《Frontiers in Medicine》：Robot-assisted navigation combined with a double reverse traction reduction frame for retrograde intramedullary nailing of extra-articular distal femoral fractures: a retrospective comparative cohort study
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目的：比较机器人辅助导航联合双反牵引复位架（double reverse traction reduction frame）的一体化手术流程（integrated surgical workflow）与传统手法牵引（conventional manual tr
目的：比较机器人辅助导航联合双反牵引复位架（double reverse traction reduction frame）的一体化手术流程（integrated surgical workflow）与传统手法牵引（conventional manual traction）相关的围手术期、影像学和功能结局。
方法：这项回顾性比较队列研究（retrospective comparative cohort study）纳入2021年1月至2024年12月期间治疗的58例股骨远端骨折（AO/OTA 33-A1或33-A2）患者。患者分为机器人辅助双反牵引复位组（RDR组，robot-assisted double reverse traction reduction group，n=26）和传统手法牵引组（CMT组，conventional manual traction group，n=32）。所有患者均接受逆行髓内钉（retrograde intramedullary nailing）固定。RDR组接受机器人辅助导针定位（robot-assisted guidewire positioning）联合持续牵引架辅助骨折复位，而CMT组接受传统手法牵引复位。分析围手术期参数、影像学结果、功能评分和并发症。
结果：两组在测量的基线人口学和骨折特征（包括AO/OTA亚型）方面相似。与CMT组相比，RDR组手术时间显著缩短、术中失血量减少、透视采集次数减少、残余冠状面和矢状面成角较小、骨折愈合时间缩短。在12个月随访时，RDR组膝关节屈曲角度和特种外科医院（Hospital for Special Surgery, HSS）膝关节评分显著更高。两组并发症发生率无显著差异。
结论：在这项回顾性比较队列中，与传统手法牵引相比，该一体化流程与更短的手术时间、更低的术中失血量、更少的透视采集次数、更好的术后对线和更好的12个月膝关节功能相关。
研究背景：股骨远端骨折是骨科创伤手术中具有挑战性的损伤，尤其在老年和骨质疏松患者中。由于股骨远端解剖特征和粉碎倾向，实现准确复位和稳定固定技术难度大。逆行髓内钉（retrograde intramedullary nailing，经膝关节间逆行置入髓内钉的微创固定方法）是广泛使用的微创固定方法，但其成功高度依赖精确入点定位和插钉期间维持骨折对线。目前主要内固定包括锁定钢板系统和髓内钉技术。与钢板固定相比，逆行髓内钉提供更好的生物力学稳定性、更高骨折愈合率和更低并发症率，已被临床广泛采用。然而，该技术仍技术难度高，尤其在实现准确入点定位和插钉时维持稳定复位方面。传统手术流程中，逆行髓内钉仍主要依赖手法牵引和透视引导复位，存在复位质量变异、依赖术者经验、难以维持持续牵引、重复透视导致术中辐射暴露增加等局限。因此需要更标准化、可重复的股骨远端骨折手术流程。近年来，骨科机器人导航系统被引入，通过术前计划和术中导针定位提高植入物放置精度；双反牵引复位架（double reverse traction reduction frame，提供持续机械牵引的复位装置）被引入以在骨折复位期间提供持续机械牵引。但机器人导航和机械辅助牵引通常分别评估，二者在股骨远端骨折逆行髓内钉中的协调应用研究不足。研究人员假设将机器人辅助导航与持续机械牵引整合可解决两个互补的程序挑战：导针计划和定位，以及逆行髓内钉期间维持骨折对线。研究目的是比较整合工作流与传统手法牵引在AO/OTA 33-A1和33-A2股骨远端骨折患者逆行髓内钉中的围手术期、影像学和功能结局。
研究设计与方法：这是一项单中心回顾性比较队列研究，样本来源为2021年1月至2024年12月期间接受逆行髓内钉治疗的股骨远端骨折患者，共58例，RDR组26例，CMT组32例。两种手术流程在研究期间同期可用，患者讨论后选择。纳入标准包括年龄≥18岁、骨骼成熟、急性创伤性闭合关节外股骨远端骨折且AO/OTA分型为33-A1或33-A2、接受逆行髓内钉、有足够术前影像、完整围手术期记录和至少12个月临床与影像随访。排除AO/OTA 33-A3、33-B或33-C、开放骨折、病理性骨折、假体周围骨折、同侧合并伤、活动性感染、严重系统疾病等。所有手术由同一资深骨科创伤团队按标准化围手术期方案完成。RDR组一体化流程包括四阶段：术前CT规划；机器人导航辅助入点和导针放置；双反牵引架提供持续纵向牵引辅助复位和维持对线；标准逆行髓内钉并在机器人引导下置入远近端锁定螺钉。CMT组接受传统手法牵引复位、透视引导、无机器人辅助。结局包括围手术期参数、影像学结果、功能评分和并发症。
主要关键技术方法（≤250字）：单中心回顾性比较队列，样本来源为2021年1月至2024年12月收治的58例闭合性AO/OTA 33-A1或33-A2股骨远端骨折患者。RDR组采用四阶段整合工作流：术前CT规划；骨科机器人（Tinavi，北京）辅助入点定位和导针轨迹；双反牵引复位架（GCQY系列，WEGO，山东）提供持续纵向牵引和维持对线；机器人辅助锁定螺钉置入。CMT组采用传统手法牵引和透视引导。评估围手术期指标、影像学对线、骨折愈合、HSS膝关节评分和并发症。统计采用多变量线性回归、敏感性分析及3000次非参数bootstrap等。
研究结果：
基线特征：58例患者中RDR组26例、CMT组32例。两组在性别、年龄、身高、体重、体质指数（body mass index，BMI）、损伤侧、损伤机制、AO/OTA亚型和受伤至手术时间方面相似（P>0.05）。通过基线比较得出两组基线特征可比。
术中流程效率：RDR组手术时间97.12±17.33 min，CMT组132.66±11.71 min，平均差-35.54 min（95%CI -43.57至-27.51，P<0.001）；术中失血量290.38±120.02 mL对451.56±132.28 mL，平均差-161.18 mL（95%CI -227.66至-94.69，P<0.001）。多变量调整后仍与更短手术时间（调整平均差-36.11 min）和更低失血量（调整平均差-167.48 mL）相关（P<0.001），敏感性分析一致。通过围手术期指标比较得出RDR工作流提高流程效率。
透视成像需求：RDR组术中透视采集次数26.15±4.14，CMT组38.59±5.51，平均差-12.44次（95%CI -14.98至-9.90，P<0.001）；调整后平均差-12.70次（95%CI -15.59至-9.80，P<0.001），敏感性分析一致。通过透视采集计数比较得出RDR减少透视需求。
骨折愈合与影像学结局：所有患者至少随访12个月，RDR平均15.58±2.06个月，CMT平均14.91±2.49个月，无显著差异。骨折愈合时间RDR为14.54±4.27周，CMT为19.31±4.68周，平均差-4.77周（95%CI -7.13至-2.41，P<0.001）。残余冠状面成角RDR为0.85±0.43°，CMT为2.84±0.80°，平均差-1.98°（95%CI -2.31°至-1.65°，P<0.001）；残余矢状面成角RDR为1.27±0.81°，CMT为3.54±0.98°，平均差-2.27°（95%CI -2.74°至-1.80°，P<0.001）。多变量调整后仍与更短愈合时间（-4.65周）、更小冠状面成角（-1.98°）和更小矢状面成角（-2.36°）相关（P<0.001），敏感性分析一致。通过影像学随访和角度测量得出RDR对线更好、愈合更快。
功能结局：12个月随访时，RDR组膝关节屈曲角度126.73±13.63°，CMT组113.28±17.85°，平均差13.45°（95%CI 5.16°至21.74°，P=0.002）；HSS膝关节评分RDR为89.23±7.38分，CMT为83.06±6.31分，平均差6.17分（95%CI 2.50至9.84，P=0.001）。调整后膝关节屈曲平均差13.47°（95%CI 4.64°至22.30°，P=0.003），HSS评分平均差6.21分（95%CI 2.31至10.10，P=0.002），敏感性分析一致。通过12个月功能评估得出RDR膝关节功能更好。
并发症：两组均无感染、骨不连、畸形愈合、内固定失败、二次复位丢失或再手术。深静脉血栓（deep vein thrombosis，DVT）RDR为4/26（15.4%），CMT为7/32（21.9%），风险差-6.5%（95%CI -25.7%至14.7%，P=0.738）；延迟愈合1/26（3.8%）对3/32（9.4%），风险差-5.5%（95%CI -20.7%至10.7%，P=0.620）；膝关节僵硬1/26（3.8%）对5/32（15.6%），风险差-11.8%（95%CI -28.2%至5.6%，P=0.209）。所有风险差95%CI包括0，组间差异存在较大不确定性。通过并发症记录比较未发现显著差异。
讨论部分总结：原文讨论指出，股骨远端骨折仍是骨科创伤难题，准确复位、稳定对线和减少侵入性困难。逆行髓内钉有效但依赖术中复位质量和植入物定位，传统手法牵引和透视调整导致结局变异。在本回顾性队列中，整合工作流与更短手术时间、更低失血量、更少透视、更短愈合时间、更小残余冠状和矢状面成角及更好12个月膝功能相关；调整预设混杂后持续，敏感性分析稳健。既往机器人研究多关注髓内固定特定技术步骤而非完整复位和固定流程：Suero等评估尸体股骨髓内钉入点对线中的机器人辅助，Panzica等研究机器人辅助髓内钉远端锁定；其他研究探索机器人导航用于股骨转子间、股骨干或股骨颈骨折固定。这些研究支持机器人系统在手术计划、导针定位和植入物放置中的技术可行性，但未直接解决扩髓和插钉时维持股骨远端骨折复位的挑战。既往双反牵引复位架研究主要关注机械复位功能：Lian等报道其在股骨远端骨折逆行髓内钉中的应用，其他研究比较双反牵引与手法牵引或牵引床技术。牵引复位架本身不提供入点或导针轨迹导航。本工作流区别在于协调两种技术满足不同程序需求：机器人导航促进空间计划和导针定位，双反牵引架帮助恢复和维持肢体长度及骨折对线。研究人员操作经验认为，逆行髓内钉最具技术挑战的并非初次复位，而是在建立入点、准备髓腔和推进钉时维持适当纵向、冠状和矢状对线；传统手法牵引下初始满意复位可能在后续操作、扩髓或植入物插入时部分丢失。整合工作流中，机器人导航和机械牵引解决不同但互补的技术要求。围手术期发现与机器人导航和机械辅助牵引的程序优势一致：预计划导针定位和机械维持复位可能减少重复操作和再定位，透视次数减少也可类似解释。术后定量对线测量支持整合工作流组冠状和矢状对线更好。愈合时间更短、膝关节屈曲和HSS评分更高；维持对线、减少重复操作和手术扰动理论上有利于骨折愈合和术后康复，改善对线可能有助于恢复膝关节力学。但研究未设计检验这些变量作为中介，不能建立手术工作流、影像学对线、骨折愈合和功能恢复之间的因果路径。功能发现应解释为伴随整合工作流的临床关联，而非任何单一技术成分的直接后果。并发症无显著组间差异，但样本量有限和事件少，不应解释为安全性等同，需要更大前瞻研究评估不常见不良结局和比较安全性。与传统手法牵引相比，整合工作流可能减少持续手动辅助和重复术中重新定位需求；传统手法牵引常为间歇性并依赖手术人员协调，可能影响复位稳定性；持续机械牵引可能帮助固定期间维持对线，机器人导航促进计划与导针定位。这些互补功能可能有助于更标准化术中流程，但操作者依赖和术者间变异未直接评估。工作流采用分阶段整合策略：先机器人导航确定并进入最佳入点，随后应用双反牵引装置实现复位，以减少对机械臂潜在干扰并促进流程连续性。双反牵引架通过置于股骨远端或胫骨结节（取决于骨折类型）的骨牵引针施加反牵引；RDR组机器人跟踪器Steinmann针置于同侧股骨髁。该配置原因包括：导航参考与导针入点区域位于同一远端骨段，维持稳定空间关系；股骨髁结构宽，有足够安全通道，避开髓腔扩大路径和计划锁定螺钉轨迹；根据骨折移位方向，Steinmann针可作为临时阻挡钉置于内侧或外侧髁辅助复位；同一Steinmann针可作为操纵杆，便于术中矫正旋转对线不良。尽管研究人员有机器人手术经验，实施整合工作流仍需额外学习，尤其牵引架设置和协调导航辅助导针放置与机械维持复位。适用性方面，18岁阈值用于定义成人骨骼成熟人群，不表示所有≥18岁患者首选逆行髓内钉；年轻成人应个体化。双反牵引架并非普遍适用，在关节内骨折需直接关节重建、严重开放骨折或广泛软组织损伤、潜在穿针部位感染、假体或既往植入物干扰安全穿针、严重骨质疏松影响牵引针把持、骨骼未成熟、相关血管损伤、或纵向牵引不能充分控制旋转、冠状移位或短远端骨折块等情况下可能不适合或需谨慎。不能安全达到或维持长度、旋转和对线时应使用替代复位技术。资源实施要求方面，该技术需要骨科机器人导航平台和双反牵引架，以及设备维护灭菌、手术室空间、设备准备、机器人注册、图像采集、路径规划、手术护理影像技术人员协调；可能限制社区医院、低手术量中心和资源有限环境立即实施。未前瞻记录设备设置时间、人员工作量、总手术室占用时间或患者层面成本，未进行正式成本效果分析，经济可行性待确定。局限性包括回顾性非随机设计可能选择偏倚和残余混杂；样本量小和单中心限制统计精度和普遍性；仅纳入闭合、关节外AO/OTA 33-A1和33-A2骨折并接受逆行髓内钉；整合工作流作为整体评估，无法确定机器人导航和牵引复位架的独立贡献；无法获得导航精度、旋转对线、牵引力、透视时间和辐射剂量直接测量；并发症回顾性识别，随访不足评估长期结果。未来需更大前瞻多中心队列、更长随访，并如可行分别评估机器人导航和机械辅助牵引贡献。未前瞻获得标准化对侧肢体影像，未定量评估股骨长度差异；未来前瞻研究应纳入标准化双侧放射影像或其他验证测量方法评估股骨长度恢复。
结论翻译：在这项针对AO/OTA 33-A1和33-A2股骨远端骨折患者的回顾性比较队列中，与传统手法牵引相比，机器人辅助导航联合双反牵引复位架与更短手术时间、更低失血量、更少透视采集、更好术后对线和更好12个月膝关节功能相关。
