2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術治療腰椎間盤突出癥的臨床療效

摘 要 目的：分析2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術治療腰椎間盤突出癥的臨床療效。方法：回顧性分析2020年1月—2022年12月西安大興醫院收治的82例腰椎間盤突出癥患者的臨床資料，按照手術方法不同分為對照組（40例）和觀察組（42例），對照組采用常規腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術治療，觀察組采用2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術治療。對比兩組手術情況、疼痛程度、腰椎功能、腰椎穩定性及術后并發癥發生情況。結果：觀察組手術指標優于對照組。兩組術后3個月疼痛程度評分均低于術前1 d，但兩組間疼痛程度評分比較差異無統計學意義。兩組術后3個月腰椎功能評分均低于術前1 d，且觀察組術后3個月腰椎功能評分低于對照組。兩組術后3個月腰椎穩定性優于術前1 d，但兩組間腰椎穩定性比較差異無統計學意義。觀察組并發癥發生率低于對照組。結論：2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術治療腰椎間盤突出癥可恢復患者腰椎功能，增加腰椎穩定性，值得臨床推廣應用。

關鍵詞 2D透視引導機器人；腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術；腰椎間盤突出癥；腰椎功能；腰椎穩定性

中圖分類號 R681.5 文獻標識碼 A 文章編號 2096-7721（2024）05-0796-07

Clinical efficacy of 2D fluoroscopy-guided robot-assisted lumbar discectomy with interbody fusion and internal fixation for lumbar disc protrusion

ZHAO Xiaoyu1， LUO Tingyu1， DING Haobin1， LIU Hua2

（1. Department of Equipment; 2. No.3 Department of Orthopaedics， Xi’an Daxing Hospital， Xi’an 710082， China）

Abstract Objective： To analyze the clinical efficacy of 2D fluoroscopy-guided robot-assisted lumbar discectomy with interbody fusion and internal fixation for lumbar disc protrusion. Methods： Clinical data of 82 patients with lumbar disc protrusion who were admitted to Xi’an Daxing Hospital from January 2020 to December 2022 were retrospectively analyzed. They were divided into the control group （n=40） and the observation group （n=42） according to the different surgical methods. The control group was treated with conventional lumbar discectomy combining with interbody fusion and internal fixation， and the observation group was given 2D fluoroscopy-guided robot-assisted lumbar discectomy with interbody fusion and internal fixation. Surgical conditions， pain level， function of lumbar vertebrae， stability of lumbar vertebrae， and postoperative complications were compared between the two groups of patients. Results： The surgical indicators of patients in the observation group were better than those in the control group. The pain scores of patients in the two groups 3 months after surgery were lower than those 1 d before surgery， but the difference in pain scores of the two groups was not statistically significant. The scores on the function of lumbar vertebrae 3 months after surgery in the two groups were lower than those 1 d before surgery， and it was lower in the observation group than that in the control group 3 months after surgery. The stability of lumbar vertebrae at 3 months after surgery was better than that 1 d before surgery in the two groups， but the difference in the stability of lumbar vertebrae in the two groups 3 months after surgery was not statistically significant. The complication rate of the observation group was lower than that of the control group. Conclusion： 2D fluoroscopy-guided robot-assisted lumbar discectomy with interbody fusion and internal fixation for lumbar disc protrusion can restore patients’ function of lumbar vertebrae and improve the stability of lumbar vertebrae， which is worthy of clinical promotion and application.

Key words 2D Fluoroscopy-guided Robot; Lumbar Disc Removal with Interbody Fusion and Internal Fixation; Lumbar Disc Protrusion; Function of Lumbar Vertebrae; Stability of Lumbar Vertebrae

近年來，隨著人們生活方式的改變，腰椎間盤突出癥發病率逐年上升，且呈年輕化，嚴重影響患者的身心健康及生活質量[1-2]。該病的主要臨床癥狀包括對應神經支配區發生皮膚感覺障礙、腰腿部疼痛、腰部活動受限等，甚至可能出現坐骨神經放射性疼痛[3]。常規開放椎間融合手術仍是治療腰椎間盤突出癥的主要術式，但由于手術具有較大的創傷，且術中出血較多，術后恢復時間長，遠期可能導致患者出現腰椎不穩、醫源性腰痛、椎旁肌創傷性黏連及萎縮等，降低患者的滿意度。隨著手術技術的不斷更新，腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術成為治療該病的常用手術方式，能夠有效緩解患者臨床癥狀，安全性較高，但部分患者術后會伴隨疼痛，不利于預后。隨著醫療技術的進步，2D透視引導機器人被應用于手術中，具有視野清晰直接、可重復執行任務、耐疲勞等優勢[4]。但關于2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術治療腰椎間盤突出癥的研究甚少。基于此，本研究觀察2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術治療腰椎間盤突出癥的臨床療效。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2020年1月—2022年

12月西安大興醫院收治的82例腰椎間盤突出癥患者的臨床資料，按照手術方法分為對照組（40例）和觀察組（42例）。納入標準：

①存在明顯的腰腿痛，并通過MRI或CT明確診斷為腰椎間盤突出癥者；②單節段腰椎間盤突出者；③年齡gt;18歲者；④經保守治療無效者；⑤神經壓迫明顯者；⑥具有外科手術適應癥者；⑦根據日本骨科協會（Japanese Orthopaedic Association，JOA）制定的“下腰痛”臨床癥狀評分評估為中度及重度[5]者；⑧臨床資料完整者；⑨簽訂知情同意書者。排除標準：①合并惡性腫瘤及臟器功能障礙者；②伴有滑脫等腰部其他疾病者；③存在馬尾綜合征患者；④存在精神障礙者；⑤既往存在腰椎手術病史者；⑥重度骨質疏松或嚴重脊柱畸形者。兩組患者一般資料比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05），具有可比性（見表1）。本研究經西安大興醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 方法 兩組患者均由同一名經驗豐富的主刀醫生完成手術操作。對照組給予常規腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術治療，患者取俯臥位，術區常規消毒，手術節段采用C形臂X光機下透視定位，采用1%利多卡因浸潤麻醉，根據責任椎間盤平面做腰背部正中切口約7 mm，軟組織擴張套筒沿導絲擴張組織，將椎間孔擴大后植入工作套管連接椎間孔鏡，觀察病變組織，摘除異常的髓核組織，對神經根進行探查并松懈，沖洗、止血，常規縫合切口。

觀察組給予2D透視引導下機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術治療，具體內容如下。①術前規劃：患者需完善術前影像學檢查，通過X線明確脊柱穩定性，通過CT確定骨質增生程度、椎間孔大小及形態，通過MRI檢查髓核突出部位（如圖1），并設計穿刺靶點及穿刺路徑等。②術前準備：連接德國西門子公司的2D Orbioc型手術機器人及透視設備，采用2D模式觀察手術節段，將資料傳輸到計算機。③手術操作：a.根據術前規劃的手術靶點，采用2D透視引導機器人神經穿刺路徑及穿刺針尖落點，確定體表穿刺點，患者氣管插管充分麻醉后，做7～10 mm切口；b.套入尖齒套筒，置入椎間孔鏡，射頻電極止血，輕推開神經根及硬膜囊，開窗部位確定在后縱韌帶及纖維環，鏡下摘除異常的髓核組織及椎管內突出部分，置入射頻電極盤后行多點消融，開窗口行纖維環成型，若黃韌帶增厚則剔除，松解神經根，確定充分減壓；c.以L4～L5突出為例，撐開椎間隙，挖除椎體終板軟骨，行椎間融合器試模，拔除試模后通過植骨通道植入5 mL自體骨+同種異體骨混合顆粒，同時植入1枚10 mm×22 mm的Peek融合器，調整融合器位置，清理椎骨內殘留骨塊，同時觀察硬脊膜是否完整，神經根是否完整、松弛；d.在2D模式模型下定位責任椎體并標記（如圖2），規劃進針軌跡，依次經L4～L5 椎弓根置入導絲，將測量好的L4、L5（6.5 mm×45.0 mm）椎弓根螺釘擰入，在理想位置安裝后，將60 mm連接棒安裝在兩側椎弓根，固定L5螺釘尾帽，將椎體復位滿意后擰緊螺釘尾帽，待椎弓根螺釘位于對應的椎體及椎弓根內，且放置融合器部位滿意后（如圖3），斷釘尾沖洗切口，觀察有無活動性出血等，退出椎間孔鏡及通道，常規縫合切口。④術后處理：術后第2 d，可佩戴硬腰圍下床散步并開始康復訓練（以下肢肌群及腰背部核心肌肉群為主），術后1個月避免彎腰負重及劇烈運動，定期復查（如圖4）。

1.4 觀察指標 ①比較兩組手術情況：包括手術切口（所有切口的總長度）、術中出血量、手術時間、術中透視次數、術后引流量。②比較術前1 d、術后3個月兩組疼痛程度：采用視覺模擬評分（Visual Analogue Scale，VAS）[6]評估，評分為0～10分，疼痛程度與得分呈正比。③比較術前1 d、術后3個月兩組腰椎功能：采用Oswesyr功能障礙指數問卷表（Oswestry Disability Index，ODI）[7]評估，量表包括10個條目，每個條目0～5分，總分50分，腰椎功能與得分呈正比。④比較術前1 d、術后3個月兩組腰椎穩定性：采用東芝1.5 T超導磁共振掃描儀測量頜眉角、矢狀面平衡、腰椎后凸角、胸椎后凸角。⑤術后并發癥發生情況：術后隨訪3個月，記錄患者出現的傷口感染、腰椎僵硬、站立困難等并發癥的發生情況。

1.5 統計學方法 研究數據采用SPSS 22.0分析，計量資料采用均數±標準差（x±s）表示，進行t檢驗，計數資料采用例數（百分比）[n（%）]表示，進行 χ2檢驗。Plt;0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 手術情況 觀察組手術切口、手術時間短于對照組，術中出血量、術中透視次數、術后引流量少于對照組，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表2。

2.2 疼痛程度 兩組患者術后3個月疼痛程度評分均低于術前1 d，差異有統計學意義（Plt;0.05），但手術前后兩組患者疼痛程度評分比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05），見表3。

2.3 腰椎功能 兩組患者術后3個月腰椎功能評分均低于術前1 d，且觀察組術后3個月腰椎功能評分低于對照組，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表4。

2.4 腰椎穩定性 兩組患者術后3個月腰椎穩定性優于術前1 d，差異有統計學意義（Plt;0.05），但手術前后兩組患者腰椎穩定性比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05），見表5。

2.5 術后并發癥 觀察組并發癥發生率與對照組相比顯著降低，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表6。

3 討論

腰椎間盤突出癥的病理特征為纖維環破裂、椎間盤變性、髓核突出壓迫神經根等，可誘發腰腿痛、麻木甚至導致肌肉萎縮[8-9]。目前常采用硬膜外皮質激素、非甾體抗炎藥物、止痛藥等進行治療，能夠緩解患者疼痛程度，但部分患者停藥易復發或無效，可采取手術治療[10-11]。手術能夠有效解除被壓迫的脊髓神經根，恢復脊柱的穩定性及椎間隙原有的高度，從而緩解臨床癥狀。隨著常規腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術的推廣，臨床醫生發現該術式術后會導致相鄰節段退變，包括椎間盤退變、椎間狹窄等[12]。有資料指出[13]，腰椎間盤摘除椎間融合內固定術后5年相鄰節段退變的發生率高達30%。因此，應積極采用行之有效的方法治療腰椎間盤突出，以改善患者臨床癥狀，避免相鄰節段出現退變。

近年來，隨著計算機導航技術、機器人及相關配套設備的不斷發展，機器人輔助手術在脊柱外科手術中得到了廣泛關注，其高精度、高穩定性、可重復性、耐疲勞、創傷小等優勢已被國內外多項研究證實，符合微創外科的需求和加速康復外科的理念[14-17]。2D透視引導機器人能夠提高置入物準確性，同時具有降低輻射暴露等優勢，能夠提高手術的精準性，故將其嫁接入腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術[18]。本研究結果顯示，觀察組手術指標優于對照組，提示2D透視引導機器人輔助手術治療能夠有效改善腰椎間盤突出癥患者手術情況。國外學者也證實了CT引導下機器人導航[19]、超聲導航[20]、Hello定位器[21]等方法，能夠減少術中穿透次數等，改善手術情況，有利于改善患者預后水平。與Hello定位器[（14.03±2.54）次][21]和CT掃描引導下機器人導航[（21.33±3.89）次]的術中透視次數相比[19]，本研究觀察組的術中透視次數[（8.76±1.87）次]更低，可能是由于2D引導在常規正側位透視下能夠得到穿刺路徑及相關信息，手術醫生僅需沿剛性穿刺通道插入導針即可，從而減少術中透視次數，減少輻射暴露和醫源性損傷。

本研究結果顯示，兩組患者術后3個月疼痛程度評分均低于術前1 d，但手術前后兩組患者疼痛程度評分比較差異無統計學意義，提示2D透視引導機器人輔助治療能夠有效降低腰椎間盤突出癥患者疼痛程度，且不會增加術后疼痛，這與鄭山等人[22]研究結果一致。可能是由于2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術切口采用可擴張套管逐層置入，對肌肉損傷程度較輕，術中手術醫生借助機器人操作，能夠排除手部生理震顫對手術結果的影響，從而能夠緩解患者術后疼痛程度。本研究結果顯示，兩組患者術后3個月腰椎功能評分均低于術前1 d，且觀察組術后3個月腰椎功能評分低于對照組，提示2D透視引導機器人輔助手術治療能夠有效降低腰椎間盤突出癥患者術后腰椎功能評分，恢復腰椎功能，這與陳豪杰等人[23]

的研究結果一致。原因可能是，2D透視引導機器人輔助手術可顯著提高椎弓根螺釘的置入精準度，能夠幫助手術醫生精準進行手術操作，在確保手術安全性的同時減少對周圍組織的損傷，能夠促使脊柱力學恢復正常生理狀態，充分發揮機器人輔助手術的準確性，且不受患者體位限制，術后對應給予康復指導，幫助患者進行針對性的功能鍛煉，能夠進一步加快椎體和組織恢復，逐漸恢復腰椎功能。

本研究結果顯示，兩組患者術后3個月腰椎穩定性優于術前1 d，但手術前后兩組患者腰椎穩定性比較差異無統計學意義，提示2D透視引導機器人輔助手術治療能夠有效調整腰椎間盤突出癥患者術后頜眉角、矢狀面平衡、胸椎后凸角、腰椎后凸角，恢復腰椎穩定性。究其原因，2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術在操作過程中對椎體完整性及椎旁肌肉損傷程度較小，不會影響脊柱穩定性，但由于遠期肌肉、韌帶粘連，術后3個月患者腰椎穩定性區別不大。本研究結果顯示，觀察組并發癥發生率低于對照組，提示2D透視引導機器人輔助手術治療能夠有效減少腰椎間盤突出癥患者術后并發癥發生。這可能是由于2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術在手術操作過程中允許規劃穿刺軌跡，確保手術組件精準直達病灶，能夠徹底清除髓核，避免殘留，同時不會損傷其他組織，安全性較高。同時，該術式術中采用微創通道減壓，微創通道直接放置于關節突部分，不會牽拉傷口至關節突，能夠減少傷口的張力，從而降低感染的風險。另外，由于止血紗布的使用會增加感染的風險，而該術式能夠減少術中出血量，減少術中使用止血紗布。因此，2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術能在一定程度上減少感染的發生。本研究觀察組術后

7 d內出現2例患者感染，1例患者肥胖，可能是由于皮下脂肪液化壞死導致；1例患者合并糖尿病，可能與血糖控制不佳相關。

綜上所述，2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術治療腰椎間盤突出癥可恢復患者腰椎功能，增加腰椎穩定性，值得臨床推廣應用。但本研究納入樣本量有限，后期應擴大樣本量進一步研究證實。目前，2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術對手術醫生的要求較高，需要詳細的術前規劃、豐富的解剖知識、熟練的手術操作技巧，并掌握手術禁忌證及適應證，才能保障患者的安全及術后效果，減少不良反應的發生。同時機器人手術系統價格昂貴，需要增加額外的培訓以熟悉設備，會增加患者的醫療成本。另外，如何有效提高患者的滿意度，盡可能簡化手術步驟，縮短手術時間，也成為2D透視引導機器人輔助腰椎間盤摘除椎間融合內固定手術的另一個發展方向。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻聲明：趙曉余、羅婷予負責設計論文框架，起草論文；趙曉余、羅婷予、丁浩斌負責實驗操作，研究過程的實施；羅婷予、丁浩斌負責數據收集，統計學分析，繪制圖表；趙曉余、丁浩斌負責論文修改；趙曉余負責擬定寫作思路，指導撰寫文章并最后定稿。

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編輯：張笑嫣