襯墊有高邊，而傳統(tǒng)手術(shù)組使用的陶瓷襯墊無高邊。且二者襯墊形狀、材質(zhì)均有差別，也可能帶來差異?？紤]到患者年齡和內(nèi)襯材料對下肢長度影響有限，所以兩組患者之間仍具有相當(dāng)?shù)目杀刃浴?/p>

因此，有經(jīng)驗的外科醫(yī)師無論進行哪種手術(shù)方式行初次THA，都能控制LLD在臨床可接受的范圍內(nèi)。Kishimoto 等[18]的研究也得出了類似的結(jié)論。但這一結(jié)論不能進一步推廣，特別是對于初學(xué)者或復(fù)雜的情況。機器人輔助手術(shù)在定位臼杯于最佳角度方面，仍然具有十分重要的價值與意義[19]。但是也要意識到機器人技術(shù)可能存在風(fēng)險因素，如術(shù)中并發(fā)癥發(fā)生率更高、患者受到輻射量增大、出血量增大和手術(shù)時間延長等。此外機器人技術(shù)還會帶來額外的費用，如安裝和維護費用，這也遠超過手術(shù)費用成本。

本研究也有一定的局限性：①作為一項回顧性研究，結(jié)果可能不如隨機對照研究客觀；②盡管采用以髖關(guān)節(jié)淚滴間線為參考測量LLD 是目前較為公認的測量“金標(biāo)準(zhǔn)”[20]，但術(shù)后未拍攝下肢全長負重位X線片，只通過髖關(guān)節(jié)局部X 線片測量來判斷雙下肢長度是否相等；③由于該研究的所有手術(shù)都是由同一名外科醫(yī)師在同一中心使用單一的機器人輔助系統(tǒng)實行，其推廣性是有限的?？紤]到現(xiàn)有的技術(shù)多樣性，本研究結(jié)論可能并不適用于其他機器人輔助系統(tǒng)。

4 結(jié)論

本研究證實，與傳統(tǒng)PA-THA 相比，RPA-THA 恢復(fù)術(shù)后下肢長度更具有優(yōu)勢，但是其是否能帶來臨床預(yù)后的改善仍有待探討。因此，在推廣機器人輔助手術(shù)技術(shù)之前，還需要進一步研究，以確定此類手術(shù)是否存在顯著優(yōu)勢以平衡機器人手術(shù)增加的手術(shù)時間和經(jīng)濟成本。

【利益沖突】所有作者均聲明不存在利益沖突