腰椎滑脫癥是脊柱外科的常見疾病之一，保守治療效果不佳時應(yīng)考慮手術(shù)治療。經(jīng)椎間孔腰椎椎體間融合術(shù)(transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF)比后路腰椎椎體間融合術(shù)能更好地減少軟組織損傷、減少手術(shù)時間、降低神經(jīng)根和硬膜囊損傷的風(fēng)險(xiǎn)[1]，比前路腰椎椎體間融合術(shù)手術(shù)技術(shù)要求低，同時避免了腹腔臟器、血管、神經(jīng)損傷及逆行射精等風(fēng)險(xiǎn)[2]，一直被廣泛應(yīng)用。但是傳統(tǒng)開放TLIF存在廣泛的肌肉損傷，術(shù)后腰背肌肉的瘢痕愈合對短期或長期的臨床效果都有一定的不利影響[3]。

　　隨著微創(chuàng)手術(shù)器械、外科導(dǎo)航手術(shù)系統(tǒng)、手術(shù)機(jī)器人等設(shè)備的發(fā)展和醫(yī)師手術(shù)技術(shù)的提高，目前已經(jīng)可以使用機(jī)器人引導(dǎo)下微創(chuàng)的精準(zhǔn)外科手術(shù)治療腰椎滑脫癥。我們回顧性分析2015年7月至2016年4月采用機(jī)器人引導(dǎo)下微創(chuàng)TLIF和傳統(tǒng)開放TLIF治療的41例腰椎滑脫癥的臨床資料和治療效果，現(xiàn)報(bào)告如下。

　　1 資料與方法

　　一、一般資料

　　納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)單節(jié)段Meyerding Ⅰ、Ⅱ度腰椎滑脫；(2)腰痛或下肢疼痛持續(xù)超過6個月，疼痛視覺模擬評分(visual analog scale，VAS)>5分；(3)經(jīng)系統(tǒng)的規(guī)范化保守治療無效。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)既往曾行腰椎手術(shù)者；(2)腰椎感染、腫瘤、相鄰節(jié)段不穩(wěn)定者；(3)伴有脊柱側(cè)凸者。共41例患者符合納入排除標(biāo)準(zhǔn)，其中機(jī)器人微創(chuàng)組16例，男性1例，女性15例，年齡35～68歲，平均52.5歲；L4～5節(jié)段滑脫10例，L5～S1節(jié)段滑脫6例，伴有峽部裂5例；臨床表現(xiàn)為腰痛4例，腰痛伴下肢疼痛麻木12例；根據(jù)Meyerding分度標(biāo)準(zhǔn)[4]，Ⅰ度滑脫9例，Ⅱ度滑脫7例。開放手術(shù)組25例，男性6例，女性19例，年齡39～72歲，平均54.1歲；L4～5節(jié)段滑脫15例，L5～S1節(jié)段滑脫10例，伴有峽部裂9例；臨床表現(xiàn)為腰痛7例，腰痛伴下肢疼痛麻木18例；Ⅰ度滑脫14例，Ⅱ度滑脫11例。

　　二、手術(shù)設(shè)備

　　"天璣"外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)(TiRobot，國械注準(zhǔn)：20163542280)由機(jī)器人手術(shù)規(guī)劃、操作平臺、紅外定位相機(jī)和6自由度機(jī)械臂組成(圖1)。計(jì)算機(jī)手術(shù)規(guī)劃平臺利用術(shù)中數(shù)字影像學(xué)資料進(jìn)行三維重建，便于術(shù)者確定椎弓根螺釘?shù)娜朦c(diǎn)、方向、螺釘長度、直徑及減壓部位，進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃與手術(shù)模擬。紅外定位相機(jī)和6自由度機(jī)械臂之間通過視覺攝像頭完成空間影射，實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像空間和機(jī)械臂操作空間的坐標(biāo)統(tǒng)一。術(shù)中可通過機(jī)器人手術(shù)操作平臺控制6自由度機(jī)械臂進(jìn)行術(shù)中定位和操作。

　　三、手術(shù)方法

　　機(jī)器人引導(dǎo)下手術(shù)：患者全身麻醉后取俯臥位，C形臂X線透視確定滑脫椎體的上一節(jié)椎體的棘突及滑脫節(jié)段的椎弓根位置，并作體表標(biāo)記。在棘突上方做縱行小切口，將示蹤器固定在滑脫椎上一節(jié)椎體的棘突，C形臂X線機(jī)自動連續(xù)旋轉(zhuǎn)190°，將數(shù)字圖像傳送至手術(shù)機(jī)器人的手術(shù)規(guī)劃、操作平臺，對圖像進(jìn)行三維重建，確定椎弓根螺釘入點(diǎn)、方向、直徑和長度，確定各椎弓根螺釘通道相應(yīng)體表位置，并做橫切口切開皮膚、皮下組織和深筋膜，縱行經(jīng)肌肉間隙鈍性分離至關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)。操作機(jī)器人確定椎弓根螺釘?shù)耐ǖ?，置入?dǎo)針。操作機(jī)器人確定癥狀嚴(yán)重側(cè)椎間盤的位置并放置導(dǎo)針，分離多裂肌間隙至關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)，沿導(dǎo)針放置逐級擴(kuò)張?zhí)淄?，放置MAST Quadrant通道。切除滑脫椎的部分椎板、黃韌帶、下關(guān)節(jié)突和下一椎體的上關(guān)節(jié)突。在機(jī)器人手術(shù)規(guī)劃、操作平臺上確定需要減壓的部位，在機(jī)器人引導(dǎo)下到達(dá)需要減壓的狹窄部位，用椎板咬骨鉗咬除狹窄部位的增生組織，行神經(jīng)根管潛行減壓，對側(cè)有下肢癥狀者潛行減壓至對側(cè)椎管。切除椎間盤，刮除軟骨終板，沖洗后在椎體間植骨，然后植入椎體間融合器(內(nèi)填充自體骨)。沿導(dǎo)針置入椎弓根螺釘，提拉椎體復(fù)位，探查確認(rèn)出口神經(jīng)根和行走神經(jīng)根松弛、無壓迫后放置引流管，逐層縫合切口，用皮膚粘連帶粘合皮膚。

　　傳統(tǒng)開放手術(shù)：患者全身麻醉后取俯臥位，在滑脫節(jié)段腰后正中切口，采用電刀沿棘突切開椎旁肌，采用Cobb骨膜剝離器將椎旁肌鈍性剝開，雙極電凝止血后剪斷旋轉(zhuǎn)肌，顯露至小關(guān)節(jié)外側(cè)緣，根據(jù)副突等解剖標(biāo)志確定椎弓根螺釘入點(diǎn)并用開路器做出椎弓根螺釘通道，置入標(biāo)志針，透視位置準(zhǔn)確后取出標(biāo)志針并置入椎弓根螺釘。切除上位椎體的下半椎板和一側(cè)下關(guān)節(jié)突、下位椎體的相應(yīng)上關(guān)節(jié)突，切除椎間盤，刮除軟骨終板，椎體間植骨，植入椎體間融合器。安裝連接棒，提拉椎體復(fù)位，潛行減壓椎板下方和神經(jīng)根管，探查雙側(cè)出口神經(jīng)根和行走神經(jīng)根松弛、無壓迫后放置引流管，逐層縫合切口。

　　四、觀察指標(biāo)

　　記錄兩組患者的手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)中透視時間、術(shù)后引流量、住院時間和并發(fā)癥情況；記錄術(shù)前、術(shù)后3 d，術(shù)后3個月及末次隨訪時的腰痛VAS，評價患者疼痛情況；記錄術(shù)前和末次隨訪時Oswestry功能障礙指數(shù)(Oswestry Disability Index，ODI)評價功能恢復(fù)情況。根據(jù)Macnab標(biāo)準(zhǔn)[5]評價臨床療效。

　　在術(shù)前、術(shù)后3 d、術(shù)后3個月和末次隨訪時拍攝腰椎X線片，測量融合節(jié)段椎間隙高度、滑脫率、滑脫節(jié)段前凸角和腰椎前凸角，腰椎滑脫率采用Taillard指數(shù)[6]計(jì)算；術(shù)后3 d拍攝腰椎CT評估置入椎弓根螺釘?shù)臏?zhǔn)確性[7]，通過MRI檢查評價椎旁肌肉萎縮情況。

　　五、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

　　采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料以&plusmn;s表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

　　2 結(jié)     果

　　一、手術(shù)結(jié)果

　　兩組患者的性別、年齡、滑脫節(jié)段和滑脫程度、術(shù)前VAS和ODI差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2＝0～2.171，P值均>0.05)(表1)。    與開放手術(shù)組相比，機(jī)器人微創(chuàng)組的手術(shù)時間和術(shù)中射線暴露時間均較長，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t＝6.125、15.168，P值均<0.01)；機(jī)器人微創(chuàng)組的術(shù)中出血量和術(shù)后引流量均較少，住院時間、疼痛緩解時間、自主翻身時間、自主下床活動時間均較短，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t＝4.587～13.153，P值均<0.01)(表2)。    機(jī)器人微創(chuàng)組置入64枚椎弓根螺釘，0級61枚，1級3枚；開放手術(shù)組置入100枚螺釘，0級85枚，1級15枚。兩組0級螺釘比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2＝4.247，P＝0.039)，機(jī)器人微創(chuàng)組的置釘準(zhǔn)確性高于開放手術(shù)組。

　　二、影像學(xué)結(jié)果

　　與術(shù)前相比，機(jī)器人微創(chuàng)組和開放手術(shù)組末次隨訪時椎間隙高度、腰椎前凸角、滑脫節(jié)段前凸角均增大(t＝4.128～16.738，P值均<0.01)，滑脫率減小(t＝11.410、18.504，P值均<0.01)，但是兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t＝0.106～1.227，P值均>0.05)(表3)。與術(shù)前相比，術(shù)后機(jī)器人微創(chuàng)組患者的椎旁肌無明顯萎縮，而開放手術(shù)組患者的椎旁肌出現(xiàn)了明顯萎縮。

　　三、隨訪結(jié)果

　　隨訪截至2016年7月，41例患者均獲得隨訪，隨訪時間3～12個月，平均8個月。與開放手術(shù)組相比，機(jī)器人微創(chuàng)組患者術(shù)后3 d、3個月和末次隨訪時VAS均較低，僅術(shù)后3 d時差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t＝2.762，P＝0.006)(表4)。與術(shù)前相比，兩組患者術(shù)后3 d、3個月和末次隨訪時VAS均降低(t＝7.193～16.765，P值均<0.01)；兩組患者末次隨訪時ODI均降低(t＝12.215、14.036，P值均<0.01)。    根據(jù)Macnab評價標(biāo)準(zhǔn)，末次隨訪時機(jī)器人微創(chuàng)組：優(yōu)10例，良5例，可1例，優(yōu)良率為93.8%(15/16)；開放手術(shù)組：優(yōu)16例，良6例，可3例，優(yōu)良率為88%(22/25)。兩組間療效差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2＝0.366，P＝0.545)。

　　四、并發(fā)癥

　　兩組患者均未出現(xiàn)感染、硬膜損傷、腦脊液漏、螺釘松動等并發(fā)癥，機(jī)器人微創(chuàng)組有1例患者出現(xiàn)一過性足背外側(cè)麻木，經(jīng)對癥營養(yǎng)神經(jīng)治療，術(shù)后3個月麻木消失。

　　3 討    論

　　一、手術(shù)機(jī)器人

　　機(jī)器人有抗疲勞、精確度高的優(yōu)勢，在普外科、神經(jīng)外科、心外科、泌尿外科和骨科中的應(yīng)用逐漸增加，取得了良好的臨床效果[8,9]。骨科應(yīng)用的包括以色列Renaissance機(jī)器人引導(dǎo)系統(tǒng)、美國達(dá)芬奇機(jī)器人系統(tǒng)等。Renaissance機(jī)器人是Mazor技術(shù)公司在其第一代SpineAssist機(jī)器人基礎(chǔ)上發(fā)展而來，其優(yōu)點(diǎn)是和影像學(xué)資料相結(jié)合，指導(dǎo)術(shù)中操作；缺點(diǎn)是獲取術(shù)前CT時的體位和術(shù)中體位可能不一致，不同骨性結(jié)構(gòu)的相對位置會發(fā)生變化，導(dǎo)致誤差增加。達(dá)芬奇機(jī)器人是和內(nèi)窺鏡結(jié)合的手術(shù)控制系統(tǒng)，可以進(jìn)行精細(xì)、安全的操作，但不能和影像相結(jié)合，故在骨科應(yīng)用相對較少，主要應(yīng)用于腰椎前路融合術(shù)中神經(jīng)和血管的分離及脊柱感染的清理[10,11]。

　　本研究中使用的"天璣"外科手術(shù)機(jī)器人(TiRobot)由北京積水潭醫(yī)院、北京航空航天大學(xué)、北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司等單位聯(lián)合研發(fā)，突破了多模圖像配準(zhǔn)、機(jī)器人控制、患者實(shí)時跟蹤和路徑補(bǔ)償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，在骨科機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先水平。該機(jī)器人系統(tǒng)的優(yōu)勢是利用術(shù)中的三維影像進(jìn)行合理的手術(shù)規(guī)劃并實(shí)時精確定位，引導(dǎo)準(zhǔn)確置入椎弓根螺釘，輔助進(jìn)行精確的椎管減壓，已成功應(yīng)用于高難度的上頸椎手術(shù)[12,13]。

　　機(jī)器人系統(tǒng)引導(dǎo)下可以一次性準(zhǔn)確置入螺釘，避免椎弓根螺釘誤置導(dǎo)致的神經(jīng)、硬膜等組織損傷，同時避免螺釘改道造成的螺釘拔出力降低。本組病例中TiRobot機(jī)器人引導(dǎo)下置入0級椎弓根螺釘?shù)谋嚷蕿?6.8%，顯著高于開放組徒手置釘?shù)?5%；也高于文獻(xiàn)報(bào)道SpineAssist機(jī)器人置釘?shù)?9.3%[14]。因術(shù)中俯臥位呼吸運(yùn)動會引起椎體的明顯位移，在下胸椎和腰椎尤為明顯[15]，導(dǎo)致機(jī)器人的操作誤差增加。TiRobot可實(shí)時測定機(jī)械臂的誤差，如果誤差較大時可短暫中斷呼吸機(jī)避免呼吸運(yùn)動的影響，待誤差變小機(jī)器人確定準(zhǔn)確位置后再開啟呼吸機(jī)。

　　二、微創(chuàng)TLIF手術(shù)

　　傳統(tǒng)開放TLIF手術(shù)在顯露過程中將椎旁肌從棘突、椎板上剝離，向外側(cè)顯露至小關(guān)節(jié)外側(cè)，置釘、減壓時需用拉鉤將椎旁肌向兩側(cè)強(qiáng)力拉開，肌肉損傷較重，術(shù)后疼痛較顯著。微創(chuàng)TLIF手術(shù)利用微創(chuàng)撐開器進(jìn)行肌肉間隙的分離、顯露，在治療腰椎滑脫癥上有術(shù)中出血少、術(shù)后疼痛輕等優(yōu)點(diǎn)[16]。但常規(guī)微創(chuàng)TLIF手術(shù)也需要顯露解剖標(biāo)志以便進(jìn)行準(zhǔn)確的椎弓根螺釘置入和減壓，對肌肉組織還有一定損傷。機(jī)器人引導(dǎo)下微創(chuàng)TLIF手術(shù)利用機(jī)器人根據(jù)術(shù)中影像學(xué)資料準(zhǔn)確定位的特點(diǎn)，不需顯露解剖標(biāo)志就可以確定椎弓根螺釘入點(diǎn)、方向、直徑和長度，減少對肌肉軟組織的損傷；同時可以確定最長、最粗的椎弓根螺釘通道，使得置入的螺釘有最大的抗拔出力，防止滑脫復(fù)位過程中椎弓根螺釘松動、拔出。

　　多裂肌主要參與背伸運(yùn)動、維持脊柱腰段前凸，是脊柱動力性穩(wěn)定的重要因素，其功能受到損害之后是其他肌群無法代替的[17]。機(jī)器人引導(dǎo)下微創(chuàng)TLIF手術(shù)增加對多裂肌的保護(hù)，減少了對脊柱穩(wěn)定性的干擾，降低鄰近節(jié)段退變的發(fā)生率，也為術(shù)后早期活動創(chuàng)造條件[18]。機(jī)器人微創(chuàng)組患者的術(shù)中出血量和術(shù)后引流量均顯著少于開放手術(shù)組，術(shù)后MRI顯示機(jī)器人微創(chuàng)組患者的椎旁肌和術(shù)前相比無明顯萎縮，而開放手術(shù)組患者的椎旁肌則出現(xiàn)較明顯的萎縮。機(jī)器人微創(chuàng)組和開放手術(shù)組的術(shù)后腰痛、ODI均較術(shù)前改善，但是在術(shù)后3 d機(jī)器人微創(chuàng)組的腰痛VAS評分顯著低于開放手術(shù)組，疼痛緩解時間、自主翻身時間、自主下床活動時間也顯著少于開放手術(shù)組，體現(xiàn)了機(jī)器人引導(dǎo)下微創(chuàng)TLIF手術(shù)創(chuàng)傷小、患者疼痛輕、恢復(fù)快的特點(diǎn)。

　　三、機(jī)器人手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線

　　有研究結(jié)果顯示，采用達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)行10例手術(shù)以后，團(tuán)隊(duì)配合更默契，操作空間創(chuàng)建、機(jī)械臂與患者對接入位時間縮短[19]。本組機(jī)器人引導(dǎo)下微創(chuàng)TLIF手術(shù)治療腰椎滑脫癥病例中，前10例手術(shù)的手術(shù)時間和術(shù)中透視時間下降較快，在完成第10例手術(shù)后，手術(shù)時間和術(shù)中透視時間逐漸趨于穩(wěn)定。因此，通過10例手術(shù)可以完成學(xué)習(xí)曲線。因?yàn)闄C(jī)器人引導(dǎo)下手術(shù)不需要直視下的解剖標(biāo)志，比普通微創(chuàng)手術(shù)的學(xué)習(xí)曲線短，因此機(jī)器人在微創(chuàng)手術(shù)中更有價值。

　　本研究中的機(jī)器人引導(dǎo)下微創(chuàng)TLIF手術(shù)病例是我們最早期的病例，隨著機(jī)器人在實(shí)踐中的不斷改進(jìn)和醫(yī)師操作技術(shù)的熟練，機(jī)器人引導(dǎo)下微創(chuàng)TLIF手術(shù)的手術(shù)時間可能和傳統(tǒng)的開放手術(shù)一樣，甚至更短。機(jī)器人在脊柱外科的應(yīng)用將不斷增加，成為脊柱外科手術(shù)現(xiàn)有技術(shù)的有力補(bǔ)充，在提高手術(shù)精準(zhǔn)度、減少手術(shù)失誤、培養(yǎng)臨床醫(yī)師等方面發(fā)揮重要作用。