骨科畸形矯正對骨科醫生是一項很有意義又極具挑戰的課題,既往在手術治療骨及關節畸形時,由於缺乏客觀、具體的實施標準,只能靠醫生的臨床判斷。手術方案的制定主要依據醫生的經驗,即是很有經驗的矯形外科醫生也很難給患者一個詳盡的規劃和解釋。國家康復輔具研究中心附屬康復醫院骨科陳建文近年來隨著高科技的應用和對肢體畸形矯正理念的更新發展,在歐美等發達國家,數字化微創骨科矯形技術已經取代了既往靠醫生經驗的傳統矯形外科模式,主要表現為:
1、術前對患者的畸形特徵進行數字化採集、模擬、分析。參照正常肢體、骨關節的形態、關節線走行方向、肢體機械軸線及骨的解剖軸線,提出矯形目標及治療計劃、制定手術方案,再進行手術和治療過程的模擬,預測最終的治療結果。極大地避免了單純依靠經驗治病的盲目性。
2、應用智能化的外固定矯形器(計算機輔助的空間外固定支架―矯形機器人),可以對整個治療過程實施數字化的監控及預測,精準化、穩步實現醫生、患者共同制定的肢體畸形矯正目標。能夠同步矯正四維畸形(成角、移位、旋轉、短縮),其矯正的理論誤差<0.7°和2mm,是其他任何手段及矯形器械都無法達到的。
3、數字化、智能化手段的應用,實現複雜畸形的同步矯正,縮短了治療週期,簡化了手術操作過程。使得複雜骨關節畸形的治療簡單化、精準化,真正體現了骨科矯形的微創化。
數字化肢體畸形矯正,主要是以泰勒空間外固定支架(Taylor Spatial Frame TSF)為代表的,計算機輔助的空間外固定支架―矯形機器人技術的臨床應用,同時結合Paley的成角旋轉中心(Center of rotation of angulation CORA)理念,使得任何複雜的畸形均能獲得完美的矯正。泰勒空間外固定支架由兩個全環或部分環,應用6根可伸縮的支撐杆,通過特別的通用關節聯接組裝而成。一個特定的成角和移位複合畸形,僅僅通過調整支撐杆的長度,應用同樣的框架,就可以獲得矯正。
應用TSF矯正骨關節畸形時,需要設定參照骨段和參照環,通常以近側骨段及近側環作為參照。同時需要設定起始點和對應點,John E.Herzenberg 和Dror Paley以成角旋轉中心CORA作為起始點,並命名這類方法為CORAgin和CORA-sponding。Shawn C.Standard 增加了虛擬鉸鏈的規劃方法。J.Charles Taylor提出了“最接近的線”(Line of Closest Approach LOCA)規劃方法。LOCA是一個決定截骨位置的方法,可減小畸形矯正期間的骨端移位。
目前有關畸形矯正有五種規劃方法:
(1)骨折方法;
(2)CORAgin方法;
(3)CORAsponding方法;
(4)虛擬鉸鏈方法;
(5)LOCA。對於骨折方法,外科醫生要分別選擇起始點及位於對側骨折端的對應點,這些認定的點應當代表兩骨折端相匹配的點。對於CORAgin方法,外科醫生選擇CORA作為起始點,從而再找出對應點。對於CORAsponding方法,醫生要先在CORA選擇對應點,再找出起始點。對於虛擬鉸鏈方法,起始點及對應點均位於CORA,在畸形骨凸側的邊緣。
通過預先設置參照骨段及參照環,術中遵守環式外固定支架的穿針固定原則,將六連桿裝置的空間骨外固定系統依照程序安裝於畸形的肢體之上。術後依據標準的X光片分析畸形狀態(正位、側位及軸向成角,前後、側方及軸向移位),測量支架的安裝參數(相對於起始點及參照骨段,在正位、側位、軸向、旋轉方向參照環的偏移距離);將畸形的成角數值、安裝參數,以及參照環的內徑值、6根支撐杆的安裝長度等,分別輸入軟件程序,程序會計算出畸形完全矯正後各支撐杆的最終調節長度;在設定調整的天數後,程序會給出每天各支撐杆的調節刻度,實施緩慢的牽伸,使畸形得到精確完美的矯正。
輔助以計算機程序的空間外固定支架,實施的六軸空間運動,同步矯正四維畸形(成角、錯位、旋轉及短縮或分離);在矯正過程中不需變換框架,其框架結構使得固定更可靠;從而實現複雜畸形的矯正的簡單化、微創化、精準化。