空间“十”字配准脊柱手术机器人导航方法

背景:现有用于椎弓根置入的脊柱手术机器人都要依赖计算机辅助导航系统进行定位和姿态控制,这样计算机辅助导航系统的不足在它们身上都会有体现。包含计算机辅助导航系统的手术机器人,不仅构成复杂,椎弓根置入的精度也难以进一步提高。目的:探索空间"十"字配准导航方法,控制自主研制的脊柱手术机器人进行更为精准、高效和安全的椎弓根置入。方法:将依据CT测量值设置的机器手的2枚导针置于两椎弓根中心轴线置入点上并通过X射线正侧位透视确定。令X射线设备的中心投照线先后与2枚导针的中心轴线重合,再从椎弓根轴位进行投照,使体外与体内"十"字配准,定位椎弓根峡部中心点(以下简称中心点)。依据"两点定一线"的原理,使导针通过两椎弓中心轴线置入点和椎弓根峡部中心点,脊柱导航手术机器人即可沿椎弓根中心轴线准确置入。依据规划置入点和置入线相应偏离两椎弓中心轴线置入点的距离和椎弓根中心轴线的角度,完成上述两点的确定或定位后,重新设置两导针中心轴线针尖水平之间的距离及夹角,同样"十"字配准后即可按规划路径准确置入。结果与结论:"十字配准、两点一线"的导航原理可引导脊柱手术机器人沿椎弓根中心轴线或规划路径准确置入,从而为脊柱手术机器人确定了新的、更为准确高效的导航方法。     

空间“十”字配准脊柱手术机器人导航方法

背景：现有用于椎弓根置入的脊柱手术机器人都要依赖计算机辅助导航系统进行定位和姿态控制,这样计算机辅助导航系统的不足在它们身上都会有体现。包含计算机辅助导航系统的手术机器人,不仅构成复杂,椎弓根置入的精度也难以进一步提高。目的：探索空间＂十＂字配准导航方法,控制自主研制的脊柱手术机器人进行更为精准、高效和安全的椎弓根置入。方法：将依据CT测量值设置的机器手的2枚导针置于两椎弓根中心轴线置入点上并通过X射线正侧位透视确定。令X射线设备的中心投照线先后与2枚导针的中心轴线重合,再从椎弓根轴位进行投照,使体外与体内＂十＂字配准,定位椎弓根峡部中心点（以下简称中心点）。依据＂两点定一线＂的原理,使导针通过两椎弓中心轴线置入点和椎弓根峡部中心点,脊柱导航手术机器人即可沿椎弓根中心轴线准确置入。依据规划置入点和置入线相应偏离两椎弓中心轴线置入点的距离和椎弓根中心轴线的角度,完成上述两点的确定或定位后,重新设置两导针中心轴线针尖水平之间的距离及夹角,同样＂十＂字配准后即可按规划路径准确置入。结果与结论：＂十字配准、两点一线＂的导航原理可引导脊柱手术机器人沿椎弓根中心轴线或规划路径准确置入,从而为脊柱手术机器人确定了新的、更为准确高效的导航方法。     

国产"天玑"骨科机器人辅助微创椎弓根钉置入的新技术报道

目的介绍一种基于"天玑"骨科机器人辅助椎弓根置入新技术,评价其安全性及有效性。方法以1例48岁男性外伤致椎体压缩骨折(L2)为例,介绍一种基于术中三维扫描定位的"天玑"骨科机器人辅助"精准"椎弓根钉置入手术。主要包括4个步骤:①患者手术台上俯卧位,采用C型臂X线机环形扫描采集数据;②机器人操作平台规划椎弓根螺钉(利用采集椎体三维数据信息,在操作平台上进行模拟椎弓根钉置入位置、角度及方向);③椎弓根导针置入并验证(按照手术中规划进行椎弓根导针置入、术中X线透视,确认导针进针点及方向);④椎弓根螺钉置入(椎弓根导针位置满意后将椎弓根螺钉依次置入,并最后验证),对手术时间、出血量、术中透视次数、手术并发症进行记录,并对术后影像检查X线透视及CT结果进行分析。结果本次手术共耗时160 min,术中进行1次C型臂X线机环扫、9次X线透视;出血量约为20 ml,无任何手术并发症;术后第2天可以下地行走;术后X线检查及CT提示:椎弓根螺钉置入位置满意。结论国产"天玑"骨科机器人辅助脊柱椎弓根钉置入是一种新的精准、微创的手术方案。     

脊柱导航手术机器人寰枢椎椎弓根的双置入方法

背景:寰枢椎椎弓根内固定具有良好的生物力学效果,但因其椎弓根容积小、个体差异大,与脊髓、椎动脉及神经根等组织毗邻等原因使这一内固定技术的推广应用受到限制,寰枢椎椎弓根置入精度有待进一步提高。目的:探索自主研制的脊柱导航手术机器人进行寰枢椎椎弓根双置入的原理,以建立一种精度更高、更为安全且简便易行的新方法。方法:置入前在头尾侧等分椎弓根的寰枢椎CT剖面图像上,于正中矢状线两侧、椎骨后部弧形骨线上各选取一点,其联线构成一条横线;位于该横线与切过寰枢椎后部最远点的水平线间的正中矢状线构成一条竖线,这样就在寰枢椎椎骨上即体内设置了一条长度已知且相互垂直的横线与竖线。术中在双置入机器手两定位杆尖端间和线配准器上各设定一条相互垂直的横线和竖线,即体外横线和竖线,其长度分别与体内横线和竖线相等。通过X射线侧位透视,将体内和体外的横线与竖线配准,并使两定位杆的尖端紧压寰椎后弓骨面,从而确定寰枢椎椎骨的正中矢状面、冠状面及水平面。设定双置入机器手两导针中心轴线间的距离与左右两置入点间的距离相等,且其中心轴线与正中面的夹角与术前测量的椎弓根中心轴线与正中矢状线的夹角相等,实时动态监测下,脊柱导航手术机器人沿椎弓根中心轴线准确双侧置入。结果与结论:应用脊柱导航手术机器人行寰枢椎椎弓根双置入,当体内、外的横线及竖线配准及双置入机器手两定位杆的尖端紧密接触弧形骨面时,两导针的尖端只能落在左右椎弓根的置入点上。实时动态监测下,可保证沿寰枢椎左右椎弓根中心轴线准确双置入。     

脊柱导航手术机器人寰枢椎椎弓根的双置入方法

背景：寰枢椎椎弓根内固定具有良好的生物力学效果,但凶其椎弓根容积小、个体差异大,与脊髓、椎动脉及神经根等组织毗邻等原因使这一内固定技术的推广应用受到限制,寰枢椎椎弓根置入精度有待进一步提高。目的：探索自主研制的脊柱导航手术机器人进行寰枢椎椎弓根双置入的原理,以建立一种精度更高、更为安全且简便易行的新方法。方法：置入前在头尾侧等分椎弓根的寰枢椎CT剖面图像上,于正中矢状线两侧、椎骨后部弧形骨线l各选取一点,其联线构成一条横线：位于该横线与切过寰枢椎后部最远点的水平线间的正中矢状线构成一条竖线,这样就在寰枢椎椎骨上即体内设置了一条长度已知且相互垂直的横线与竖线。术中在双置入机器手两定位杆尖端间和线配准器上各设定一条相互垂直的横线和竖线,即体外横线和竖线,其长度分别与体内横线和竖线相等。通过X射线侧位透视,将体内和体外的横线与竖线配准,并使两定位杆的尖端紧压寰椎后弓骨面,从而确定寰枢椎椎骨的正中矢状面、冠状面及水平面。设定双黄入机器手两导针中心轴线间的距离与左右两置入点问的距离相等,且其中心轴线与正中面的夹角与术前测量的椎弓根中心轴线与正中矢状线的必角相等,实时动态监测下,脊柱导航手术机器人沿椎弓根中心轴线准确双侧置入。结果与结论：应用脊柱导航手术机器人行寰枢椎椎弓根双置入,当体内、外的横线及竖线配准及双置入机器手两定位杆的尖端紧密接触弧形骨面时,两导针的尖端只能落在左右椎弓根的置入点上。实时动态监测下,可保证沿寰枢椎左右椎弓根中一山轴线准确双臂入。     

三维虚拟图像导航技术在脊柱椎弓根螺钉固定中的应用

背景:近年来经椎弓根螺钉固定技术显著提高了脊柱固定强度和融合效率,但是椎弓根螺钉置入位置不佳可能损害脊髓和神经引起严重并发症.目的:评估置入前CT扫描二维虚拟图像导航技术在脊柱椎弓根螺钉固定中的应用价值.设计、时间及地点:前瞻件、随机对照观察,于2006-01/2008-12在中国医学科学院北京协和医院骨科完成.对象:纳入因脊柱疾病行椎弓根螺钉固定的患者95例,导航组45例,常规组50例.方法:将95例患者按随机数字表法分为2组,导航组术中在计算机导航技术辅助下置入椎弓根螺钉,常规组采用传统的解剖标志法结合术中透视定位置入椎弓根螺钉.主要观察指标:比较2组间螺钉钉道准备时间、螺钉位置优良率及螺钉置入后并发症的发生率.结果:导航组中36例患者共置入椎弓根螺钉206枚,优良率96.1%:有9例患者因故未能行导航.常舰组50例患者共置入椎弓根螺钉285枚,优良率100.0%,无位置差的螺钉.2组患者的螺钉位置优良率差异无显著性意义(P>0.05).导航组的钉道准备时间显著长于常规组[(360±22),(56±8)s,P<0.01].2组患者螺钉置入后均无并发症发生.结论:与传统解剖标志定位法相比,应用置入前CT扫描三维虚拟图像导航技术置入椎弓根螺钉的精度无明显差异,且延长了手术时间,其在脊柱椎弓根螺钉固定中的应用价值有限.     

新型椎弓根镙钉植入定位引导系统的应用☆

背景:根据脊柱解剖特点,基于三维重建图像测量的数据,设计出新型脊柱外科椎弓根镙钉定位引导系统并成功申报国家发明专利(专利号:ZL 201010123475.1). 目的:初步评估一种椎弓根镙钉植入定位引导系统在椎弓根镙钉植入过程中的作用. 方法:选取人体脊柱标本6例,随机分为红外导航引导置钉组和定位引导系统引导置钉组.术前CT测量使用螺旋CT机2 mm厚加密扫描,对脊柱标本进行CT扫描和三维重建.根据重建模型测算各解剖标志点的参数,镙钉植入准确度分级采用Gertzbein和Robbins提出的2 mm标准. 结果与结论:红外导航引导置钉组共植入48枚椎弓根镙钉,其中Ⅰ级镙钉为41枚,Ⅱ级为5枚,Ⅳ级为2枚,优良率为96%.定位引导系统引导置钉组共植入48枚椎弓根镙钉,其中Ⅰ级镙钉为39枚,Ⅱ级为5枚,Ⅲ级为4枚,优良率为92%.两组镙钉植入准确性比较,差异无显著性意义(P >0.05).说明新型脊柱外科定位引导系统引导置钉标本研究结果接近红外导航系统引导置钉.     

新型椎弓根镙钉植入定位引导系统的应用

背景：根据脊柱解剖特点,基于三维重建图像测量的数据,设计出新型脊柱外科椎弓根镙钉定位引导系统并成功申报国家发明专利（专利号：ZL201010123475.1）。目的：初步评估一种椎弓根镙钉植入定位引导系统在椎弓根镙钉植入过程中的作用。方法：选取人体脊柱标本6例,随机分为红外导航引导置钉组和定位引导系统引导置钉组。术前CT测量使用螺旋CT机2mm厚加密扫描,对脊柱标本进行CT扫描和三维重建。根据重建模型测算各解剖标志点的参数,镙钉植入准确度分级采用Gertzbein和Robbins提出的2mm标准。结果与结论：红外导航引导置钉组共植入48枚椎弓根镙钉,其中Ⅰ级镙钉为41枚,Ⅱ级为5枚,Ⅳ级为2枚,优良率为96%。定位引导系统引导置钉组共植入48枚椎弓根镙钉,其中Ⅰ级镙钉为39枚,Ⅱ级为5枚,Ⅲ级为4枚,优良率为92%。两组镙钉植入准确性比较,差异无显著性意义（P〉0.05）。说明新型脊柱外科定位引导系统引导置钉标本研究结果接近红外导航系统引导置钉。     

个体化改良Abumi椎弓根螺钉置入技术在下颈椎的应用效果

目的 探讨个体化改良Abumi椎弓根螺钉置入技术在下颈椎临床应用的效果.方法 对9例须行下颈椎后路椎弓根固定术的患者,术前行薄层三维CT检查,并对图像进行分析、测量,确定手术椎体椎弓根进钉的投影点及角度;采用改良的Abumi椎弓根螺钉置入技术置入颈椎椎弓根螺钉;术后再行三维CT扫描,观察每个椎体椎弓根螺钉置入的准确性.结果 9例患者下颈椎共置入48枚椎弓根螺钉;术后CT复查优37枚,良6枚,差5枚,成功率89.6％,无并发症发生.结论 利用个体化改良Abumi椎弓根螺钉置入技术在下颈椎徒手置入颈椎椎弓根螺钉安全、可靠,适合于在临床推广应用.     

CT引导下经皮椎弓根置管定位术的探讨

目的 探讨CT引导下经皮椎弓根置管定位术。方法 23例患者，男16例，女7例，均采用CT引导下经皮椎弓根置管定位术置入椎弓根钉共92颗。结果 术中患者无身体不适，术后无并发症发生，术后CT扫描证实置钉优良率达100%。结论 CT引导下经皮椎弓根置定位术有效解决了椎弓根钉置入的准确性这一难题。