引用本文： 周唯, 汪國棟, 裴璇, 方志勛, 陳煜, 包蘇要拉吐, 陳嘉楠, 劉曦明. O臂導航與C臂導航輔助下經皮加長骶髂螺釘內固定治療DenisⅡ區骶骨骨折療效比較. 中國修復重建外科雜志, 2024, 38(1): 28-34. doi: 10.7507/1002-1892.202310019 復制
骶骨是維持骨盆后環穩定性的主要組成結構，骶骨骨折是一種嚴重創傷骨科疾病，多由撞擊、擠碾壓或高處墜落等損傷引起，骨折后骨盆后環穩定性遭到破壞，因此臨床多建議手術治療，由于通常伴隨多系統損傷與多部位骨折等，治療難度大[1-2]。Denis分型是骶骨骨折常用分型標準，該標準將骶骨分為三區，根據骨折線累及位置將骨折分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區骨折3種類型。其中Ⅱ區骨折移位明顯，較不穩定，且容易導致骶叢牽拉或卡壓，進而出現神經損傷癥狀[3]。閉合復位經皮骶髂螺釘內固定術因創傷小、固定牢靠、術后感染率低等優點，已成為治療Denis Ⅱ區骶骨骨折的標準方法[4]。生物力學研究表明，相比普通骶髂螺釘，貫穿骶骨體的加長骶髂螺釘在抗垂直剪切力以及穩定性方面具有優勢[5-6]。然而植入螺釘長度增加會導致植釘難度升高，由于骶骨解剖位置深在，周圍毗鄰結構復雜，傳統C臂X線機透視下植入加長骶髂螺釘時容易穿出骶骨前、后板或穿入椎管等，進而引發神經、血管損傷等嚴重并發癥[7]。
計算機輔助導航技術能夠實現植釘可視化、降低并發癥發生率[8]，有效提高手術安全性。目前，臨床經皮骶髂螺釘內固定術中常用C臂導航系統輔助以提高植釘準確性。然而隨著研究深入，我們發現該導航輔助系統存在掃描時間長、系統注冊操作復雜、成像質量不高等缺點。隨著醫工交叉學科發展，光學成像及數據傳導技術不斷升級，新的光學導航系統逐漸應用于臨床[9]，例如O臂導航輔助系統應用于骨盆手術取得較好療效[10]。O臂導航輔助系統與C臂導航系統不同之處在于環形掃描結構、點觸式配準系統以及更智能的導航系統算法，臨床研究顯示其裝置操作簡便、成像質量更好、植釘精度更高，并能顯著縮短手術時間[11]。目前，有關DenisⅡ區骶骨骨折治療中，采用O臂導航輔助系統輔助經皮加長骶髂螺釘植釘鮮有報道。為此，我們進行了一項回顧性研究，通過分析2021年4月—2022年10月中國人民解放軍中部戰區總醫院骨科收治的骨盆骨折患者臨床資料，比較兩種導航系統輔助下經皮加長骶髂螺釘內固定治療DenisⅡ區骶骨骨折的療效差異。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準：① 根據臨床表現以及影像學檢查診斷為DenisⅡ區骶骨骨折且需手術治療者；② 年齡25～65歲；③ 骨折經牽引與手法復位后移位明顯改善；④ 臨床資料完整，隨訪時間達6個月。排除標準：① 有嚴重神經受壓、神經損傷或中央管狹窄患者；② 受傷至手術時間超過3周或開放性Denis Ⅱ區骶骨骨折者；③ 后環進針點周圍骨折患者；④ 合并嚴重心腦血管、肝腎功能疾病而不能耐受手術，或存在其他骨代謝疾病患者；⑤ 既往有骨盆相關手術史。
2021年4月—2022年10月共46例DenisⅡ區骶骨骨折患者符合選擇標準納入研究，分別采用O臂導航系統（19例，O臂導航組）、C臂導航系統（27例，C臂導航組）輔助下經皮植入加長骶髂螺釘。兩組患者性別、年齡、致傷原因、骨盆骨折Tile分型、合并傷發生情況以及受傷至手術時間等基線資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），見表1。
表1
兩組基線資料比較
Table1.
Comparison of baseline data between the two groups
1.2 術前處理
入院后完善相關檢查，排除手術禁忌證，明確骨折移位情況。對于骨折縱向移位明顯者（O臂導航組8例、C臂導航組14例），行患側股骨髁上牽引或同側脛骨結節牽引，牽引持續至手術當天，牽引質量為6～9 kg。其余患者不作牽引處理。
1.3 手術方法
兩組手術均由同一組醫生完成，均采用全身麻醉，患者取仰臥位。
1.3.1 骶骨骨折
① O臂導航組：首先透視骶骨骨折移位情況。對于縱向移位糾正欠佳者（本組4例），增加牽引質量達9～12 kg，牽引0.5 h；對于骨盆環旋轉移位者（本組2例），應用Schanz半螺紋螺釘進行協助復位。透視骨折復位滿意后，參考常規骶髂螺釘進針點處進行標記，術野消毒、鋪巾。在對側髂前上棘后1～2 cm的寬大骨面平行植入2枚克氏針，連接固定器，調整角度后將參考架放置在固定架上，同時組裝導向器與追蹤器。連接并啟動O臂影像主機與Stealth Station S7導航系統（Medtronic公司，美國），輕觸導向器與參考架以激活導航設備，調整導引系統攝像機位置，見各設備反射球信號正常。將O臂影像主機橫向置于患者手術區域并完成閉環，先行透視模式拍攝骨盆正側位X線片，預置成像位置后啟動三維掃描模式繞定位點行360°掃描。隨后將定位區域三維圖像信息傳輸至導航系統，并在圖像顯示屏生成冠狀位、矢狀位、橫斷位窗口以及三維圖像窗口。將套筒置入導向器內，再將導向器置于術前標記的進針點，改變導向器方向來模擬進針方向和深度。調整進針位置和進針方向，當觀察到虛擬導針避開骶孔、骶管穿過髂骨、骶髂關節、骶骨體至對側骶骨翼中，且完全位于骨通道中時，可緩慢鉆入特制長導針。鉆入過程中實時觀察導航界面各角度導針位置，評估導針位置與方向是否偏離安全骨通道。導針置入完成后，透視見導針位置、方向和長度滿意后測深，擰入1枚長度達對側骶孔的空心螺釘；根據患者骨折嚴重程度決定是否植入第2枚空心螺釘，本組8例植入2枚空心螺釘。再次透視確定螺釘位置和長度滿意，螺釘尾端緊貼髂骨外皮質，骨折復位理想后，消毒并縫合切口。
② C臂導航組：同O臂導航組首先透視骶骨骨折情況，對于縱向移位糾正欠佳者增大牽引，待透視復位滿意后，常規術野消毒、鋪巾。安裝并激活導航設備（Stryker公司，美國）。導航設備成功顯像后，將導針套筒置于進針點處，以髂前上棘與髂后上棘連線的中后1/3處作為S1螺釘進針點，髂結節與髂后上棘連線的中后1/5處為S2螺釘進針點。通過套筒滑動來模擬進針方向和深度，當虛擬導針穿過髂骨、骶髂關節、骶骨翼，避開骶孔、骶管至對側骶骨翼中，確定導針均在骨通道內，通過低轉速電鉆將直徑2.5 mm導針緩慢鉆入。鉆入過程中多次透視來監測導針方向與位置，當導針長度、方向和位置滿意后測深，擰入長度達對側骶孔的空心螺釘。再次透視確定螺釘長度、位置和方向滿意，骨折復位理想后，消毒并縫合切口。
1.3.2 其他部位骨折
對于骨盆前環骨折，選擇骨盆外固定架、經皮恥骨支螺釘內固定或前環切開復位重建接骨板內固定；對于髂骨骨折、髖臼骨折，行切開復位重建接骨板內固定；其他四肢骨折等行切開復位內固定等處理。
1.4 術后處理
兩組術后處理方法一致。給予抗生素預防感染、低分子肝素鈉預防下肢深靜脈血栓形成。囑患者早期開始挺腰及抬腿等鍛煉。術后定期隨訪，復查骨盆X線片及CT三維重建，視骨折愈合情況決定功能鍛煉、下地負重時間等。
1.5 療效評價指標
記錄導航輔助系統準備時間，每枚骶髂螺釘植入時間、X線透視時間及螺釘位置準確性，骨折復位質量及愈合時間，骨盆功能恢復情況；觀察術后并發癥發生情況。其中，導航輔助系統準備時間包括設備安裝、激活以及掃描時間。每枚骶髂螺釘植入時間定義為將導向器放置于標記的進針點開始至擰入加長骶髂螺釘結束。X線透視時間定義為從骨盆正側位透視定位開始至最后透視確定骶髂螺釘情況結束過程中透視時間總和。螺釘位置準確性采用Gras等[12]標準評價，優：螺釘完全位于骶骨松質骨內，與皮質邊界無接觸；良：螺釘已接觸到骶骨皮質，但尚未穿透；差：螺釘完全穿透骨皮質；進行組間比較時，涉及多枚螺釘患者取螺釘評價最低等級。骨盆骨折復位質量采用Matta等[13]標準評價，骨折移位≤4 mm為優，5～10 mm為良，11～20 mm為可，>20 mm為差。末次隨訪時，采用Majeed評分標準[14]評定骨盆功能，85～100分為優，70～84分為良，55～69分為可，<55分為差。
1.6 統計學方法
采用SPSS22.0統計軟件進行分析。計量資料采用Kolmogorov-Smirnov法進行正態性檢驗，均符合正態分布，數據以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗。計數資料以例數或率表示，組間比較采用χ2檢驗；等級資料組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗。檢驗水準取雙側α=0.05。
2 結果
兩組手術均順利完成；術后切口均Ⅰ期愈合，無感染發生。與C臂導航組相比，O臂導航組術中導航輔助系統準備時間、螺釘植入時間與X線透視時間均縮短，差異有統計學意義（P<0.05）；且螺釘位置準確性及骨盆復位質量差異無統計學意義（P>0.05）。見表2。兩組螺釘植入時均未出現神經、血管損傷。
表2
兩組結局指標比較
Table2.
Comparison of outcome indicators between the two groups
兩組患者均獲隨訪，隨訪時間6～21個月，平均12.0個月。影像學復查示，兩組骨折均達骨性愈合，骨折愈合時間組間差異無統計學意義（P>0.05）；隨訪期間無螺釘松動退出、斷裂以及骨折復位丟失等并發癥發生。末次隨訪時，兩組骨盆功能Majeed評分比較差異亦無統計學意義（P>0.05）。見表2及圖1、2。
圖1
O臂導航組患者，女，41歲，右側骶骨Denis Ⅱ區骨折
a. 術前骨盆正位X線片；b. 術前骨盆CT三維重建；c. 術中激活導航設備；d. 術中O臂影像主機進行掃描；e. 術中根據O臂實時導航圖像植入骶髂螺釘；f～h. 術后3 d骨盆正位、入口位、出口位X線片；i. 術后6個月骨盆正位X線片；j. 術后6個月骨盆功能恢復良好
Figure1. A 41-year-old female patient with the right sacral fracture (Denis type Ⅱ) in O-arm navigation groupa. Preoperative anteroposterior X-ray film of pelvis; b. Preoperative CT three-dimensional reconstruction of pelvis; c. The navigation equipment was activated during operation; d. Scanning was performed by the O-arm imaging machine during operation; e. The screw was placed according to the O-arm navigation images during operation; f-h. Anteroposterior, inlet, and outlet X-ray films at 3 days after operation; i. Anteroposterior X-ray film of pelvis at 6 months after operation; j. Pelvic function recovered well at 6 months after operation
圖2
C臂導航組患者，男，38歲，右側骶骨Denis Ⅱ區骨折
a. 術前骨盆正位X線片；b. 術前骨盆CT三維重建；c. 術中激活導航設備；d. 術中根據C臂實時導航圖像植入骶髂螺釘；e. 術后2 d骨盆正位X線片；f. 術后2 d骨盆CT三維重建；g. 術后6個月骨盆正位X線片；h. 術后12個月骨盆功能恢復良好
Figure2. A 38-year-old male patient with the right sacral fracture (Denis type Ⅱ) in C-arm navigation groupa. Preoperative anteroposterior X-ray film of pelvis; b. Preoperative CT three-dimensional reconstruction of pelvis; c. The navigation equipment was activated during operation; d. The screw was placed according to the C-arm navigation images during operation; e. Anteroposterior X-ray film of pelvis at 2 days after operation; f. CT three-dimensional reconstruction of pelvis at 2 days after operation; g. Anteroposterior X-ray film at 6 months after operation; h. Pelvic function recovered well at 12 months after operation
3 討論
3.1 O臂導航下植釘優缺點
優點：① 螺釘植入準確和安全。骶骨周圍有重要神經、血管等，經皮骶髂螺釘內固定術中極易損傷這些重要解剖組織。目前，臨床廣泛使用的C臂X線機透視輔助下植釘，易受到患者體型、腸道氣體影響，手術難度和風險都很高[15]；同時，在骶骨變異患者中難以較好地輔助植釘，對術者手術技巧與手術經驗要求極高。而C臂導航輔助下經皮骶髂螺釘能夠實現術中植釘可視化，提供冠狀位、矢狀位及橫斷位實時圖像，較清晰顯示骨皮質、骶管及骶孔等解剖結構，為植釘提供便利，但其為C臂X線機掃描患處190° 并成像，成像效果受掃描裝置限制，同時導航系統算法固定，不能滿足多節段長螺釘植釘需求，且圖像質量也會受患者體型及骨折類型影響。O臂導航系統則是采用O臂影像主機對患處進行閉環360° 掃描成像，新的導航算法能夠更好地消除各種偽影，高清圖像顯示屏提供接近于影像科室的高質量、精確、細致圖像，使術者能及時準確判斷骨折復位情況，同時高速率傳導可以實現術中實時高分辨率圖像指引，更清晰顯示導針與解剖結構之間的位置關系，既能夠確認植入導針位置與深度，又能夠快速判斷圖像是否“漂移”等誤差，保證準確和安全植入加長骶髂螺釘。
② 手術時間和透視時間短。本研究中，O臂導航組系統準備時間、每枚螺釘植入時間以及X線透視時間均顯著少于C臂導航組。O臂導航系統注冊便捷，采用點觸式模塊化設計，能高效準確完成注冊校準。閉合的O臂影像主機通過內部軌道滑動360°，迅速且穩定完成患處圖像采集，顯著縮短手術時間，降低患者術中并發癥發生風險。本研究數據表明，O臂影像主機僅需13 s即可完成圖像采集，30 s內即能夠完成圖像采集、傳輸以及三維圖像重建，而C臂導航則需要超過90 s。通過O臂導航輔助植入骶髂螺釘，術中可實時監測導針位置，而且僅需在導針植入完成和螺釘植入完成后透視確認位置，減少了X線透視時間。
③ 操作精度高。O臂導航系統術中快速數據處理與高質量成像效果，能夠使螺釘植入操作精度明顯提高[16]。解剖研究表明，S2前庭小于S1前庭，S2骶髂螺釘植入操作難度更大，較適合使用O臂導航輔助系統[17]。此外，研究發現骶骨變異發生率為35%～58%[18-19]，既往觀點認為骶骨變異應列為經皮骶髂螺釘內固定術禁忌證[20]，因為此類患者術中透視往往無法明確變異情況，植釘難度高、風險大。隨著解剖學研究深入和手術輔助工具發展，逐漸有學者報道使用相關技術為骶骨變異患者植入骶髂螺釘[21-22]。通過術前對患者CT數據測量及規劃，對于明確有植釘通道患者在O臂導航輔助下能達到精準植釘，取得較好臨床效果。
盡管O臂導航系統擁有諸多優點，但在臨床應用中仍存在一些不足：① 導航系統只能輔助植釘，不能輔助骨折復位。近年來，采用機械裝置或機器人輔助骨盆骨折閉合復位逐漸成為研究熱點，諸如骨盆解鎖復位架、HoloSight骨盆骨折智能手術監視系統等先后應用于臨床[23]。隨著復位技術不斷完善，高質量閉合復位結合導航微創植入內固定技術，將擴大骨盆骨折微創治療適應證。② O臂導航系統設備較復雜，需要對相關人員培訓以及設備維護，并且對手術室容積、布局、通道口以及手術用床均有一定要求。③ 術中出現影像學“漂移”現象，造成影像顯示屏中的各位置圖像與實際解剖位置不一致，干擾植釘操作。光學導航系統均存在“漂移”現象，根據其產生機制可分為由算法錯誤、操作不當、系統故障導致的系統性“漂移”，和術中局部結構改變、術中體位變換、導航設備松動移位導致的結構性“漂移”[24]。本次研究中O臂導航組出現1次“漂移”，考慮為導航設備松動引起；C臂導航組出現3次“漂移”，其中1次為系統故障，2次為導航設備松動引起。分析原因為O臂導航設備采用了Stealth Station S7，優化了算法和系統處理，同時O臂導航相較C臂導航在追蹤器等設備中配置有更多傳感系統，降低了影像“漂移”出現可能。④ O臂導航設備價格昂貴，反射球為消耗品。
3.2 O臂導航下植釘操作要點
① 反射球是O臂導航設備的“基站”，在參考架和追蹤器上安裝反射球時應當輕柔準確，以免損傷表面涂層。進行操作時如果出現注冊失敗，或者成像存在延遲、信號卡頓現象，除了調整導引系統攝像機與各設備之間的位置，還可以嘗試遮擋參考架或追蹤器任一反射球，如果信號恢復，則考慮該反射球已失效，可更換反射球后再進行操作。② O臂導航系統具有更加智能的運算系統，當調整虛擬導針長度與直徑時，圖像顯示屏中各角度的影像也會實時更新到該長度層面，我們建議可根據骨折及骶骨通道情況預先測量并設計螺釘長度，并據此在導航系統中調整以達到更準確植釘。③ 操作時應該嚴格注意保護參考架，以避免移動參考架帶來的圖像“漂移”現象。在進行植釘操作前可通過測試髂前上棘觀察是否出現“漂移”，操作過程中如術者發現操作手感與顯示屏圖像不一致，應立即停止操作，進行透視驗證。當出現“漂移”現象時，應調整參考架，并重新進行掃描獲取圖像。
3.3 O臂導航下植釘注意事項
① 骨折良好復位是植釘前提。移位明顯的DenisⅡ區骶骨骨折，術前需閉合復位骨折，復位不滿意者則應行切開復位內固定術，若合并腰骶不穩定，則應行髂腰固定。② O臂導航系統的導針套筒較長，若使用普通長度導針，無法滿足加長骶髂螺釘的植入，因此建議使用直徑2.5 mm、長300 mm的加長導針，以利于操作。③ 參考架應當牢固固定在骨質中，手術操作時避免觸碰移動參考架。④ 對于中央型骶骨骨折、垂直不穩定型骶骨骨折，使用S1聯合S2雙節段加長骶髂螺釘，能提供更強穩定性。⑤ 針對肥胖、腸氣多患者，可以調整O臂導航設備的透視模式與劑量，以獲得最佳圖像。
綜上述，O臂導航輔助下經皮加長骶髂螺釘內固定治療Denis Ⅱ區骶骨骨折，較C臂導航輔助下植釘可明顯縮短術中準備時間、螺釘植入時間、植入螺釘期間X線透視時間，操作精度更高，圖像更清晰，是一種便捷安全的輔助手段。但本研究為回顧性研究，病例數較少，隨訪時間較短，且只研究了Denis Ⅱ區骶骨骨折療效情況，有待收集更多骶骨骨折患者資料，進一步觀察O臂導航輔助下經皮加長或貫穿骶髂螺釘內固定治療各型骶骨骨折療效。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突；經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經中國人民解放軍中部戰區總醫院醫學倫理委員會批準（［2023］060-01號）
作者貢獻聲明 周唯、汪國棟：研究設計及實施、文章撰寫；裴璇、陳煜、包蘇要拉吐、方志勛、陳嘉楠：研究實施、數據收集整理分析；劉曦明：研究設計、手術操作、文章審閱與修改
骶骨是維持骨盆后環穩定性的主要組成結構，骶骨骨折是一種嚴重創傷骨科疾病，多由撞擊、擠碾壓或高處墜落等損傷引起，骨折后骨盆后環穩定性遭到破壞，因此臨床多建議手術治療，由于通常伴隨多系統損傷與多部位骨折等，治療難度大[1-2]。Denis分型是骶骨骨折常用分型標準，該標準將骶骨分為三區，根據骨折線累及位置將骨折分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區骨折3種類型。其中Ⅱ區骨折移位明顯，較不穩定，且容易導致骶叢牽拉或卡壓，進而出現神經損傷癥狀[3]。閉合復位經皮骶髂螺釘內固定術因創傷小、固定牢靠、術后感染率低等優點，已成為治療Denis Ⅱ區骶骨骨折的標準方法[4]。生物力學研究表明，相比普通骶髂螺釘，貫穿骶骨體的加長骶髂螺釘在抗垂直剪切力以及穩定性方面具有優勢[5-6]。然而植入螺釘長度增加會導致植釘難度升高，由于骶骨解剖位置深在，周圍毗鄰結構復雜，傳統C臂X線機透視下植入加長骶髂螺釘時容易穿出骶骨前、后板或穿入椎管等，進而引發神經、血管損傷等嚴重并發癥[7]。
計算機輔助導航技術能夠實現植釘可視化、降低并發癥發生率[8]，有效提高手術安全性。目前，臨床經皮骶髂螺釘內固定術中常用C臂導航系統輔助以提高植釘準確性。然而隨著研究深入，我們發現該導航輔助系統存在掃描時間長、系統注冊操作復雜、成像質量不高等缺點。隨著醫工交叉學科發展，光學成像及數據傳導技術不斷升級，新的光學導航系統逐漸應用于臨床[9]，例如O臂導航輔助系統應用于骨盆手術取得較好療效[10]。O臂導航輔助系統與C臂導航系統不同之處在于環形掃描結構、點觸式配準系統以及更智能的導航系統算法，臨床研究顯示其裝置操作簡便、成像質量更好、植釘精度更高，并能顯著縮短手術時間[11]。目前，有關DenisⅡ區骶骨骨折治療中，采用O臂導航輔助系統輔助經皮加長骶髂螺釘植釘鮮有報道。為此，我們進行了一項回顧性研究，通過分析2021年4月—2022年10月中國人民解放軍中部戰區總醫院骨科收治的骨盆骨折患者臨床資料，比較兩種導航系統輔助下經皮加長骶髂螺釘內固定治療DenisⅡ區骶骨骨折的療效差異。報告如下。
1 臨床資料
1.1 一般資料
患者納入標準：① 根據臨床表現以及影像學檢查診斷為DenisⅡ區骶骨骨折且需手術治療者；② 年齡25～65歲；③ 骨折經牽引與手法復位后移位明顯改善；④ 臨床資料完整，隨訪時間達6個月。排除標準：① 有嚴重神經受壓、神經損傷或中央管狹窄患者；② 受傷至手術時間超過3周或開放性Denis Ⅱ區骶骨骨折者；③ 后環進針點周圍骨折患者；④ 合并嚴重心腦血管、肝腎功能疾病而不能耐受手術，或存在其他骨代謝疾病患者；⑤ 既往有骨盆相關手術史。
2021年4月—2022年10月共46例DenisⅡ區骶骨骨折患者符合選擇標準納入研究，分別采用O臂導航系統（19例，O臂導航組）、C臂導航系統（27例，C臂導航組）輔助下經皮植入加長骶髂螺釘。兩組患者性別、年齡、致傷原因、骨盆骨折Tile分型、合并傷發生情況以及受傷至手術時間等基線資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），見表1。
表1
兩組基線資料比較
Table1.
Comparison of baseline data between the two groups
1.2 術前處理
入院后完善相關檢查，排除手術禁忌證，明確骨折移位情況。對于骨折縱向移位明顯者（O臂導航組8例、C臂導航組14例），行患側股骨髁上牽引或同側脛骨結節牽引，牽引持續至手術當天，牽引質量為6～9 kg。其余患者不作牽引處理。
1.3 手術方法
兩組手術均由同一組醫生完成，均采用全身麻醉，患者取仰臥位。
1.3.1 骶骨骨折
① O臂導航組：首先透視骶骨骨折移位情況。對于縱向移位糾正欠佳者（本組4例），增加牽引質量達9～12 kg，牽引0.5 h；對于骨盆環旋轉移位者（本組2例），應用Schanz半螺紋螺釘進行協助復位。透視骨折復位滿意后，參考常規骶髂螺釘進針點處進行標記，術野消毒、鋪巾。在對側髂前上棘后1～2 cm的寬大骨面平行植入2枚克氏針，連接固定器，調整角度后將參考架放置在固定架上，同時組裝導向器與追蹤器。連接并啟動O臂影像主機與Stealth Station S7導航系統（Medtronic公司，美國），輕觸導向器與參考架以激活導航設備，調整導引系統攝像機位置，見各設備反射球信號正常。將O臂影像主機橫向置于患者手術區域并完成閉環，先行透視模式拍攝骨盆正側位X線片，預置成像位置后啟動三維掃描模式繞定位點行360°掃描。隨后將定位區域三維圖像信息傳輸至導航系統，并在圖像顯示屏生成冠狀位、矢狀位、橫斷位窗口以及三維圖像窗口。將套筒置入導向器內，再將導向器置于術前標記的進針點，改變導向器方向來模擬進針方向和深度。調整進針位置和進針方向，當觀察到虛擬導針避開骶孔、骶管穿過髂骨、骶髂關節、骶骨體至對側骶骨翼中，且完全位于骨通道中時，可緩慢鉆入特制長導針。鉆入過程中實時觀察導航界面各角度導針位置，評估導針位置與方向是否偏離安全骨通道。導針置入完成后，透視見導針位置、方向和長度滿意后測深，擰入1枚長度達對側骶孔的空心螺釘；根據患者骨折嚴重程度決定是否植入第2枚空心螺釘，本組8例植入2枚空心螺釘。再次透視確定螺釘位置和長度滿意，螺釘尾端緊貼髂骨外皮質，骨折復位理想后，消毒并縫合切口。
② C臂導航組：同O臂導航組首先透視骶骨骨折情況，對于縱向移位糾正欠佳者增大牽引，待透視復位滿意后，常規術野消毒、鋪巾。安裝并激活導航設備（Stryker公司，美國）。導航設備成功顯像后，將導針套筒置于進針點處，以髂前上棘與髂后上棘連線的中后1/3處作為S1螺釘進針點，髂結節與髂后上棘連線的中后1/5處為S2螺釘進針點。通過套筒滑動來模擬進針方向和深度，當虛擬導針穿過髂骨、骶髂關節、骶骨翼，避開骶孔、骶管至對側骶骨翼中，確定導針均在骨通道內，通過低轉速電鉆將直徑2.5 mm導針緩慢鉆入。鉆入過程中多次透視來監測導針方向與位置，當導針長度、方向和位置滿意后測深，擰入長度達對側骶孔的空心螺釘。再次透視確定螺釘長度、位置和方向滿意，骨折復位理想后，消毒并縫合切口。
1.3.2 其他部位骨折
對于骨盆前環骨折，選擇骨盆外固定架、經皮恥骨支螺釘內固定或前環切開復位重建接骨板內固定；對于髂骨骨折、髖臼骨折，行切開復位重建接骨板內固定；其他四肢骨折等行切開復位內固定等處理。
1.4 術后處理
兩組術后處理方法一致。給予抗生素預防感染、低分子肝素鈉預防下肢深靜脈血栓形成。囑患者早期開始挺腰及抬腿等鍛煉。術后定期隨訪，復查骨盆X線片及CT三維重建，視骨折愈合情況決定功能鍛煉、下地負重時間等。
1.5 療效評價指標
記錄導航輔助系統準備時間，每枚骶髂螺釘植入時間、X線透視時間及螺釘位置準確性，骨折復位質量及愈合時間，骨盆功能恢復情況；觀察術后并發癥發生情況。其中，導航輔助系統準備時間包括設備安裝、激活以及掃描時間。每枚骶髂螺釘植入時間定義為將導向器放置于標記的進針點開始至擰入加長骶髂螺釘結束。X線透視時間定義為從骨盆正側位透視定位開始至最后透視確定骶髂螺釘情況結束過程中透視時間總和。螺釘位置準確性采用Gras等[12]標準評價，優：螺釘完全位于骶骨松質骨內，與皮質邊界無接觸；良：螺釘已接觸到骶骨皮質，但尚未穿透；差：螺釘完全穿透骨皮質；進行組間比較時，涉及多枚螺釘患者取螺釘評價最低等級。骨盆骨折復位質量采用Matta等[13]標準評價，骨折移位≤4 mm為優，5～10 mm為良，11～20 mm為可，>20 mm為差。末次隨訪時，采用Majeed評分標準[14]評定骨盆功能，85～100分為優，70～84分為良，55～69分為可，<55分為差。
1.6 統計學方法
采用SPSS22.0統計軟件進行分析。計量資料采用Kolmogorov-Smirnov法進行正態性檢驗，均符合正態分布，數據以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗。計數資料以例數或率表示，組間比較采用χ2檢驗；等級資料組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗。檢驗水準取雙側α=0.05。
2 結果
兩組手術均順利完成；術后切口均Ⅰ期愈合，無感染發生。與C臂導航組相比，O臂導航組術中導航輔助系統準備時間、螺釘植入時間與X線透視時間均縮短，差異有統計學意義（P<0.05）；且螺釘位置準確性及骨盆復位質量差異無統計學意義（P>0.05）。見表2。兩組螺釘植入時均未出現神經、血管損傷。
表2
兩組結局指標比較
Table2.
Comparison of outcome indicators between the two groups
兩組患者均獲隨訪，隨訪時間6～21個月，平均12.0個月。影像學復查示，兩組骨折均達骨性愈合，骨折愈合時間組間差異無統計學意義（P>0.05）；隨訪期間無螺釘松動退出、斷裂以及骨折復位丟失等并發癥發生。末次隨訪時，兩組骨盆功能Majeed評分比較差異亦無統計學意義（P>0.05）。見表2及圖1、2。
圖1
O臂導航組患者，女，41歲，右側骶骨Denis Ⅱ區骨折
a. 術前骨盆正位X線片；b. 術前骨盆CT三維重建；c. 術中激活導航設備；d. 術中O臂影像主機進行掃描；e. 術中根據O臂實時導航圖像植入骶髂螺釘；f～h. 術后3 d骨盆正位、入口位、出口位X線片；i. 術后6個月骨盆正位X線片；j. 術后6個月骨盆功能恢復良好
Figure1. A 41-year-old female patient with the right sacral fracture (Denis type Ⅱ) in O-arm navigation groupa. Preoperative anteroposterior X-ray film of pelvis; b. Preoperative CT three-dimensional reconstruction of pelvis; c. The navigation equipment was activated during operation; d. Scanning was performed by the O-arm imaging machine during operation; e. The screw was placed according to the O-arm navigation images during operation; f-h. Anteroposterior, inlet, and outlet X-ray films at 3 days after operation; i. Anteroposterior X-ray film of pelvis at 6 months after operation; j. Pelvic function recovered well at 6 months after operation
圖2
C臂導航組患者，男，38歲，右側骶骨Denis Ⅱ區骨折
a. 術前骨盆正位X線片；b. 術前骨盆CT三維重建；c. 術中激活導航設備；d. 術中根據C臂實時導航圖像植入骶髂螺釘；e. 術后2 d骨盆正位X線片；f. 術后2 d骨盆CT三維重建；g. 術后6個月骨盆正位X線片；h. 術后12個月骨盆功能恢復良好
Figure2. A 38-year-old male patient with the right sacral fracture (Denis type Ⅱ) in C-arm navigation groupa. Preoperative anteroposterior X-ray film of pelvis; b. Preoperative CT three-dimensional reconstruction of pelvis; c. The navigation equipment was activated during operation; d. The screw was placed according to the C-arm navigation images during operation; e. Anteroposterior X-ray film of pelvis at 2 days after operation; f. CT three-dimensional reconstruction of pelvis at 2 days after operation; g. Anteroposterior X-ray film at 6 months after operation; h. Pelvic function recovered well at 12 months after operation
3 討論
3.1 O臂導航下植釘優缺點
優點：① 螺釘植入準確和安全。骶骨周圍有重要神經、血管等，經皮骶髂螺釘內固定術中極易損傷這些重要解剖組織。目前，臨床廣泛使用的C臂X線機透視輔助下植釘，易受到患者體型、腸道氣體影響，手術難度和風險都很高[15]；同時，在骶骨變異患者中難以較好地輔助植釘，對術者手術技巧與手術經驗要求極高。而C臂導航輔助下經皮骶髂螺釘能夠實現術中植釘可視化，提供冠狀位、矢狀位及橫斷位實時圖像，較清晰顯示骨皮質、骶管及骶孔等解剖結構，為植釘提供便利，但其為C臂X線機掃描患處190° 并成像，成像效果受掃描裝置限制，同時導航系統算法固定，不能滿足多節段長螺釘植釘需求，且圖像質量也會受患者體型及骨折類型影響。O臂導航系統則是采用O臂影像主機對患處進行閉環360° 掃描成像，新的導航算法能夠更好地消除各種偽影，高清圖像顯示屏提供接近于影像科室的高質量、精確、細致圖像，使術者能及時準確判斷骨折復位情況，同時高速率傳導可以實現術中實時高分辨率圖像指引，更清晰顯示導針與解剖結構之間的位置關系，既能夠確認植入導針位置與深度，又能夠快速判斷圖像是否“漂移”等誤差，保證準確和安全植入加長骶髂螺釘。
② 手術時間和透視時間短。本研究中，O臂導航組系統準備時間、每枚螺釘植入時間以及X線透視時間均顯著少于C臂導航組。O臂導航系統注冊便捷，采用點觸式模塊化設計，能高效準確完成注冊校準。閉合的O臂影像主機通過內部軌道滑動360°，迅速且穩定完成患處圖像采集，顯著縮短手術時間，降低患者術中并發癥發生風險。本研究數據表明，O臂影像主機僅需13 s即可完成圖像采集，30 s內即能夠完成圖像采集、傳輸以及三維圖像重建，而C臂導航則需要超過90 s。通過O臂導航輔助植入骶髂螺釘，術中可實時監測導針位置，而且僅需在導針植入完成和螺釘植入完成后透視確認位置，減少了X線透視時間。
③ 操作精度高。O臂導航系統術中快速數據處理與高質量成像效果，能夠使螺釘植入操作精度明顯提高[16]。解剖研究表明，S2前庭小于S1前庭，S2骶髂螺釘植入操作難度更大，較適合使用O臂導航輔助系統[17]。此外，研究發現骶骨變異發生率為35%～58%[18-19]，既往觀點認為骶骨變異應列為經皮骶髂螺釘內固定術禁忌證[20]，因為此類患者術中透視往往無法明確變異情況，植釘難度高、風險大。隨著解剖學研究深入和手術輔助工具發展，逐漸有學者報道使用相關技術為骶骨變異患者植入骶髂螺釘[21-22]。通過術前對患者CT數據測量及規劃，對于明確有植釘通道患者在O臂導航輔助下能達到精準植釘，取得較好臨床效果。
盡管O臂導航系統擁有諸多優點，但在臨床應用中仍存在一些不足：① 導航系統只能輔助植釘，不能輔助骨折復位。近年來，采用機械裝置或機器人輔助骨盆骨折閉合復位逐漸成為研究熱點，諸如骨盆解鎖復位架、HoloSight骨盆骨折智能手術監視系統等先后應用于臨床[23]。隨著復位技術不斷完善，高質量閉合復位結合導航微創植入內固定技術，將擴大骨盆骨折微創治療適應證。② O臂導航系統設備較復雜，需要對相關人員培訓以及設備維護，并且對手術室容積、布局、通道口以及手術用床均有一定要求。③ 術中出現影像學“漂移”現象，造成影像顯示屏中的各位置圖像與實際解剖位置不一致，干擾植釘操作。光學導航系統均存在“漂移”現象，根據其產生機制可分為由算法錯誤、操作不當、系統故障導致的系統性“漂移”，和術中局部結構改變、術中體位變換、導航設備松動移位導致的結構性“漂移”[24]。本次研究中O臂導航組出現1次“漂移”，考慮為導航設備松動引起；C臂導航組出現3次“漂移”，其中1次為系統故障，2次為導航設備松動引起。分析原因為O臂導航設備采用了Stealth Station S7，優化了算法和系統處理，同時O臂導航相較C臂導航在追蹤器等設備中配置有更多傳感系統，降低了影像“漂移”出現可能。④ O臂導航設備價格昂貴，反射球為消耗品。
3.2 O臂導航下植釘操作要點
① 反射球是O臂導航設備的“基站”，在參考架和追蹤器上安裝反射球時應當輕柔準確，以免損傷表面涂層。進行操作時如果出現注冊失敗，或者成像存在延遲、信號卡頓現象，除了調整導引系統攝像機與各設備之間的位置，還可以嘗試遮擋參考架或追蹤器任一反射球，如果信號恢復，則考慮該反射球已失效，可更換反射球后再進行操作。② O臂導航系統具有更加智能的運算系統，當調整虛擬導針長度與直徑時，圖像顯示屏中各角度的影像也會實時更新到該長度層面，我們建議可根據骨折及骶骨通道情況預先測量并設計螺釘長度，并據此在導航系統中調整以達到更準確植釘。③ 操作時應該嚴格注意保護參考架，以避免移動參考架帶來的圖像“漂移”現象。在進行植釘操作前可通過測試髂前上棘觀察是否出現“漂移”，操作過程中如術者發現操作手感與顯示屏圖像不一致，應立即停止操作，進行透視驗證。當出現“漂移”現象時，應調整參考架，并重新進行掃描獲取圖像。
3.3 O臂導航下植釘注意事項
① 骨折良好復位是植釘前提。移位明顯的DenisⅡ區骶骨骨折，術前需閉合復位骨折，復位不滿意者則應行切開復位內固定術，若合并腰骶不穩定，則應行髂腰固定。② O臂導航系統的導針套筒較長，若使用普通長度導針，無法滿足加長骶髂螺釘的植入，因此建議使用直徑2.5 mm、長300 mm的加長導針，以利于操作。③ 參考架應當牢固固定在骨質中，手術操作時避免觸碰移動參考架。④ 對于中央型骶骨骨折、垂直不穩定型骶骨骨折，使用S1聯合S2雙節段加長骶髂螺釘，能提供更強穩定性。⑤ 針對肥胖、腸氣多患者，可以調整O臂導航設備的透視模式與劑量，以獲得最佳圖像。
綜上述，O臂導航輔助下經皮加長骶髂螺釘內固定治療Denis Ⅱ區骶骨骨折，較C臂導航輔助下植釘可明顯縮短術中準備時間、螺釘植入時間、植入螺釘期間X線透視時間，操作精度更高，圖像更清晰，是一種便捷安全的輔助手段。但本研究為回顧性研究，病例數較少，隨訪時間較短，且只研究了Denis Ⅱ區骶骨骨折療效情況，有待收集更多骶骨骨折患者資料，進一步觀察O臂導航輔助下經皮加長或貫穿骶髂螺釘內固定治療各型骶骨骨折療效。
利益沖突 在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突；經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道
倫理聲明 研究方案經中國人民解放軍中部戰區總醫院醫學倫理委員會批準（［2023］060-01號）
作者貢獻聲明 周唯、汪國棟：研究設計及實施、文章撰寫；裴璇、陳煜、包蘇要拉吐、方志勛、陳嘉楠：研究實施、數據收集整理分析；劉曦明：研究設計、手術操作、文章審閱與修改
