年代恩斯20世纪70年代，经椎弓根螺钉或椎弓根螺钉(PS)已被用于脊柱融合术，这是一种内固定2个或更多椎节以稳定脊柱，广泛用于治疗脊柱疾病，包括退行性椎间盘疾病、椎体创伤、脊柱瘤变和感染。1，2螺钉放置最初是通过术中徒手入路以x线摄影为基础的平面和解剖标记来实现的。1尽管过去几十年的重大创新已经改善了椎体间融合术领域，但所有方法的风险仍然很高，估计有10%至46%的病例发生背部手术失败综合征。3.并发症发生时，虽然很少危及生命，但会严重削弱身体。4
基于徒手入路的脊椎融合术，外科医生发现，当他们将解剖徒手入路与透视术相结合时，患者的预后有所改善。这些早期的手术导航概念演变成今天使用的各种形式的手术导航系统。现代流行的手术导航平台包括术中基于ct的Airo移动脊柱导航(Brainlab)，带有SpineMask跟踪器和SpineMap软件的Stryker脊柱导航(Stryker)， StealthStation手术导航和o型臂成像系统(Medtronic)，以及带有navport集成的Ziehm Vision FD Vario 3D (Ziehm imaging)。5，6
2004年，随着Mazor SpineAssist的批准，机器人开始在PS植入融合手术中使用。迄今为止，美国已有3种机器人获得FDA批准用于PS放置:Mazor X Stealth Edition (Medtronic)、ExcelsiusGPS (Globus Medical)和ROSA (Zimmer Biomet)。7Mazor以第一个和最广泛使用的机器人脊柱手术平台引领市场。8ROSA的目标是成为一个更通用的神经外科机器人;开云体育app官方网站下载入口它以前用于颅脑手术，最近随着ROSA ONE脊柱平台的发布，获得了FDA对脊柱手术的批准。9ExcelsiusGPS将治疗方案扩展到颈椎、胸椎和骶骨等更复杂的手术，同时通过创新的术中螺钉放置精度测量方法显著降低了辐射剂量。10
最近的研究表明，与传统的徒手方法相比，带有机器人辅助的PSs的放置存在争议，与显著的终端用户体验变化相关的有限收益，更长的手术室时间，更长的培训时间，额外的培训平台，以及较长的学习曲线。11，12虽然一些系统综述和试验表明，与机器人手术相比，其他方法的效果更好，13，14有荟萃分析认为机器人入路对PS放置有优势。11，15迄今为止最大的荟萃分析得出结论，CT导航是最大限度提高PS放置精度的最佳方法;16然而，它只比较了间接比较的单队列研究。在这项研究中，我们对78项研究中的6262名患者和> 31909颗螺钉进行了综合网络元分析(NMA)，以了解各种PS放置方式(包括传统的徒手、导航和机器人引导方式)的比较准确性、错位率以及手术和术后患者结果。
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搜索策略
按照PRISMA指南进行了系统搜索。这篇评论没有注册。根据通讯作者的要求，可以获得一个先验搜索协议。使用Cochrane Library、Ovid、EMBASE、谷歌Scholar、MEDLINE、Scopus、PubMed和Web of Knowledge检索2000年1月至2021年8月间随机对照试验和观察性研究的出版物。没有语言限制。为了防止与时代相关的偏差，搜索被限制在2000年1月。搜索词包括:机器人、机器人、机器人机器人、机器人手术、机器人辅助、机器人手术程序、脊柱手术、脊柱手术、脊柱、胸椎、腰椎、颈椎、关节突关节、小关节、计算机辅助、神经导航、导航、无框立体定向、人工智能、增强现实、透视图像、二维图像、基于计算机断层扫描/CT导航、二维/二维透视导航、三维/三维透视导航，椎弓根螺钉，椎弓根螺钉，椎弓根螺钉插入，骨螺钉，传统弹道螺钉，徒手，c型臂，o型臂，精度。删除重复后，全文文章提供了与脊柱机器人插入PS的直接比较。 The included studies also provided sufficient data to allow meaningful comparison (> 10 PSs in each treatment arm). Articles were excluded that did not provide a treatment comparison. Publications such as review articles, systematic reviews, meta-analyses, technical reports, case reports, or experimental studies were also excluded.
数据提取
在定量分析之前，作者(a.n.， a.d.s.， D.T.K和A.S.)提取了患者结局的数据，如螺钉放置精度，最佳螺钉插入，螺钉放置错误，手术时间，总体并发症，术中出血量，术后住院时间(LOS)，术后Oswestry残疾指数(ODI)评分，以及术后背部疼痛的视觉模拟量表(VAS)评分。
根据Gertzbein-Robbins量表(GRS)， PSs的准确放置定义为A级和B级放置，17拉维量表中的I级和II级18以及基于Rampersaud标准的A级和B级。19最佳放置被定义为精确放置的子集，仅包括Wiesner量表上的0级放置，20.GRS和Rampersaud量表为A级，Ravi量表为I级。先前的研究已经证明了量表在描述准确的PS位置时的等效性和有效性。21螺钉错位定义为术中需要更换的螺钉。综合所有并发症来代表任何术后并发症。这些发现最初是分层的;然而，由于不同的分类，它们被聚合为一个结果。术中出血量以毫升为单位，手术时间统一定义为切口至闭合手术时间。术后LOS的定义是患者在出院前住院的天数。少数研究报告了术后ODI和VAS的不良结果。22，23这些措施提供了患者功能预后的信息，因此被纳入分析。较高的ODI评分表明术后功能增强。VAS评分越高提示术后疼痛越严重。所有提取的变量都由至少一名其他作者独立交叉验证。冲突通过与资深作者的讨论达成一致解决。数据被列在电子表格上。
品质评估
质量评估由3位作者(a.n.、d.t.k.和C.M.M.)独立进行，然后进行一致的交叉验证。对于回顾性和前瞻性非随机队列试验，使用纽卡斯尔-渥太华量表生成质量评分。对于随机对照试验(rct)，使用Cochrane偏倚风险工具。根据这些结果，应用了医疗保健研究和质量机构的标准化报告类别，其中研究被标记为差、充分或良好的质量。
统计方法
鉴于存在多种导航模式的大量证据，我们进行了频率论网络元分析(NMA)、汇集优势比(OR [95% CI])和标准化平均差异(SMD [95% CI])来进行统计比较。为了确定固定效应或随机效应模型的使用，使用Cochrane Q统计值的显著性来评估内部和外部异质性。p < 0.05为显著性。根据NMA的结果，通过累积排名(SUCRA)曲线方法下的曲面对考虑的结果进行导航策略排序，该方法为NMA的每个节点提供从0到1的聚合和加权评分。采用漏斗图评估发表偏倚，比较各结果的优势比和标准误差。使用Egger’s对称性检验评估发表偏倚的显著性。所有分析均使用R包netmeta (the R Project)进行。
结果
我们的检索策略获得了78项符合定义的纳入和排除标准的研究(补充表1)．使用纽卡斯尔-渥太华量表的观察性研究的质量评估结果包括在内补充表1包括使用Cochrane偏倚风险工具的随机对照试验补充表2．纳入的研究涵盖5种不同的PS置入策略，包括机器人辅助置入、2D透视导航、3D透视导航、CT导航和徒手螺钉置入。在所有队列中，6262例患者和> 31909颗螺钉被纳入分析(图1)．
荟萃分析中纳入的研究的PRISMA图。
位置精度
我们进行了53项研究的频率NMA，为5种导航策略之间的PS放置精度提供了60个直接比较(图2一个)．没有研究比较徒手置钉与2D透视导航和CT导航;因此，这些边只能进行间接比较。比较的异质性显示设计内部(Q = 90.26 [df 52]， p < 0.01)和设计之间(Q = 31.88 [df 4]， p < 0.01)存在显著异质性。出于这个原因，随机效应模型被用于汇集结果。图2 b展示了NMA的成果。与徒手放置(分别p < 0.01和p < 0.001)、CT导航(分别p = 0.02和p = 0.04)和2d荧光导航(分别p < 0.01和p < 0.01)相比，机器人放置和3d荧光导航具有更高的准确性。机器人导航和3d荧光导航之间没有显著差异。SUCRA对PS放置精度的分级排名显示了机器人放置的优越性(S = 0.937)，其次是3d -荧光导航(S = 0.807) (图3)．CT导航(S = 0.386)和徒手放置(S = 0.267)的排名高于2d荧光导航(S = 0.104)。
PS放置精度的比较。答:直接证据网络图。B:NMA比较导航方式的结果。
以良好结果为最高分的SUCRA分级结果排名。
最佳位置和螺钉错位
PSs的最佳放置被NMA的36项研究评估为次要结果，在所有5种导航方式中提供37个直接比较(图4)．除了CT导航与3d荧光导航和2d荧光导航相比，没有直接比较徒手放置与CT导航和2d荧光导航。图4 b演示了NMA的结果，以获得最佳的PSs位置。异质性在设计内(Q = 90.55 [df 31]， p < 0.001)和设计间(Q = 24.35 [df 2]， p < 0.001)显著。因此，我们使用了随机效应模型。与徒手放置(OR 2.03 [95% CI 1.57-2.62]， p < 0.01)、3d -透视放置(OR 1.6 [95% CI 1.14-2.26]， p = 0.002)、2d -透视导航(OR 3.36 [95% CI 1.88-6.02]， p < 0.01)和CT导航(OR 2.48 [95% CI 1.06-5.80]， p = 0.03)相比，机器人放置显著改善了最佳放置。此外，3d荧光导航明显优于2d荧光导航(p < 0.01)。SUCRA层级排名显示机器人导航的优越性(S = 0.995)， 3d -荧光导航次之(S = 0.690) (图3)．
最佳螺钉放置、螺钉错位和并发症的比较。A, C, E:直接证据网络图。B, D, F:NMA比较导航方式的结果。P < 0.05被认为是显著的。
通过23项研究的NMA评估螺钉错位，并对5种导航策略进行23项直接比较(图4摄氏度)．分析需要4个间接比较，包括CT导航与2d -透视导航的比较，3d -透视导航和徒手放置。与徒手相比，3d透视和CT导航发现错位的几率显著降低(OR 0.26 [95% CI 0.12-0.54]和OR 0.36 [95% CI 0.15-0.83]) (图4 d)．SUCRA等级排名(图3)，这样，最低的错位率与高的SUCRA评分相关。因此，3d荧光导航的rank最高(S = 0.909)，其次是CT导航(S = 0.720)。徒手导航排名最低，与螺钉错位率最高相关(S = 0.069)。
总体并发症
并发症发生率评估为来自23项研究的结果，其中包括5种导航入路的23项直接比较。在NMA中需要进行四种间接比较(图4 e)．本比较的总异质性不显著(Q = 7.48 [df 19, p = 0.99)，因此采用固定效应模型。我们的分析，显示在图4 f，表明徒手放置比机器人放置(OR 2.49 [95% CI 1.48-4.18]， p < 0.01)和CT导航(OR 2.15 [95% CI 1.03-4.49]， p = 0.03)有更高的并发症报告几率。所有其他比较均显示并发症发生率无显著差异。由于无法从现有证据中满足NMA的必要比较，因此没有对并发症的亚分类进行分析。SUCRA分级排名显示，机器人螺钉放置有利于减少并发症(S = 0.876)，其次是CT导航(S = 0.754) (图3)．
手术时间，术中出血量和术后LOS
手术时间和术中出血量被评估为放置PS的附加次要手术结果。对35项研究的结果进行了比较，为NMA提供了38个直接比较，如图中的网络图所示图5．另外还需要三个间接比较来进行分析。SMD > 0表示手术时间较长。与机器人植入相比，CT导航和徒手手术报告的手术时间最长(分别为SMD 0.91, p < 0.01和SMD 0.81, p < 0.01) (图5 b)．与2D和3d荧光导航相比，机器人放置在手术时间上没有差异。术中失血量由17项研究的报告量(毫升)评估，形成17个直接比较。三种只是间接比较，明显在网络图中图5度，是分析的必要条件。SMD > 0定义为失血量较少，有利于比较干预。与徒手放置相比，机器人放置、3d -透视导航和CT导航与出血量显著减少相关(p < 0.01, p < 0.01, p = 0.02)。支持这一发现的是，徒手放置PS的SUCRA评分最高(S = 0.99) (图3)．NMA中纳入了17项比较术后医院LOS的研究，这是我们分析中测量的次要结果(图5 e)．与徒手放置相比，机器人导航与术后LOS降低相关(SMD 0.57 [95% CI 0.16-0.97]， p = 0.01)。没有观察到其他显著的关系。SUCRA排名证实了这些发现，显示了机器人手术的优势，减少了术后医院LOS的有利结果(S = 0.91)，其次是3d荧光导航(S = 0.69) (图3)．
手术时间(分钟)、术中出血量(mL)、术后住院天数(天)比较。A, C, E:直接证据网络图。B, D, F:NMA比较导航方式的结果。P < 0.05被认为是显著的。
术后功能结果
通过ODI和VAS back评估术后功能结果，由于缺乏报道的比较，不包括CT导航。八项研究报告了这两种结果;组网图如图所示图6A和C．2D和3d荧光导航之间的分析只能进行间接比较。图6B和D显示成对比较。对于ODI，与3d荧光导航相比，徒手放置观察到显著的SMD (SMD−1.18 [95% CI−1.97至−0.39]，p = 0.01)。VAS也显示了类似的比较。术后两个变量的SUCRA排名表明，2d荧光导航和徒手放置对患者有最优的术后功能结果(图6 e)．
术后功能结果比较。A和C:导航方法之间的直接证据网络图。B和D:NMA比较导航方式的结果。P < 0.05被认为是显著的。艾凡:采用随机效应模型的SUCRA层级排名分析。
发表偏倚
结果的漏斗图如图所示图7．所有测试结果均未观察到显著的发表偏倚(p> 0.05, Egger’s检验)。
漏斗图显示发表偏倚。用Egger 's检验评估显著性。P < 0.05被认为是显著的。
讨论
机器人引导置入PSs一直存在争议。我们试图建立在以往研究的基础上，包括大型随机对照试验和荟萃分析，以帮助回答机器人引导的PS放置与其他方式(如透视和CT导航)相比如何。在Perdomo-Pantoja等人的综合多元元分析中，1678项单队列回顾性和前瞻性研究汇集在一起，以确定导航方式的有效性。虽然该分析能够在汇总准确度和修订率之间进行比较，但对间接分析的依赖对所呈现的比较结果的泛化性提出了重要的限制。在我们的研究中，由于统计强度和变异效率，我们只纳入了比较试验并使用了NMA方法。24，25
在我们的NMA中，我们发现机器人手术具有显著的优势，因为它涉及到PSs的准确性和最佳位置，手术时间和并发症的最小化。这一发现建立在其他元分析结果的基础上。两项随机对照试验的meta分析证实了我们的一些扩展发现，报告了机器人引导优于徒手螺钉放置。26，27此外，为了将机器人螺钉置入与计算机辅助导航方式进行比较，一项对6项研究的荟萃分析证明了机器人引导的优越性。28由于CT导航和3D透视是在计算机辅助导航下集成的，我们的分析补充了先前提出的结果。我们还证明，虽然机器人引导优于CT导航，但它并不明显优于使用o型臂等技术的3d荧光导航。在之前的meta分析中已经证明了3D透视优于徒手放置。29
值得注意的是，Ringel等人证明了机器人置入螺钉的准确率为58.2%，明显低于本研究中包括的其他研究。30.这篇论文发表于2012年，在所有手术中都使用了SpineAssist机器人。另一项使用spinineassist系统的试验探讨了这一观察结果，该试验认为经皮套管螺钉插入可能与骨表面相互作用，导致准确性下降。15从那时起，机器人系统已经适应为外科医生创造更好的钻导和改进的触觉反馈。31，32这就解释了我们的观察结果，即随着技术的进步，螺钉置入的精度通常会随着时间的推移而提高，以应对这些挑战。
此外，我们证明，在考虑螺钉错位、术中出血量和术后功能结果时，机器人手术与其他技术具有可比性。先前的研究表明，虽然在机器人置入中观察到螺钉错位，但这些实例并未对患者产生临床影响。32此外，术后功能结局，特别是ODI和VAS评估的背部疼痛，在队列中显示了相似的结局;然而，报道的结果是不完整的，因为他们没有考虑术前功能，这在队列研究和随机对照试验中很少报道。此外，在未来的研究中还应考虑其他可靠的措施，包括渐进等惯性升降评估(PILE)，该评估除患者报告外，还依赖于运动能力。33为了解决这一领域数据不足的问题，一项强有力的前瞻性临床试验正在评估与机器人使用相关的翻修手术的长期需求和其他功能结果。34
由于缺乏同质性报道的证据，某些结果被排除在分析之外，包括术中放疗。这样做是因为所报告的辐射单位是不可兑换的。与徒手和透视引导下的PS放置相比，先前的试验已经证明了机器人放置在减少术中辐射方面的实用性。26这是由于透视引导需要近连续的视野照射，而机器人放置依赖于术前成像。35
与任何元分析一样，这项研究也有局限性。鉴于各研究报告的异质性，有必要将导航方法放在更大的类别中。这包括巩固不同类型的机器人和不同类型的透视技术。采用这种方法是为了简化分析，并尽可能多地纳入回顾性研究。许多回顾性研究和临床试验没有具体说明每个患者使用的机器人或技术(例如，o型臂或c型臂)。因此，汇总和广泛的分类对分析至关重要。然而，这种聚合和合并可能导致特定技术的效应量下降。此外，需要放置PS的不同病理并不是唯一确定的。对于患有某些病症(如脊柱侧弯)的患者，机器人置入PSs可能不是最佳方法。此外，机器人螺钉放置可能更适合于特定的脊柱位置，例如胸椎位置。15另一个局限性来自于除随机对照试验外还纳入了观察性研究。虽然这增加了我们分析的能力，但这也增加了我们数据的异质性。
虽然这篇论文证明了机器人手术置入PSs有很多优点，但它也证明了需要改进。人们正在积极研究减少患者失血和费用的技术。随着新型机器人的出现，病人的治疗效果得到了改善，机器人脊柱手术可能会变得更加普遍和被更广泛地接受。
结论
我们进行了一项NMA临床研究，评估机器人引导下PS放置与其他常规方式相比的疗效。我们的分析结果显示，与其他方法相比，机器人引导在螺钉放置精度方面具有优势，并且在术后功能结果方面具有等效性。脊柱手术中的机器人辅助是一种迅速出现的方法，应不断评估其临床效用和安全性，以及患者预后的改善。
披露的信息
作者报告在本研究中使用的材料或方法或本文中指定的发现没有利益冲突。开云体育世界杯赔率
作者的贡献
构思与设计:奈克，史密斯，克里斯特。数据获取:Naik, Smith, Shaffer。数据分析和解释:Naik, Smith, Shaffer, Krist, Moawad。文章起草人:Arnold, Naik, Smith, Krist, Moawad, MacInnis。批判性地修改文章:Arnold, Naik, Smith, Moawad, MacInnis, Teal, Hassaneen。审稿版本:所有作者。代表所有作者:阿诺德批准了手稿的最终版本。统计分析:奈克，克里斯特。行政/技术/物资支持:Arnold, MacInnis, Teal, Hassaneen。研究督导:Arnold, Naik, Teal, Hassaneen。
补充信息
参考文献
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9 ↑
齐默Biomet．罗莎一号脊柱．2021年11月10日访问。https://www.zimmerbiomet.com/en/products-and-solutions/zb-edge/robotics/rosa-spine.html
