患者，女，59岁，因"双侧马蹄内翻足矫正术后20年，右踝关节疼痛2年"入院。患者因脊髓灰质炎后遗症致双侧马蹄内翻足，20年前手术矫正，具体不详，效果满意。2年前，患者无明显诱因出现右踝关节疼痛，行走时明显，不平路面行走时显著，且症状进行性加重。入院查体示右踝关节轻度内翻畸形，外踝以及下方广泛压痛，背伸活动度0°、跖屈30°、距下关节内翻0°、外翻5°，美国足踝外科协会（American Orthopaedic Foot and Ankle Society，AOFAS）评分28分，视觉模拟评分（visual analogue scale，VAS）在负重行走时为9分，非负重活动时为4分。双侧踝关节负重正、侧位X线片及后足负重力线X线片示右侧胫距关节间隙狭窄，力线异常，距下关节硬化（图1A，图1B，图1C）。诊断：右侧踝关节骨关节炎、距下关节炎。患者入院后完善检查，排除手术禁忌证后行机器人辅助下胫距跟关节融合术。

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图1

女，59岁　A　双侧踝关节负重正位X线片示右侧踝关节间隙异常，增生明显　B　右踝关节负重侧位X线片示踝关节力线异常，间隙减小明显，距下关节硬化、增生　C　后足负重力线X线片示后足轻度内翻　D　小腿近端为与胫骨连接的示踪器，图左为机器人辅助系统中配套的C型臂及瞄准用的机械臂　E　天玑骨科手术机器人系统的规划界面，界面中以不同颜色标注不同螺钉，右下图像为术中三维CT图像，其余分别为冠状面、矢状面及横断面的术中CT图像，显示对4枚螺钉进行规划　F~H　术后右踝关节负重正、侧位及后足负重力线X线片示胫距跟关节融合的力线及螺钉分布满意，螺钉固定可靠　I，J　术后不同矢状位CT示螺钉头分别位于距骨头内和跟骨后结节内

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图1

女，59岁　A　双侧踝关节负重正位X线片示右侧踝关节间隙异常，增生明显　B　右踝关节负重侧位X线片示踝关节力线异常，间隙减小明显，距下关节硬化、增生　C　后足负重力线X线片示后足轻度内翻　D　小腿近端为与胫骨连接的示踪器，图左为机器人辅助系统中配套的C型臂及瞄准用的机械臂　E　天玑骨科手术机器人系统的规划界面，界面中以不同颜色标注不同螺钉，右下图像为术中三维CT图像，其余分别为冠状面、矢状面及横断面的术中CT图像，显示对4枚螺钉进行规划　F~H　术后右踝关节负重正、侧位及后足负重力线X线片示胫距跟关节融合的力线及螺钉分布满意，螺钉固定可靠　I，J　术后不同矢状位CT示螺钉头分别位于距骨头内和跟骨后结节内

患者侧卧位，取外侧纵行切口，外踝截骨，暴露胫距关节以及距下关节，清理骨赘，去除关节面软骨，处理松质骨床，调节力线至满意后，克氏针临时固定；"C"型臂X线机透视下确认力线满意后，以外固定架临时固定胫骨，将小腿放置于合适位置，示踪器固定于外固定架针上，以辅助机器人"C"型臂行术中CT透视（图1D）。

采集图像后，于机器人系统内行4枚无头加压螺钉置钉规划，其中2枚交叉螺钉由胫骨远端前方至跟骨后结节，1枚螺钉自距骨颈至跟骨后结节，1枚螺钉自胫骨远端后方至距骨头，规划每枚螺钉的大小、方向以及长度（图1E）。在机器人系统机械臂瞄准辅助下经皮依次置入规划的螺钉，"C"型臂透视下确认螺钉位置是否满意。纵劈截下的远段腓骨，将外侧部分作为骨板并以3枚普通螺钉固定于胫骨、距骨及跟骨，冲洗后缝合伤口。

本例患者共置入无头加压螺钉4枚，术中置钉规划4次，X线曝光12次；所有置钉均一次成功。

术后患者复苏后未出现神经损伤症状；X线及CT检查示胫距关节无头加压螺钉位于距骨头，胫、距、跟骨通过4根交叉无头加压螺钉固定，置钉位置远端位于跟骨结节附近，内固定位置满意（图1F，图1G，图1H，图1I，图1J）。

胫距跟融合术是对踝关节和距下关节同时进行融合的手术方式^[1,2]。临床常采用外固定支架、髓内钉、钢板等进行胫距跟融合术，术中可采用关节镜技术辅以融合^[2]。无头加压螺钉内固定融合踝关节手术创伤小，螺钉置入便捷，融合率高（>92%）^[2,3]，术后可获得良好的稳定，同时矢状面无明显畸形改变^[4]。目前，此方法逐渐成为融合踝关节术的主流内固定方式，本例患者即采用此固定方式。

无头加压螺钉内固定融合踝关节的前提是医生在术中必须准确置入螺钉，而行胫距跟融合术时存在以下困难：①置钉通道较长，螺钉定位容错性较低；②局部骨骼形态复杂，且术中需要截骨，导致各骨间结构较术前明显变化，术前影像参考价值有限；③反复术中透视，增加了放射线的暴露量；④医生个人经验不同，操作存在不稳定性；⑤如患者存在骨质疏松，则反复进行定位操作会造成骨质破坏，影响原始骨质结构，导致内置螺钉松动。因此，创造精准而有效地一次性置钉技术迫在眉睫。

近年来，计算机辅助导航及医用机器人辅助技术在骨科手术的应用日益广泛^[5]。目前，医用机器人辅助技术已先后应用于脊柱外科、矫形骨科以及创伤外科^[6]，与传统手术相比，该技术定位精准、微创，减少了放射线的接触时间，且椎弓根置钉优良率、矫形假体放置优良率、克氏针内固定的有效率均明显改善^[7]。

随着科技的进步，导航技术也在不断变革，上一代导航技术是以三维数据为指导的徒手操作，只是在一定程度上提供了"瞄准器"，对于术者操作过程的稳定性以及经验均有一定要求，而由我院、北京航空航天大学、天智航公司与中科院深圳先进技术研究院共同研发的天智航第三代骨科手术机器人定位系统，在精准三维定位基础上，提供钉道自动定位固定系统，摆脱了上述问题，使操作者只需沿设计好的钉道方向置入螺钉即可，成功规避了上述问题，实现了骨科导航手术自动化的进一步提升。应用该机器人行胫距跟关节融合手术是我院作为研发单位不断探索该机器人在医学领域新应用的又一里程碑。

本例患者行胫距跟关节融合术，机器人为螺钉的置入提供精准的空间定位和稳定的路径导航通道，操作简单，创伤小，临床效果满意，且因置入精度高，较常用的3枚螺钉固定，本例在狭小的空间内置入4枚螺钉，并在最大程度上延长了钉道长度，使钉头远端更加贴近跟骨结节，提供了更加稳定的三维内固定结构，实现了更加充分的骨面加压。

总之，应用机器人辅助胫距跟关节无头加压螺钉置入，精准、微创，避免了误损伤，同时对术者放射性损害小；术后内固定稳定，临床效果满意。经过文献查新，本文是世界上在机器人辅助下完成胫距跟融合术的首次报道，我们认为国产骨科手术机器人定位系统与无头加压螺钉结合将会成为后足关节融合的新技术，并将在更多领域实现应用。