机器人辅助治疗跟骨骨折的安全性分析

机器人辅助治疗跟骨骨折的安全性分析

【摘要】探讨骨科机器人辅助治疗跟骨骨折的安全性及费用。方法回顾性分析北京积水潭医院2021年1月-2022年7月收治的行手术治疗跟骨骨折患者的资料。采用倾向评分匹配对骨科机器人辅助下跟骨骨折闭合复位内固定(骨科机器人组)与传统切开复位内固定手术患者(传统手术组)进行1∶4匹配,比较匹配后两组患者的安全性及费用。结果共计纳入253例患者,根据手术方式不同分为骨科机器人组(11例)和传统手术组(242例)。倾向评分匹配前,两组患者年龄、性别、诊断及合并症差异无统计学意义(P>0.05)。倾向评分匹配后,骨科机器人组11例患者,传统手术组44例患者,两组患者年龄、性别、诊断及合并症差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者身高、体重、体质量指数、手术时长、术后疼痛平均分、术后疼痛最高分差异无统计学意义(P>0.05)。骨科机器人组术中出血量[10.0(10.0,20.0)vs.20.0(20.0,50.0)mL]、住院总时长[(4.5±1.3)vs.(8.7±3.7)d]、术后住院时长[(2.3±1.1)vs.(4.5±2.3)d]比传统手术组少(P<0.05)。两组患者住院总费用、康复费用、检查和检验费用差异无统计学意义(P>0.05)。骨科机器人组手术费用[1413.7(1287.7,1790.8)vs.2331.2(2195.1,2548.6)元]、病房总费用[(3154.5±1213.7)vs.(5711.9±2147.4)元]、病房耗材费用[(1407.0±942.0)vs.(2409.4±1458.2)元]、病房用药费用[(257.1±146.6)vs.(846.7±525.2)元]、病房诊疗费用[(901.6±366.6)vs.(2010.5±830.6)元]、护理费用[(159.6±46.1)vs.(345.2±174.7)元]、术后总费用[(2370.4±1324.0)vs.(3888.6±1554.9)元]、术后护理费用[(105.4±52.2)vs.(205.6±128.2)元]比传统手术组低(P<0.05)。结论骨科机器人辅助治疗跟骨骨折可有效减少术中出血量,缩短住院时长,具有较好的安全性,同时可降低手术费用、病房总费用、病房用药费用及护理费用等。

【关键词】骨科机器人;跟骨骨折;倾向评分匹配

跟骨骨折是最常见的跗骨骨折,占跗骨骨折的65%,占所有骨折的1%~2%[1-2]。跟骨骨折通常由高能量纵向暴力所致,如高处坠落或车祸伤,多发生于中青年男性人群,占80%~90%[3-5]。跟骨骨折后若治疗不及时或治疗不当,可导致足部严重功能障碍,致残率较高[6]。研究显示,60%~85%的跟骨骨折为移位的关节内骨折,手术是常用治疗方式,临床上多采用传统的切开复位内固定术,创伤较大且切口并发症风险高[7]。近年来,骨科手术机器人辅助对手术精准化、微创化起到极大推动作用。有学者应用骨科机器人辅助治疗脊柱、股骨颈、骨盆及髋臼骨折,在减少并发症、缩短手术时长、精准定位、减少X线辐射方面优势显著,疗效满意[8-11]。目前,国内外有关骨科机器人辅助治疗跟骨骨折的报道多为病例报道,病例数有限且易受混杂因素影响,证据强度不足,且多集中于探讨临床效果,而关于安全性及经济负担的分析报道较少。因此,本研究基于倾向评分匹配探讨了骨科手术机器人辅助和传统手术治疗跟骨骨折的安全性和费用。

1资料与方法

1.1研究对象

回顾性收集2021年1月-2022年7月北京积水潭医院收治的跟骨骨折患者的病历资料。研究对象纳入标准(全部满足):①闭合性跟骨骨折患者;②年龄≥18岁;③行手术治疗。排除标准(满足任意一条):①病理性跟骨骨折;②合并周围血管病变及皮肤感染等疾病;③合并其他部位骨折且行手术治疗者;④合并严重骨质疏松症者;⑤合并恶性肿瘤、严重心血管疾病者;⑥随访资料不完整者。本研究方案经北京积水潭医院伦理委员会审查通过(伦理批号:201911-05)。

1.2术前处理

患者入院后观察患肢的肿胀程度、血液循环情况,注意观察足趾末梢皮肤的颜色、温度、足背动脉搏动情况,足趾的屈伸活动、感觉情况。使用气垫抬高患肢,高于心脏20~30cm,同时辅以柔软衬垫,保证患者的舒适性。对患者的肿胀及疼痛给予对症治疗。

1.3手术方法

1.3.1跟骨骨折切开复位内固定 采用跟骨外侧切口入路,于外踝尖部至跖骨基底方向作L型切口,长8~12cm,逐层切开皮肤、皮下组织、筋膜,暴露跟骨,直视距下关节、跟骨外侧壁。于跟骨结节处置入斯氏针,应用撬拨、牵引等方法复位骨折及移位,克氏针临时固定,C臂X线机透视满意后应用跟骨钢板螺丝钉固定。缝合切口并加压包扎,必要时留置引流管。1.3.2骨科机器人辅助下跟骨骨折闭合复位内固定 术中固定架固定患侧小腿,使用三维C臂X线机透视下复位骨折端,将数据传输至机器人系统,规划螺钉位置及长度,机械臂按照规划自动运行至置钉位置,按规划路径螺钉入钉点切开皮肤,钝性分离至骨质,置入空心螺钉,C臂X线机透视确认无误,缝合小切口。

1.4术后护理

两组患者术后根据情况使用抗生素24~48h,协助患者抬高患肢至高于心脏20~30cm,观察患肢肿胀程度、血液循环、感觉、活动情况,关注患肢的血液供应情况及神经功能状态,同时给予常规阶梯式疼痛管理方案,实施个体化镇痛措施。指导患者术后当日即可进行膝关节及足趾屈曲活动,术后第1天开始踝关节屈伸功能锻炼,以促进血液循环,消除肿胀,促进骨折愈合。

1.5观察指标

观察两组患者手术时长、术中出血量、住院时长及住院总费用、护理费用等指标,并采用视觉模拟评分法[12]评估两组患者术后疼痛程度。

1.6倾向评分匹配

本研究为回顾性研究,不同手术组之间存在性别、年龄等混杂因素。因此,采用倾向评分匹配方法的最近邻匹配法按照1∶4匹配后进一步分析,匹配的资料变量为年龄、性别、诊断及合并症,匹配过程通过R语言(4.1.3版本)的Matchit程序包实现。

1.7统计学方法

所有数据用SAS9.4统计软件进行分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差描述,组间比较用t检验(方差不齐时用t’检验),不符合正态分布的计量资料以中位数(下四分位数,上四分位数)描述,组间比较用Mann-WhitneyU检验。计数资料以例数(百分比)描述,组间比较用χ2检验或Fisher确切概率法。双侧检验水准α=0.05。

2结果

2.1两组患者基线情况比较

本研究共计纳入253例患者,根据手术方式不同分为骨科机器人组(11例)和传统手术组(242例)。倾向评分匹配前,两组患者的年龄、性别、诊断及合并症差异无统计学意义(P>0.05)。倾向评分匹配后,骨科机器人组11例患者,传统手术组44例患者,两组患者的年龄、性别、诊断及合并症差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.2两组患者安全性结果比较

两组患者身高、体重、体质量指数、手术时长、术后疼痛平均分、术后疼痛最高分差异无统计学意义(P>0.05)。骨科机器人组术中出血量、住院总时长、术后住院时长比传统手术组少(P<0.05)。见表2。骨科机器人组11例患者均未发生切口愈合相关并发症,传统手术组有1例患者术后切口近端愈合欠佳,持续换药治疗,切口残留窦道,少量渗出,于5个月后入院行内固定取出、扩创、皮瓣转移手术治疗,之后跟骨骨折及伤口愈合良好。

2.3两组患者费用比较

两组患者住院总费用、康复费用、检查和检验费用差异无统计学意义(P>0.05)。骨科机器人组手术费用、病房总费用、病房耗材费用、病房用药费用、病房诊疗费用、护理费用、术后总费用、术后护理费用比传统手术组低(P<0.05)。见表3。

3讨论

3.1骨科机器人辅助治疗跟骨骨折具有较好的安全性

跟骨骨折后常伴有严重的组织肿胀,若在未消肿的情况下行手术治疗,置入钢板螺钉等内固定物后皮肤张力增大,同时由于手术对皮瓣下方血管网的破坏,术后皮肤坏死率较高[13]。传统切开复位内固定术通常采用外侧L形切口入路行复位内固定,但软组织的广泛剥离可能导致切口感染、皮缘坏死和腓肠神经损伤等并发症[14-15]。因此,为了减少切口愈合相关并发症,传统手术通常需要组织肿胀消退、皮肤皱褶形成后进行,一般为伤后7~14d[16-17],且术后患者需较长时间的愈合及康复过程,上述众多因素导致患者住院时长增加,周转效率降低。本研究显示,骨科机器人辅助治疗跟骨骨折可有效减少术中出血量,缩短住院时长,具有较好的安全性,这与既往的研究结果[18-19]一致。骨科机器人通过获取患者手术部位影像数据,协助手术医师准确规划螺钉置入位置、轨迹和长度,与传统手术相比,具有定位精准、微创的优势。手术切口较小,减少了对软组织的破坏,从而有效降低术中出血量,且无需等待患者肿胀消退形成皮肤褶皱即可手术,缩短了患者术前等待时间及住院时长。既往研究显示,与传统L型切口手术相比,微创手术术中出血量明显减少,骨折愈合时间和住院时长明显缩短[18]。此外,骨科机器人辅助治疗跟骨骨折术中无需剥离切口处以外的软组织,对足踝外侧皮瓣血供影响小,有利于术后切口恢复,降低了切口并发症发生风险,进而间接缩短了住院时长。本研究中骨科机器人组患者均未发生切口愈合相关并发症,而传统手术组有1例患者术后切口近端愈合欠佳。Kline等[19]的一项回顾性研究也显示,切开复位内固定与微创治疗相比,微创组治疗跟骨骨折后切口并发症和二次手术发生率显著降低。同时,骨科机器人辅助手术还进一步推动了加速康复外科理念在创伤骨科中的应用。加速康复外科理念倡导微创技术,不主张常规放置引流管、尿管等,若因病情需要放置后,应尽早移去,避免围手术期过度补液,术后提倡早期活动[20]。骨科机器人辅助手术以小切口微创技术减少术中出血,术后无需放置引流管,术后用药减少,从而降低补液量。患者术后当日即可进行康复活动锻炼,有效促进了患者康复进程及降低了下肢静脉血栓等并发症的发生风险。

3.2骨科机器人辅助治疗跟骨骨折可在一定程度上减少费用

微创精准外科手术技术迅速发展,有效提升了骨科手术的精准度,减少了创伤及术中放射损害,进一步提升治疗效果,减轻患者经济负担。刘奎民等[21]通过比较骨科手术机器人与传统手术治疗股骨颈骨折的直接经济负担,结果发现手术机器人组住院总费用、药物费用低于传统手术组;王永成等[22]将骨科手术机器人应用于骨盆骨折治疗,发现其具有显著的患者经济效益。与这些研究不同,本研究结果显示两组患者住院总费用差异无统计学意义,这可能是因为不同骨科手术机器人及手术种类之间费用差别导致结果的差异。另外,本研究中骨科机器人组仅纳入11例患者,样本量较小且包含1例双侧跟骨骨折行双侧手术治疗的患者,这可能会对结果造成一定影响,后期将扩大样本量进一步探讨骨科机器人对跟骨骨折治疗费用的影响。骨科机器人的应用可有效降低运行成本,减少经济负担。本研究显示,骨科机器人组患者手术费用、病房总费用、病房用药费用及护理费用等均低于传统手术组患者,这与刘奎民[21]等的研究结果一致。骨科机器人手术患者受益于微创技术,手术切口较小,术后切口愈合相关并发症发生风险低,部分患者术后无需使用抗生素,从而降低用药费用,减少药物成本支出。机器人的精准定位使手术过程中无需剥离切口处以外软组织,术中出血量降低且术后无需放置引流管,从而减少引流管护理工作,加之患者术后用药减少、护理人员给药操作减少、住院时长缩短等因素,骨科机器人组患者护理工作量随之减少,从而护理费用降低。由此可见,骨科机器人的应用有效降低了医院卫生材料、药品、人员经费等成本支出,有利于费用管控和建立公立医院科学的补偿机制,同时提高了床位使用率,进一步促进了卫生资源有效利用。目前关于骨科机器人的研究多集中于临床应用效果、技术培训、护理配合等方面,经济效益及考核管理尚处于探索阶段。如何对骨科机器人进行全面的成本效益分析,以及结合卫生政策、医疗机构现况、手术量、床位使用率、工作量等建立科学有效的管理体系有待进一步研究。综上所述,骨科机器人辅助治疗跟骨骨折可有效减少术中出血量,缩短住院时长,具有较好的安全性;同时可降低患者手术费用、住院总费用、用药费用及护理费用,能在一定程度上减轻经济负担。然而,本研究仅为单中心、小样本的回顾性研究,后期仍需要实施多中心、大样本、前瞻性随机对照研究以进一步明确骨科机器人的临床价值。

作者:曹晶 夏京花 赵丹 王超 王军强 彭贵凌 贾云洋 鲁雪梅 单位:北京积水潭医院护理部 北京市创伤骨科研究所分子骨科研究室 北京积水潭医院智能骨科研究型病房 北京积水潭医院创伤骨科