引用本文： 王飛, 胡豇, 唐六一, 萬侖, 俞陽, 唐智, 張偉. 機器人輔助與傳統徒手植釘在上胸椎椎弓根螺釘內固定中的比較研究. 中國修復重建外科雜志, 2020, 34(12): 1521-1525. doi: 10.7507/1002-1892.202004072 復制
后路椎弓根螺釘內固定術具有把持力強、去旋轉、三柱固定等優點，是治療脊柱疾患的常用關鍵技術之一，精準的螺釘植入是手術成功的關鍵。由于腰椎及下胸椎椎弓根較粗，解剖位置恒定，椎弓根螺釘內固定技術應用已經很成熟，無論是徒手植釘、CT 導航輔助或機器人輔助，均能獲得滿意效果[1]。隨著技術的進步，骨科手術機器人在脊柱外科領域應用越來越廣泛，據國外文獻報道機器人導航輔助下植釘的準確率高達 98% 以上，同時降低了術中輻射劑量[2-3]。國內目前亦有越來越多研究顯示，機器人輔助手術在脊柱創傷及退變疾病治療中均有優勢[4-5]。但上胸椎椎弓根較細，解剖標記點位置不恒定，同時周圍毗鄰重要臟器，徒手植釘可能損傷鄰近脊髓、大血管等結構，會帶來嚴重后果。盡管豐富的手術經驗及術中 X 線透視可以保證一定準確率，但椎弓根螺釘內固定植釘失敗率仍達 4.9%～37.5%[6-7]。同時上胸椎缺乏合適的空心螺釘，目前只能切開內固定，因肋橫突關節及暴露后肌肉張力的遮擋，機器人輔助植釘時容易出現位置偏差，影響植釘準確率。回顧文獻，目前尚無機器人輔助下上胸椎椎弓根螺釘植入與徒手螺釘植入技術的對比研究。本研究通過與傳統徒手椎弓根螺釘植入技術進行比較，分析在上胸椎手術中采用骨科機器人系統輔助椎弓根螺釘植入的安全性與準確性。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 上胸椎疾患且需行椎弓根螺釘內固定者；② 手術固定節段為 2～3 個椎體；③ 單純行后路手術者。排除標準：① 手術節段或鄰近節段翻修者；② 重度骨質疏松者；③ 椎弓根嚴重變異者；④ 前后路聯合手術者。2017 年 12 月—2019 年 12 月共 39 例患者符合選擇標準納入研究，根據植釘方式不同分為機器人組（A 組，19 例，使用天璣骨科手術機器人輔助植釘）和徒手組（B 組，20 例，采用徒手椎弓根螺釘植入技術）。
1.2 一般資料
A 組：男 8 例，女 11 例；年齡 25～73 歲，平均 46.5 歲。體質量指數 19.8～26.4 kg/m2，平均 23.37 kg/m2。疾病類型：脊柱腫瘤 2 例，結核 3 例，骨折 14 例。術中共植入 104 枚螺釘，其中植入 6 枚螺釘 13 例，5 枚 2 例，4 枚 4 例；節段分布：T1 8 枚，T2 30 枚，T3 36 枚，T4 30 枚。
B 組：男 9 例，女 11 例；年齡 21～76 歲，平均 47.8 歲。體質量指數 20.1～26.3 kg/m2，平均 23.73 kg/m2。疾病類型：脊柱腫瘤 2 例，結核 2 例，骨折 16 例。術中共植入 108 枚螺釘，其中植入 6 枚螺釘 14 例，4 枚 6 例；節段分布：T1 8 枚，T2 34 枚，T3 38 枚，T4 28 枚。
兩組患者年齡、性別構成、體質量指數、疾病類型、植入螺釘數量及節段分布等一般資料比較差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。
1.3 手術設備及內固定材料
本研究采用的天璣骨科手術機器人系統，由北京積水潭醫院與北京航空航天大學及北京天智航醫療科技股份有限公司等聯合研發；該系統包括：主控臺車（即手術規劃及導航系統）、機械臂主機、光學跟蹤系統。數據采集使用德國 Siemens 公司 3D-C 臂 X 線機完成。本研究所使用內固定螺釘為常州鼎健醫療器械有限公司 4.5 mm 直徑椎弓根螺釘。
1.4 手術方法
本研究手術均由同一組醫師完成，手術過程中未出現機器人系統故障、示蹤器松動或致棘突斷裂等不良事件。
A 組：患者于全麻下取俯臥位，行背部后正中切口，逐層顯露手術節段雙側椎板及關節突關節，同時顯露鄰近節段的棘突。骨科機器人系統無菌塑料外罩保護，安置于主刀醫師對側，確保機器人手臂移動范圍覆蓋整個手術區域，紅外線立體相機放置于患者頭端。將帶有參考框架的示蹤器牢固固定于手術鄰近節段棘突上，使用 3D-C 臂 X 線機系統 180° 掃描獲取患者手術部位影像數據，導入數據至機器人系統主控臺，完成椎弓根螺釘植入規劃，包括螺釘長度、直徑，入針點及植入角度的設定，全部螺釘規劃結束后再次從冠狀面、矢狀面、水平面以及三維透視角度確定螺釘位置（圖1）。規劃結束后操作機器人系統使機械臂至合適位置，使用剝離子或血管鉗向外逐層輕柔拉開肌肉軟組織，并插入帶齒二級套筒，至進針點骨質表面，打入定位針。胸椎進針點骨質表面光滑，并且坡度較大，克氏針容易打滑偏離角度，必要時在采集數據前磨鉆打磨進針點骨皮質。全部導針置入完成后 C 臂 X 線機正側位透視確認導針位置，準確無誤后植入椎弓根螺釘并再次透視確認。根據手術規劃進行減壓或病灶切除。安裝縱向連接棒及橫連接，鎖緊螺帽，確認無誤后，無菌生理鹽水反復沖洗切口，放置引流管，逐層縫合切口。
圖1
T3 椎體左右兩側植釘規劃
包括水平面、矢狀面、冠狀面及三維立體 4 個角度（箭頭示 T3 左側椎弓根模擬植釘位置骨質破壞明顯，植釘把持力不足） a. 左側；b. 右側
Figure1. Planning of pedicle screw placement on both sides of T3 vertebral bodyIncluding horizontal, sagittal, coronal, and three-dimensional planes (Arrow indicated that the bone destruction of T3 left pedicle was obvious and the screw holding force was insufficient) a. Left side; b. Right side
B 組：根據胸椎橫突及關節突解剖標志確定椎弓根螺釘進針點，依次開孔、開路、置入定位針；C 臂 X 線機透視確認釘道位置良好，再植入椎弓根螺釘，再次透視確認螺釘位置。其余操作同 A 組。
1.5 術后處理及療效評價指標
術后常規預防性使用抗生素 24 h，引流量逐日減少且低于 50 mL/24 h 時拔除引流管。術后復查胸椎 X 線片及 CT，頭頸胸支具保護下可下床活動。
記錄并比較兩組患者手術時間、術中出血量及術后引流量。術后 2 d 行 CT 檢查，采用 Gertzbein-Robbins 分級標準[8]對螺釘是否穿破骨皮質情況進行評估，共分為 A、B、C、D 級，以評價植釘準確度（A 級和 B 級為植釘準確）。
1.6 統計學方法
采用 SPSS19.0 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；計數資料以率表示，組間比較采用 χ2 檢驗，等級資料比較采用秩和檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
A 組手術時間高于 B 組，差異有統計學意義（t=2.759，P=0.009）；兩組術中出血量及術后引流量比較差異均無統計學意義（t=?0.796，P=0.431；t=?0.814，P=0.421）。見表1。術后 2 d 采用 Gertzbein-Robbins 分級標準評價植釘準確度，A 組 A 級 94 枚、B 級 9 枚、C 級 1 枚，B 組 A 級 72 枚、B 級 26 枚、C 級 9 枚、D 級 1 枚，兩組比較差異有統計學意義（Z=4.257，P=0.000）；A 組植釘準確率為 99.04%，B 組為 90.74%，A 組顯著優于 B 組，差異有統計學意義（χ2=7.415，P=0.006）。見圖2。
表1
兩組患者圍術期指標比較（
）
Table1.
Comparison of the perioperative indexes between the two groups (
)
圖2
A 組術后 2 d CT 示 T2～4 椎弓根螺釘位置良好（均為 A 級）
a～c. 水平面；d. 冠狀面；e. 左側矢狀面；f. 右側矢狀面
Figure2. Accurate position of pedicle screw of T2-4 on CT at 2 days after operation in group A (All were grade A)a-c. Horizontal plane; d. Coronal plane; e. Left sagittal plane; f. Right sagittal plane
3 討論
在脊柱外科手術中，傳統徒手植釘方法過度依賴術者經驗，導致椎弓根螺釘植入精度較差，手術相關并發癥較多，椎弓根螺釘植釘失敗發生率為 4.9%～37.5%[6-7]。植釘失敗可能帶來災難性后果，潛在的醫療風險較高。如何提高脊柱外科手術植釘準確性一直是研究熱點。
隨著技術進步，骨科手術機器人在脊柱外科領域的應用越來越廣泛，手術安全性及植釘準確度得到顯著提高[9-10]。Devito 等[11]回顧分析機器人輔助下完成的 3 271 枚椎弓根螺釘植入準確度，術后 CT 掃描顯示 89.3% 螺釘完全位于椎弓根內，僅 1.4% 螺釘突破椎弓根 2～4 mm，根據 Gertzbein-Robbins 分級標準，螺釘植入準確度高達 98.6%。Molliqaj 等[12]回顧分析了 169 例患者椎弓根螺釘植入的準確度，結果顯示根據 Gertzbein-Robbins 分級標準，機器人輔助下植入的 439 枚螺釘植釘準確度高達 93.4%，而傳統徒手植入的 441 枚螺釘植釘準確度為 88.9%。Macke 等[13]應用骨科機器人輔助技術治療青少年特發性脊柱側彎也得到了類似結論。本研究中，機器人組植釘準確率為 99.04%，明顯高于徒手組的 90.74%。機器人組共有 10 枚椎弓根螺釘突破椎弓根外側皮質，且其中有 1 枚螺釘突破超過 2 mm（C 級），究其原因是該患者椎弓根較細，植釘規劃時就已明確顯示椎弓根螺釘直徑大于椎弓根直徑，因此在規劃路徑時有意靠外，避免螺釘切割內側骨皮質。回顧近期二次文獻研究結果顯示，機器人輔助下脊柱外科手術的安全性高于透視輔助或徒手手術[1, 14-15]。一項納入 7 858 例患者的系統評價顯示，機器人輔助下胸腰椎植釘精確度高于徒手植釘，其中胸椎螺釘 18 706 枚[1]，與本研究結果一致。但該研究中未單獨比較上胸椎的研究結果。
目前上胸椎缺乏合適的空心螺釘，無法通過經皮完成植釘，我們常規采用切開植入椎弓根螺釘。由于肋橫突關節及暴露后肌肉張力的影響，如果使用單齒撐開器強行撐開肌肉軟組織，可能導致失蹤器位置與植釘椎體發生相對位移，從而影響植釘精確度，如果在掃描前即放置撐開器以免影響示蹤器及植釘位置，則需要過度延長切口，否則也會影響精確度[16-17]。本研究中，我們調整機器人機械臂與皮膚的距離，插入帶齒二級套筒至皮膚表面后，使用鈍性纖細工具即剝離子或血管鉗向外輕柔逐層拉開軟組織，同時逐層放置帶齒二級套筒直達進針點骨質表面，再置入定位針，確保精確度在控制范圍內。由于上胸椎的進針點通常靠近橫突上緣，骨面相對比較光滑、陡峭，在打入克氏針過程中容易打滑，從而影響植釘的準確率。本研究中采用磨鉆打磨進針點骨皮質，可以很好地避免此類問題。為保證示蹤器與植釘椎體的相對位置不發生變化，打磨入針點皮質骨需在三維 C 臂 X 線機采集數據之前進行。
本研究結果顯示，機器人輔助下植釘不僅可以獲得比較滿意的精準度，同時對于腫瘤、結核等存在骨質破壞的患者也具有優勢。通過術中規劃，可直觀顯示螺釘在椎體中的位置，判斷植入后是否有足夠的把持力[18]。本研究結果顯示機器人組手術時間顯著長于徒手組，主要原因是機器人組在手術過程中增加了術中掃描重建、植釘規劃等步驟。但是我們發現，機器人輔助脊柱手術學習曲線較短，臨床醫師只需要經過培訓掌握機器人的基本原理和操作技術，便可較快地掌握機器人輔助下植釘技術，學習曲線與文獻報道一致[19-20]。通過固定機器人操作技師及護理人員，提高配合效率，機器人組的手術時間有望呈下降趨勢。而機器人組一旦規劃完成，并不需要反復透視確認，明顯縮短了手術總時間，同時減少了術者及患者的射線暴露風險[2, 21]。機器人組術中出血量與徒手組差異無統計學意義，分析主要原因在于兩組患者在切口暴露及最后植釘過程中對軟組織及骨質并無特殊操作，且手術止血比較徹底。
綜上述，在上胸椎椎弓根螺釘植入手術中，與徒手植釘技術相比，骨科機器人系統輔助椎弓根螺釘植入有更高的植釘準確率，具有較高的安全性與準確性，且術中透視次數更少，優勢明顯，并且隨著該新技術的不斷改進，其應用具有良好的發展前景。但由于該技術應用時間相對較短，本研究納入樣本量相對較少且為回顧性分析，研究結論仍需要大樣本的前瞻性研究進一步驗證。
作者貢獻：王飛負責研究設計、數據整理與分析、論文撰寫；胡豇、唐六一、萬侖、俞陽、唐智負責研究設計與實施；張偉負責研究設計與論文修改及審核。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和論文撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
機構倫理問題：研究方案經四川省醫學科學院·四川省人民醫院醫學倫理委員會批準［倫審（研）2019 年第 298 號］。所有患者術前均簽署知情同意書。
后路椎弓根螺釘內固定術具有把持力強、去旋轉、三柱固定等優點，是治療脊柱疾患的常用關鍵技術之一，精準的螺釘植入是手術成功的關鍵。由于腰椎及下胸椎椎弓根較粗，解剖位置恒定，椎弓根螺釘內固定技術應用已經很成熟，無論是徒手植釘、CT 導航輔助或機器人輔助，均能獲得滿意效果[1]。隨著技術的進步，骨科手術機器人在脊柱外科領域應用越來越廣泛，據國外文獻報道機器人導航輔助下植釘的準確率高達 98% 以上，同時降低了術中輻射劑量[2-3]。國內目前亦有越來越多研究顯示，機器人輔助手術在脊柱創傷及退變疾病治療中均有優勢[4-5]。但上胸椎椎弓根較細，解剖標記點位置不恒定，同時周圍毗鄰重要臟器，徒手植釘可能損傷鄰近脊髓、大血管等結構，會帶來嚴重后果。盡管豐富的手術經驗及術中 X 線透視可以保證一定準確率，但椎弓根螺釘內固定植釘失敗率仍達 4.9%～37.5%[6-7]。同時上胸椎缺乏合適的空心螺釘，目前只能切開內固定，因肋橫突關節及暴露后肌肉張力的遮擋，機器人輔助植釘時容易出現位置偏差，影響植釘準確率。回顧文獻，目前尚無機器人輔助下上胸椎椎弓根螺釘植入與徒手螺釘植入技術的對比研究。本研究通過與傳統徒手椎弓根螺釘植入技術進行比較，分析在上胸椎手術中采用骨科機器人系統輔助椎弓根螺釘植入的安全性與準確性。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 上胸椎疾患且需行椎弓根螺釘內固定者；② 手術固定節段為 2～3 個椎體；③ 單純行后路手術者。排除標準：① 手術節段或鄰近節段翻修者；② 重度骨質疏松者；③ 椎弓根嚴重變異者；④ 前后路聯合手術者。2017 年 12 月—2019 年 12 月共 39 例患者符合選擇標準納入研究，根據植釘方式不同分為機器人組（A 組，19 例，使用天璣骨科手術機器人輔助植釘）和徒手組（B 組，20 例，采用徒手椎弓根螺釘植入技術）。
1.2 一般資料
A 組：男 8 例，女 11 例；年齡 25～73 歲，平均 46.5 歲。體質量指數 19.8～26.4 kg/m2，平均 23.37 kg/m2。疾病類型：脊柱腫瘤 2 例，結核 3 例，骨折 14 例。術中共植入 104 枚螺釘，其中植入 6 枚螺釘 13 例，5 枚 2 例，4 枚 4 例；節段分布：T1 8 枚，T2 30 枚，T3 36 枚，T4 30 枚。
B 組：男 9 例，女 11 例；年齡 21～76 歲，平均 47.8 歲。體質量指數 20.1～26.3 kg/m2，平均 23.73 kg/m2。疾病類型：脊柱腫瘤 2 例，結核 2 例，骨折 16 例。術中共植入 108 枚螺釘，其中植入 6 枚螺釘 14 例，4 枚 6 例；節段分布：T1 8 枚，T2 34 枚，T3 38 枚，T4 28 枚。
兩組患者年齡、性別構成、體質量指數、疾病類型、植入螺釘數量及節段分布等一般資料比較差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。
1.3 手術設備及內固定材料
本研究采用的天璣骨科手術機器人系統，由北京積水潭醫院與北京航空航天大學及北京天智航醫療科技股份有限公司等聯合研發；該系統包括：主控臺車（即手術規劃及導航系統）、機械臂主機、光學跟蹤系統。數據采集使用德國 Siemens 公司 3D-C 臂 X 線機完成。本研究所使用內固定螺釘為常州鼎健醫療器械有限公司 4.5 mm 直徑椎弓根螺釘。
1.4 手術方法
本研究手術均由同一組醫師完成，手術過程中未出現機器人系統故障、示蹤器松動或致棘突斷裂等不良事件。
A 組：患者于全麻下取俯臥位，行背部后正中切口，逐層顯露手術節段雙側椎板及關節突關節，同時顯露鄰近節段的棘突。骨科機器人系統無菌塑料外罩保護，安置于主刀醫師對側，確保機器人手臂移動范圍覆蓋整個手術區域，紅外線立體相機放置于患者頭端。將帶有參考框架的示蹤器牢固固定于手術鄰近節段棘突上，使用 3D-C 臂 X 線機系統 180° 掃描獲取患者手術部位影像數據，導入數據至機器人系統主控臺，完成椎弓根螺釘植入規劃，包括螺釘長度、直徑，入針點及植入角度的設定，全部螺釘規劃結束后再次從冠狀面、矢狀面、水平面以及三維透視角度確定螺釘位置（圖1）。規劃結束后操作機器人系統使機械臂至合適位置，使用剝離子或血管鉗向外逐層輕柔拉開肌肉軟組織，并插入帶齒二級套筒，至進針點骨質表面，打入定位針。胸椎進針點骨質表面光滑，并且坡度較大，克氏針容易打滑偏離角度，必要時在采集數據前磨鉆打磨進針點骨皮質。全部導針置入完成后 C 臂 X 線機正側位透視確認導針位置，準確無誤后植入椎弓根螺釘并再次透視確認。根據手術規劃進行減壓或病灶切除。安裝縱向連接棒及橫連接，鎖緊螺帽，確認無誤后，無菌生理鹽水反復沖洗切口，放置引流管，逐層縫合切口。
圖1
T3 椎體左右兩側植釘規劃
包括水平面、矢狀面、冠狀面及三維立體 4 個角度（箭頭示 T3 左側椎弓根模擬植釘位置骨質破壞明顯，植釘把持力不足） a. 左側；b. 右側
Figure1. Planning of pedicle screw placement on both sides of T3 vertebral bodyIncluding horizontal, sagittal, coronal, and three-dimensional planes (Arrow indicated that the bone destruction of T3 left pedicle was obvious and the screw holding force was insufficient) a. Left side; b. Right side
B 組：根據胸椎橫突及關節突解剖標志確定椎弓根螺釘進針點，依次開孔、開路、置入定位針；C 臂 X 線機透視確認釘道位置良好，再植入椎弓根螺釘，再次透視確認螺釘位置。其余操作同 A 組。
1.5 術后處理及療效評價指標
術后常規預防性使用抗生素 24 h，引流量逐日減少且低于 50 mL/24 h 時拔除引流管。術后復查胸椎 X 線片及 CT，頭頸胸支具保護下可下床活動。
記錄并比較兩組患者手術時間、術中出血量及術后引流量。術后 2 d 行 CT 檢查，采用 Gertzbein-Robbins 分級標準[8]對螺釘是否穿破骨皮質情況進行評估，共分為 A、B、C、D 級，以評價植釘準確度（A 級和 B 級為植釘準確）。
1.6 統計學方法
采用 SPSS19.0 統計軟件進行分析。計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；計數資料以率表示，組間比較采用 χ2 檢驗，等級資料比較采用秩和檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
A 組手術時間高于 B 組，差異有統計學意義（t=2.759，P=0.009）；兩組術中出血量及術后引流量比較差異均無統計學意義（t=?0.796，P=0.431；t=?0.814，P=0.421）。見表1。術后 2 d 采用 Gertzbein-Robbins 分級標準評價植釘準確度，A 組 A 級 94 枚、B 級 9 枚、C 級 1 枚，B 組 A 級 72 枚、B 級 26 枚、C 級 9 枚、D 級 1 枚，兩組比較差異有統計學意義（Z=4.257，P=0.000）；A 組植釘準確率為 99.04%，B 組為 90.74%，A 組顯著優于 B 組，差異有統計學意義（χ2=7.415，P=0.006）。見圖2。
表1
兩組患者圍術期指標比較（）
Table1.
Comparison of the perioperative indexes between the two groups ()
圖2
A 組術后 2 d CT 示 T2～4 椎弓根螺釘位置良好（均為 A 級）
a～c. 水平面；d. 冠狀面；e. 左側矢狀面；f. 右側矢狀面
Figure2. Accurate position of pedicle screw of T2-4 on CT at 2 days after operation in group A (All were grade A)a-c. Horizontal plane; d. Coronal plane; e. Left sagittal plane; f. Right sagittal plane
3 討論
在脊柱外科手術中，傳統徒手植釘方法過度依賴術者經驗，導致椎弓根螺釘植入精度較差，手術相關并發癥較多，椎弓根螺釘植釘失敗發生率為 4.9%～37.5%[6-7]。植釘失敗可能帶來災難性后果，潛在的醫療風險較高。如何提高脊柱外科手術植釘準確性一直是研究熱點。
隨著技術進步，骨科手術機器人在脊柱外科領域的應用越來越廣泛，手術安全性及植釘準確度得到顯著提高[9-10]。Devito 等[11]回顧分析機器人輔助下完成的 3 271 枚椎弓根螺釘植入準確度，術后 CT 掃描顯示 89.3% 螺釘完全位于椎弓根內，僅 1.4% 螺釘突破椎弓根 2～4 mm，根據 Gertzbein-Robbins 分級標準，螺釘植入準確度高達 98.6%。Molliqaj 等[12]回顧分析了 169 例患者椎弓根螺釘植入的準確度，結果顯示根據 Gertzbein-Robbins 分級標準，機器人輔助下植入的 439 枚螺釘植釘準確度高達 93.4%，而傳統徒手植入的 441 枚螺釘植釘準確度為 88.9%。Macke 等[13]應用骨科機器人輔助技術治療青少年特發性脊柱側彎也得到了類似結論。本研究中，機器人組植釘準確率為 99.04%，明顯高于徒手組的 90.74%。機器人組共有 10 枚椎弓根螺釘突破椎弓根外側皮質，且其中有 1 枚螺釘突破超過 2 mm（C 級），究其原因是該患者椎弓根較細，植釘規劃時就已明確顯示椎弓根螺釘直徑大于椎弓根直徑，因此在規劃路徑時有意靠外，避免螺釘切割內側骨皮質。回顧近期二次文獻研究結果顯示，機器人輔助下脊柱外科手術的安全性高于透視輔助或徒手手術[1, 14-15]。一項納入 7 858 例患者的系統評價顯示，機器人輔助下胸腰椎植釘精確度高于徒手植釘，其中胸椎螺釘 18 706 枚[1]，與本研究結果一致。但該研究中未單獨比較上胸椎的研究結果。
目前上胸椎缺乏合適的空心螺釘，無法通過經皮完成植釘，我們常規采用切開植入椎弓根螺釘。由于肋橫突關節及暴露后肌肉張力的影響，如果使用單齒撐開器強行撐開肌肉軟組織，可能導致失蹤器位置與植釘椎體發生相對位移，從而影響植釘精確度，如果在掃描前即放置撐開器以免影響示蹤器及植釘位置，則需要過度延長切口，否則也會影響精確度[16-17]。本研究中，我們調整機器人機械臂與皮膚的距離，插入帶齒二級套筒至皮膚表面后，使用鈍性纖細工具即剝離子或血管鉗向外輕柔逐層拉開軟組織，同時逐層放置帶齒二級套筒直達進針點骨質表面，再置入定位針，確保精確度在控制范圍內。由于上胸椎的進針點通常靠近橫突上緣，骨面相對比較光滑、陡峭，在打入克氏針過程中容易打滑，從而影響植釘的準確率。本研究中采用磨鉆打磨進針點骨皮質，可以很好地避免此類問題。為保證示蹤器與植釘椎體的相對位置不發生變化，打磨入針點皮質骨需在三維 C 臂 X 線機采集數據之前進行。
本研究結果顯示，機器人輔助下植釘不僅可以獲得比較滿意的精準度，同時對于腫瘤、結核等存在骨質破壞的患者也具有優勢。通過術中規劃，可直觀顯示螺釘在椎體中的位置，判斷植入后是否有足夠的把持力[18]。本研究結果顯示機器人組手術時間顯著長于徒手組，主要原因是機器人組在手術過程中增加了術中掃描重建、植釘規劃等步驟。但是我們發現，機器人輔助脊柱手術學習曲線較短，臨床醫師只需要經過培訓掌握機器人的基本原理和操作技術，便可較快地掌握機器人輔助下植釘技術，學習曲線與文獻報道一致[19-20]。通過固定機器人操作技師及護理人員，提高配合效率，機器人組的手術時間有望呈下降趨勢。而機器人組一旦規劃完成，并不需要反復透視確認，明顯縮短了手術總時間，同時減少了術者及患者的射線暴露風險[2, 21]。機器人組術中出血量與徒手組差異無統計學意義，分析主要原因在于兩組患者在切口暴露及最后植釘過程中對軟組織及骨質并無特殊操作，且手術止血比較徹底。
綜上述，在上胸椎椎弓根螺釘植入手術中，與徒手植釘技術相比，骨科機器人系統輔助椎弓根螺釘植入有更高的植釘準確率，具有較高的安全性與準確性，且術中透視次數更少，優勢明顯，并且隨著該新技術的不斷改進，其應用具有良好的發展前景。但由于該技術應用時間相對較短，本研究納入樣本量相對較少且為回顧性分析，研究結論仍需要大樣本的前瞻性研究進一步驗證。
作者貢獻：王飛負責研究設計、數據整理與分析、論文撰寫；胡豇、唐六一、萬侖、俞陽、唐智負責研究設計與實施；張偉負責研究設計與論文修改及審核。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和論文撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
機構倫理問題：研究方案經四川省醫學科學院·四川省人民醫院醫學倫理委員會批準［倫審（研）2019 年第 298 號］。所有患者術前均簽署知情同意書。
