机器人辅助导航下颈椎椎弓根螺钉置入技术的精准性与临床应用

针对颈椎椎弓根螺钉置入手术中解剖结构复杂、精度要求高的难题，德国慕尼黑工业大学团队采用3D导航混合手术室"Robotic Suite"（含CBCT、机械臂Cirq Arm等），通过机器人辅助导航技术完成C3-C7节段椎弓根螺钉置入，术后影像学验证显示螺钉位置满意，为颈椎不稳定损伤提供了高精度解决方案。

　　

颈椎椎弓根螺钉置入术一直是脊柱外科领域的"高危动作"。由于颈椎椎弓根直径仅约4-6毫米，周围密布着脊髓、神经根和椎动脉等重要结构，传统手术中螺钉误置率可达15%-30%。一旦发生偏差，轻则导致神经损伤，重则引发椎动脉破裂甚至脑卒中。更棘手的是，对于老年骨质疏松患者或AOSpine分型中的B2型损伤（牵张性损伤伴神经症状），常规侧块螺钉的生物力学稳定性往往不足。这些临床痛点催生了对精准置钉技术的迫切需求。

德国慕尼黑工业大学附属伊萨尔河右岸医院创伤外科（Klinikum rechts der Isar, Technische Universit?t München）的Dominik Marcel Haida团队在《Die Unfallchirurgie》发表研究，创新性地将"Robotic Suite"混合手术室系统应用于颈椎后路固定。该系统整合了Curve Navigation导航系统、Loop-X机器人CBCT和Cirq Arm机械臂，通过术前CT规划与术中3D影像实时融合，实现了亚毫米级精度的椎弓根螺钉置入。

关键技术包括：1）术前采用CT进行个体化螺钉路径规划；2）术中通过Mayfield头架固定后，使用机器人CBCT获取三维影像并与术前计划配准；3）机械臂自动定位至规划轨迹，辅助完成钻孔、Kirschner导针置入及螺钉植入；4）二次CBCT扫描验证螺钉位置。研究团队特别强调，图像融合阶段需通过解剖标志点匹配和触觉反馈双重验证，这是确保精度的核心环节。

【手术步骤优化】
针对C4-C7节段手术，研究团队展示了标准化流程：患者俯卧位下，先完成C5/C6前路减压融合术，9天后行后路C4-C7固定。机器人辅助下每枚螺钉置入平均耗时8分钟，显著低于传统透视引导方式。

【精度验证】
术后CT显示所有螺钉均位于椎弓根内，无椎动脉或脊髓侵犯病例。其中关键创新在于机械臂的"绿灯定位"系统——当机械臂到达目标位置时自动亮绿灯提示，配合碳纤维导向套筒的湿润处理，减少了操作干扰。

【临床结局】
85岁多发伤患者术后13天即可转至康复科，无需佩戴颈托。6周随访显示植骨融合良好，原右侧上肢肌力减退完全恢复，证实了该技术对高龄患者的适用性。

这项研究标志着颈椎手术进入"数字骨科"新阶段。其重要意义在于：1）通过多模态影像融合解决了颈椎解剖变异导致的定位难题；2）机器人辅助将螺钉位置误差控制在0.5mm以内，低于2mm的临床安全阈值；3）模块化系统可扩展应用于胸腰椎和骨盆手术。作者特别指出，该技术需要严格的手术团队培训，尤其是图像配准环节的质控。随着AI算法的引入，未来有望实现自动避让血管神经的智能路径规划，为复杂脊柱畸形矫正提供新工具。