2023年7月,Arthroplasty期刊編委陸軍軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院骨科張瑗教授領銜團隊,聯(lián)合西藏日喀則陸軍953醫(yī)院米瑪扎西主任團隊,針對藏區(qū)關節(jié)病患開展了一次規(guī)?;年P節(jié)外科智能化手術巡診活動,通過對中國自主研發(fā)導航和機器人系統(tǒng)輔助膝關節(jié)置換術的探索性研究,初步揭示了手術機器人在高原骨關節(jié)疾病治療中的價值和意義。這是繼2023年5月重醫(yī)附一院黃偉教授在昌都完成西藏地區(qū)首例機器人輔助膝關節(jié)置換術,2023年6月上海六院張先龍教授(Arthroplasty副主編)經5G遠程同步西藏山南實現首例機器人輔助全髖關節(jié)置換術后的又一突破性嘗試。
項目背景綜述
近年來以手術機器人為代表的數字化、智能化外科技術,已經為現代關節(jié)外科的發(fā)展展示了新的方向。而機器人輔助關節(jié)置換手術已經成為了國際上同行角逐的學術制高點,同時也成為國內外學術會議的討論焦點,代表了當前關節(jié)外科最前沿的發(fā)展方向。這一現象在歐美發(fā)達國家,和我國內地及沿海的醫(yī)療技術發(fā)達地區(qū)尤為明顯。然而,由于地理環(huán)境等因素的制約,被稱為“世界屋脊”和“地球第三極”的青藏高原,關節(jié)疾病發(fā)病率和病變嚴重程度高、加之醫(yī)療水平欠發(fā)達、醫(yī)療資源欠均衡,傳統(tǒng)手術的治療成功率和關節(jié)疾病患者康復比例遠低于全國平均水平。因此,采用手術機器人這一智能化、數字化技術為高原患者的關節(jié)健康保駕護航具有超乎尋常的重要意義。但關節(jié)外科手術機器人在高原上的規(guī)?;瘧媚壳吧袩o嘗試,機器人系統(tǒng)在高原上運行的的穩(wěn)定性和準確性,以及手術機器人實施關節(jié)手術的臨床結果目前尚無系統(tǒng)研究。
“世界屋脊”——青藏高原地貌特征
“世界屋脊”智能化手術巡診項目團隊是國內首批同時完成機器人輔助全髖和全膝置換術的國家級前瞻性、多中心、隨機對照臨床試驗的成員單位,具備了扎實的機器人外科手術基礎,并對關節(jié)手術機器人系統(tǒng)的研發(fā)、規(guī)劃、反饋、實施積累了充足的經驗。為了最大程度保障研究的成功率,參與多中心研究的原班人馬親臨高原,并為智能化手術巡診的正式開展配置了針對國人的解剖發(fā)育特點、和中國髖關節(jié)外科醫(yī)生的臨床思維和操作習慣提供了了個性化的設計,尤其適用于國人髖膝關節(jié)疾病的精準化治療的“錕铻”全骨科手術機器人(骨圣元化),以及首款國產髖關節(jié)關節(jié)置換可視化智能導航系統(tǒng)Visual Treatment Solution(VTS,愛康)納入研究計劃,憑借醫(yī)工交互進行術前規(guī)劃與可視化實時監(jiān)控的解決方案,提升全髖關節(jié)置換術的手術性能和臨床療效,個性化定制每位患者的手術方案。按照臨床研究開展的要求,通過嚴格的倫理審查和項目備案后啟動了這一項目。
“世界屋脊”智能化手術巡診活動中的機器人和導航系統(tǒng)
本次探索性研究耗時2周,由陸軍軍醫(yī)新橋醫(yī)院日喀則分院(陸軍953醫(yī)院,海拔4000米)為研究實施單位。針對西藏地區(qū)高發(fā)的成人重度高脫位型髖關節(jié)發(fā)育不良,合并重度骨缺損和內外翻畸形的的膝關節(jié)骨關節(jié)炎/類風濕性關節(jié)炎、僵直型終末期髖膝關節(jié)病等復雜型病例實施智能化手術。通過巡診和門診篩查100余例患者,最終納入20名終末期骨關節(jié)炎和類風濕性關節(jié)炎的患者進入智能化手術的臨床研究。
“世界屋脊”智能化手術巡診項目簡介
在臨床研究實施前,對直接參與手術的所有醫(yī)生進行了基于假骨模型的崗前培訓,手術流程、圍術期管理和質控標準嚴格看齊陸軍軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院本部相關要求。經過嚴謹的術前規(guī)劃與評估、嚴格的術中執(zhí)行和嚴密的術后照料,研究取得滿意的結果,患者在術后得以快速康復。與傳統(tǒng)手術相比,術后的創(chuàng)傷效應明顯下降、康復時間顯著縮短,相關結果獲得了中央電視臺《央視軍事》、《國防新聞早報》,中央人民廣播電臺、西藏電視臺《新聞聯(lián)播》、深圳新聞網、中國新聞網、陸軍軍醫(yī)大學官微等中央和地方官方媒體的報道,產生了積極的社會影響,特別是在藏區(qū)群眾中引起了廣泛的關注。
代表性工作:機器人輔助復雜全膝關節(jié)置換術
項目團隊采用“錕铻”全骨科手術機器人,對合并重度骨缺損和內翻畸形的的晚期骨關節(jié)炎患者,合并重度骨缺損和僵直畸形的的膝關節(jié)結核后遺癥患者,實施了機器人輔助復雜全膝關節(jié)置換術。
其中一位66歲藏族女性,雙膝關節(jié)反復疼痛、跛行7年,加重并關節(jié)形變3年?;颊咦髠认リP節(jié)于2018年接受西藏日喀則地區(qū)第一例TKA,術后功能恢復良好。其右膝關節(jié)在本次臨床研究中接受了西藏日喀則地區(qū)第一例機器人輔助TKA,是高原地區(qū)膝關節(jié)OA經過TKA治療獲得成功的典型代表。臨床診斷右膝關節(jié)重度OA(KL分期4期),右膝脛骨平臺巨大骨缺損(AORI II型)。采用股肌內側入路完成顯露和松解,采用“錕铻”手術機器人引導下肢力線恢復和脛骨、股骨側多平面截骨,采用愛康LCCK脛骨側組配假體糾正骨缺損并加強脛骨假體初始穩(wěn)定,普通股骨髁和低限制性PS墊片組成摩擦界面。
代表性工作一:重度OA的機器人輔助復雜性全膝關節(jié)置換術
另一位57歲藏族女性,主訴右膝關節(jié)疼痛、活動受限5年。既往診斷右膝關節(jié)結核5年,規(guī)范抗結核治療2年。臨床診斷右膝關節(jié)結核后遺癥,右側僵直型膝關節(jié),右膝脛骨平臺巨大骨缺損(AORI II型)。采用髕旁內側入路聯(lián)合脛骨結節(jié)截骨完成顯露和松解,采用“錕铻”手術機器人引導下肢力線恢復和脛骨、股骨側多平面截骨,調整內外側屈伸間隙平衡,并采用愛康LCCK脛骨側組配假體糾正骨缺損并實現假體穩(wěn)定。
代表性工作二:僵直膝的機器人輔助復雜性全膝關節(jié)置換術
以上代表性工作將復雜初次手術技術與智能化手段有效整合,化繁為簡,并顯著降低傳統(tǒng)手術的偏差,術后影像學結果優(yōu)良,為實現Forgotten Knee提供可行途徑,為僵直膝的精準化治療提供了解決策略。
代表性工作:導航/機器人輔助、直接前路全髖關節(jié)置換術
項目團隊采用VTS系統(tǒng)對成人重度高脫位型髖關節(jié)發(fā)育不良(CROWE III型)患者,采用“錕铻”全骨科機器人,對成人重度高脫位型髖關節(jié)發(fā)育不良(CROWE IV型)患者,實施了計算機導航輔助、直接前路全髖關節(jié)置換術。
其中一位35歲藏族女性,跛行30余年,加重并右髖關節(jié)疼痛10余年,臨床診斷為成人重度髖關節(jié)發(fā)育不良,右髖關節(jié)高脫位(CROWE III型),CT可見髖臼后上壁較大骨缺損。采用VTS系統(tǒng)規(guī)劃髖臼杯外展角,前傾角,臼杯覆蓋率預測值等。真臼處重建旋轉中心,使用骨小梁髖臼杯,配式股骨假體,錐形骨小梁袖套,實現雙下肢解剖性等長,該病例經直接前路完成結構顯露和軟組織平衡。
代表性工作三:機器人輔助、直接前路THA治療CROWE III型DDH
另一位51歲藏族女性,主訴右髖關節(jié)疼痛并跛行30余年,強烈要求手術解除病痛、改善生活質量。臨床診斷為成人重度髖關節(jié)發(fā)育不良,右髖關節(jié)高脫位(CROWE IV型),雙下肢骨性結構等長。采用“錕铻”全骨科機器人導航,真臼處重建旋轉中心,使用骨小梁髖臼杯,配式股骨假體,錐形骨小梁袖套,無需粗隆下短縮截骨即可實現雙下肢解剖性等長。經直接前路完成結構顯露和軟組織平衡,未行轉子下短縮截骨而延長患側下肢長度5cm,實現術后坐骨神經感覺運動正常。
代表性工作四:機器人輔助、直接前路THA治療CROWE IV型DDH
以上兩病例術后影像學結果滿意,次日即下地負重和關節(jié)功能及步態(tài)訓練,獲得滿意的加速康復。同時呈現出全陶瓷界面人工關節(jié)有望為患者提供理想的遠期效果。
項目成果
本次世界屋脊上的智能化手術巡診活動取得了以下直接成果:
第一,對當地的醫(yī)生,特別是藏族??漆t(yī)生,進行了系統(tǒng)的基于假骨模型的崗前培訓,使其盡快的掌握機器人系統(tǒng)的設計思想和外科技術,克服手術曲線縮短獲得良好手術結果所需要的時間。同時對麻醉和護理團隊配合機器人關節(jié)手術進行了系統(tǒng)培訓和科學規(guī)范,以適應現代智能化手術的需求。
經過機器人關節(jié)外科手術規(guī)范技術培訓的手術麻醉團隊
第二,對藏區(qū)受到關節(jié)疾病困擾的群眾進行智能化手術的科普教育,認識到手術機器人和導航助力關節(jié)手術非但不可怕,而且更加值得信賴,智能化手術可以更好為當地高發(fā)的關節(jié)疾病帶來更大的手術精度和臨床獲益。
“世界屋脊”智能化手術巡診中獲益的部分藏族患者合影
第三,對國產手術機器人和導航系統(tǒng)在高原上的運行性能進行了評估,機器人輔助關節(jié)置換手術依然可以獲得跟平原地區(qū)類似的手術精度和臨床結果。機器人不僅可以克服外科醫(yī)生在術中產生的操作偏差,更加客觀、規(guī)范,并且更加適應極端環(huán)境,“在高原不會有高原反應”,這是優(yōu)于人類的另外一個優(yōu)勢,也是當前5G遠程會診可以為醫(yī)療水平欠發(fā)達地區(qū)帶來的巨大福利。
獲得機器人關節(jié)外科手術資質的藏族外科醫(yī)生團隊
項目主導專家
張瑗教授是陸軍軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院關節(jié)中心主任,博士研究生導師,美國哈佛醫(yī)學院博士后。國家衛(wèi)健委能力建設和繼續(xù)教育中心培訓師資專家,國家教育部研究生教育評估監(jiān)測專家?guī)鞂<遥婈爟?yōu)秀專業(yè)技術人才津貼獲得者,中央軍委后保部“三巡”工作組指導專家、重慶市高端醫(yī)學人才工作室首席專家、重慶市中青年高端醫(yī)學人才、重慶市學科技術帶頭人后備人選,重慶市科學傳播專家團專家、重慶市體育科技專家、陸軍軍醫(yī)大學紅醫(yī)人才庫醫(yī)療名師?,F任中華醫(yī)學會、中國醫(yī)師協(xié)會骨科分委會全國青年委員,全軍骨科專委會關節(jié)鏡與運動醫(yī)學學組副組長,重慶市健康促進學會關節(jié)專委會主任委員等。專攻微創(chuàng)化、精準化和智能化技術在運動系統(tǒng)損傷外科重建中的應用,突出特色為直接前路髖關節(jié)微創(chuàng)手術,目前已累計完成3500余例,并在國內率先提出成人重度髖關節(jié)發(fā)育不良和全髖關節(jié)翻修的前路手術設計及關鍵技術。在《PNAS》、《Advanced Science》、《Biomaterials》、《Theranostics》、《Acta Biomater》、《Burns Trauma》、《中華外科雜志》、《中華骨科雜志》、《中華燒傷雜志》等權威期刊發(fā)表論文50余篇。擔任Arthroplasty編委,客座編輯。在剛剛結束的第九屆亞洲人工關節(jié)學會學術年會(ASIA 2023)上,張瑗教授分享了上述項目成果,并在現場分享了在高海拔地區(qū)進行機器人輔助手術的真實體驗。
Call for Paper|特刊征稿
由陸軍軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院張瑗教授,匈牙利圣喬治大學教學醫(yī)院Akos Zahar教授,美國科羅拉多關節(jié)置換中心Charlie C. Yang教授共同主持的Arthroplasty主題特刊“微創(chuàng)全髖關節(jié)置換術及相關技術”正開放投稿!歡迎各位專家學者分享您的最新研究成果!
本期稿件來源|張瑗教授團隊
本文轉自ASIAarthroplasty