一项由特种外科医院（HSS）进行的研究比较了机器人辅助导航和增强现实在脊柱手术中的效果，发现这两种技术在椎弓根螺钉放置方面都表现出极高的准确性和安全性。据美国国家卫生统计中心的数据，每年在美国进行的脊柱手术超过120万例。许多这些手术涉及称为椎弓根螺钉的植入物，以稳定脊柱，而精确的定位对于成功的手术至关重要。
“与传统的徒手技术相比，机器人辅助导航（RAN）和增强现实（AR）都表现出更高的准确性，”达伦·R·勒布（Darren R. Lebl）医学博士、工商管理硕士表示。“我们的研究是首次直接比较RAN和AR在螺钉放置精度方面的研究。”勒布是HSS的脊柱外科医生和研究主任，同时也是该研究的主要研究员。该研究已在线发表在《脊柱》杂志上。
HSS是一家领先的学术医疗中心，专注于肌肉骨骼健康。该医院成立于1863年，总部位于纽约，声称其在骨科方面的再入院率是全国最低的，感染率和并发症率也是最低之一。除了患者护理外，HSS还支持研究、创新和教育。HSS研究所包括20个实验室和300名工作人员，致力于通过预防退化、组织修复和组织再生来推进肌肉骨骼健康。
勒布博士指出：“过去十年，许多机器人辅助导航和增强现实系统已经应用于脊柱手术。除了提高准确性外，这两种技术的潜在优势还包括减少辐射暴露，提高脊柱手术的安全性。越来越多的全国主要医疗中心正在使用至少其中一种技术。”
机器人辅助手术涉及外科医生操作仪器的机器人引导。一个机械臂，结合患者的3D解剖图像和类似于GPS的导航技术，使外科医生能够在先进的软件上预先规划并进行微创手术。增强现实辅助脊柱手术则是通过头戴式设备在手术过程中将患者的3D解剖图像叠加到外科医生的视野中。术前CT扫描用于计划和执行手术。
HSS的研究包括212名成人脊柱手术患者，他们在2020年6月至2023年10月期间共接受了1211枚椎弓根螺钉的植入。其中，108人使用机器人进行了827枚螺钉的植入，104人使用增强现实技术进行了384枚螺钉的植入。这些手术针对的是腰椎和/或骶椎的退行性脊柱疾病。所有机器人手术均由一位经验丰富的外科医生完成，而另外两位经验丰富的脊柱外科医生使用了增强现实系统。
术后，每枚椎弓根螺钉的位置基于CT扫描或3D透视图像，使用Gertzbein-Robbins分类系统进行评估，该系统将准确性分为A、B、C或D四个等级。HSS研究人员认为A级和B级是可以接受的。A级表示螺钉完全位于椎弓根内，这是一个保护脊髓的骨结构。B级仍可接受，表示螺钉偏离预定位置2毫米（1/16英寸）。在研究中，任何被评为C级或D级的螺钉都将被视为不可接受。
术后，两名独立的脊柱外科医生对所有椎弓根螺钉进行了评级。研究发现，机器人辅助和增强现实螺钉放置在准确性方面没有显著差异，99.6%的RAN螺钉被评为A级或B级，98.7%的AR螺钉被归类为A级或B级。总体而言，92.6%的螺钉达到了最高A级评级。
“我们的结果证实了两种技术的高准确性，使机器人和增强现实成为安全的工具，用于准确放置腰骶椎弓根螺钉，”勒布博士表示。“然而，RAN组的A级螺钉比例更高，可能突显了机器人技术在精度上的优势。”
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