引用本文: 张海平, 郝定均, 贺宝荣, 许正伟, 段永超, 杨文龙, 李厚坤, 寇长江, 王科. 机器人辅助与传统徒手植钉治疗寰枢椎脱位的疗效比较. 中国修复重建外科杂志, 2024, 38(8): 917-922. doi: 10.7507/1002-1892.202405006 复制
寰枢椎脱位治疗难度高、手术风险大,一直是脊柱外科领域的重要挑战。后路椎弓根螺钉固定已成为治疗寰枢椎脱位的经典术式。但该部位解剖结构复杂,植钉过程中面临诸多困难。不精确植钉可能引发手术失败、神经血管损伤等严重并发症[1-3]。因此,提升寰枢椎脱位手术治疗中植钉的精确性和安全性,始终是脊柱外科医生致力解决的关键问题。
随着机器人辅助技术的不断发展,其在脊柱外科领域的应用已日益广泛,且成果显著。该技术的机械臂展现出高度稳定性,而其精准定位功能更是极大提升了螺钉植入的精确度和手术安全性,并有效降低了手术并发症发生风险。鉴于腰骶椎手术中脊柱位置的相对稳定性和椎弓根的粗大特性,机器人辅助螺钉植入相对容易;而对于椎弓根较为细小、活动度较大的上颈椎手术,国内外学者经初步尝试也展现出了该技术的独特优势和有效性[4-6]。既往关于机器人辅助寰枢椎椎弓根螺钉植入的应用,多以个案或病例报道形式呈现,缺乏系统性系列报道以及与传统徒手植钉技术的对比研究。西安交通大学附属红会医院脊柱外科在国内率先引入最新的Mazor X脊柱外科机器人,并将其用于治疗寰枢椎脱位患者。现回顾分析2021年1月—2024年1月采用机器人辅助植钉治疗的寰枢椎脱位患者临床资料,并与采用传统徒手植钉治疗患者进行比较,探讨机器人辅助植钉的精确性和安全性。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
患者纳入标准:① 寰枢椎脱位或不稳;② 无造影剂过敏史;③ 无手术禁忌证,可耐受手术;④ 随访资料完整。排除标准:① 无法进行椎动脉造影者;② 寰枢椎脱位需经前后路复位固定者;③ 既往有寰枢椎手术史;④ 合并寰枢椎感染及肿瘤疾病。
2021年1月—2024年1月西安交通大学附属红会医院共55例患者符合选择标准纳入研究。根据植钉方式不同分为传统组(采用传统徒手植钉技术,31例)和机器人组(采用Mazor X脊柱外科机器人辅助植钉技术,24例)。两组患者性别、年龄、身体质量指数、病因及术前疼痛视觉模拟评分(VAS)、颈椎日本骨科协会(JOA)评分等基线资料比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1。

1.2 手术方法
本研究两组患者手术均由1名具备丰富临床经验的高年资主任医师完成。
传统组:患者于全身麻醉后取俯卧位,进行颅骨牵引,头垫保护;常规消毒、铺单。作长约9 cm颈后正中切口,上起枕骨隆突、下至C3棘突,依次切开皮肤、皮下组织、筋膜各层,纵向分离项韧带,钝性剥离椎旁肌,显露寰椎后弓、枢椎棘突、椎板及侧块。后弓上、下各使用神经剥离子推开椎动脉及静脉丛,神经钩探查椎管内壁,确定进针点,利用高速磨钻磨开寰枢椎皮质;然后制备钉道,如钉道完整无破损则植入椎弓根螺钉(美敦力-枢法模公司,美国),并透视明确螺钉植入情况,位置满意后安装合适长度的纵向连接棒,利用器械适当撑开提拉复位。透视明确寰枢椎脱位纠正,内固定物位置良好。充分冲洗切口、止血,切口内放置引流管1根。逐层缝合切口,无菌敷料加压包扎,颈托制动,术毕。
机器人组:麻醉方式、术中体位、消毒、铺巾、手术显露方法同传统组。暴露寰椎及枢椎的椎弓根螺钉进针点,安装并连接示踪器,利用O臂导航辅助系统(美敦力公司,美国)扫描寰枢关节,采集术中定位图像传送至电脑主控台。根据术中扫描图像进行植钉规划,待机械臂运动至指定位置后安装套管至寰枢椎骨皮质处;再次验证进针点,利用高速动力系统完全可视化制备钉道及测量深度,攻丝后植入规格合适的椎弓根螺钉,安装合适长度的纵向连接棒,利用撑开钳适当撑开提拉复位。其他处理同传统组。
1.3 术后处理及疗效评价指标
术后所有患者给予负压引流并抗生素预防感染治疗;术后1~2 d拔除引流管后,患者可佩戴颈胸背支具下床活动。
记录并比较两组患者手术时间、术中出血量、手术费用及术中并发症发生情况。术前及术后1个月采用VAS评分和颈椎JOA评分评价患者疼痛和颈脊髓功能改善情况,结局指标以手术前后评分差值(变化值)表示。术后3 d进行CT检查,由1名脊柱科医生和1名放射科医生参照Neo分级标准[7]进行植钉精确性评价。0级,螺钉全部位于椎弓根内部,未穿出椎弓根皮质;1级,椎弓根螺钉穿破皮质<2 mm;2级,椎弓根螺钉穿破皮质2~4 mm;3级,椎弓根螺钉穿破皮质>4 mm。按以下公式计算植钉精确率:(0级螺钉数/总螺钉数)×100%。
1.4 统计学方法
采用SPSS19.0统计软件进行分析。计量资料经Shapiro-Wilk正态性检验,均符合正态分布,数据以均数±标准差表示,组间比较采用独立样本t检验;计数资料组间比较采用四格表卡方检验或列联表卡方检验;等级资料比较采用Wilcoxon秩和检验。检验水准α=0.05。
2 结果
55例患者均顺利完成手术,机器人组手术时间、术中出血量和手术费用明显高于传统组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组共植入C1、C2椎弓根螺钉220枚,机器人组植入94枚,植钉精确率为95.7%,其中因术中滑移导致出血转传统徒手植钉2枚;传统组植入126枚,植钉精确率为87.3%,明显低于机器人组,差异有统计学意义(P<0.05)。术中机器人组和传统组分别出现1例和3例静脉丛损伤,均经压迫止血处理后好转;两组均无椎动脉损伤、脊髓损伤等其他术中并发症发生。患者均获随访,随访时间4~16个月,平均6.6个月;两组随访时间比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者术后颈部疼痛均明显缓解,神经症状得到不同程度恢复;术后1个月两组VAS评分与颈椎JOA评分均较术前明显改善,差异有统计学意义(P<0.05),两组间评分变化值比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2,图1、2。


a. 术前冠状位CT示齿状突骨折;b、c. 术前寰枢椎冠状位、矢状位CT示钉道规划位置;d. 术中钉道准备;e. 术中寰椎螺钉植入;f、g. 术中寰枢椎X线片示螺钉位置良好;h、i. 术后3 d寰枢椎CT示螺钉位置良好
Figure1. A 57-year-old female patient with axial odontoid fracture and atlantoaxial dislocation caused by fall in the robot groupa. Preoperative coronal CT showed axial odontoid fractures; b, c. Preoperative coronal and sagittal CT images of atlantoaxial vertebrae showed the planned location of the screw canal; d. Intraoperative screw canal preparation; e. Intraoperative atlas screw placement process; f, g. Intraoperative atlantoaxial X-ray films showed good screw position; h, i. Atlantoaxial CT at 3 days after operation showed good screw position

a、b. 术前颈椎前屈后伸位X线片示寰枢关节脱位;c. 术前寰枢椎矢状位CT示寰齿间隙明显增加,寰椎前脱位;d、e. 术后3 d寰枢椎X线片示螺钉位置良好;f. 术后3 d寰枢椎冠状位CT示螺钉位置良好
Figure2. A 20-year-old male patient with atlantoaxial instability and dislocation in the traditional groupa, b. Preoperative cervical flexion and extension X-ray films showed atlantoaxial joint dislocation; c. Preoperative atlantoaxial sagittal CT showed that the space between the atlantoaxial increased significantly and anterior dislocation of the atlas; d, e. Atlantoaxial X-ray films showed the good screw positions at 3 days after operation; f. Atlantoaxial coronal CT showed the good screw positions at 3 days after operation
3 讨论
寰枢椎脱位是一种常见的脊柱外科疾病,通常伴随神经症状,需要手术治疗[8]。手术过程中,复位、减压、固定和融合是确保疗效的核心步骤。其中,螺钉固定技术对于复位和融合具有至关重要的作用,对手术效果和治疗成功具有决定性影响。为了确保内固定系统的生物力学稳定性,螺钉的精确植入尤为重要。尽管多年来传统徒手技术在寰枢椎螺钉植入方面取得了显著进展,但仍无法完全避免脊髓、神经或椎动脉受损风险[9],徒手植钉主要依赖于术者的临床经验和手感,使得手术精度和安全性受到挑战且影响手术的可重复性。因此,提升植钉精确度,推动相关技术的持续进步,成为临床迫切需求。
近年来,计算机导航辅助技术和3D打印技术得到迅猛发展,并成功应用于上颈椎植钉领域。2019年,吴超等[10]运用3D打印逐级扩大型导板系统辅助寰枢椎椎弓根螺钉植入,研究表明该方法可以显著提高植钉安全性;缺点是要求术中导板与骨面之间实现精确贴附匹配,同时手术过程中难以确保导板不发生移位。既往研究表明,导航与传统植钉方法相比可提高椎弓根螺钉植入准确性,减少并发症的发生[11]。而曲哲等[12]在上颈椎椎弓根螺钉植入的研究中,对比了3D导航技术与徒手技术的精确性,结果显示两组植钉精确率分别为89.6%和86.6%,差异无统计学意义。所以目前无论是导板还是导航,只解决了术中螺钉进钉点的位置和方向,但无法保障术者在术中长时间操作时手臂的稳定性和可重复性问题。而Mazor X脊柱外科机器人将机械臂与导航系统相结合,无需调整方向,同时解决了术者因肌肉疲劳引发稳定性下降,实现了完全可视化的钉道制备,从而显著减少了晃动导致的偏离预定轨迹问题,进而确保其精确性。
本研究采用目前最前沿的Mazor X脊柱外科机器人辅助植钉技术治疗寰枢椎脱位患者,并与传统徒手植钉进行比较。结果显示,机器人组植钉精确性高达95.7%,而传统组仅为87.3%,明显低于机器人组,与文献报道结果[13-14]相近。为了排除技术偏倚因素,本研究两组患者手术均由1名具备丰富临床经验的高年资主任医师完成。然而,值得注意的是,尽管机器人组植钉精确度更高,但其手术时间及术中出血量明显高于传统组。
Mazor X脊柱外科机器人在寰枢椎脱位手术时的操作要点:① 鉴于寰枢椎独特的解剖结构,其术前常处于相对脱位或不稳定状态,在钉道准备及螺钉植入过程中,存在寰枢椎活动度异常增加的风险。为确保手术过程的稳定性,所有患者需在麻醉后接受颅骨牵引处理,特别是在寰椎骨折碎裂严重的情况下,牵引尤为重要,可减少术中寰枢椎移位加剧。② 颈椎因其高柔韧性和灵活性,在制备钉道或旋入螺钉时可能向下顶压寰椎或枢椎,进而引发患者示踪器相对位移,导致钉道漂移。因此,术中操作必须保持动作轻柔。③ 由于寰椎后弓和枢椎侧块骨面的进钉点常呈现弧形或不规则形态,为防止磨钻开口过程中发生滑移,应预先使用磨钻对骨面进行修整处理。本研究中,机器人组出现1例因套管滑移导致的静脉丛损伤出血,经压迫止血后转为传统徒手植钉2枚。④ 鉴于枢椎棘突分叉的特性,安装参考架时可能需要对下端棘突进行修整,以确保参考架贴合紧密且稳定。⑤ 在规划钉道完成后引导机械臂到达进钉点处,需仔细观察切口肌肉紧张程度,若肌肉张力较大时,强行将套管安装至骨面可能引发套管移位,导致手术精准度下降。当机械臂套管距离皮肤切口较远时,先尝试更改钉道路径及植钉角度,若仍无法解决此问题,建议另行皮肤小切口将套管插入至骨面,以提高手术效率和精准度。⑥ 在制备寰椎钉道时,建议套管上、下各放置1把神经剥离子进行阻挡,以减少套管滑移引发的血管及脊髓损伤。⑦ 每次钉道制备过程中,务必严谨使用探针核对椎板及棘突的确切位置,以确保椎体稳定且无任何移位现象。需特别注意的是,在植入第1枚螺钉后应加倍谨慎,因螺钉植入可能导致椎体相对位置微小变动,从而引起预先规划的螺钉轨迹发生偏移。
Mazor X脊柱外科机器人在寰枢椎脱位的临床应用过程中,虽具备显著优势,但亦存在明显局限性。首先,该技术的学习曲线相对较长,根据本研究数据,机器人组手术时间明显长于传统组。相关研究显示,机器人辅助椎弓根螺钉植入的学习曲线普遍在20~30例患者的操作经验[15-16]。本研究中机器人组完成15例手术后,操作时间基本趋于稳定。其次,机器人辅助技术的应用成本高昂,本研究发现机器人组手术费用近乎为传统组的4倍,不仅限制了该技术在基层医院的广泛应用,也增加了患者经济压力。再者,该技术使用过程中,患者及医生的辐射暴露时间增加,对健康构成潜在风险[17-18]。
综上述,机器人辅助寰枢椎螺钉植入手术可显著提升精确度,对提高脊柱手术安全性和效率具有巨大潜力[19];但亦存在手术时间、术中出血量和手术费用明显增加的问题。因此,在推动新技术普及与应用时,应保持理性、审慎的态度,避免盲目追求技术先进性。本研究亦存在一定局限性,基于单中心病例回顾性分析,存在选择偏倚;鉴于寰枢椎椎弓根高度在不同疾病患者间存在差异,对椎弓根螺钉植钉操作难度产生不同影响,增加了研究复杂性。为提升研究的严谨性和参考价值,未来应聚焦于具有相同高度椎弓根的患者,并深入对比与分析不同技术的应用效果,使结论更有说服力。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突;经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道
机构伦理 研究方案经西安交通大学附属红会医院医学伦理委员会批准(202405021)
作者贡献声明 张海平:研究实施、论文撰写及统计学分析;许正伟、李厚坤、寇长江、王科:数据收集;段永超:术中影像指导;杨文龙:数据整理及统计学分析;郝定均、贺宝荣:研究指导、论文修改、经费支持
寰枢椎脱位治疗难度高、手术风险大,一直是脊柱外科领域的重要挑战。后路椎弓根螺钉固定已成为治疗寰枢椎脱位的经典术式。但该部位解剖结构复杂,植钉过程中面临诸多困难。不精确植钉可能引发手术失败、神经血管损伤等严重并发症[1-3]。因此,提升寰枢椎脱位手术治疗中植钉的精确性和安全性,始终是脊柱外科医生致力解决的关键问题。
随着机器人辅助技术的不断发展,其在脊柱外科领域的应用已日益广泛,且成果显著。该技术的机械臂展现出高度稳定性,而其精准定位功能更是极大提升了螺钉植入的精确度和手术安全性,并有效降低了手术并发症发生风险。鉴于腰骶椎手术中脊柱位置的相对稳定性和椎弓根的粗大特性,机器人辅助螺钉植入相对容易;而对于椎弓根较为细小、活动度较大的上颈椎手术,国内外学者经初步尝试也展现出了该技术的独特优势和有效性[4-6]。既往关于机器人辅助寰枢椎椎弓根螺钉植入的应用,多以个案或病例报道形式呈现,缺乏系统性系列报道以及与传统徒手植钉技术的对比研究。西安交通大学附属红会医院脊柱外科在国内率先引入最新的Mazor X脊柱外科机器人,并将其用于治疗寰枢椎脱位患者。现回顾分析2021年1月—2024年1月采用机器人辅助植钉治疗的寰枢椎脱位患者临床资料,并与采用传统徒手植钉治疗患者进行比较,探讨机器人辅助植钉的精确性和安全性。报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
患者纳入标准:① 寰枢椎脱位或不稳;② 无造影剂过敏史;③ 无手术禁忌证,可耐受手术;④ 随访资料完整。排除标准:① 无法进行椎动脉造影者;② 寰枢椎脱位需经前后路复位固定者;③ 既往有寰枢椎手术史;④ 合并寰枢椎感染及肿瘤疾病。
2021年1月—2024年1月西安交通大学附属红会医院共55例患者符合选择标准纳入研究。根据植钉方式不同分为传统组(采用传统徒手植钉技术,31例)和机器人组(采用Mazor X脊柱外科机器人辅助植钉技术,24例)。两组患者性别、年龄、身体质量指数、病因及术前疼痛视觉模拟评分(VAS)、颈椎日本骨科协会(JOA)评分等基线资料比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1。

1.2 手术方法
本研究两组患者手术均由1名具备丰富临床经验的高年资主任医师完成。
传统组:患者于全身麻醉后取俯卧位,进行颅骨牵引,头垫保护;常规消毒、铺单。作长约9 cm颈后正中切口,上起枕骨隆突、下至C3棘突,依次切开皮肤、皮下组织、筋膜各层,纵向分离项韧带,钝性剥离椎旁肌,显露寰椎后弓、枢椎棘突、椎板及侧块。后弓上、下各使用神经剥离子推开椎动脉及静脉丛,神经钩探查椎管内壁,确定进针点,利用高速磨钻磨开寰枢椎皮质;然后制备钉道,如钉道完整无破损则植入椎弓根螺钉(美敦力-枢法模公司,美国),并透视明确螺钉植入情况,位置满意后安装合适长度的纵向连接棒,利用器械适当撑开提拉复位。透视明确寰枢椎脱位纠正,内固定物位置良好。充分冲洗切口、止血,切口内放置引流管1根。逐层缝合切口,无菌敷料加压包扎,颈托制动,术毕。
机器人组:麻醉方式、术中体位、消毒、铺巾、手术显露方法同传统组。暴露寰椎及枢椎的椎弓根螺钉进针点,安装并连接示踪器,利用O臂导航辅助系统(美敦力公司,美国)扫描寰枢关节,采集术中定位图像传送至电脑主控台。根据术中扫描图像进行植钉规划,待机械臂运动至指定位置后安装套管至寰枢椎骨皮质处;再次验证进针点,利用高速动力系统完全可视化制备钉道及测量深度,攻丝后植入规格合适的椎弓根螺钉,安装合适长度的纵向连接棒,利用撑开钳适当撑开提拉复位。其他处理同传统组。
1.3 术后处理及疗效评价指标
术后所有患者给予负压引流并抗生素预防感染治疗;术后1~2 d拔除引流管后,患者可佩戴颈胸背支具下床活动。
记录并比较两组患者手术时间、术中出血量、手术费用及术中并发症发生情况。术前及术后1个月采用VAS评分和颈椎JOA评分评价患者疼痛和颈脊髓功能改善情况,结局指标以手术前后评分差值(变化值)表示。术后3 d进行CT检查,由1名脊柱科医生和1名放射科医生参照Neo分级标准[7]进行植钉精确性评价。0级,螺钉全部位于椎弓根内部,未穿出椎弓根皮质;1级,椎弓根螺钉穿破皮质<2 mm;2级,椎弓根螺钉穿破皮质2~4 mm;3级,椎弓根螺钉穿破皮质>4 mm。按以下公式计算植钉精确率:(0级螺钉数/总螺钉数)×100%。
1.4 统计学方法
采用SPSS19.0统计软件进行分析。计量资料经Shapiro-Wilk正态性检验,均符合正态分布,数据以均数±标准差表示,组间比较采用独立样本t检验;计数资料组间比较采用四格表卡方检验或列联表卡方检验;等级资料比较采用Wilcoxon秩和检验。检验水准α=0.05。
2 结果
55例患者均顺利完成手术,机器人组手术时间、术中出血量和手术费用明显高于传统组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组共植入C1、C2椎弓根螺钉220枚,机器人组植入94枚,植钉精确率为95.7%,其中因术中滑移导致出血转传统徒手植钉2枚;传统组植入126枚,植钉精确率为87.3%,明显低于机器人组,差异有统计学意义(P<0.05)。术中机器人组和传统组分别出现1例和3例静脉丛损伤,均经压迫止血处理后好转;两组均无椎动脉损伤、脊髓损伤等其他术中并发症发生。患者均获随访,随访时间4~16个月,平均6.6个月;两组随访时间比较差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者术后颈部疼痛均明显缓解,神经症状得到不同程度恢复;术后1个月两组VAS评分与颈椎JOA评分均较术前明显改善,差异有统计学意义(P<0.05),两组间评分变化值比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2,图1、2。


a. 术前冠状位CT示齿状突骨折;b、c. 术前寰枢椎冠状位、矢状位CT示钉道规划位置;d. 术中钉道准备;e. 术中寰椎螺钉植入;f、g. 术中寰枢椎X线片示螺钉位置良好;h、i. 术后3 d寰枢椎CT示螺钉位置良好
Figure1. A 57-year-old female patient with axial odontoid fracture and atlantoaxial dislocation caused by fall in the robot groupa. Preoperative coronal CT showed axial odontoid fractures; b, c. Preoperative coronal and sagittal CT images of atlantoaxial vertebrae showed the planned location of the screw canal; d. Intraoperative screw canal preparation; e. Intraoperative atlas screw placement process; f, g. Intraoperative atlantoaxial X-ray films showed good screw position; h, i. Atlantoaxial CT at 3 days after operation showed good screw position

a、b. 术前颈椎前屈后伸位X线片示寰枢关节脱位;c. 术前寰枢椎矢状位CT示寰齿间隙明显增加,寰椎前脱位;d、e. 术后3 d寰枢椎X线片示螺钉位置良好;f. 术后3 d寰枢椎冠状位CT示螺钉位置良好
Figure2. A 20-year-old male patient with atlantoaxial instability and dislocation in the traditional groupa, b. Preoperative cervical flexion and extension X-ray films showed atlantoaxial joint dislocation; c. Preoperative atlantoaxial sagittal CT showed that the space between the atlantoaxial increased significantly and anterior dislocation of the atlas; d, e. Atlantoaxial X-ray films showed the good screw positions at 3 days after operation; f. Atlantoaxial coronal CT showed the good screw positions at 3 days after operation
3 讨论
寰枢椎脱位是一种常见的脊柱外科疾病,通常伴随神经症状,需要手术治疗[8]。手术过程中,复位、减压、固定和融合是确保疗效的核心步骤。其中,螺钉固定技术对于复位和融合具有至关重要的作用,对手术效果和治疗成功具有决定性影响。为了确保内固定系统的生物力学稳定性,螺钉的精确植入尤为重要。尽管多年来传统徒手技术在寰枢椎螺钉植入方面取得了显著进展,但仍无法完全避免脊髓、神经或椎动脉受损风险[9],徒手植钉主要依赖于术者的临床经验和手感,使得手术精度和安全性受到挑战且影响手术的可重复性。因此,提升植钉精确度,推动相关技术的持续进步,成为临床迫切需求。
近年来,计算机导航辅助技术和3D打印技术得到迅猛发展,并成功应用于上颈椎植钉领域。2019年,吴超等[10]运用3D打印逐级扩大型导板系统辅助寰枢椎椎弓根螺钉植入,研究表明该方法可以显著提高植钉安全性;缺点是要求术中导板与骨面之间实现精确贴附匹配,同时手术过程中难以确保导板不发生移位。既往研究表明,导航与传统植钉方法相比可提高椎弓根螺钉植入准确性,减少并发症的发生[11]。而曲哲等[12]在上颈椎椎弓根螺钉植入的研究中,对比了3D导航技术与徒手技术的精确性,结果显示两组植钉精确率分别为89.6%和86.6%,差异无统计学意义。所以目前无论是导板还是导航,只解决了术中螺钉进钉点的位置和方向,但无法保障术者在术中长时间操作时手臂的稳定性和可重复性问题。而Mazor X脊柱外科机器人将机械臂与导航系统相结合,无需调整方向,同时解决了术者因肌肉疲劳引发稳定性下降,实现了完全可视化的钉道制备,从而显著减少了晃动导致的偏离预定轨迹问题,进而确保其精确性。
本研究采用目前最前沿的Mazor X脊柱外科机器人辅助植钉技术治疗寰枢椎脱位患者,并与传统徒手植钉进行比较。结果显示,机器人组植钉精确性高达95.7%,而传统组仅为87.3%,明显低于机器人组,与文献报道结果[13-14]相近。为了排除技术偏倚因素,本研究两组患者手术均由1名具备丰富临床经验的高年资主任医师完成。然而,值得注意的是,尽管机器人组植钉精确度更高,但其手术时间及术中出血量明显高于传统组。
Mazor X脊柱外科机器人在寰枢椎脱位手术时的操作要点:① 鉴于寰枢椎独特的解剖结构,其术前常处于相对脱位或不稳定状态,在钉道准备及螺钉植入过程中,存在寰枢椎活动度异常增加的风险。为确保手术过程的稳定性,所有患者需在麻醉后接受颅骨牵引处理,特别是在寰椎骨折碎裂严重的情况下,牵引尤为重要,可减少术中寰枢椎移位加剧。② 颈椎因其高柔韧性和灵活性,在制备钉道或旋入螺钉时可能向下顶压寰椎或枢椎,进而引发患者示踪器相对位移,导致钉道漂移。因此,术中操作必须保持动作轻柔。③ 由于寰椎后弓和枢椎侧块骨面的进钉点常呈现弧形或不规则形态,为防止磨钻开口过程中发生滑移,应预先使用磨钻对骨面进行修整处理。本研究中,机器人组出现1例因套管滑移导致的静脉丛损伤出血,经压迫止血后转为传统徒手植钉2枚。④ 鉴于枢椎棘突分叉的特性,安装参考架时可能需要对下端棘突进行修整,以确保参考架贴合紧密且稳定。⑤ 在规划钉道完成后引导机械臂到达进钉点处,需仔细观察切口肌肉紧张程度,若肌肉张力较大时,强行将套管安装至骨面可能引发套管移位,导致手术精准度下降。当机械臂套管距离皮肤切口较远时,先尝试更改钉道路径及植钉角度,若仍无法解决此问题,建议另行皮肤小切口将套管插入至骨面,以提高手术效率和精准度。⑥ 在制备寰椎钉道时,建议套管上、下各放置1把神经剥离子进行阻挡,以减少套管滑移引发的血管及脊髓损伤。⑦ 每次钉道制备过程中,务必严谨使用探针核对椎板及棘突的确切位置,以确保椎体稳定且无任何移位现象。需特别注意的是,在植入第1枚螺钉后应加倍谨慎,因螺钉植入可能导致椎体相对位置微小变动,从而引起预先规划的螺钉轨迹发生偏移。
Mazor X脊柱外科机器人在寰枢椎脱位的临床应用过程中,虽具备显著优势,但亦存在明显局限性。首先,该技术的学习曲线相对较长,根据本研究数据,机器人组手术时间明显长于传统组。相关研究显示,机器人辅助椎弓根螺钉植入的学习曲线普遍在20~30例患者的操作经验[15-16]。本研究中机器人组完成15例手术后,操作时间基本趋于稳定。其次,机器人辅助技术的应用成本高昂,本研究发现机器人组手术费用近乎为传统组的4倍,不仅限制了该技术在基层医院的广泛应用,也增加了患者经济压力。再者,该技术使用过程中,患者及医生的辐射暴露时间增加,对健康构成潜在风险[17-18]。
综上述,机器人辅助寰枢椎螺钉植入手术可显著提升精确度,对提高脊柱手术安全性和效率具有巨大潜力[19];但亦存在手术时间、术中出血量和手术费用明显增加的问题。因此,在推动新技术普及与应用时,应保持理性、审慎的态度,避免盲目追求技术先进性。本研究亦存在一定局限性,基于单中心病例回顾性分析,存在选择偏倚;鉴于寰枢椎椎弓根高度在不同疾病患者间存在差异,对椎弓根螺钉植钉操作难度产生不同影响,增加了研究复杂性。为提升研究的严谨性和参考价值,未来应聚焦于具有相同高度椎弓根的患者,并深入对比与分析不同技术的应用效果,使结论更有说服力。
利益冲突 在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突;经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道
机构伦理 研究方案经西安交通大学附属红会医院医学伦理委员会批准(202405021)
作者贡献声明 张海平:研究实施、论文撰写及统计学分析;许正伟、李厚坤、寇长江、王科:数据收集;段永超:术中影像指导;杨文龙:数据整理及统计学分析;郝定均、贺宝荣:研究指导、论文修改、经费支持