張 冶，董 巖，郭 松，尚 軍

（徐州仁慈醫(yī)院脊柱科，江蘇徐州 221005）

脊柱骨質(zhì)疏松性骨折迫使患者臥床，而長(zhǎng)期臥床所帶來(lái)的并發(fā)癥，例如褥瘡、墜積性肺炎、骨質(zhì)大量流失等，嚴(yán)重影響患者的健康，甚至危及生命［1］。經(jīng)皮椎體成形術(shù)（percutaneous vertebroplasty,PVP）是治療脊柱骨折的重要術(shù)式之一，術(shù)中準(zhǔn)確的穿刺定位可以避免損傷神經(jīng)及周?chē)芙M織等［2］，并能有效緩解疼痛、縮短手術(shù)時(shí)間、減少住院天數(shù)［3～5］。早期利用術(shù)中影像技術(shù)可以準(zhǔn)確定位穿刺及入針點(diǎn)，但該術(shù)式的穿刺精準(zhǔn)度、穿刺耗時(shí)、術(shù)中影像透視次數(shù)及骨水泥在傷椎中的分布等均高度依賴(lài)術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)及技巧，故而在一定程度上影響療效［6］。隨著人工智能的不斷發(fā)展，機(jī)器人導(dǎo)航及輔助手術(shù)越來(lái)越受到重視，隨之而來(lái)的機(jī)器人輔助下經(jīng)皮穿刺定位在脊柱手術(shù)中得到快速發(fā)展［7］。

經(jīng)過(guò)近幾年的不斷發(fā)展，高精度的機(jī)器人輔助穿刺定位系統(tǒng)也逐漸走向臨床。并在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。天璣機(jī)器人在北京積水潭醫(yī)院等數(shù)十家單位開(kāi)展了廣泛的臨床應(yīng)用［8，9］。本文現(xiàn)就天璣骨科機(jī)器人如何在二維影像下進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃這一新技術(shù)進(jìn)行報(bào)道，以評(píng)價(jià)其可行性及有效性。

1 手術(shù)技術(shù)

1.1 術(shù)前準(zhǔn)備

患者術(shù)前完善胸椎X線片、胸椎CT、胸椎核磁共振、骨密度測(cè)定等相關(guān)檢查，以明確胸椎壓縮性骨折診斷（圖1a～1c）。進(jìn)行術(shù)前訪視，介紹手術(shù)方式、麻醉方式，對(duì)患者進(jìn)行術(shù)前健康宣教并告知術(shù)后注意事項(xiàng)。

1.2 麻醉與體位

常規(guī)行全身麻醉（氣管內(nèi)插管），麻醉滿(mǎn)意后，患者取俯臥位，將定位器放置于胸腰段體表，利用C形臂X線機(jī)進(jìn)行X線透視，準(zhǔn)確定位傷椎，并做標(biāo)記。

1.3 手術(shù)操作

常規(guī)消毒鋪巾后，于頭架安裝導(dǎo)航機(jī)器人示蹤器。固定滿(mǎn)意后，將機(jī)械臂套入無(wú)菌保護(hù)套拖動(dòng)至術(shù)區(qū)（圖1d）。利用C形臂X線機(jī)以T12椎體為中心進(jìn)行正側(cè)位2D空間掃描，并將數(shù)據(jù)導(dǎo)入機(jī)器人操作平臺(tái)中，在操作平臺(tái)中對(duì)C形臂X線機(jī)采集的二維T12椎體影像數(shù)據(jù)進(jìn)行穿刺點(diǎn)及入路規(guī)劃（圖1e,1f）。規(guī)劃完畢后，利用機(jī)械臂根據(jù)術(shù)者在操作臺(tái)的執(zhí)行方式，完成粗略定位；再利用機(jī)械臂在術(shù)區(qū)小范圍內(nèi)，在偏差最小化條件下，對(duì)T12左側(cè)椎弓根完成精準(zhǔn)定位，左側(cè)10點(diǎn)鐘方向。

在定位點(diǎn)做一長(zhǎng)約0.5 cm縱行切口，通過(guò)導(dǎo)航機(jī)器人套筒于T12左側(cè)椎弓置入導(dǎo)針，正位透視見(jiàn)針尖位于椎弓根影的中線處，側(cè)位透視見(jiàn)針尖位于椎弓根的1/2處，位置滿(mǎn)意。繼續(xù)置入導(dǎo)針，針尖至椎體后壁時(shí)，正位透視針尖位于椎弓根影的內(nèi)側(cè)緣，位置滿(mǎn)意。繼續(xù)鉆入2～3 mm，直至到達(dá)椎體后1/4處。順導(dǎo)針更換骨水泥工作套管，工作套管距椎體后緣皮質(zhì)前方2～3 mm處，更換精細(xì)鉆放入工作套管，緩慢鉆入椎體，當(dāng)側(cè)位透視鉆頭尖到達(dá)椎體1/2處時(shí)，正位透視鉆頭尖不超過(guò)椎弓根影與棘突連線1/2。繼續(xù)鉆入，當(dāng)側(cè)位透視鉆頭尖到達(dá)椎體前緣時(shí)，正位透視鉆頭尖靠近棘突邊緣，位置滿(mǎn)意。取出精細(xì)鉆，配置彎曲頭骨水泥注入器，至患椎前3/4處（圖1g）。調(diào)制骨水泥至糊狀時(shí)，在C形臂X線機(jī)透視下緩慢注入骨水泥4 ml。再次透視，見(jiàn)椎體高度恢復(fù)，無(wú)骨水泥外溢，骨水泥注入量及分布滿(mǎn)意（圖1h）。切口周?chē)夥?，無(wú)菌敷料覆蓋切口，術(shù)畢。

圖1 患者，女，58歲，摔傷致腰背部疼痛4 h 1a:術(shù)前X線片見(jiàn)T12椎體壓縮性改變、楔形變（紅色箭頭區(qū)域） 1b,1c:術(shù)前MRI、CT見(jiàn)T12椎體信號(hào)改變，髓內(nèi)水腫（紅色箭頭區(qū)域） 1d:利用脊柱定位器進(jìn)行體表定位，安裝導(dǎo)航機(jī)器人示蹤器，機(jī)械臂套入無(wú)菌保護(hù)套拖動(dòng)至術(shù)區(qū) 1e,1f:術(shù)中采集二維影像數(shù)據(jù)、規(guī)劃導(dǎo)針穿刺點(diǎn)及入路 1g:利用C形臂X線機(jī)確認(rèn)導(dǎo)針位置，反復(fù)透視獲得導(dǎo)針滿(mǎn)意位置 1h:使用骨水泥注入器，注入骨水泥，透視驗(yàn)證骨水泥位置及分布滿(mǎn)意

1.4 術(shù)后處理

術(shù)后復(fù)查X線片示T12椎體骨折術(shù)后骨水泥在位，位置滿(mǎn)意。術(shù)后6 h患者疼痛基本緩解；術(shù)后24 h，可佩戴腰圍適度下床活動(dòng)；術(shù)后1～3 d，早期直腿抬高鍛煉，防止神經(jīng)根粘連；術(shù)后4～7 d，增加雙下肢肌肉的鍛煉，增加屈膝、屈髖的被動(dòng)鍛煉；術(shù)后1周，即可行五點(diǎn)式、飛燕式腰背部功能鍛煉。

2 典型病例

患者，女，58歲，以“摔傷致腰背部疼痛4 h”為主訴入院，腰背部劇烈疼痛，無(wú)法下地。查體：脊柱生理曲度存在，胸腰段棘突壓痛（+），叩痛（+），脊柱活動(dòng)無(wú)法配合完成。雙下肢感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)、正常。病理征未引出。術(shù)前X線片、CT及MRI示：T12椎體壓縮性骨折，骨密度T值為-4.1 SD。入院診斷：胸椎壓縮性骨折（T12），入院時(shí)視覺(jué)模擬評(píng)分法（visual analogue scale,VAS）評(píng)分8分。本研究獲醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者知情同意。

本例患者手術(shù)耗時(shí)55 min，術(shù)中進(jìn)行1次C形臂X線機(jī)正側(cè)位二維掃描，6次X線透視（傷椎定位、二維掃描前定位、導(dǎo)針位置定位、骨水泥注入定位）。術(shù)中出血量5 ml，術(shù)后患者疼痛基本緩解，術(shù)后第2 d佩戴腰圍保護(hù)下地活動(dòng)。術(shù)后無(wú)不適主訴，無(wú)并發(fā)癥。術(shù)后1個(gè)月隨訪，患者無(wú)疼痛等癥狀，腰背部活動(dòng)良好，VAS評(píng)分0分。

3 討論

隨著我國(guó)逐漸進(jìn)入老齡化社會(huì)，骨質(zhì)疏松導(dǎo)致的脊柱脆性病理性骨折越來(lái)越多，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。老齡患者體質(zhì)較差，常合并基礎(chǔ)病，對(duì)于手術(shù)的耐受力較差，術(shù)后康復(fù)周期較長(zhǎng)，因此尋找一種創(chuàng)傷小、療效好、恢復(fù)快的手術(shù)方式迫在眉睫。骨科手術(shù)機(jī)器人具有高精準(zhǔn)度、高穩(wěn)定性、高自動(dòng)化、高智能化等特點(diǎn)，已被骨科醫(yī)生廣泛應(yīng)用于臨床中［10～12］。在過(guò)去的數(shù)年間，大多數(shù)臨床研究都側(cè)重于脊柱手術(shù)機(jī)器人輔助置入椎弓根螺釘固定技術(shù)，甚至大多數(shù)脊柱手術(shù)機(jī)器人的系統(tǒng)設(shè)計(jì)也僅限于螺釘置入，以便進(jìn)行脊柱內(nèi)固定［13-14］。隨著數(shù)十年的發(fā)展，目前經(jīng)皮椎體成形術(shù)已廣泛應(yīng)用于骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折的治療，該術(shù)式在手術(shù)時(shí)間、骨水泥注入量、緩解疼痛、早期康復(fù)鍛煉、止痛藥物使用、創(chuàng)傷面積等方面的優(yōu)勢(shì)已被國(guó)內(nèi)外許多專(zhuān)家所認(rèn)可［15～17］。

以往大多數(shù)利用脊柱機(jī)器人輔助進(jìn)行經(jīng)皮椎體成形術(shù)的研究，其手術(shù)方式幾乎完全復(fù)制脊柱機(jī)器人輔助椎弓根螺釘置入的技術(shù)。該方式雖然發(fā)揮了脊柱機(jī)器人的穩(wěn)定性、安全性及精準(zhǔn)度，但相對(duì)于傳統(tǒng)徒手穿刺，其術(shù)中的放射劑量卻大大增加。有研究報(bào)道了“天璣”機(jī)器人在連續(xù)透視收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以形成三維影像時(shí)，平均累計(jì)吸收放射劑量為21.7 μSv［18］。根據(jù)脊柱機(jī)器人的成像原理，一次全椎體三維影像的獲取，需要至少100次C形臂X線機(jī)的透視，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)徒手穿刺的透視次數(shù)，這對(duì)于術(shù)者及患者健康的危害無(wú)疑是巨大的。由于椎體成形工作套管的橫徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于下胸段及腰段的椎弓根橫徑，在經(jīng)皮椎體成形手術(shù)置入骨水泥的過(guò)程中，無(wú)需置入椎弓根螺釘。透視百次而集成的三維影像顯然并不必要，而僅需透視2次的正側(cè)位二維影像更加適用于經(jīng)皮椎體成形術(shù)。本研究運(yùn)用“天璣”骨科機(jī)器人采用2D空間掃描，集成二維影像，輔助行經(jīng)皮椎體成形術(shù)，在發(fā)揮機(jī)器人高安全性、高精準(zhǔn)度、高智能化等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)的前提下，大大降低了其高放射量的劣勢(shì)。是一種“精準(zhǔn)”微創(chuàng)手術(shù)的新技術(shù)嘗試。但本研究尚處于探索階段，存在病例樣本量不足等缺陷，仍需進(jìn)一步研究來(lái)加強(qiáng)結(jié)論的可信度，后期需結(jié)合更多數(shù)據(jù)及指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)該項(xiàng)技術(shù)的臨床效果。盡管仍存在許多有待解決的問(wèn)題，但本次的新技術(shù)突破在今后的臨床運(yùn)用中具有巨大潛能。