自动钉道设计辅助提高骨科机器人智能化置钉的应用研究

作     者：肖霖 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：胡豇

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 10[医学] 

主      题：自动化 骨科机器人 胸腰椎骨折 置钉准确度 

摘      要：目的:自动化是当前5G大数据时代中的研究热点,实现自动化是智能化社会的追求过程中的重要环节。智能化精准化是我国目前发展的新航线,医疗智能化致力于能减少患者的并发症,加速患者的康复。医疗自动化不仅能简便医务工作者的工作,也能使患者的求医过程更加便利。本研究针对目前骨科手术机器人辅助椎弓根置钉的流程进行优化,提出自动化的理念,使骨科机器人实现最理想的椎弓根置钉通道的自动定位,缩短术中钉道设计时间,进一步降低手术风险,提高手术效率和机器人的智能化程度。方法:通过回顾分析在2022年1月至2022年10月之间经四川省科学院·四川省人民医院骨科收治的符合选择研究标准的35例使用骨科手术机器人辅助进行胸腰椎骨折内固定治疗的患者的临床相关资料,包括年龄、性别、骨折椎体、手术时间、术中失血量、TLICS评分、ODI评分（术前、术后3d、随访）、术中透视次数、术中透视时长、术中透视剂量、VAS评分（术前、术后3d、随访）,是否存在术后并发症等。根据术后影像学结果,采用Gertzbein-Robbins分级标准对螺钉等级进行分级,评估椎弓根螺钉穿透骨皮质的情况、螺钉的内倾角以及螺钉与关节面的距离。（1）结果:最终纳入符合本研究标准的患者共35例,其中男性占比为13/35,女性占比为22/35,骨折节段范围为T-L,共植入螺钉210枚,其中A级196枚,B级10枚,C级4枚,无D、E级,实验组准确率为96.15%,对照组准确率为91.67%。根据研究目的分实验组13例与对照组22例,比较性别、年龄、骨折椎体、术中失血量、ODI评分、VAS评分、椎弓根螺钉穿透骨皮质的情况、螺钉内倾角以及螺钉与关节面的距离均无统计学差异（P0.05）,比较两组间手术时间、术中透视次数、术中透视剂量、术中透视时间等指标存在统计学上的差异（P0.05）,具有统计学意义。结论:自动钉道设计辅助骨科手术机器人进行智能化椎弓根螺钉置入的方法安全有效,能进一步降低术中透视剂量,能减少降低脊柱外科医生的职业暴露,缩短手术时长,加快手术进程,减少患者因手术带来的二次创伤,有效提高了骨科手术机器人的智能化和机器人辅助经皮椎弓根置钉治疗胸腰椎骨折的准确率。