全髋关节置换术中无影像与基于影像计算机导航技术的差异剖析:风险因素及临床意义

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:Arthroplasty Today 1.5

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  在全髋关节置换术(THA)中,脱位是常见并发症,精准放置髋臼组件很重要。研究人员对比了术中无影像(ILCN)和基于影像(IBCN)计算机导航技术测量髋臼组件倾斜和前倾角的差异。结果显示两者均值无显著差异,但超 20% 病例测量值差异超 5°,风险因素有腰椎融合和高 BMI。该研究为临床应用提供参考。

  在全髋关节置换术(Total Hip Arthroplasty,THA)的领域里,手术技术的精准性对于患者的术后恢复和生活质量至关重要。然而,术后脱位这一并发症却像一颗 “定时炸弹”,时刻威胁着患者的康复进程。据了解,术后脱位是 THA 术后最常见的并发症之一,它的发生与多种因素密切相关,比如组件的错误放置、手术入路的选择、患者脊柱的僵硬程度或脊柱融合病史、骨坏死情况、外科医生的手术量以及患者的体重指数(Body Mass Index,BMI)等 。曾经,人们认为存在一个髋臼组件放置的 “安全区”,只要将组件放置在这个区域内,就能有效降低脱位风险。但随着研究的深入,这一传统概念受到了挑战。
在追求更精准手术的道路上,基于个体骨盆参数的个性化髋臼杯放置理念逐渐兴起,比如 Vigdorchik 等人提出的根据骨盆测量参数来确定髋臼组件位置的算法,得到了广泛关注。在这样的背景下,外科医生能否精准、个性化地放置髋臼组件变得至关重要。然而,传统的机械导向方法在髋臼组件定位方面却显得力不从心,其准确性饱受质疑。于是,计算机导航技术应运而生,成为了外科医生的新希望。

计算机导航技术主要分为无影像(Imageless,ILCN)和基于影像(Image - Based,IBCN)两种形式。ILCN 无需术前或术中成像,主要依靠传感器技术,通过在患者的髂嵴等部位放置传感器,再结合手持传感器来确定组件位置;而 IBCN 则需要术前或术中的影像学图像,借助软件进行分析解读来确定组件位置。虽然以往的研究表明这两种技术在髋臼组件定位上都有一定的准确性,但它们也都存在各自的理论局限性。ILCN 的准确性依赖于术中患者的体位以及外科医生对冠状面和矢状面的注册情况;IBCN 则对成像技术有着较高的要求。令人遗憾的是,此前很少有前瞻性研究对这两种技术进行直接比较。

为了填补这一研究空白,来自国外一家学术机构的研究人员开展了一项前瞻性研究。他们的研究成果发表在《Arthroplasty Today》上,为该领域带来了新的见解。

研究人员在 2022 年 8 月 1 日至 2023 年 5 月 1 日期间,前瞻性地招募了 100 名连续接受初次或翻修 THA 的患者。这些患者均来自同一学术机构,且所有手术都由 3 名经验丰富的外科医生(I.B.、C.H.、K.B.)中的一位主刀。在研究期间,该机构将在同一病例中同时使用 ILCN 和 IBCN 作为计算机导航 THA 的标准治疗方案。研究人员详细记录了患者的人口统计学信息,包括是否有腰椎手术史等。

在手术过程中,研究人员使用 Intellijoint 计算机导航系统进行 ILCN 测量,该系统主要用于测量髋臼组件的倾斜度和前倾角。外科医生通过在患者髂骨上放置 2 枚髂骨钉,并在上面安装摄像头,然后利用与横杆相连的阵列,将横杆和阵列与自己所评估的骨盆平面平行放置,以此确定骨盆的中立、功能冠状面和矢状面。在进行髋臼杯扩孔和植入时,将阵列安装在扩孔器和植入器手柄上,通过参考之前设定的平面来确定组件的角度,并将数据实时反馈给外科医生。在髋臼组件最终安装到位后,研究人员使用 RadLink IBCN 系统再次测量组件的倾斜度和前倾角。该系统通过术中拍摄骨盆前后位 X 线片,并与患者术前站立位的 X 线片进行对比,利用软件分析得出组件的角度。

研究人员对两种系统的测量数据进行了详细分析。他们比较了 ILCN 和 IBCN 测量的平均前倾角和倾斜度,记录了测量差异超过 5° 的不一致病例,并通过线性回归分析确定 BMI、先前的腰椎手术、腰椎退行性椎间盘疾病或先前的腰椎融合等因素是否会影响测量的不一致性。同时,他们还研究了髋臼组件的大小、版本(前倾角)和倾斜度是否为测量不一致的风险因素。此外,研究人员通过卡方分析来判断测量不一致与脱位率之间是否存在关联。

研究结果令人深思。在比较平均术中倾斜度和前倾角测量值时,ILCN 和 IBCN 之间没有显著差异。然而,当对同一病例中的测量值进行仔细对比时,却发现了明显的不一致情况。在 21% 的病例中,ILCN 和 IBCN 测量的倾斜度差异超过 5°;在 32% 的病例中,前倾角差异超过 5°;总体而言,34% 的病例至少有一项测量差异超过 5°。进一步的线性回归分析表明,患者 BMI 每增加一个单位,ILCN 和 IBCN 测量的前倾角差异就会相应增加 0.16°;有腰椎融合病史的患者,其 ILCN 和 IBCN 测量的前倾角差异也会增加。但髋臼组件的大小与测量不一致性并无关联。在脱位率方面,研究期间有 3 名患者发生脱位,但未发现测量不一致与脱位风险之间存在关联。

从研究结论和讨论部分来看,这项研究意义重大。虽然 ILCN 和 IBCN 在测量髋臼组件位置的平均测量值上相似,但超过 20% 的病例中两者测量值差异超过 5°,这一结果提醒外科医生在临床应用中不能忽视这两种技术可能产生的差异。腰椎融合和高 BMI 是导致测量差异的重要风险因素,这可能与骨盆倾斜度的改变有关。对于有腰椎融合病史的患者,其骨盆倾斜度可能发生变化,ILCN 依赖于外科医生术中对骨盆平面的注册,这种骨盆倾斜度的改变可能导致注册不准确,进而产生测量差异;而 IBCN 在获取术中影像时,肥胖患者或存在脊柱畸形的患者可能会面临困难,同样会导致两种技术测量结果的差异。此外,尽管本研究未发现测量不一致与脱位率之间的关联,但由于研究样本量的限制,这一结论仍需进一步验证。

总体而言,这项研究为全髋关节置换术中计算机导航技术的应用提供了重要参考。它让外科医生更加清楚地认识到不同计算机导航技术在实际应用中的差异以及影响这些差异的因素,有助于外科医生在手术中更加谨慎地选择和应用导航技术,从而提高手术的精准性和安全性,为患者的康复提供更好的保障。未来的研究可以进一步扩大样本量,深入探讨这两种技术在股骨组件定位方面的差异,以及测量差异对患者长期预后的影响,为 THA 手术技术的发展提供更多的理论支持。

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