脊柱導(dǎo)航手術(shù)機(jī)器人寰樞椎椎弓根雙置入實驗研究.pdf

1、背景：
　　 寰樞椎椎弓根內(nèi)固定技術(shù)具有穩(wěn)定的三維固定效果，也使它逐漸成為主流的頸椎內(nèi)固定技術(shù)，但因其椎弓根容積小、個體變異大，與脊髓、椎動脈及神經(jīng)根等重要組織毗鄰，使這一部位手術(shù)風(fēng)險極大。文獻(xiàn)報道，目前徒手寰樞椎置入失誤率達(dá)6％-8％，采用計算機(jī)輔助導(dǎo)航包括數(shù)字化導(dǎo)向模板提高了置入精度，但仍有1.7％的失誤率。因此，進(jìn)一步提高經(jīng)寰樞椎椎弓根置入精度、從而保證安全已成為亟待解決的重要課題。
　　 目的：
　　 探

2、索自主研制的脊柱導(dǎo)航手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行寰樞椎椎弓根雙置入原理，以建立一種精度更高、更為安全且簡便易行的新方法。
　　 方法：
　　 采用虛擬線段配準(zhǔn)即體內(nèi)外橫線豎線配準(zhǔn)引導(dǎo)脊柱導(dǎo)航手術(shù)機(jī)器人經(jīng)C1、C2椎弓根雙置入，具體操作步驟如下：
　　 1．設(shè)定橫線與豎線
　　 術(shù)前在頭尾向等分椎弓根的寰樞椎CT剖面圖像上，首先設(shè)定體內(nèi)橫線即正中矢狀線兩側(cè)、椎骨后部弧形骨線上隨機(jī)選取兩點的聯(lián)線，該聯(lián)線與正中矢狀線垂直；體

3、內(nèi)豎線即體內(nèi)橫線與切過寰樞椎后部最遠(yuǎn)點的水平線間的正中矢狀線線段，這樣就在C1、C2椎骨上即體內(nèi)設(shè)置了一條長度已知且相互垂直的橫線與豎線。術(shù)中設(shè)定體外橫線即雙置入機(jī)器手兩定位桿尖端間的聯(lián)線，體外豎線即配準(zhǔn)器上定位塊與標(biāo)尺最下端間的線段，即設(shè)定了長度分別與體內(nèi)橫線和豎線相等且相互垂直的體外橫線與豎線。
　　 2．配準(zhǔn)橫線與豎線
　　 根據(jù)置入前設(shè)定的體內(nèi)、外橫線與豎線，在Ⅹ線側(cè)位透視下，按照以下條件設(shè)定進(jìn)行配準(zhǔn)：
　

4、　 (1)兩平行定位桿始終垂直于C臂中心投照線，其尖端投影恰好位于該中心投照線上；
　　 (2)Ⅹ線側(cè)位透視下調(diào)整兩定位桿，使其中心軸線頭尾向等分C1、C2“椎弓根”，且兩個尖端同時接觸并緊壓后部骨面；
　　 (3)定位塊最下端的投影和C1、C2椎弓根頭尾向平分線與后骨皮質(zhì)邊緣的交點（即頭尾向平分椎弓根CT剖面圖上C1后弓或C2后部最遠(yuǎn)點）的投影剛好接觸，這樣體內(nèi)與體外的橫線與豎線即分別對應(yīng)配準(zhǔn)。
　　 3．動

5、態(tài)監(jiān)測下雙置入
　　 設(shè)定雙置入機(jī)器手兩導(dǎo)針中心軸線間的距離與左右兩置入點間的距離相等，且其中心軸線與正中面的夾角與術(shù)前測量的椎弓根中心軸線與正中矢狀線的夾角相等，實時動態(tài)監(jiān)測下，脊柱導(dǎo)航手術(shù)機(jī)器人沿椎弓根中心軸線準(zhǔn)確雙側(cè)置入。
　　 4．術(shù)后測量
　　 所有寰樞椎標(biāo)本行椎體側(cè)位、軸位Ⅹ線投照觀察，并行CT掃描與置入前對比測量：(1)針道與矢狀面的夾角postα:(2)針道與水平面夾角postβ：(3)置入點距C

6、1橫突孔內(nèi)側(cè)緣切線或C2椎弓根內(nèi)側(cè)壁的垂直距離post dm:(4)置入點距椎弓根（后弓）下壁直線的垂直距離post dn。
　　 5．統(tǒng)計學(xué)處理
　　 所有數(shù)據(jù)用(-x±s)表示，術(shù)前術(shù)后數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行配對t檢驗，檢驗水準(zhǔn)α=0.05。
　　 結(jié)果：
　　 (1)所有24個寰樞椎標(biāo)本，48個椎弓根，均通過雙置入方法確定置入點并控制置入角度在實時動態(tài)監(jiān)測下實現(xiàn)置針。置針后Ⅹ線側(cè)位、軸

7、位透視顯示置針全部位于椎弓根內(nèi)，無一例穿破骨皮質(zhì)。
　　 (2)術(shù)前術(shù)后置針角度在頭尾向、內(nèi)外向偏差分別為α：0.09±1.01°，P=0.53:β：-0.02±1.09°，P=0.89。經(jīng)配對t檢驗差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)
　　 (3)術(shù)前術(shù)后置入點在內(nèi)外向、頭尾向偏移的距離分別為dm:0.13±0.62mm:P=0.14;dn：-0.05±0.18mm，P=0.08。經(jīng)配對t檢驗差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.