Système orthopédique du col fémoral assisté par robot dans le traitement de la fracture du col du fémur

Résumé

Cet article présente une méthode de chirurgie orthopédique assistée par robot pour le placement des vis pendant le traitement de la fracture du col du fémur à l’aide du système du col du fémur, qui permet un placement plus précis des vis, une efficacité chirurgicale améliorée et moins de complications.

Résumé

La fixation par vis canulée est le traitement principal des fractures du col du fémur, en particulier chez les jeunes patients. La procédure chirurgicale traditionnelle utilise la fluoroscopie à bras pour placer la vis à main levée et nécessite plusieurs ajustements du fil de guidage, ce qui augmente le temps d’opération et l’exposition aux rayonnements. Des forages répétés peuvent également endommager l’approvisionnement en sang et la qualité osseuse du col du fémur, ce qui peut être suivi de complications telles que le desserrement de la vis, la non-union et la nécrose de la tête fémorale. Afin de rendre la fixation plus précise et de réduire l’incidence des complications, notre équipe a appliqué la chirurgie orthopédique assistée par robot pour le placement des vis en utilisant le système du col du fémur pour modifier la procédure traditionnelle. Ce protocole explique comment importer les informations radiographiques d’un patient dans le système, comment effectuer la planification du trajet de la vis dans le logiciel et comment le bras robotique aide au placement de la vis. En utilisant cette méthode, les chirurgiens peuvent placer la vis avec succès la première fois, améliorer la précision de la procédure et éviter l’exposition aux rayonnements. L’ensemble du protocole comprend le diagnostic de fracture du col du fémur; la collecte d’images radiographiques peropératoires; planification du chemin de vis dans le logiciel; placement précis de la vis sous l’aide du bras robotique par le chirurgien; et la vérification de la mise en place de l’implant.

Introduction

La fracture du col du fémur est l’une des fractures les plus courantes en clinique et représente environ 3,6% des fractures humaines et 54,0% des fractures de la hanche¹. Pour les jeunes patients présentant des fractures du col du fémur, un traitement chirurgical est effectué pour réduire le risque de non-consolidation et de nécrose de la tête fémorale (FHN) par réduction anatomique et fixation interne rigide et pour restaurer autant que possible leur fonction au niveau préopératoire². Le traitement chirurgical le plus couramment utilisé est la fixation par trois vis de compression canulées (CCS). Avec l’augmentation des besoins des patients, en particulier chez les jeunes patients, le système du col du fémur (SNF) est progressivement utilisé, qui combine les avantages de la stabilité angulaire, d’une invasivité minimale et d’une meilleure stabilité biomécanique que le CCS pour les fractures instables du col du fémur³.

Traditionnellement, les vis étaient placées à main levée par les chirurgiens sous guidage peropératoire fluoroscopique. La méthode à main levée présente de nombreuses lacunes, telles que l’incapacité de planifier le trajet en peropératoire, la difficulté à contrôler la direction du fil guide pendant le perçage, les dommages à l’os et à l’approvisionnement en sang dus à des perçages répétés et la pénétration de la vis à travers le cortex en raison d’un mauvais positionnement. Ces facteurs peuvent directement ou indirectement entraîner des complications postopératoires, telles que la non-union de fracture, la FHN et l’échec de la fixation interne, qui influencent le pronostic fonctionnel⁴. La méthode à main levée a également été associée à une augmentation des lésions radiologiques chez les patients et les chirurgiens à la suite de fluoroscopies fréquentes⁵. Par conséquent, la détermination du point d’entrée optimal de la vis et le placement précis de la vis lors de la planification préopératoire sont essentiels au succès de l’opération. Au cours des dernières années, la fixation interne mini-invasive assistée par robot a été utilisée de plus en plus fréquemment en chirurgie orthopédique⁶, et elle est largement acceptée par les chirurgiens orthopédiques en raison de sa grande précision et de sa capacité à réduire le temps d’opération et les lésions radiologiques. Nous avons appliqué le système de chirurgie orthopédique assistée par robot pour aider à la fixation du FNS pour le traitement des fractures du col du fémur, ce qui a entraîné un processus de placement des vis plus précis et efficace, un taux de réussite plus élevé de la mise en place de la vis et une meilleure récupération fonctionnelle.

Protocole

La présente étude a été approuvée par le comité d’éthique de l’hôpital Honghui de l’Université Xi’an Jiaotong. Le consentement éclairé a été obtenu des patients.

1. Diagnostic de fracture du col du fémur par fluoroscopie aux rayons X

1. Identifier les patients qui ont une fracture du col du fémur avec sensibilité ou douleur percutée autour de l’articulation de la hanche, raccourcissement du membre inférieur, limitation de l’articulation de la hanche, etc.
2. Utilisez une vue antéro-postérieure (AP) et une vue latérale d’une fluoroscopie aux rayons X ou d’une tomodensitométrie pour diagnostiquer la fracture du col du fémur.
3. Commander un traitement FNS pour les patients âgés de moins de 60 ans et diagnostiqués avec une fracture du col du fémur. Utilisez ces critères supplémentaires d’inclusion : fracture avec antécédents clairs de traumatisme; aucun antécédent ou signe de maladies métaboliques ou de fractures pathologiques; articulation de la hanche bien développée, sans manifestations de FHN et sans déformation; un diagnostic de fracture du col du fémur par une radiographie ou une tomodensitométrie.

2. Réduction des fractures rapprochées, examen radiologique et préparation du système de chirurgie orthopédique assistée par robot

1. Après l’anesthésie générale, procéder à une réduction fermée de la fracture par traction et réglage manuels.
   1. Rétablir la longueur du membre affecté par traction longitudinale avec le chirurgien tenant le membre pour la traction, et rétablir l’alignement de l’espace de fracture par la rotation du membre.
   2. Fixez le membre au lit de traction (une sorte de table d’opération qui fournit une traction continue du membre) pour une traction continue pendant l’opération.
2. Examiner la qualité de la réduction fermée par fluoroscopie à rayons X. Restaurez l’angle de la tige du cou et l’alignement du cortex dans les vues AP et latérales, et assurez-vous qu’aucune déformation angulaire ne se produit.
3. Avant l’opération, connectez les composants du système de chirurgie orthopédique assistée par robot - le poste de travail, le système de suivi optique et le bras robotique - à l’appareil à rayons X à arceau. Ouvrez une session dans le système et enregistrez les dossiers médicaux du patient.

3. Désinfection, collecte d’images et planification du chemin chirurgical

1. Après la désinfection chirurgicale de routine, placez une broche de Schanz sur l’aile iliaque ipsilatérale et fixez le traceur du patient sur la broche.
2. Placez des manchons de protection stériles sur le bras robotique et l’arceau. Assemblez la règle de positionnement (avec les 10 points d’identification sur la règle de positionnement du système de positionnement du robot) avec le bras robotique.
3. Placez l’appareil à rayons X de l’arceau au centre du col du fémur et placez le bras robotique avec la règle de positionnement entre l’arceau et le patient. Assurez-vous qu’il n’y a pas d’obstruction du système de suivi optique, y compris le traceur du patient et le bras robotique.
4. Recueillir des images de rayons X (l’intensificateur d’image de rayons X est perpendiculaire au plan du patient) et latérales (l’intensificateur d’image de rayons X est perpendiculaire au plan du canal du col du fémur) contenant les 10 points d’identification de la règle de positionnement.
5. Importez les images AP et latérales dans le poste de travail; Les images doivent clairement contenir 10 points d’identification et l’ensemble du fémur proximal.
6. Effectuer la planification chirurgicale du trajet de vis sur le logiciel du poste de travail.
   1. Situez le canal de vis au centre du col du fémur, avec un angle d’arbre de cou de 130° et parallèle à l’axe long du col du fémur sur le PA et les vues latérales.
   2. Localisez la pointe de la vis à 5 mm sous le cartilage de la tête fémorale.

4. Placement et vérification du FNS

1. Remplacez la règle de positionnement sur le manchon du bras robotique. Faites passer le bras robotique à la position du point d’entrée en fonction du chemin prévu. Faites une incision de 3 cm sur la peau le long de l’axe long du fémur avec un couteau, séparez le tissu sous-cutané et insérez le manchon pour entrer en contact avec le cortex osseux.
2. Confirmez le point d’entrée et la direction du manchon conformément au chemin prévu. Affinez le chemin si nécessaire.
3. Percez le fil guide dans l’os à travers le manchon jusqu’à ce qu’il soit à 5 mm de l’os sous-chondral. Retirez le bras robotique et vérifiez la position du fil guide par rayons X.
4. Aléser le trou le long du fil guide à l’aide d’un foret creux et insérer le boulon et la plaque dans la tête fémorale. Placez la vis anti-rotation et la vis de verrouillage.
5. Appliquez une compression dynamique à l’aide de la conception de compression du FNS. La fluoroscopie vérifie le placement du FNS, avec le boulon au centre du col du fémur à la fois sur l’AP et les vues latérales et à 5 mm de l’os sous-chondral, et avec la plaque s’adaptant à l’os.
6. Suggérez des activités de flexion passive de la hanche assistée et un exercice actif des articulations du genou et de la cheville après l’opération. Effectuer des suivis à 4 semaines, 8 semaines, 12 semaines, 24 semaines, 36 semaines et 48 semaines postopératoires, le temps de mise en charge dépendant du suivi.

Résultats

Le système de chirurgie orthopédique assisté par robot simule virtuellement le trajet de la vis et aide au placement précis de la vis, ce qui signifie que ce système présente l’avantage d’être très stable, d’avoir une précision chirurgicale et un taux de réussite améliorés et d’avoir un risque plus faible de traumatisme chirurgical et de blessure par rayonnement. Enfin, la précision de la fixation de la vis se traduit par un meilleur pronostic clinique et une incidence plus faible de complications.

Discussion

FNS est une méthode de fixation des fractures du col du fémur, qui présente les avantages de la stabilité angulaire des vis coulissantes de la hanche et d’un caractère invasif minimal du placement des vis canulées multiples. Cette méthode est moins sujette à la coupe par vis et à l’irritation des tissus mous environnants. Dans l’étude⁹ de Tang et al., par rapport au groupe CCS, les patients du groupe FNS présentaient des taux plus faibles d’absence ou d’insuffisance légère d...

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
C-arm X-ray	Siemens	CFDA Certified No:20163542280	Type: ARCADIS Orbic 3D
Femoral neck system	DePuy, Synthes, Zuchwil, Switzerland	CFDA Certified No: 20193130357	Blot:length (75mm-130mm,5mm interval), diameter (10mm); Anti-rotation screw:length (75mm-130mm,5mm interval,match the lenth of the blot), diameter (6.5mm); Locking screw:length(25mm-60mm,5mm interval),diameter(5mm)
Robot-assisted orthopedic surgery system	Tianzhihang, Beijing,China	CFDA Certified No:20163542280	3rd generation
Traction Bed	Nanjing Mindray biomedical electronics Co.ltd.	Jiangsu Food and Drug Administration Certified No:20162150342	Type:HyBase 6100s