目的增强现实手术导航（augmented reality surgical navigation,ARSN）可将计算机生成的虚拟图像叠加至现实世界中。本研究提出一种基于术前CT三维数据匹配术中透视二维数据的ARSN辅助置钉系统并评估其在尸体研究中的可行性和准确性。开展开放性随机对照试验（randomized controlled trial,RCT）,通过比较ARSN和射线辅助下徒手法（fluoroscopy-guided freehand,FGFH）来研讨ARSN在引导胸腰椎椎弓根螺钉（pedicle screw,PS）置入中的作用及其与FGFH置钉准确率的差别,验证其临床应用的可行性和准确性。方法第一部分:采用5具胸腰椎完整的尸体标本,其中4具无侧弯标本和1具胸腰椎侧弯标本,对其进行CT薄层扫描,并采用多平面重建（multiplanar reconstruction,MPR）制作三维（Three Dimensional,3D）模型。由一名脊柱外科医生在5具尸体标本中从T1-L5置入PS。通过随机数表法将标本左侧置钉法随机分为ARSN组和FGFH组,而后右侧置钉法采取另一种置钉方法。置钉完成后,再次进行CT扫描,通过评价PS位置来评估该导航系统的准确性。根据Gertzbein-Robbins标准对PS位置进行分级:A级:无穿透椎弓根内侧壁;B级:穿孔＜2mm;C级:2mm≤穿孔＜4mm;D级:4mm≤穿孔＜6mm;E级:穿孔≥6mm。置钉准确率的定义为:达到优良判定标准的PS（A级+B级）占所有被评价PS的比例。第二部分:研究2021年11月至2022年2月于我科治疗的胸腰椎疾病患者,依据纳入标准和排除标准,共计纳入31例患者。所有患者签署知情同意书后,根据其入院先后顺序,采用单盲随机数表法,分为ARSN组和FGFH组,所有手术均由同一手术组完成。主要对患者的流行病学特点（年龄、性别、体质指数）、围手术期数据（X线透视次数、置钉时间、手术总时间、术中出血量、术后住院时间）、置钉准确率及相关情况（错位PS位置、方向、等级）、节段分布)以及不良事件相关情况进行记录和汇总。采用SPSS20.0统计软件（SPSS公司,美国）对数据进行分析。计量资料以“（?）±s”形式表示,计数资料以频数和百分率形式表示。以P＜0.05为差异有统计学意义。结果第一部分:尸体研究中,共有166枚PS置入,其中83枚PS在ARSN辅助下置入,83枚PS通过FGFH法置入。在4具无侧弯标本中,术后CT图像显示ARSN组准确（Gertzbein-Robbins分级:A级+B级）放置了65枚（98.48%）PS,FGFH组准确放置了49枚（74.24%）PS,ARSN组的置钉准确率显著高于FGFH组（P＜0.01）。在1具胸腰椎侧弯标本中,术后CT图像显示ARSN组准确放置了17枚（100%）PS,FGFH组准确放置了11枚（64.71%）PS,ARSN组的置钉准确率显著高于FGFH组（P=0.002）。在单枚PS置入时间方面,无侧弯标本中,ARSN组的置钉时间为（55.53±2.87）s/枚,FGFH组的置钉时间为（96.05±6.24）s/枚,差异具有显著统计学意义（P＜0.01）。在侧弯标本中,ARSN组的置钉时间为（58.65±3.89）s/枚,显著少于FGFH组的置钉时间（111.53±7.55）s/枚（P＜0.01）。第二部分:临床RCT中,16例行ARSN辅助置钉,15例行FGFH辅助置钉。两组患者年龄、性别、体质指数等流行病学特点无显著差异（P＞0.05）。研究结果显示,两组之间单枚PS置钉时间、手术时间、术后住院时间和术中出血量并无统计学差异（P＞0.05）。ARSN组的平均透视次数（5.81±0.98）低于FGFH组的（9.60±2.64）,但两者差异具有统计学差异（P＜0.001）。置钉准确率ARSN组（100%）要显著优于FGFH组（91.43%）（P＜0.05）,ARSN组错位PS更集中于向外侧偏移,FGFH组错位PS内外侧偏移情况均有发生,两组错位PS均集中于L4、L5和S1节段。术后两组患者均无神经损伤情况出现,两组不良事件发生率之间无统计学差异（P＞0.05）。结论本研究测试并应用一种基于ARSN来辅助胸腰椎PS置入的方法。尸体研究结果显示ARSN具备可行性和准确性。临床RCT结果显示ARSN组置钉准确率更高,术中透视次数更少,两组在不良事件发生率方面无统计学差异。ARSN可以实现更为精准的置钉操作,术中安全性高,可行性好,是辅助PS置入的一种可行方式。