Mako 로봇 팔 보조 슬관절 전치환술

슬관절 전치환술(TKA)은 수십 년 동안 사용되어 왔으며 진행성 퇴행성 관절 질환이 있는 무릎의 통증을 완화하고 기능을 회복하는 매우 성공적인 절차입니다. 수년에 걸쳐 수술 기술이 많이 발전했으며 임플란트 디자인에서도 더욱 발전했습니다. TKA의 최근 기술 혁신 중 하나는 동적 관절 균형 및 뼈 준비를 통해 수술 전 계획 및 수술 중 안내를 강화하기 위해 로봇 보조 팔을 사용하는 것입니다. 이 비디오 기사는 Mako 로봇 지원을 사용하여 내반 기형 퇴행성 무릎에서 후방 안정화 TKA를 수행할 때 주 저자가 사용하는 수술 기술에 대해 설명합니다.

무릎 골관절염은 관절 연골의 점진적인 손실을 유발하는 퇴행성 질환입니다. 증상이 있는 무릎 골관절염의 발병률은 연간 100,000명당 약 240명입니다. 위험 요인에는 관절 외상, 반복적인 무릎 굽힘이 필요한 직업, 근력 약화, 큰 체질량, 여성 성별, 연령 증가, 유전학, 인종(백인 > 히스패닉 > 아프리카계 미국인) 및 대사 증후군(중추 또는 복부 비만, 이상지질혈증, 고혈압 및 공복 혈당 수치 상승). 관절 연골의 병태생리학적 변화에는 수분 함량 증가, 콜라겐 무질서화, 프로테오글리칸 변경 및 결국 양 감소가 포함되지만 연골 세포 크기와 수는 동일하게 유지됩니다. 연골 하 뼈는 리모델링을 시도하여 주변 경화증과 함께 용해성 낭종을 형성합니다. 뼈 골괴사는 또한 연골 내 골화의 병리학적 활성화를 통해 형성됩니다. 활막은 점진적인 염증 변화를 거쳐 결국 혈관 과다화되고 점점 두꺼워집니다.

환자는 부상이나 외상의 병력 없이 2년 동안 왼쪽 무릎 통증의 병력을 가진 66세 여성입니다. 통증은 장기간의 보행, 계단 오르기 및 장시간 서 있으면 악화됩니다. 시도된 치료에는 보조기, 항염증제 경구 약물, 일시적인 완화가 좋은 코르티코스테로이드 주사 및 정식 물리 요법이 포함되었습니다. 그녀는 고혈압, 고지혈증 및 불안의 과거 병력이 있습니다.

환자는 편안하고 잘 보이며 시간, 장소 및 사람을 지향했습니다. 그녀는 진통 걸음걸이로 걸었다. 그녀의 왼쪽 하지를 검사한 결과 피부가 전체적으로 깨끗하고 손상되지 않은 것으로 나타났습니다. 허벅지와 다리 구획은 부드럽습니다. 그녀는 통증 없이 정상적인 고관절 운동 범위를 가졌습니다. 심하게도 그녀의 무릎은 경미한 내반 기형이었습니다. 중등도의 무릎 삼출액이있었습니다. 그녀는 무릎 운동 범위가 0°에서 115°까지 굴곡되었습니다. 그녀는 내측 관절선에 압통을 가졌습니다. 그녀의 무릎 인대 검사는 전방 서랍, Lachman, 후방 서랍, 내반 및 외반 스트레스 검사에 안정적이었습니다. 그녀의 신근 메커니즘은 손상되지 않았으며 다리를 곧게 펴도 통증이 없었습니다. 그녀는 신경혈관이 손상되지 않았습니다.

슬관절 전치환술(TKA)을 진행하기로 결정하기 전에 취해야 할 중요한 방사선 사진에는 체중 부하 AP, PA 굴곡, 측면 및 일출 보기가 포함됩니다. 일부 외과의는 긴 다리 정렬 방사선 사진을 검토하는 것을 좋아합니다. 이 환자의 이미지는 뼈와 뼈의 접촉, 연골하 경화증 및 다발성 관절주위 골괴사가 있는 내측 및 슬개대퇴 구획의 관절 공간 손실과 함께 심각한 퇴행성 변화를 보여주었습니다. 경미한 내반 기계적 정렬이 있었습니다. 슬개골은 일출 전망의 중앙을 추적하고있었습니다.

또한 수술 전 계획을 수행하고 Mako 로봇이 정확한 수술 중 안내를 수행할 수 있도록 Mako 프로토콜에 따라 CT 스캔을 얻었습니다. CT 프로토콜은 Mako에서 제공합니다.

그림 1a. 왼쪽 무릎에서 환자의 내반 기형을 보여주는 수술 전 AP 방사선 사진.

그림 2a. 적절한 해부학적 축의 회복을 보여주는 수술 후 AP 방사선 사진.

그림 1b. 왼쪽 무릎에서 환자의 내반 기형을 보여주는 수술 전 측면 방사선 사진.

그림 2b. 대퇴골 및 경골 구성 요소의 적절한 정렬과 크기를 보여주는 수술 후 측면 방사선 사진.

골관절염의 자연사는 진행성으로 통증과 장애를 증가시킵니다. 그러나 증상 진행률은 환자마다 다릅니다. 일반적으로 증상이 수개월에서 수년에 걸쳐 더 심해지고 빈번하며 쇠약해지는 느린 진행입니다. 시간이 지남에 따라 관절염과 기형이 악화됨에 따라 환자는 운동 범위와 보행 능력을 포함한 기능의 저하를 경험합니다. 일부 환자는 방사선 사진에서 시각화된 경미한 질병으로 심각한 증상을 보이는 반면, 다른 환자는 심각한 방사선학적 질환으로 증상이 거의 또는 전혀 없습니다. 외과의는 환자와 환자의 증상을 치료해야 합니다.

골관절염 무릎의 치료는 일반적으로 충격 부하 운동 감소 및 체중 감소와 같은 활동 수정을 포함한 비수술적 관리로 시작됩니다. 비스테로이드성 항염증제(NSAID)도 1차 치료제입니다. 다른 비수술적 치료 옵션에는 아세트아미노펜, 물리 치료, 코르티코스테로이드 주사, 보조기, 지팡이 또는 목발과 같은 보조 장치 사용이 포함됩니다. 고립된 내측 또는 외측 구획 관절염이 있는 젊은 환자를 위해 일반적으로 예약된 수술 옵션은 영향을 받는 구획의 부하를 덜어주고 기형을 교정하기 위한 절골술입니다. 관절 교체 옵션에는 부분 무릎 교체 및 전체 무릎 교체가 포함됩니다. 관절 성형술의 위험과 이점은 개별적으로 평가됩니다. 위험에는 감염, 출혈, 혈전, 주변 구조물 손상, 상처 치유 문제, 다리 길이 불일치, 불안정성, 지속적인 통증, 뻣뻣함, 골절 및 추가 수술 필요성이 포함되지만 이에 국한되지 않습니다.

TKA는 퇴행성 관절 질환 환자의 통증 완화 및 기능 개선을 안정적으로 제공하는 성공적인 수술 절차입니다. 환자는 왼쪽 무릎의 퇴행성 변화를 나타냈다. 그녀는 중등도에서 중증의 관절염의 활동 및 방사선 소견과 관련된 심한 통증을 앓고 있었습니다. 그녀는 보행 보조기, 보조기, 물리 치료, 주사 및 진통제로 적절한 기능이나 통증 완화를 얻지 못했습니다. 이러한 결과를 바탕으로 절차의 위험을 설명하는 것을 포함하여 환자와 공유 의사 결정 논의를 한 후 무릎 교체 수술을 진행하기로 결정했습니다.

Mako 로봇 보조 TKA의 환자 선택은 주로 외과 의사의 판단에 달려 있습니다. 고려해야 할 사항에는 뼈 등록을 완료하기 위해 동측 고관절의 충분한 관절과 운동 범위가 포함됩니다. 수술 다리에 금속이 존재하여 CT 스캔에서 정확도를 떨어 뜨리고 수술 계획에 악영향을 미칠 수있는 인공물을 생성 할 수 있습니다. 그리고 Mako를 사용하는 외과 의사의 편안함 수준. 현재로서는 특정 임플란트만 Mako 로봇과 호환되므로 추가 요소를 신중하게 고려해야 합니다. 여기에는 임플란트의 안정성에 영향을 미치는 열악한 뼈 품질이 포함됩니다. 열악한 연조직 무결성은 호환 가능한 임플란트와의 안정적인 관절 복원을 방해합니다. 굴곡 구축 및 고정 내반/외반 정렬을 포함한 무릎의 전반적인 기형의 유형과 중요성.

골관절염은 가장 흔한 관절 질환입니다. 60세 이상 성인의 약 37.4%가 관절염의 방사선학적 증거를 가지고 있습니다. ¹ 미국 인구 조사국에 따르면 총 무릎 교체 건수는 2030년까지 350만 건 증가할 것으로 예상됩니다. ²

TKA는 일반적으로 지난 수십 년 동안 우수한 임상 결과를 만들어 냈습니다. ^{3, 4} 그럼에도 불구하고 개선의 여지가 있습니다. 연구에 따르면 기존 TKA의 최대 31.8%에서 3도 이상의 기계적 축 정렬 불량이 발생하는 반면 컴퓨터 지원 TKA의 9%에서 나타났습니다. ⁵ 좋은 임상 결과를 결정하는 가장 큰 요인 중 하나는 적절한 구성 요소 배치입니다. ^{6, 7} 한 사체 연구에서 평균 최종 뼈 절단 및 구성 요소 위치는 기존 TKA 대조군과 비교할 때 Mako TKA를 사용하여 5배 및 3.1배 더 정확했습니다. ⁸ 따라서 로봇 보조 슬관절 전치환술(RATKA)은 뼈 절단 및 구성 요소 배치의 정확도를 높일 수 있습니다.

또 다른 사체 연구에서 RATKA에 대한 Mako 기술은 LCL, MCL, PCL 또는 슬개골 힘줄에 손상을 입히지 않는 것을 포함하여 우수한 연조직 보호를 입증했습니다. 이 연구는 또한 뼈 절단을 수행하는 동안 적절한 시각화를 위해 경골 아 탈구와 슬개골 외전이 필요하지 않다는 것을 보여주었습니다. ⁹

다른 로봇 보조 시스템도 존재하지만, 이 사례 프레젠테이션에서는 Stryker Triathlon 임플란트와 함께 Stryker Mako 시스템을 사용했습니다. 트라이애슬론 전체 무릎 임플란트는 10년 추적 연구에서 99%의 우수한 생존율을 입증했습니다. ^{10 200} 만 개 이상의 트라이애슬론 무릎이 이식되었으며, 이는 이제 Mako 로봇 보조 기술과 완벽하게 호환되는 신뢰할 수 있는 시스템임을 보여줍니다. ¹⁰

관절염 무릎의 광범위한 질병과 모든 환자의 고유한 해부학적 구조는 TKA를 수행하는 외과의에게 도전을 제시할 수 있습니다. RATKA 기술을 통해 외과의는 뼈 절단 및 임플란트 식립을 약간 조정할 수 있는 수술 전 3D CT 기반 템플릿을 기반으로 하는 라이브 피드백 루프를 사용하여 수술 중 결정을 내릴 수 있습니다. 실시간 피드백을 포함한 로봇 팔 기술을 통해 외과의는 뼈를 절단하기 전에 연조직 장력에 따라 관절의 균형을 맞출 수 있습니다. 단일 외과 의사 연구에서 Marchand et al . 100개 이상의 무릎에 대한 수술 중 균형 및 뼈 절제 데이터를 조사했습니다. ¹¹ 그들은 관절염 질환의 정도나 무릎 기형의 유형에 관계없이 모든 수술 전 계획이 수술 중 조정되었다고 언급했습니다. 수술 중 조정은 무릎 97%의 굴곡과 무릎 100%의 신전에서 내측 및 외측 간격 사이의 1mm 차이 내에서 균형을 이룰 수 있었습니다. ¹² 또한 대부분의 무릎은 균형을 잡기 위해 연조직 방출이 필요하지 않았습니다. ¹² 뼈를 절단하기 전에 관절 균형을 예측하고 구성 요소 위치를 조정하는 기능은 정밀성을 위해 로봇 지원 기술로 강화된 균형 잡힌 절제 기술을 제공합니다.

TKA 수술에서 좋은 임상 결과를 결정하는 또 다른 요소는 적절한 임플란트 크기를 사용하는 것입니다. ¹³ 항상 필요한 것은 아니지만 수술 전 계획은 적절한 임플란트 크기를 추정하는 데 도움이 될 수 있습니다. ¹⁴ RATKA 기술은 외과의가 임플란트 크기를 정확하게 예측할 수 있도록 하는 수술 전 3D CT 기반 템플릿을 기반으로 합니다. Bhimani et al . 수술 전 임플란트 크기 템플릿을 제공하는 Mako RATKA 시스템으로 RATKA를 받은 54명의 연속 환자를 조사했습니다. 임플란트 크기의 변화는 대퇴골 노칭 방지, 임플란트 돌출부 방지 또는 최소화, 피질 접촉 최대화와 같은 요인을 기반으로 수술 중 이루어졌습니다. 이 연구는 소프트웨어가 대퇴골 구성 요소의 96%와 경골 구성 요소의 89%의 정확한 구성 요소 크기를 예측했으며 템플릿이 1개 이상 벗어난 것을 입증했습니다. ¹⁵ 또한, 대퇴골 구성 요소 또는 경골 구성 요소에 노칭 또는 임플란트 돌출이 발생한 경우는 없었습니다. ¹⁵ 다른 연구에서는 표준 방사선 사진을 사용하여 임플란트 크기 템플릿이 43.6%에서 68%까지 정확하다는 것을 보여주었으며, 이는 일반적인 관행이 아니라고 설명합니다. ^{16, 17}

거의 모든 새로운 수술 기법과 마찬가지로 RATKA에도 학습 곡선이 있습니다. Sodhi et al . RATKA로 학습 곡선을 평가한 결과 외과의는 몇 개월 내에 수술 시간을 추가하지 않을 정도로 기술에 익숙해질 수 있음을 발견했습니다. ¹⁸

일부 연구에서는 환자가 보고한 다양한 결과 측정을 사용하여 기존의 수동 TKA와 비교할 때 RATKA 환자의 평균 통증 점수가 유의하게 낮고, 전반적인 신체 기능 점수가 더 우수하고, 환자 만족도 및 임상 결과가 더 높으며, 잊혀진 관절 점수가 더 낮다고 보고했습니다. ^{19, 20} 이 비교적 새로운 기술로 장기적인 결과와 더 많은 인구를 가진 연구가 필요하지만 초기 임상 결과는 유망합니다.

이 수술에 사용되는 특수 장비에는 Stryker의 Mako TKA 시스템이 포함됩니다.

우리는 공개 할 것이 없습니다.

이 비디오 기사에 언급된 환자는 촬영에 대한 정보에 입각한 동의를 했으며 정보와 이미지가 온라인에 게시될 것임을 알고 있습니다.