引用本文： 李亭, 张伟, 胡豇, 李宁涛, 刘从迪, 肖霖, 王飞. 机器人辅助微创手术与非手术治疗在胸腰椎损伤分类与严重度评分 4 分胸腰椎骨折患者中的临床疗效研究. 华西医学, 2022, 37(10): 1460-1464. doi: 10.7507/1002-0179.202109023 复制
由于胸腰段在生物力学上的相对薄弱，75%～90% 的脊柱骨折发生在胸腰椎，且由于胸椎段椎管较窄，其神经功能缺损的发生率在 21%～40%[1-2]。2005 年 Vaccaro 等[3]首次提出胸腰椎损伤分类与严重度评分（Thoracolumbar Injury Classification and Severity Score，TLICS），目前对于 TLICS 4 分的骨折患者，保守治疗和手术治疗都是可以选择的治疗方案[4]。在此之前，由于胸腰段椎弓根较为狭窄，传统开放螺钉内固定手术治疗创伤大，失败率高[5-6]。近年来，骨科手术机器人的应用越来越广泛，手术安全性及准确性显著提高，创伤更小，更加有利于患者的预后[7]。但目前针对 TLICS 4 分的患者行骨科机器人辅助螺钉置入对胸腰椎骨折的临床分析尚少。本研究回顾性分析了 2019 年 1 月－2021 年 1 月四川省医学科学院·四川省人民医院收治的 38 例 TLICS 4 分的胸腰椎骨折患者，其中 18 例采用天玑骨科机器人辅助置钉，20 例采用保守治疗。我们对两种手术疗效进行分析，探讨面对 TLICS 4 分胸腰椎骨折，机器人辅助螺钉置入的临床疗效。现报告如下。
1 资料与方法
1.1 研究对象
回顾性收集四川省医学科学院·四川省人民医院 2019 年 1 月－2021 年 1 月采用机器人辅助置钉治疗或保守治疗的胸腰椎骨折患者的病历资料，共 38 例患者符合选择标准纳入研究。纳入标准：① TLICS 4 分；② MRI 提示新鲜的单节段胸腰段椎体骨折（胸 11-腰 2）；③ 无明显神经功能障碍。排除标准：① 椎弓根严重变异；② 严重心肺功能障碍及无法耐受手术者；③ 采用未使用机器人辅助的手术治疗者。本研究经四川省人民医院·四川省医学科学院医学伦理委员会审查通过［编号：伦审（研）2019 年第 298 号］。
1.2 治疗方法
患者治疗方法的选择依据医患沟通结果，其中 18 例采用机器人辅助置钉治疗（机器人组），20 例采用传统保守治疗（非手术组）。
1.2.1 机器人组
使用中国第 3 代天智航骨科手术导航定位机器人“天玑”Tirobot（北京天智航医疗科技股份有限公司）及 SextantⅡ微创椎弓根钉棒系统（美国美敦力公司）进行机器人辅助复位内固定。患者术前均行 X 线、CT 和 MRI 检查，全身麻醉后取俯卧位，术前先通过 X 线透视定位每个手术节段，并做好相应的标记，常规消毒铺巾。无菌塑料外罩保护，放置于主刀医师对侧，确保机器人手臂移动范围覆盖整个手术区域，红外线立体相机放置于患者头端。安装示踪器及机器人连接组件，用 C 臂 X 线机采集手术节段图像，并进行图像配准。图像采集和配准完成后，在机器人主机上进行术中各椎弓根螺钉放置的设计及规划，包括螺钉长度、直径、入针点及置入角度的设定，全部螺钉规划结束后再次从冠状面、矢状面、水平面以及三维透视角度确定螺钉位置。规划完成后，通过主机启动机械臂移位，按照规划将导向器对准所需穿刺的椎弓根轴线。使用剥离子或血管钳向外逐层轻柔拉开肌肉软组织，并插入带齿二级套筒，至进针点骨质表面，打入定位针。胸椎进针点骨质表面光滑，并且坡度较大，克氏针容易打滑偏离角度，必要时在采集数据前磨钻打磨进针点骨皮质。全部导针置入完成后 C 臂 X 线机正侧位透视确认导针位置，X 线透视确认螺钉位置满意，安装连接棒撑开复位并矫正畸形，用同种异体骨进行固定节段椎板上植骨。手术完成后用生理盐水彻底冲洗创口，放置引流管，逐层缝合切口。术后第 3 天可拔出引流条，可带支具下床活动，术后常规使用非甾体类抗炎镇痛药。出院后每隔 3 d 换药，术后 14 d 拆线，出院后 3、6 个月通过电话及门诊随访患者。
1.2.2 非手术组
患者在确诊为胸腰椎骨折后取合适体位复位，并保持绝对卧床休息，在骨折处垫腰，按需使用非甾体类抗炎镇痛药。绝对卧床 1～2 个月后遵医嘱配合支具保护下地活动。出院后建议 3 个月内禁止弯腰或身体负重等。非手术治疗患者出院后 3、6 个月通过电话及门诊随访。
1.3 观察指标
观察并比较两组患者住院时间、卧床时间及住院期间并发症，入院时、出院时及出院后 3、6 个月时评价患者疼痛视觉模拟评分法（Visual Analogue Scale，VAS）评分，出院后 3、6 个月时评价患者 Oswestry 功能障碍指数（Oswestry Disability Index，ODI）评分。
1.4 统计学方法
采用 SPSS 20.0 软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差表示，组间年龄、体质量指数、住院时间、卧床时间的比较采用独立样本 t 检验（方差不齐时采用 t’ 检验）；VAS 评分、ODI 评分为多时间点观测资料，采用两因素重复测量方差分析，组间两两比较采用 LSD 法。性别及伤椎节段为计数资料，采用例数表示，组间比较采用 Fisher 确切概率法。所有统计分析均采用双侧检验，检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 患者一般资料
两组患者年龄、性别构成、体质量指数、伤椎节段分布比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表1。
表1
两组患者一般资料及住院时间、卧床时间比较
2.2 患者治疗及随访情况
机器人组所有患者手术顺利完成。两组住院期间均未出现严重肺部或尿路感染，无脑脊液漏、神经损伤、切口感染等并发症。两组住院时间差异无统计学意义（P>0.05），但机器人组卧床时间短于非手术组（P<0.05），见表1。两组所有患者均获得随访，随访时间 6～20 个月，平均 12 个月。
2.3 两组 VAS 评分及 ODI 评分比较
球形检验结果显示，VAS 评分及 ODI 评分数据均满足球对称假设（P>0.05），可采用两因素重复测量方差分析，结果显示，VAS 评分及 ODI 评分的时间效应、组别效应以及交互效应均有统计学意义（P<0.05）。由于交互效应有统计学意义，进一步采用 LSD 法进行单独效应的分析发现：① VAS 评分：组内不同时间点比较显示，两组出院时、出院后 3 个月时及出院后 6 个月时的 VAS 评分均低于同组入院时（P<0.05），且随着时间的推移而逐步降低，出院后 6 个月时评分最低（P<0.05）；同一时间点组间比较显示，入院时两组间 VAS 评分差异无统计学意义（P>0.05），在出院时、出院后 3 个月时及出院后 6 个月时机器人组的 VAS 评分均低于非手术组（P<0.05）。② ODI 评分：组内不同时间点比较显示，两组出院后 6 个月时的 ODI 评分较同组出院后 3 个月时均有显著减少（P<0.05）；同一时间点组间比较显示，在出院后 3、6 个月时机器人组的 ODI 评分均低于非手术组（P<0.05）。见表2、3。
表2
两组不同时间 VAS 评分比较
表3
两组不同时间 ODI 评分比较
3 讨论
椎体骨折最常发生于脊柱的胸中段和胸腰段，胸腰段爆发性骨折占比高达 17%[8-9]。胸腰段损伤 TLICS 评分系统是从神经功能、后纵韧带复合体损伤程度及其骨折类型进行评分。研究表明，使用 TLICS 评分系统评价胸腰椎骨折是安全的，特别是在神经功能的保存或改善方面，因此它被广泛应用于临床[4, 10-11]。目前认为，TLICS≤3 分的患者可以选择保守治疗方案，而 TLICS≥5 分的患者应该选择手术治疗[12-14]。但是对于 TLICS=4 分的胸腰椎骨折患者，手术治疗和保守治疗都是可以选择的方案，并且尚未有明显的定论[15-16]。2018 年 Nataraj 等[17]的一项单中心回顾性研究表明，开放式手术与非手术治疗的患者在末次随访时疼痛评分没有明显差异。Mohamadi 等[18]的一项随机单盲研究显示，传统开放手术治疗可明显减轻疼痛，然而在平均住院时间上传统手术治疗并不优于保守治疗，并且此研究中开放手术治疗有着更多的并发症。对于胸腰段 TLICS=4 分的患者，治疗的争议性主要来源于后纵韧带复合体损伤的情况，2 项系统评价表明，对于没有神经功能损害的胸腰段爆裂性骨折，手术与保守治疗都是可行的[19-20]。然而传统后路切开复位椎弓根螺钉内固定存在手术创伤大、并发症多及术后恢复慢等缺点[21]，所以在面对 TLICS=4 分的胸腰椎骨折这样一个“灰色地带”时[22-23]，选择更加精确、快速、创伤小的治疗或许能够得到更好的效果。
目前骨科手术机器人在脊柱外科领域的应用越来越广泛，通过设计最佳的进针点、角度及深度，手术安全性及置钉准确度得到显著提高[24]。有 meta 分析已经证明，机器人辅助下的手术治疗相比于传统开放式手术治疗有着明显的优势，更加安全、稳定、快捷，并且机器人辅助手术能更好地减少手术并发症[25-27]。王飞等[28]的研究也得出相同的结论。本研究结果也表明，机器人组与非手术组在住院时间差异上无统计学意义（P>0.05），但是出院时以及出院后 3、6 个月时机器人组比非手术组 VAS 疼痛评分更低（P<0.05）。这是因为机器人辅助钉棒内固定系统在伤后早期提供了有效的稳定性，同时由于术后患者早期下床活动，有利于伤椎周围的炎症反应的吸收，所以术后疼痛明显减退。有研究表明经皮内固定患者术后第 1 周疼痛水平即显著下降[29]。相同的，在出院后 3、6 个月时的 ODI 评分上，机器人组明显低于非手术组（P<0.05）。分析原因，机器人辅助手术能够实现有效的早期稳定性及椎体高度和局部后凸的恢复，从而更好地恢复腰椎功能，降低 ODI 评分；而保守治疗患者骨折未矫正，容易导致一定的后凸畸形。Cimatti 等[30]的研究也显示，在早期治疗中，手术治疗能更好地预防畸形。因此我们可以认为，面对胸腰段 TLICS 4 分的患者，机器人辅助下的微创手术能够更早地减轻患者的疼痛，在治疗早期给予患者更好的“体验感”。
综上所述，机器人辅助下微创手术治疗胸腰段 TLICS 4 分的患者早期疗效优于非手术治疗。但是在面对治疗方案的选择时，我们还应考虑患者的经济情况，以及患者长期卧床而导致卧床相关并发症的发生，所以临床医生应综合多种因素来选择治疗方案。由于本研究纳入病例数较少，随访时间较短，关于机器人辅助下微创手术治疗胸腰段 TLICS 4 分患者的临床疗效仍有待进一步观察与总结。
利益冲突：所有作者声明不存在利益冲突。
由于胸腰段在生物力学上的相对薄弱，75%～90% 的脊柱骨折发生在胸腰椎，且由于胸椎段椎管较窄，其神经功能缺损的发生率在 21%～40%[1-2]。2005 年 Vaccaro 等[3]首次提出胸腰椎损伤分类与严重度评分（Thoracolumbar Injury Classification and Severity Score，TLICS），目前对于 TLICS 4 分的骨折患者，保守治疗和手术治疗都是可以选择的治疗方案[4]。在此之前，由于胸腰段椎弓根较为狭窄，传统开放螺钉内固定手术治疗创伤大，失败率高[5-6]。近年来，骨科手术机器人的应用越来越广泛，手术安全性及准确性显著提高，创伤更小，更加有利于患者的预后[7]。但目前针对 TLICS 4 分的患者行骨科机器人辅助螺钉置入对胸腰椎骨折的临床分析尚少。本研究回顾性分析了 2019 年 1 月－2021 年 1 月四川省医学科学院·四川省人民医院收治的 38 例 TLICS 4 分的胸腰椎骨折患者，其中 18 例采用天玑骨科机器人辅助置钉，20 例采用保守治疗。我们对两种手术疗效进行分析，探讨面对 TLICS 4 分胸腰椎骨折，机器人辅助螺钉置入的临床疗效。现报告如下。
1 资料与方法
1.1 研究对象
回顾性收集四川省医学科学院·四川省人民医院 2019 年 1 月－2021 年 1 月采用机器人辅助置钉治疗或保守治疗的胸腰椎骨折患者的病历资料，共 38 例患者符合选择标准纳入研究。纳入标准：① TLICS 4 分；② MRI 提示新鲜的单节段胸腰段椎体骨折（胸 11-腰 2）；③ 无明显神经功能障碍。排除标准：① 椎弓根严重变异；② 严重心肺功能障碍及无法耐受手术者；③ 采用未使用机器人辅助的手术治疗者。本研究经四川省人民医院·四川省医学科学院医学伦理委员会审查通过［编号：伦审（研）2019 年第 298 号］。
1.2 治疗方法
患者治疗方法的选择依据医患沟通结果，其中 18 例采用机器人辅助置钉治疗（机器人组），20 例采用传统保守治疗（非手术组）。
1.2.1 机器人组
使用中国第 3 代天智航骨科手术导航定位机器人“天玑”Tirobot（北京天智航医疗科技股份有限公司）及 SextantⅡ微创椎弓根钉棒系统（美国美敦力公司）进行机器人辅助复位内固定。患者术前均行 X 线、CT 和 MRI 检查，全身麻醉后取俯卧位，术前先通过 X 线透视定位每个手术节段，并做好相应的标记，常规消毒铺巾。无菌塑料外罩保护，放置于主刀医师对侧，确保机器人手臂移动范围覆盖整个手术区域，红外线立体相机放置于患者头端。安装示踪器及机器人连接组件，用 C 臂 X 线机采集手术节段图像，并进行图像配准。图像采集和配准完成后，在机器人主机上进行术中各椎弓根螺钉放置的设计及规划，包括螺钉长度、直径、入针点及置入角度的设定，全部螺钉规划结束后再次从冠状面、矢状面、水平面以及三维透视角度确定螺钉位置。规划完成后，通过主机启动机械臂移位，按照规划将导向器对准所需穿刺的椎弓根轴线。使用剥离子或血管钳向外逐层轻柔拉开肌肉软组织，并插入带齿二级套筒，至进针点骨质表面，打入定位针。胸椎进针点骨质表面光滑，并且坡度较大，克氏针容易打滑偏离角度，必要时在采集数据前磨钻打磨进针点骨皮质。全部导针置入完成后 C 臂 X 线机正侧位透视确认导针位置，X 线透视确认螺钉位置满意，安装连接棒撑开复位并矫正畸形，用同种异体骨进行固定节段椎板上植骨。手术完成后用生理盐水彻底冲洗创口，放置引流管，逐层缝合切口。术后第 3 天可拔出引流条，可带支具下床活动，术后常规使用非甾体类抗炎镇痛药。出院后每隔 3 d 换药，术后 14 d 拆线，出院后 3、6 个月通过电话及门诊随访患者。
1.2.2 非手术组
患者在确诊为胸腰椎骨折后取合适体位复位，并保持绝对卧床休息，在骨折处垫腰，按需使用非甾体类抗炎镇痛药。绝对卧床 1～2 个月后遵医嘱配合支具保护下地活动。出院后建议 3 个月内禁止弯腰或身体负重等。非手术治疗患者出院后 3、6 个月通过电话及门诊随访。
1.3 观察指标
观察并比较两组患者住院时间、卧床时间及住院期间并发症，入院时、出院时及出院后 3、6 个月时评价患者疼痛视觉模拟评分法（Visual Analogue Scale，VAS）评分，出院后 3、6 个月时评价患者 Oswestry 功能障碍指数（Oswestry Disability Index，ODI）评分。
1.4 统计学方法
采用 SPSS 20.0 软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差表示，组间年龄、体质量指数、住院时间、卧床时间的比较采用独立样本 t 检验（方差不齐时采用 t’ 检验）；VAS 评分、ODI 评分为多时间点观测资料，采用两因素重复测量方差分析，组间两两比较采用 LSD 法。性别及伤椎节段为计数资料，采用例数表示，组间比较采用 Fisher 确切概率法。所有统计分析均采用双侧检验，检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 患者一般资料
两组患者年龄、性别构成、体质量指数、伤椎节段分布比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表1。
表1
两组患者一般资料及住院时间、卧床时间比较
2.2 患者治疗及随访情况
机器人组所有患者手术顺利完成。两组住院期间均未出现严重肺部或尿路感染，无脑脊液漏、神经损伤、切口感染等并发症。两组住院时间差异无统计学意义（P>0.05），但机器人组卧床时间短于非手术组（P<0.05），见表1。两组所有患者均获得随访，随访时间 6～20 个月，平均 12 个月。
2.3 两组 VAS 评分及 ODI 评分比较
球形检验结果显示，VAS 评分及 ODI 评分数据均满足球对称假设（P>0.05），可采用两因素重复测量方差分析，结果显示，VAS 评分及 ODI 评分的时间效应、组别效应以及交互效应均有统计学意义（P<0.05）。由于交互效应有统计学意义，进一步采用 LSD 法进行单独效应的分析发现：① VAS 评分：组内不同时间点比较显示，两组出院时、出院后 3 个月时及出院后 6 个月时的 VAS 评分均低于同组入院时（P<0.05），且随着时间的推移而逐步降低，出院后 6 个月时评分最低（P<0.05）；同一时间点组间比较显示，入院时两组间 VAS 评分差异无统计学意义（P>0.05），在出院时、出院后 3 个月时及出院后 6 个月时机器人组的 VAS 评分均低于非手术组（P<0.05）。② ODI 评分：组内不同时间点比较显示，两组出院后 6 个月时的 ODI 评分较同组出院后 3 个月时均有显著减少（P<0.05）；同一时间点组间比较显示，在出院后 3、6 个月时机器人组的 ODI 评分均低于非手术组（P<0.05）。见表2、3。
表2
两组不同时间 VAS 评分比较
表3
两组不同时间 ODI 评分比较
3 讨论
椎体骨折最常发生于脊柱的胸中段和胸腰段，胸腰段爆发性骨折占比高达 17%[8-9]。胸腰段损伤 TLICS 评分系统是从神经功能、后纵韧带复合体损伤程度及其骨折类型进行评分。研究表明，使用 TLICS 评分系统评价胸腰椎骨折是安全的，特别是在神经功能的保存或改善方面，因此它被广泛应用于临床[4, 10-11]。目前认为，TLICS≤3 分的患者可以选择保守治疗方案，而 TLICS≥5 分的患者应该选择手术治疗[12-14]。但是对于 TLICS=4 分的胸腰椎骨折患者，手术治疗和保守治疗都是可以选择的方案，并且尚未有明显的定论[15-16]。2018 年 Nataraj 等[17]的一项单中心回顾性研究表明，开放式手术与非手术治疗的患者在末次随访时疼痛评分没有明显差异。Mohamadi 等[18]的一项随机单盲研究显示，传统开放手术治疗可明显减轻疼痛，然而在平均住院时间上传统手术治疗并不优于保守治疗，并且此研究中开放手术治疗有着更多的并发症。对于胸腰段 TLICS=4 分的患者，治疗的争议性主要来源于后纵韧带复合体损伤的情况，2 项系统评价表明，对于没有神经功能损害的胸腰段爆裂性骨折，手术与保守治疗都是可行的[19-20]。然而传统后路切开复位椎弓根螺钉内固定存在手术创伤大、并发症多及术后恢复慢等缺点[21]，所以在面对 TLICS=4 分的胸腰椎骨折这样一个“灰色地带”时[22-23]，选择更加精确、快速、创伤小的治疗或许能够得到更好的效果。
目前骨科手术机器人在脊柱外科领域的应用越来越广泛，通过设计最佳的进针点、角度及深度，手术安全性及置钉准确度得到显著提高[24]。有 meta 分析已经证明，机器人辅助下的手术治疗相比于传统开放式手术治疗有着明显的优势，更加安全、稳定、快捷，并且机器人辅助手术能更好地减少手术并发症[25-27]。王飞等[28]的研究也得出相同的结论。本研究结果也表明，机器人组与非手术组在住院时间差异上无统计学意义（P>0.05），但是出院时以及出院后 3、6 个月时机器人组比非手术组 VAS 疼痛评分更低（P<0.05）。这是因为机器人辅助钉棒内固定系统在伤后早期提供了有效的稳定性，同时由于术后患者早期下床活动，有利于伤椎周围的炎症反应的吸收，所以术后疼痛明显减退。有研究表明经皮内固定患者术后第 1 周疼痛水平即显著下降[29]。相同的，在出院后 3、6 个月时的 ODI 评分上，机器人组明显低于非手术组（P<0.05）。分析原因，机器人辅助手术能够实现有效的早期稳定性及椎体高度和局部后凸的恢复，从而更好地恢复腰椎功能，降低 ODI 评分；而保守治疗患者骨折未矫正，容易导致一定的后凸畸形。Cimatti 等[30]的研究也显示，在早期治疗中，手术治疗能更好地预防畸形。因此我们可以认为，面对胸腰段 TLICS 4 分的患者，机器人辅助下的微创手术能够更早地减轻患者的疼痛，在治疗早期给予患者更好的“体验感”。
综上所述，机器人辅助下微创手术治疗胸腰段 TLICS 4 分的患者早期疗效优于非手术治疗。但是在面对治疗方案的选择时，我们还应考虑患者的经济情况，以及患者长期卧床而导致卧床相关并发症的发生，所以临床医生应综合多种因素来选择治疗方案。由于本研究纳入病例数较少，随访时间较短，关于机器人辅助下微创手术治疗胸腰段 TLICS 4 分患者的临床疗效仍有待进一步观察与总结。
利益冲突：所有作者声明不存在利益冲突。
