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【摘要】目的：探讨骨科手术机器人导航定位系统辅助下经皮椎体成形术（percutaneous vertebroplasty，PVP）治疗骨质疏松性椎体压缩骨折（osteoporotic vertebral compression fractures， OVCFs）的早期疗效。方法：回顾性分析自2019年6月至2021年6月就诊于大同市第三人民医院，并能获得完整随访资料的40例OVCF患者纳入研究，其中包括机器人辅助治疗组20例（男7例，女13例，年龄58-86岁，平均61.5岁），徒手穿刺组20例（男6例，女14例，年龄60-85岁，平均63.4岁）。记录疼痛评分（视觉模拟评分VAS），并对手术时间、手术椎体高度恢复、骨水泥渗漏率进行测量，比较两组间的差异。结果：骨科机器人辅助PVP组和传统徒手PVP组患者治疗前、治疗后3天、3月以及6月的VAS疼痛评分进行检验，两组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。两组患者治疗前、治疗后3天、3月以及6月的椎体高度进行检验，两组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。骨科机器人辅助PVP组出现2例骨水泥椎间盘渗漏，渗漏发生率为10%;传统徒手PVP组出现4例骨水泥渗漏（1例椎体椎旁渗漏，2例椎体椎间盘渗漏，1例椎管内渗漏），渗漏发生率为20%，骨水泥渗漏患者均无临床症状，两组间比较差异有统计学意义（P<0.05）。骨科机器人辅助PVP组与传统徒手组相比，穿刺位置更精确，但因定位时间长，手术时间明显延长，差异有统计学意义（P<0.05）。结论：骨科手术机器人导航定位系统辅助下经皮椎体成形术，操作安全、准确，有效避免了医源性的穿刺损伤，疗效满意。
【关键词】骨质疏松;椎体压缩骨折;椎体成形术;骨科机器人;导航
经皮椎体成形术（percutaneous vertebroplasty，PVP）是目前治疗骨质疏松性椎体压缩骨折（osteoporotic vertebral compression fractures， OVCFs）常用的微创手术方式。已经大量文献证实，可显著缓解OVCFs后的疼痛，避免了传统卧床保守治疗的并发症，明显降低死亡率，给OVCFs的治疗带来了革命性变化。近年来，随着计算机技术的日益成熟，骨科手术机器人导航定位系统开始应用于临床，此系统通过对二维医学图像的重建和虚拟现实技术，使医生可多平面、直观的观察手术操作过程，再加上辅助定位和机械臂的精确操作，不仅提高了手术精度，而且提高了手术安全性。
本研究总结我院近两年应用骨科手术机器人导航定位系统辅助PVP治疗骨质疏松性椎体压缩骨折（OVCF）的病例，通过与徒手PVP治疗组进行对比，对其治疗效果进行观察研究。
1.材料和方法
1.1临床资料
选取2019年6月至2021年6月期间在大同市第三人民医院骨科接受骨科手术机器人辅助 PVP 、徒手PVP手术治疗的骨质疏松性椎体压缩骨折患者各20例资料。其中手术机器人辅助组男7例，女13例，年龄58-86岁，平均61.5岁;徒手穿刺组男6例，女14例，年龄60-85岁，平均63.4岁。 1.2入选与排除标准
入选标准：明确诊断的OVCFs患者;首次接受PVP手术，同一组手术医师操作，单侧手术入路;骨折椎体数1个;随访时间6个月以上。
排除标准：双侧手术入路患者;恶性肿瘤病史或其他代谢性骨病患者;出现手术并发症需要长期卧床者;骨折椎体数≥1个。
1.3手术材料
经皮椎体成形术系统，“天玑”骨科手术机器人导航定位系统，骨水泥为聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）。
1.4手术方法
两组患者均取俯卧位，腹部悬空。采用1%利多卡因局部麻醉，手术在C型臂X线机全程监视下进行。
徒手穿刺组：通过交叉克氏针C型臂定位穿刺部位，于穿刺部位局麻完成后，先用穿刺套件于椎体单侧椎弓根处穿刺达椎体，透视下穿刺时正位达椎弓根内侧缘，侧位达椎体后壁，拔除针芯，沿工作套管将空心钻缓慢钻入椎体，侧位至椎体前三分之一处，调配含钡聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥，通过骨水泥推注杆在“C”型臂X线机透视下，将骨水泥注入椎体，当骨水泥到達椎体后方或椎体外（椎间盘或椎旁静脉）时，停止注射，拔除工作套管，无菌敷料覆盖伤口，术毕。
骨科机器人辅助组：垂直水平面将定位器放置在伤椎上以上2个椎体棘突平面皮肤上，随即用C 型臂拍摄胸腰椎正侧位X 线并采集锥形束断层扫描定位图像（cone beam computed tomography，CBCT），通过骨科机器人分析数据，设定进针点，在机械臂引导下完成穿刺，骨水泥注入过程同徒手穿刺组。
1.5 术后处理
术后询问患者有无不适症状。返回病房后监测患者生命体征，密切观察生命体征变化、双下肢的运动感觉及大小便功能，术后1～2 天患者可下地活动，行早期康复锻炼。
1.6 观察指标
患者疼痛程度应用视觉疼痛模拟评分法（visual analogue scale，VAS）进行评估，VAS值介于0～10分，0分代表无痛，10分代表剧烈疼痛;椎体高度恢复情况;观察患者手术时间、骨水泥渗漏率等。
1.7统计学处理
采用SPSS22.0统计软件（SPSS公司，美国）进行统计学分析。计量资料以均数±标准差表示，两组比较采用配对t检验;计数资料比较采用卡方检验;p<0.05表示差异有统计学意义。
2.结果
2.1两组患者一般资料无差异。患者的年龄、性别构成比、体重、骨密度等均无差异（P>0.05）。
2.2术后数据：骨科机器人辅助PVP组和传统徒手PVP组患者治疗前、治疗后3天、3月以及6月的VAS疼痛评分进行检验，两组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。两组患者治疗前、治疗后3天、3月以及6月的椎体高度进行检验，两组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。骨科机器人辅助PVP组出现2例骨水泥椎间盘渗漏，渗漏发生率为10%;传统徒手PVP组出现4例骨水泥渗漏（1例椎体椎旁渗漏，2例椎体椎间盘渗漏，1例椎管内渗漏），渗漏发生率为20%，骨水泥渗漏患者均无临床症状，两组间比较差异有统计学意义（P<0.05）。骨科机器人辅助PVP组与传统徒手组相比，穿刺位置更精确，但因定位时间长，手术时间明显延长，差异有统计学意义（P<0.05）。 3.讨论
PVP可明显缓解OVCFs产生的疼痛，避免了卧床保守治疗的并发症，显著降低死亡率，目前在OVCFs的治疗中已被广泛应用。美国近期的一项基于国家医保患者数据库的大样本（72693 例椎体压缩性骨折患者）回顾性研究提出，行PVP治疗的OVCFs患者的生存时间要显著长于非手术治疗的患者。
机器人辅助骨科手术的报道出现于20世纪90年代，随着计算机技术和精密机械自动控制技术的迅猛发展，升级换代的新型机器人已在自动化、精细化、智能化方面达到了全新的高度。自2002年引入国内后，因机器人辅助手术病例组的初始稳定性与传统手术组相比并没有明显优势，加之相关机械设备体积过大、价格昂贵等原因，其临床应用未得到普及，仅在少数医院开展。随着计算机辅助外科手术技术（computer-assisted surgery，CAS）的日益成熟与普及，国家对于医疗事业投入的增加，使更多的医院开始引入手术机器人设备并不断拓展其手术应用领域。经皮椎体成形术虽较常规开放手术操作简单，但其要求穿刺精度高，如穿刺失败，神经损伤严重可造成瘫痪风险，故引入高精度的手术机器人势在必行。
本次研究，我们观察到应用两种手术方法治疗骨质疏松性椎体压缩骨折均有较好的手术效果。应用机器人辅助穿刺可进一步提高穿刺精确度，有效降低穿刺损伤风险。经皮椎体成形术后常见并发症为骨水泥渗漏，本研究两组骨水泥渗漏率存在差异（P<0.05），考虑与穿刺精度与穿刺次数有关。骨科机器人辅助穿刺精确且基本一次穿刺成功，有效的避免了为准确穿刺，反复徒手调整的情况，减少了对椎体皮质及松质骨的破坏，对降低渗漏率也有积极意义。但骨科机器人辅助组在准备阶段时间较长，需要安装示踪器，电脑规划穿刺路径，机械臂固定准备。而传统徒手操作组，对于操作熟练的医师准备时间极短，虽穿刺精度无法与机器人相比，但通过经验调整穿刺角度与深度，手术效果也可基本满意。目前，对于手术机器人在骨质疏松性椎体压缩骨折的手术研究仍较少，但骨科手术机器人导航定位系统操作安全、准确，可有效避免医源性的穿刺损伤，减少了神经损伤、骨水泥渗漏的并发症发生率，疗效满意，随着技术的更新，操作系统的升级换代，手术时间的缩短也只是时间问题，因此，骨科手术机器人辅助椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折值得在临床应用和推广。
参考文献：
[1]丁悦，张嘉，岳华，袁凌青.骨质疏松性椎体压缩性骨折诊疗与管理专家共识[J].中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志，2018，11（05）：425-437.
[2] Barr J D， Jensen M E， Hirsch J A， et al. Position statement on percutaneous vertebral augmentation： a consensus statement developed by the Society of Interventional Radiology （SIR）， American Association of Neurological Surgeons （AANS） and the Congress of Neurological Surgeons （CNS）， American College of Radiology （ACR）， American Society of Neuroradiology （ASNR）， American Society of Spine Radiology （ASSR）， Canadian Interventional Radiology Association （CIRA）， and the Society of NeuroInterventional Surgery （SNIS）[J]. Journal of Vascular and Interventional Radiology， 2014， 25（2）： 171-181.
[3] Shiliang Han， Shuanglin Wan， Lei Ning， Yongjun Tong， Jianfeng Zhang， Shunwu Fan. Percutaneous vertebroplasty versus balloon kyphoplasty for treatment of osteoporotic vertebral compression fracture： a meta-analysis of randomised and non-randomised controlled trials[J]. International orthopaedics， 2011， 35（9）： 1349-1358.
[4] Lang Z， Tian W， Liu Y， et al. Minimally Invasive Pedicle Screw Fixation Using Intraoperative 3-dimensional Fluoroscopy-based Navigation （CAMISS Technique） for Hangman Fracture.[J]. Spine， 2016， 41（1）：39-45.
[5] Chen A T， Cohen D B， Skolasky R L. Impact of nonoperative treatment， vertebroplasty， and kyphoplasty on survival and morbidity after vertebral compression fracture in the medicare population[J]. The Journal of Bone & Joint Surgery， 2013， 95（19）： 1729-1736.
[6] 郭衛春， 黄文俊， 汪光晔. 计算机辅助导航技术在骨科中的应用进展[J]. 中国医药导报， 2016， 13（3）：55-59.
【关键词】骨质疏松;椎体压缩骨折;椎体成形术;骨科机器人;导航
经皮椎体成形术（percutaneous vertebroplasty，PVP）是目前治疗骨质疏松性椎体压缩骨折（osteoporotic vertebral compression fractures， OVCFs）常用的微创手术方式。已经大量文献证实，可显著缓解OVCFs后的疼痛，避免了传统卧床保守治疗的并发症，明显降低死亡率，给OVCFs的治疗带来了革命性变化。近年来，随着计算机技术的日益成熟，骨科手术机器人导航定位系统开始应用于临床，此系统通过对二维医学图像的重建和虚拟现实技术，使医生可多平面、直观的观察手术操作过程，再加上辅助定位和机械臂的精确操作，不仅提高了手术精度，而且提高了手术安全性。
本研究总结我院近两年应用骨科手术机器人导航定位系统辅助PVP治疗骨质疏松性椎体压缩骨折（OVCF）的病例，通过与徒手PVP治疗组进行对比，对其治疗效果进行观察研究。
1.材料和方法
1.1临床资料
选取2019年6月至2021年6月期间在大同市第三人民医院骨科接受骨科手术机器人辅助 PVP 、徒手PVP手术治疗的骨质疏松性椎体压缩骨折患者各20例资料。其中手术机器人辅助组男7例，女13例，年龄58-86岁，平均61.5岁;徒手穿刺组男6例，女14例，年龄60-85岁，平均63.4岁。 1.2入选与排除标准
入选标准：明确诊断的OVCFs患者;首次接受PVP手术，同一组手术医师操作，单侧手术入路;骨折椎体数1个;随访时间6个月以上。
排除标准：双侧手术入路患者;恶性肿瘤病史或其他代谢性骨病患者;出现手术并发症需要长期卧床者;骨折椎体数≥1个。
1.3手术材料
经皮椎体成形术系统，“天玑”骨科手术机器人导航定位系统，骨水泥为聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）。
1.4手术方法
两组患者均取俯卧位，腹部悬空。采用1%利多卡因局部麻醉，手术在C型臂X线机全程监视下进行。
徒手穿刺组：通过交叉克氏针C型臂定位穿刺部位，于穿刺部位局麻完成后，先用穿刺套件于椎体单侧椎弓根处穿刺达椎体，透视下穿刺时正位达椎弓根内侧缘，侧位达椎体后壁，拔除针芯，沿工作套管将空心钻缓慢钻入椎体，侧位至椎体前三分之一处，调配含钡聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥，通过骨水泥推注杆在“C”型臂X线机透视下，将骨水泥注入椎体，当骨水泥到達椎体后方或椎体外（椎间盘或椎旁静脉）时，停止注射，拔除工作套管，无菌敷料覆盖伤口，术毕。
骨科机器人辅助组：垂直水平面将定位器放置在伤椎上以上2个椎体棘突平面皮肤上，随即用C 型臂拍摄胸腰椎正侧位X 线并采集锥形束断层扫描定位图像（cone beam computed tomography，CBCT），通过骨科机器人分析数据，设定进针点，在机械臂引导下完成穿刺，骨水泥注入过程同徒手穿刺组。
1.5 术后处理
术后询问患者有无不适症状。返回病房后监测患者生命体征，密切观察生命体征变化、双下肢的运动感觉及大小便功能，术后1～2 天患者可下地活动，行早期康复锻炼。
1.6 观察指标
患者疼痛程度应用视觉疼痛模拟评分法（visual analogue scale，VAS）进行评估，VAS值介于0～10分，0分代表无痛，10分代表剧烈疼痛;椎体高度恢复情况;观察患者手术时间、骨水泥渗漏率等。
1.7统计学处理
采用SPSS22.0统计软件（SPSS公司，美国）进行统计学分析。计量资料以均数±标准差表示，两组比较采用配对t检验;计数资料比较采用卡方检验;p<0.05表示差异有统计学意义。
2.结果
2.1两组患者一般资料无差异。患者的年龄、性别构成比、体重、骨密度等均无差异（P>0.05）。
2.2术后数据：骨科机器人辅助PVP组和传统徒手PVP组患者治疗前、治疗后3天、3月以及6月的VAS疼痛评分进行检验，两组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。两组患者治疗前、治疗后3天、3月以及6月的椎体高度进行检验，两组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。骨科机器人辅助PVP组出现2例骨水泥椎间盘渗漏，渗漏发生率为10%;传统徒手PVP组出现4例骨水泥渗漏（1例椎体椎旁渗漏，2例椎体椎间盘渗漏，1例椎管内渗漏），渗漏发生率为20%，骨水泥渗漏患者均无临床症状，两组间比较差异有统计学意义（P<0.05）。骨科机器人辅助PVP组与传统徒手组相比，穿刺位置更精确，但因定位时间长，手术时间明显延长，差异有统计学意义（P<0.05）。 3.讨论
PVP可明显缓解OVCFs产生的疼痛，避免了卧床保守治疗的并发症，显著降低死亡率，目前在OVCFs的治疗中已被广泛应用。美国近期的一项基于国家医保患者数据库的大样本（72693 例椎体压缩性骨折患者）回顾性研究提出，行PVP治疗的OVCFs患者的生存时间要显著长于非手术治疗的患者。
机器人辅助骨科手术的报道出现于20世纪90年代，随着计算机技术和精密机械自动控制技术的迅猛发展，升级换代的新型机器人已在自动化、精细化、智能化方面达到了全新的高度。自2002年引入国内后，因机器人辅助手术病例组的初始稳定性与传统手术组相比并没有明显优势，加之相关机械设备体积过大、价格昂贵等原因，其临床应用未得到普及，仅在少数医院开展。随着计算机辅助外科手术技术（computer-assisted surgery，CAS）的日益成熟与普及，国家对于医疗事业投入的增加，使更多的医院开始引入手术机器人设备并不断拓展其手术应用领域。经皮椎体成形术虽较常规开放手术操作简单，但其要求穿刺精度高，如穿刺失败，神经损伤严重可造成瘫痪风险，故引入高精度的手术机器人势在必行。
本次研究，我们观察到应用两种手术方法治疗骨质疏松性椎体压缩骨折均有较好的手术效果。应用机器人辅助穿刺可进一步提高穿刺精确度，有效降低穿刺损伤风险。经皮椎体成形术后常见并发症为骨水泥渗漏，本研究两组骨水泥渗漏率存在差异（P<0.05），考虑与穿刺精度与穿刺次数有关。骨科机器人辅助穿刺精确且基本一次穿刺成功，有效的避免了为准确穿刺，反复徒手调整的情况，减少了对椎体皮质及松质骨的破坏，对降低渗漏率也有积极意义。但骨科机器人辅助组在准备阶段时间较长，需要安装示踪器，电脑规划穿刺路径，机械臂固定准备。而传统徒手操作组，对于操作熟练的医师准备时间极短，虽穿刺精度无法与机器人相比，但通过经验调整穿刺角度与深度，手术效果也可基本满意。目前，对于手术机器人在骨质疏松性椎体压缩骨折的手术研究仍较少，但骨科手术机器人导航定位系统操作安全、准确，可有效避免医源性的穿刺损伤，减少了神经损伤、骨水泥渗漏的并发症发生率，疗效满意，随着技术的更新，操作系统的升级换代，手术时间的缩短也只是时间问题，因此，骨科手术机器人辅助椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折值得在临床应用和推广。
参考文献：
[1]丁悦，张嘉，岳华，袁凌青.骨质疏松性椎体压缩性骨折诊疗与管理专家共识[J].中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志，2018，11（05）：425-437.
[2] Barr J D， Jensen M E， Hirsch J A， et al. Position statement on percutaneous vertebral augmentation： a consensus statement developed by the Society of Interventional Radiology （SIR）， American Association of Neurological Surgeons （AANS） and the Congress of Neurological Surgeons （CNS）， American College of Radiology （ACR）， American Society of Neuroradiology （ASNR）， American Society of Spine Radiology （ASSR）， Canadian Interventional Radiology Association （CIRA）， and the Society of NeuroInterventional Surgery （SNIS）[J]. Journal of Vascular and Interventional Radiology， 2014， 25（2）： 171-181.
[3] Shiliang Han， Shuanglin Wan， Lei Ning， Yongjun Tong， Jianfeng Zhang， Shunwu Fan. Percutaneous vertebroplasty versus balloon kyphoplasty for treatment of osteoporotic vertebral compression fracture： a meta-analysis of randomised and non-randomised controlled trials[J]. International orthopaedics， 2011， 35（9）： 1349-1358.
[4] Lang Z， Tian W， Liu Y， et al. Minimally Invasive Pedicle Screw Fixation Using Intraoperative 3-dimensional Fluoroscopy-based Navigation （CAMISS Technique） for Hangman Fracture.[J]. Spine， 2016， 41（1）：39-45.
[5] Chen A T， Cohen D B， Skolasky R L. Impact of nonoperative treatment， vertebroplasty， and kyphoplasty on survival and morbidity after vertebral compression fracture in the medicare population[J]. The Journal of Bone & Joint Surgery， 2013， 95（19）： 1729-1736.
[6] 郭衛春， 黄文俊， 汪光晔. 计算机辅助导航技术在骨科中的应用进展[J]. 中国医药导报， 2016， 13（3）：55-59.