2021年9月8日，北京积水潭医院脊柱外科袁强主任医师团队成功完成一例超声骨刀机器人全程辅助胸椎黄韧带骨化灶切除术。该手术开创了“刻取”式(carving-out)机器人辅助脊柱外科新术式，为全球首例。

手术患者为一名49岁女性，因半年内双下肢麻木及行走乏力来到北京积水潭医院就诊。经ct和mri检查显示，患者胸11椎板可见8mm*10mm*3mm的丘状黄韧带骨化灶，导致椎管狭窄，对脊髓产生压迫，该患者被诊断为胸椎黄韧带骨化症。

▲术前影像

胸椎黄韧带骨化症(ossification of the yellow ligament,oyl)是常见的严重脊柱疾病, 对于有明显症状的患者，进行椎管后壁及骨化灶切除，解除脊髓压迫是唯一疗效确切的治疗手段。 常规开放手术是使用揭盖法将椎板切开，徒手应用骨凿、咬骨钳和磨钻等工具，对切割深度和力度的控制主要依靠经验和手感，有较高的硬膜或脊髓损伤风险，且术后恢复时间较长。另外，长时间的操作可能造成手腕疲劳从而导致器械抖动，这些都会直接影响手术效果，甚至误伤重要结构。

为尽量减少术中减少对脊髓的干扰与刺激，使患者最大获益，袁强主任团队讨论决定采用一种特殊的微创术式进行骨化灶切除，即采用新一代的集成超声骨刀的手术机器人系统来“刻取”黄韧带骨化灶骨块。

随着超声骨刀机器人“进入”手术室，一台由机器人系统全程辅助的创新脊柱外科微创术式即将开始。安装患者示踪器、机器人无菌套和末端工具，cbct扫描配准，ct-cbct融合，机器人运行……一切按计划顺利展开。

▲黄韧带骨化灶切除规划软件界面

手术中，袁强主任医师“引导”机器人紧贴骨化灶边缘，“刻取”一个近似长方体的骨块，把这个包含骨化灶的整个骨块切除。最终，袁强主任医师团队成功完成黄韧带骨化灶的精确切除，硬膜完整，切除的骨块边缘紧贴骨化灶，术后影像显示切除范围与术前规划几乎完全一致。患者麻醉醒后立即感觉双下肢"轻松"了不少，脚趾活动灵活，随后安全返回普通病房。

▲ 机器人“刻取” 的骨块

▲袁强主任医师“引导”机器人

▲术后影像

据了解，超声骨刀的手术机器人系统由北京积水潭医院与北京天智航医疗科技股份有限公司天玑实验室联合研制，采用基于创新的力与光学实时追踪的“主动约束”交互控制策略的骨科手术机器人平台，医生在术中可轻松实现在“约束平面”下柔顺和高效的人机协同切骨过程。机器人的精度和超声骨刀“吃硬不吃软”优势联合，保证了精准和安全的切割和深度控制。此外，该超声骨刀机器人系统基于术前ct规划进行个性化的黄韧带骨化灶切除规划，自动提取骨化灶和特征骨性结构，并可实现特定几何形状的约束边界定义。

袁强主任术后兴奋地评价：“这应该是全球首例机器人辅助脊柱外科骨切割手术，也是首例机器人全程参与的骨科机器人手术。超声骨刀手术机器人的切割范围和深度完全实时图像引导，它独特的力-光学实时跟踪的主动约束策略增强了切骨操作的柔顺性、安全性和可靠性。系统的精度在亚毫米以内，相信除了胸椎黄韧带骨化，它在脊柱畸形等其他领域亦有发挥空间。”

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