脊柱外科领域的手术机器人正处于蓬勃发展的阶段。从最早的Mazor机器人公司的SpineAssis机器人到环球医疗的ExcelsiusGPS机器人，美国食品药品监督管理局（FDA）已批准了4家公司的7个机器人系统用于脊柱手术。除此之外，天智航公司的“天玑”骨科机器人也已经成为国产骨科机器人的代表成功应用于临床。但是，这些脊柱手术机器人主要聚焦于提升椎弓根置钉的准确性，并不能实施椎板切除术。为填补这一空白，李危石教授牵头研制的脊柱椎板自主识切机器人系统可以自主识别并精准切除椎板。
什么是脊柱椎板自主识切机器人系统？
而李危石教授牵头研制的脊柱椎板自主识切机器人系统是一款全节段、多通道的脊柱椎板切除人机协同操作型机器人，由机械臂，末端执行器，双目导航仪及超声骨动力系统组成。该系统初步实现了在垂直切割过程中识别椎板的内层皮质骨，以实现在即将穿透的情况下停下来，保证了垂直切割的安全性。
脊柱椎板自主识切机器人系统优势
1）该系统独创的术前规划软件优化了脊柱空间定位方法，使得手术人员能够通过预先生成的脊柱三维重建图像来进行手术筹划。
2）在手术过程中，机器人系统通过整合操作端多个传感器数据，并运用深度学习技术对椎板切削状况进行分类，从而实现对切削穿透时刻的准确感知，确保手术安全，即实现了自主“识别”功能。
3）该系统相较于现有的脊柱机器人自动化水平更高，能够实现全自动椎板切除，即具备自主“切削”能力。
自识切机器人系统评估体系
在以往的手术中脊柱机器人多数功能为辅助椎弓根置钉，将机器人用于实施椎板切除术在全球还是首次进行，李危石教授团队首次提出了机器人椎板切除效果的综合评估体系。该体系从切削效率、准确性和安全性三个维度评估机器人实施椎板切除术的实际效果。
自识切机器人系统手术达成预定目标
本次实验使用来自4具尸体的7块椎骨，随机选择每具尸体3块胸椎和1块腰椎。实验人员在手术前根据计算机断层扫描（CT）数据规划椎板切除路径。机器人自主进行椎板切除术，并进行术后CT扫描。定量分析各切割平面与方案的偏差，定性评价其准确性、安全性和切割效率。
以下为本次尸体实验的实验结果：
1）切削效率：进行单侧椎板切除的平均时间约5.5分钟。单节段全椎板切除平均时间约13.6分钟。
2）切削准确性：实际切割平面和预先规划平面之间的平均偏移距离在头侧为0.67±0.30mm，尾侧为0.73±0.31mm，达成预期目标。
3）切削安全性：在总共80个切削平面中，83%被评为A级，18%被评是B级，没有C级。没有穿透不应穿透区域，达成预期目标。
研究结果基本验证了该机器人系统进行胸腰椎自主椎板切除操作的准确性和安全性，为后续该机器人的临床应用奠定基础。
世界首台脊柱椎板自主识切机器人系统的问世，将极大地促进脊柱手术的发展，并且为医疗技术带来了新的进步。这个机器人系统不仅可以减轻医生的工作负担，还可以提高手术效率和精度，从而减少手术风险和并发症。相信随着科技的不断发展和创新，该系统还将不断升级和完善，为患者带来更加精准、安全和高效的手术治疗。
