与手动技术相比，机器人辅助腰椎小关节注射在对比假体研究中提高了准确性并减少了辐射暴露

为什么背痛注射开始有了机器人帮手

许多慢性下腰痛的患者会接受靠近脊柱的小剂量注射，用于诊断和缓解症状。为这些注射放置针头是一项精细工作，通常依赖X光引导和专科医生的稳健手法。本研究探讨了一款床边紧凑型机器人是否能更精确地引导针头，同时使患者和医生暴露于更少的辐射。

为狭小临床环境设计的小型机器人

研究人员测试了一款鞋盒大小的机械臂，旨在手术室外使用，例如疼痛诊所或门诊中心。该机器人不需要详尽的CT扫描，而是仅利用两张相互垂直的简单X光影像来理解患者脊柱在三维空间中的位置。完成这一步快速配准后，机器人可以按顺序对齐多层下腰部的针路线，而无需每次都拍摄新影像。医生仍通过指导套管手动插入针头，但机器人确定了角度和入口点。

在可控模型中模拟脊柱注射

为比较机器人引导注射与传统手动技术，研究团队构建了一个逼真的下腰椎模型。塑料腰椎嵌入在盒子内的柔软不透明凝胶中，模拟骨骼被软组织覆盖的情形。22位神经外科医生，从初学者到资深专家不等，在该模型上分别完成了同一系列十次注射：先在实时X光下手动完成，然后在短暂介绍设备后以机器人辅助完成。研究者记录了每次操作所用时间、所需X光影像张数、针头需重新定位的频率，以及每个针尖距离预设理想目标点的接近程度。

更准的瞄准与更少的辐射

机器人引导方法明显减少了辐射。与手动方法相比，外科医生使用的X光影像大约减少一半，透视下的时间约减少三分之二，导致辐射剂量约减少38%。同时，针尖更接近其预定目标。平均而言，机器人引导的针头偏离理想点约6毫米，而手工为超过7毫米，且机器人更常命中预定义的“最佳区”——命中率超过手工的两倍以上。手动操作经常需要调整针头以修正路径，而机器人方案在不需重新定位的情况下即可达到该准确度，这表明在真实患者中可能减少穿刺组织的次数。

时间权衡与学习新工具

主要缺点是时间。由于筹备和设置对所有参与者来说都是新的，总体手术时间在机器人组超过了两倍。然而，一旦机器人完成配准并规划好路径，实际注射阶段与手动操作一样快。第二组机器人辅助注射明显比第一组更快，暗示存在学习曲线，可能会缩短实际操作时间。有趣的是，经验较少的医生在使用机器人时往往感到更有信心和更精确，而经验丰富的外科医生在手动与机器人方法之间的偏好则更为分散。

这对背痛患者意味着什么

简而言之，研究表明一款适合小型诊所使用的紧凑机器人可以帮助医生在使用更少X光暴露的前提下更准确地放置脊柱注射针，但代价是额外的设置时间。由于该系统使用标准的二维X光设备而非完整CT扫描，它可能使在资源有限的门诊环境中实现更安全、低辐射的注射变得更可及。尽管这项工作是在模型上完成而非真实患者，但结果表明，未来在紧凑机器人辅助下的背痛治疗和相关操作可能会变得更加精确和舒适，同时减低辐射暴露。

引用: Kosterhon, M., Schluechtermann, L. & Ringel, F. Robot-assisted lumbar facet joint infiltration improves accuracy and reduces radiation exposure compared to the manual technique in a comparative phantom study. Sci Rep 16, 14746 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-52435-5

关键词: 机器人脊柱注射, 腰椎小关节, 辐射剂量减少, 透视引导操作, 针位放置准确性