Name: orthopedic robot-assisted femoral neck system in the treatment of femoral neck fracture
Uploaded: 2023-03-03T13:45:00
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Ce travail a été soutenu par le Projet de culture des jeunes de la Commission de la santé de Xi’an (Programme n ° 2023qn17) et le Programme clé de recherche et développement de la province du Shaanxi (Programme n ° 2023-YBSF-099).

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
<ol><li>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 ...

<ol>
	<li>Thorngren, K. G., Hommel, A., Norrman, P. O., Thorngren, J., Wingstrand, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+of+femoral+neck+fractures.">Epidemiology of femoral neck fractures.</a> Injury. 33, 1-7 (2002).</li><li>Lowe, J. A., Crist, B. D., Bhandari, M., Ferguson, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimal+treatment+of+femoral+neck+fractures+according+to+patient's+physiologic+age:+An+evidence-based+review.">Optimal treatment of femoral neck fractures according to patient's physiologic age: An evidence-based review.</a> The Orthopedic Clinics of North America. 41 (2), 157-166 (2010).</li><li>Stoffel, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomechanical+evaluation+of+the+femoral+neck+system+in+unstable+Pauwels+III+femoral+neck+fractures:+A+comparison+with+the+dynamic+hip+screw+and+cannulated+screws.">Biomechanical evaluation of the femoral neck system in unstable Pauwels III femoral neck fractures: A comparison with the dynamic hip screw and cannulated screws.</a> Journal of Orthopaedic Trauma. 31 (3), 131-137 (2016).</li><li>Mei, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Finite+element+analysis+of+the+effect+of+cannulated+screw+placement+and+drilling+frequency+on+femoral+neck+fracture+fixation.">Finite element analysis of the effect of cannulated screw placement and drilling frequency on femoral neck fracture fixation.</a> Injury. 45 (12), 2045-2050 (2014).</li><li>Zheng, Y., Yang, J., Zhang, F., Lu, J., Qian, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robot-assisted+vs+freehand+cannulated+screw+placement+in+femoral+neck+fractures+surgery:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Robot-assisted vs freehand cannulated screw placement in femoral neck fractures surgery: A systematic review and meta-analysis.</a> Medicine. 100 (20), 25926 (2021).</li><li>Karthik, K., Colegate-Stone, T., Dasgupta, P., Tavakkolizadeh, A., Sinha, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robotic+surgery+in+trauma+and+orthopaedics:+A+systematic+review.">Robotic surgery in trauma and orthopaedics: A systematic review.</a> The Bone and Joint Journal. 97-B (3), 292-299 (2015).</li><li>Garden, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-angle+fixation+in+fractures+of+the+femoral+neck.">Low-angle fixation in fractures of the femoral neck.</a> The Bone and Joint Journal. 43 (4), 647-663 (1961).</li><li>Harris, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traumatic+arthritis+of+the+hip+after+dislocation+and+acetabular+fractures:+Treatment+by+mold+arthroplasty.+An+end-result+study+using+a+new+method+of+result+evaluation.">Traumatic arthritis of the hip after dislocation and acetabular fractures: Treatment by mold arthroplasty. An end-result study using a new method of result evaluation.</a> Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 51 (4), 737-755 (1968).</li><li>Tang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femoral+neck+system+versus+inverted+cannulated+cancellous+screw+for+the+treatment+of+femoral+neck+fractures+in+adults:+A+preliminary+comparative+study.">Femoral neck system versus inverted cannulated cancellous screw for the treatment of femoral neck fractures in adults: A preliminary comparative study.</a> Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 16, 504 (2021).</li><li>Da Many, D. S., Parker, M. J., Chojnowski, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complications+after+intracapsular+hip+fractures+in+young+adults.+A+meta-analysis+of+18+published+studies+involving+564+fractures.">Complications after intracapsular hip fractures in young adults. A meta-analysis of 18 published studies involving 564 fractures.</a> Injury. 36 (1), 131-141 (2005).</li><li>Hamelinck, H. K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety+of+computer-assisted+surgery+for+cannulated+hip+screws.">Safety of computer-assisted surgery for cannulated hip screws.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 455, 241-245 (2007).</li><li>Wang, X., Lan, H., Li, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treatment+of+femoral+neck+fractures+with+cannulated+screw+invasive+internal+fixation+assisted+by+orthopaedic+surgery+robot+positioning+system.">Treatment of femoral neck fractures with cannulated screw invasive internal fixation assisted by orthopaedic surgery robot positioning system.</a> Orthopaedic Surgery. 11 (5), 864-872 (2019).</li><li>Duan, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robot-assisted+percutaneous+cannulated+screw+fixation+of+femoral+neck+fractures:+Preliminary+clinical+results.">Robot-assisted percutaneous cannulated screw fixation of femoral neck fractures: Preliminary clinical results.</a> Orthopaedic Surgery. 11 (1), 34-41 (2019).</li><li>Zwingmann, J., Hauschild, O., Bode, G., S&#252;dkamp, N. S., Schmal, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Malposition+and+revision+rates+of+different+imaging+modalities+for+percutaneous+iliosacral+screw+fixation+following+pelvic+fractures:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Malposition and revision rates of different imaging modalities for percutaneous iliosacral screw fixation following pelvic fractures: A systematic review and meta-analysis.</a> Archives of Orthopaedic &amp; Trauma Surgery. 133 (9), 1257-1265 (2013).</li><li>Zwingmann, J., Konrad, G., Kotter, E., S&#252;dkamp, N. P., Oberst, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer-navigated+iliosacral+screw+insertion+reduces+malposition+rate+and+radiation+exposure.">Computer-navigated iliosacral screw insertion reduces malposition rate and radiation exposure.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 467 (7), 1833-1838 (2009).</li><li>Stockton, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Failure+patterns+of+femoral+neck+fracture+fixation+in+young+patients.">Failure patterns of femoral neck fracture fixation in young patients.</a> Orthopedics. 42 (4), 376-380 (2019).</li><li>Wu, X. -. B., Wang, J. -. Q., Sun, X., Han, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidance+for+the+treatment+of+femoral+neck+fracture+with+precise+minimally+invasive+internal+fixation+based+on+the+orthopaedic+surgery+robot+positioning+system.">Guidance for the treatment of femoral neck fracture with precise minimally invasive internal fixation based on the orthopaedic surgery robot positioning system.</a> Orthopaedic Surgery. 11 (3), 335-340 (2019).</li></ol>

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...

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.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>C-arm X-ray</td>
			<td>Siemens&#160;</td>
			<td>CFDA Certified No:20163542280</td>
			<td>Type: ARCADIS Orbic 3D</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Femoral neck system</td>
			<td>DePuy, Synthes, Zuchwil, Switzerland</td>
			<td>CFDA Certified No: 20193130357</td>
			<td>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)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Robot-assisted orthopedic surgery system</td>
			<td>Tianzhihang, Beijing,China</td>
			<td>CFDA Certified No:20163542280</td>
			<td>3rd generation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Traction Bed</td>
			<td>Nanjing Mindray biomedical electronics Co.ltd.</td>
			<td>Jiangsu Food and Drug Administration Certified No:20162150342</td>
			<td>Type:HyBase 6100s</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

orthopedic robot-assisted femoral neck system in the treatment of femoral neck fracture

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.

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.</...

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Orthopedic Robot-Assisted Femoral Neck System in the Treatment of Femoral Neck Fracture

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.

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

Cannulated screw fixation is the main therapy for femoral neck fractures, especially in young patients. The traditional surgical procedure uses C-arm ...

La fracture du col du fémur est fréquente. Traditionnellement, nous utilisons une méthode à main levée pour le placement des vis. Maintenant, nous appliquons le système de chirurgie orthopédique assistée par robot à la manipulation chirurgicale, qui a des résultats satisfaisants.Le système d’évaluation du robot pourrait fournir un placement plus précis des vis, une suture plus efficace, une exposition au rayonnement peropératoire réduite et obtenir de meilleurs résultats. Ce système peut être utilisé en chirurgie orthopédique mini-invasive, en particulier dans le placement de vis récurrent, comme la fracture pelvienne ou acétabulaire et la blessure à la colonne vertébrale. Pour démontrer la procédure, nous avons Yongchao Duan, un technologue en imagerie peropératoire, et Hai Huang, un chirurgien de mon département.Pour commencer, identifiez le patient avec une fracture du col du fémur avec une sensibilité ou une douleur percussée autour de l’articulation de la hanche. Fixez le membre au lit de traction pour une traction continue pendant l’opération. Avant de commencer l’opération, connectez les composants du système de chirurgie orthopédique assistée par robot et dépliez le bras du robot.Ouvrez une session dans le système et enregistrez les dossiers médicaux du patient. 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. Placez des manchons de protection stériles sur le bras robotique et sur l’arceau.Assemblez la règle de positionnement avec les 10 points d’identification du système de positionnement du robot avec le bras robotique. 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. Recueillir des images radiographiques en vue antéropostérieure et latérale contenant les 10 points d’identification de la règle de positionnement.Importez les images de vue antéropostérieure et latérale contenant 10 points d’identification et l’ensemble du fémur proximal dans le poste de travail. Localisez le canal de vis au centre du col du fémur avec un angle de tige de 130 degrés et parallèle à l’axe long du col du fémur sur les vues antéropostérieure et latérale. Localisez la pointe de la vis à cinq millimètres sous le cartilage de la tête fémorale.Remplacez la règle de positionnement par le manchon du bras robotique. Faites passer le bras robotique à la position du point d’entrée en fonction du chemin prévu. Ensuite, faites une incision de trois centimètres 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. Confirmez le point d’entrée et la direction du manchon conformément au chemin prévu. Percez le fil guide dans l’os à travers le manchon jusqu’à ce qu’il soit à cinq millimètres de l’os sous-chondral.Retirez le bras robotique et vérifiez la position du fil guide par radiographie. Essuyez le trou le long du fil guide à l’aide d’un foret creux et insérez le boulon et la plaque dans la tête fémorale. Placez ensuite la vis anti-rotation et la vis de verrouillage.Après avoir appliqué une compression dynamique, vérifier le placement du FNS avec le boulon au centre du col du fémur, à la fois sur les vues antérieure, postérieure et latérale, et à cinq millimètres de l’os sous-chondral et avec la plaque qui s’adapte à l’os. Après l’opération, suggérez des activités de flexion passive de la hanche assistée et un exercice actif des articulations du genou et de la cheville. Les images radiographiques préopératoires de la fracture du col du fémur en vue antéropostérieure et latérale sont présentées ici.La fracture a été réduite par réduction fermée à une position appropriée. Les images radiographiques collectées à l’aide du traceur du patient et de la règle de positionnement avec la règle de positionnement entre l’arceau et le patient sont démontrées ainsi que les images de fluoroscopie contenant la règle de positionnement. La planification du chemin chirurgical a été effectuée sur le logiciel et le canal de vis a été virtuellement affiché.La structure du procédé FNS, le processus d’alésage, l’emplacement du boulon et de la plaque, la vis anti-rotation et la vis de verrouillage sont présentés. Les images radiographiques ont confirmé la compression dynamique en vue antéropostérieure et latérale. Ce système de chirurgie orthopédique assisté par robot simule virtuellement les plaques de vis, aidant le placement de la vis avec précision et réduisant le risque d’intervention chirurgicale.

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Medicine

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