脊柱導(dǎo)航手術(shù)機(jī)器人上胸椎(T1-T3)置針實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、背景：
　　 近年來，經(jīng)椎弓根穿刺或置入內(nèi)固定的各種手術(shù)方式如椎體成形術(shù)、脊柱骨折內(nèi)固定、脊柱側(cè)彎矯形術(shù)等，在臨床上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。上胸椎(T1-T3)由于椎弓根直徑細(xì)小，其與硬膜之間缺乏硬膜外空間與毗鄰的脊髓接觸緊密，且術(shù)中側(cè)位Ⅹ線透視受肩關(guān)節(jié)的阻擋無法顯示，正位透視鎖骨、肋骨、胸骨、肺組織等組織投影重疊影響觀察，因此置入方向稍有偏差，即有可能突破皮質(zhì)造成脊髓損傷導(dǎo)致癱瘓等嚴(yán)重后果，這就使上胸椎的經(jīng)椎弓根置入極具挑戰(zhàn)性

2、。
　　 目前用于T1-T3椎弓根置入的方法主要有人工置入和計算機(jī)輔助導(dǎo)航系統(tǒng)(computer aided surgery navigation system，CASNS）。人工置入主要根據(jù)解剖標(biāo)志和醫(yī)生“手感”，缺乏有效的監(jiān)測措施，文獻(xiàn)報道其失誤率6％-41％。CASNS可顯著提高腰椎椎弓根置入準(zhǔn)確率，但需要借助昂貴的設(shè)備和特殊的器械，還存在影像易漂移、追蹤系統(tǒng)易受干擾、不能動態(tài)實(shí)時監(jiān)測等因素的影響，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)CASNS

3、并不能有效提高T1-T3經(jīng)椎弓根置入的準(zhǔn)確率。
　　 因此，探索精度更高、更為安全的T1-T3椎弓根置入方法，是亟待解決的重要課題之一。
　　 目的：
　　 探索自主研制的脊柱導(dǎo)航手術(shù)機(jī)器人確定T1-T3椎骨后表面兩椎弓根中心軸線置入點(diǎn)（簡稱為中置點(diǎn)），結(jié)合體內(nèi)體外“十”配準(zhǔn)，確定椎弓根中心軸線，從而為T1-T3這一復(fù)雜手術(shù)部位建立一種精度更高、可靠易行的椎弓根置入方法。
　　 方法：
　　 1．

4、將雙導(dǎo)針置入兩中置點(diǎn)：按術(shù)前測量a及α值雙置入機(jī)器手導(dǎo)針，這樣控制了進(jìn)針點(diǎn)的內(nèi)外方向；同時在Ⅹ線正位透視下，以b，b’進(jìn)行“軌跡對比”在頭尾方向控制進(jìn)針點(diǎn)。
　　 2．設(shè)置體內(nèi)外雙“十”字配準(zhǔn)：將依據(jù)CT測量值設(shè)置雙“十”字。
　　 3．定位中心點(diǎn)：調(diào)整X射線透視設(shè)備，使其中心投照線先后與兩枚導(dǎo)針的中心軸線一致進(jìn)行體外、體內(nèi)“十”字配準(zhǔn)，中心點(diǎn)即被精確定位，中置點(diǎn)與中心點(diǎn)的連線即椎弓根中心軸線。
　　 4．置入導(dǎo)

5、針：旋入導(dǎo)針并實(shí)時動態(tài)監(jiān)測，即保持導(dǎo)針的投影始終呈點(diǎn)狀并沿體外“十”字投影交叉點(diǎn)的中心下降，這樣導(dǎo)針即能沿椎弓根中心軸線準(zhǔn)確置入。
　　 5．實(shí)驗(yàn)后C-ARM和CT輔助測量及統(tǒng)計學(xué)分析：CT掃描評估實(shí)際進(jìn)針點(diǎn)與術(shù)前設(shè)計的進(jìn)針點(diǎn)上下或內(nèi)外側(cè)偏移的最短距離，以及實(shí)際SSA、TSA與實(shí)驗(yàn)前測量值之間的差值比較。
　　 結(jié)果：
　　 1．所選6具脊柱T1-T3標(biāo)本（18個人胸椎干燥標(biāo)本36個椎弓根）中椎弓根標(biāo)準(zhǔn)軸位清晰投

6、照并置入導(dǎo)針，術(shù)后椎體軸位、側(cè)位X像觀察導(dǎo)針均居椎弓根中部，準(zhǔn)確率為100％。
　　 2．術(shù)后CT掃描測量：進(jìn)針點(diǎn)與術(shù)前預(yù)先設(shè)計進(jìn)針點(diǎn)之間頭尾與內(nèi)外側(cè)垂直最短的距離偏差分別為0.09±0.29mm(p=0.058)和0.01±0.31mm(p=0.874)。
　　 3．T1-T3實(shí)驗(yàn)前TSA測量值分別為：32.1±3.2°;20.2±3.3°;14.1±3.6°;T1-T3實(shí)驗(yàn)后TSA測量值分別為：32.4±3.3°;1

7、9.9±3.3°;14.6±3.8°。同一階段術(shù)前與術(shù)后相差最大不超過2.0°，各節(jié)段術(shù)前與術(shù)后無統(tǒng)計學(xué)意義(p＞0.05)。
　　 4．T1-T3實(shí)驗(yàn)前SSA測量值分別為：11.2±2.7°;10.9±3.5°;9.8±2.6°;T1-T3實(shí)驗(yàn)后SSA測量值分別為：11.5±3.0°;11.3±3.3°;9.9±2.3°。同一階段術(shù)前與術(shù)后相差最大不超過2.0°，各節(jié)段術(shù)前與術(shù)后無統(tǒng)計學(xué)意義(p＞0.05)。
　　 結(jié)