近日，中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院副院長、骨科主任朱悅教授團(tuán)隊連續(xù)成功完成兩例機(jī)器人輔助下的腰椎椎板減壓、椎弓根螺釘置入術(shù)。經(jīng)文獻(xiàn)查詢，這是國際上首次將機(jī)器人技術(shù)運用到腰椎椎板磨削減壓上，并開啟了機(jī)器人輔助脊柱磨削與置釘一體化的先河。
手術(shù)是腰椎管狹窄癥的主要治療手段，應(yīng)用骨鑿、咬骨鉗等工具進(jìn)行椎板切除、椎管減壓，解除硬膜壓迫是常規(guī)的手術(shù)治療方式。其對減壓范圍和力度的控制主要依靠經(jīng)驗和手感，存在硬膜或馬尾神經(jīng)損傷的風(fēng)險。朱悅教授團(tuán)隊?wèi)?yīng)用定制研發(fā)的手術(shù)機(jī)器人完成了此兩例手術(shù)，該機(jī)器人融合了高速磨鉆系統(tǒng)。術(shù)中基于CBCT影像完成立體條塊狀磨削規(guī)劃，標(biāo)定機(jī)械臂末端磨鉆后，朱悅教授采用“區(qū)塊雕刻”（Block- Sculpting）的骨磨削策略（圖1），引導(dǎo)機(jī)械臂將山脊?fàn)钛底蛋逯鹦兄饘幽ハ?，磨除中央?yún)^(qū)塊后再向兩側(cè)區(qū)塊延伸。系統(tǒng)實時約束椎板磨削邊界和深度，確保連續(xù)磨削過程安全、柔順和高效（圖2）。
此外，術(shù)者根據(jù)置釘規(guī)劃在機(jī)械臂軸向深度約束下通過高速磨鉆建立椎弓根骨性通道（圖3，4），隨即置入實心椎弓根螺釘。高剛性機(jī)械臂和高速磨鉆的結(jié)合降低了骨面打滑的幾率，保證了快速而精準(zhǔn)的置釘操作。術(shù)后O-arm掃描顯示椎板磨削范圍與規(guī)劃保持一致，兩例共12枚椎弓根螺釘均實現(xiàn)快速精準(zhǔn)置入（圖5）。
近年來，脊柱外科機(jī)器人發(fā)展迅速，臨床應(yīng)用價值與社會經(jīng)濟(jì)效益不斷得到證實，但目前所有此類型的機(jī)器人技術(shù)均為單純軸向定位，即術(shù)者僅能在機(jī)械臂的引導(dǎo)下實施以骨道鉆孔等為主的外科操作，而無法實施椎板等骨結(jié)構(gòu)的磨削，大大限制了其在椎管減壓等手術(shù)的臨床應(yīng)用。本次手術(shù)所使用的新一代多功能脊柱外科機(jī)器人系統(tǒng)是由中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨科、北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司天璣實驗室與重慶西山科技股份有限公司共同合作研發(fā)，其基于力與光學(xué)追蹤的“主動約束”交互控制策略，使醫(yī)生輕松實現(xiàn)在“約束體積”下柔順和高效的人機(jī)協(xié)同磨削操作。高速磨鉆是脊柱外科最為常用的高效動力工具，但徒手操作需要一定經(jīng)驗，磨削深度和邊界不易控制，機(jī)器人的高精度和磨鉆的高效率相結(jié)合，使精準(zhǔn)和高效連續(xù)磨削成為可能。磨削減壓和置釘一體化手術(shù)機(jī)器人的成功臨床應(yīng)用，拓展了脊柱外科手術(shù)機(jī)器人的功能，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。
圖1 區(qū)塊雕刻（Block-Sculpting）示意圖
圖2 術(shù)中磨削操作
圖4 機(jī)器人輔助建立椎弓根通道
圖5 O-arm術(shù)后掃描驗證螺釘位置
