【科室动态】山大二院“骨科手术机器人”:切口仅几毫米 骨科手术更微创精准

“透视眼”、“稳定”手,精准至0.8毫米的超强“方向感”,提前规划手术路径的“先见之明”……如果让这样一位“技术咖”为患者做手术,肯定能达到效果最大化。作为山东省骨科手术机器人应用中心,山大二院骨科机器人就是这样一位目明手巧的“大咖”。从之前很多骨科手术中20多厘米的切口到如今仅有几毫米,从医生凭经验反复摸索病灶到“透视眼”一击命中,从大量出血到出血量不足10毫升,智能化、微创化、精确化,这些都是骨科机器人给患者治疗带来的弥足珍贵的改变。

已有260余例骨伤患者在机器人辅助下精准手术

日前,一台“人机同台”的手术在山大二院脊柱外科上演。患者是一名32岁的女性,因外伤导致胸椎T6和T8爆裂性骨折,病情严重,有继发截瘫的危险。但经影像学诊断,医生发现患者椎弓根发育异常,为少见的椎弓根和椎体畸形,椎弓根直径是正常人的1/3,椎体呈三角形改变。

脊柱外科主任高春正与团队经术前讨论,考虑到患者年轻、未婚,跨节段双椎体骨折,切开复位内固定术需剥离双侧椎旁肌,创伤大、出血多、术后疼痛恢复慢。因此,患者接受经皮椎弓根钉复位内固定术,可减少出血和对椎旁肌肉的干扰,有利于早期恢复并下地活动。但患者合并椎弓根和椎体发育畸形,如通过常规透视辅助下置钉,很难精确通过患者极其狭窄的椎弓根,如有毫米偏差,很容易伤及脊髓和神经根,造成截瘫等不可逆的严重后果。
  为降低手术风险,专家决定采用骨科手术机器人助力完成该项手术。骨科机器人系统,具有精准定位、精准制导等优势功能,此前科室已完成机器人辅助下多例复杂疑难的脊柱创伤手术,总结了大量经验并改良了机器人脊柱手术应用器械,决定此患者在传统手术无法置入螺钉情况下,运用机器人辅助精确置钉。最终在机器人定位下,专家精确将8枚螺钉经过狭窄的椎弓根置入椎体,无毫米之差,手术切口约0.9厘米,出血60毫升,手术顺利完成。
  像这名女患者一样,自2018年11月骨科机器人正式落地山大二院后,截至2020年12月底,已有260余例患者在该院受益于此项技术,手术创伤更小,恢复更快,愈后更好,得到了之前传统手术无法比拟的手术效果。
  高春正介绍,对于传统的骨科手术,手术部位空间小且毗邻重要神经和血管,医生就像在一个布满管线的黑箱子里做精细操作,面临着看不见、打不准和拿不稳三个难题:看不见,人眼无法透视到骨骼的内部结构;打不准,打钉子时,实际进钉位置与规划的位置没有完全重合;拿不稳,在打螺钉的时候人手的稳定性和操作精确度不好把握。而且传统手术中,医生可以借助X光射线在术中透视看到骨头,为了定位准确,患者要反复“吃”射线。一次定位不准还要重新透视再次打螺钉进行调整。
  比如高位颈椎骨折,高位颈椎因椎弓根骨道狭小,且骨道一侧有血管,另一侧有脊髓,置钉难度大,稍有偏差,就可能造成严重的后果,手术风险非常高。既往此类手术,主要靠主刀医生丰富的经验及高超的手感,现在有了天玑骨科手术机器人助力,通过精确的规划引导,可以在避免损伤血管及脊髓的风险下轻松置入椎弓根螺钉,微小的创伤、完美的置钉、坚强的固定,为广大患者带来了福音。

手术切口从20厘米缩小到几毫米

除了精准,微创,就是骨科手术机器人的另一个标签。2019年2月8日,新年刚过,陈倩(化名)不幸遭遇车祸,导致严重的骨盆骨折,慕名转至山东大学第二医院创伤骨科就诊。传统的骨盆骨折手术需要在肚子上留下长约25厘米的疤痕,体内放置2-3枚钢板以及大量的输血,这对年轻爱美的瑜伽教练陈倩来说犹如噩梦。
  这时科室主任宫明智告诉陈倩:“可以使用天玑骨科手术机器人为您做手术,仅有几个1cm的小切口,几乎看不出疤痕,3个螺钉就可以完成手术。”机器人为陈倩带来了新的希望!
  3天后,陈倩满怀希望地进入了手术室,宫明智亲自操刀,首先通过4个1cm小切口和复位架,将骨折的骨盆恢复正常形状。然后由骨科手术机器人辅助精准定位、设计螺钉位置和置入3枚螺钉,顺利完成手术。手术仅留下几个1cm小切口,3枚螺钉,术中没有输血,而且螺钉都是一次置入成功,其中一枚直径6.5毫米的螺钉是在直径仅约8毫米的骨道内置入的,骨道前方和后方均是血管神经,风险相当高,这在以往几乎是不可能实现的!术后第三天,陈倩就可以正常吃饭和活动了,疼痛几乎消失,不禁感叹:“太神奇了,高科技智能机器人和山大二院给了我继续教瑜伽的勇气!”
  同样的事情也发生在杨军(化名)身上。杨军不幸摔伤,导致高位颈椎骨折,面临高位截瘫的风险。高位颈椎因椎弓根骨道狭小,骨道一侧有血管,另一侧有脊髓,手术风险非常高!科室讨论后,宫明智主任决定派出天玑骨科机器人辅助手术,术中通过机器人的精确制导,零误差在约5mm的骨道内置入了3mm的螺钉,没有损伤血管及脊髓,顺利完成手术。3天后杨军就可以下床行走了。
  宫明智介绍说,天玑骨科机器人在创伤骨科中应用优势明显,一是提高了手术的精确性和安全性,减少了手术并发症。二是实现了手术的智能化、微创化,尤其是复杂骨盆骨折,手术切口从20厘米缩小到几毫米。三是加快康复速度,减少患者住院时间,使患者早日恢复劳动能力。宫明智强调:“越是危险的地方,机器人的优势就越明显!以前某些治疗,像骨盆骨折微创治疗,几乎被认为是手术禁区,现在骨科手术机器人帮我们踏平了这些禁区,实现了微创固定,快速康复的目标!”

打钉精准定位误差达到亚毫米级

春江水暖鸭先知。如今微创化、智能化已成为骨科手术的两大趋势,正是认识到这点,山大二院早在2017年就响应国家卫健委及工信部的号召,参与申报国家骨科机器人应用中心项目,并顺利通过答辩创建了山东省骨科手术机器人应用中心。2018年10月,第三代骨科手术机器人TiRobot系统落地该院,并在脊柱外科、创伤骨科、手外科/足踝外科、关节外科/运动医学科及儿外科五个科室开展,取得了满意的临床效果。
  据了解,骨科手术机器人适用于脊柱全节段(颈椎、胸椎、腰椎、骶椎)、骨盆骨折及四肢骨折手术,此外还适用于关节手术、骨肿瘤手术的术中导航。它由主控台车、光学跟踪系统和机械臂三部分构成。光学跟踪系统可以进行三维透视扫描,就好像一双“透视眼”,能洞察骨骼每一个深处,并监测每一个手术环节。同时,它还能实时跟踪,这就如同开车有GPS导航一样,在手术中实现精准定位,螺钉适合的长度、宽度、进入骨骼的角度都能准确计算,精度可以达到0.8毫米。而机器人的“手”——机械臂,采取6轴设计,拥有人力无可比拟的稳定性。机器人的“大脑”也功不可没。机器人的主控电脑系统像是一个“超脑”,可以智能传达医生想法,让机器人具有“先见之明”,提前规划手术路径。
  “骨科手术中很多需要打钉子,它像射击手打靶,即使奥运冠军也不能保证次次正中靶心。”医院医务部主任、儿外科主任医师王若义介绍,比如股骨颈骨折内固定的手术属于常规手术,难度不大,但是传统手术依靠医生徒手操作,医生的熟练程度、身体状态都可能导致最后打进去的螺钉并不在医生规划的位置。有些部位的手术,一次打钉子有误差还可以再来一次调整,但是有些部位因为骨骼不规则、太薄,一次打偏就没有打第二次的机会,或者有的手术部位周围神经、血管太多,一旦实际进钉位置和医生的规划有误差,就有可能伤及周围重要神经、血管,造成严重并发症。特别是针对儿童,手术复位后骨骼还要再生长,如果复位不准确,就会出现外翻等畸形,手术操作精准对儿童患者尤为重要。
  独乐乐不如众乐乐。作为山东省骨科手术机器人应用中心,山大二院还承担起了在全省范围内示范、培训、推广骨科手术机器人技术的重任,与省内15家医院建立了培训代教关系,负责培训技术的规范化流程、适应症、围手术期的处理等内容。如今,骨科机器人在该院的应用已日臻娴熟,实现了复杂手术简单化、常规手术微创化、疑难手术个性化,引领我省骨科手术机器人技术一路高歌。

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