脊柱外科在过去的几年里经历了许多技术革新，各种新理念、新技术不断涌现，发展日新月异。尤其随着微创化、智能化和精准化手术概念的提出，在手术技术、植入物假体、计算机辅助导航（CAN）、手术机器人及脊柱基础研究等方面取得很大进步。本文将通过以下几个方面对脊柱外科领域近年来发展进行简要回顾。

阐明椎间盘退变的生物学机制是研究脊柱退变性疾病新疗法的前提。最近的研究显示细胞老化和基因组不稳定是椎间盘退变的重要驱动因素。老化的椎间盘细胞通过分泌异化性细胞因子，降低邻近细胞的生理功能，促进细胞外基质的降解^[1]。椎间盘退变分子治疗的核心问题仍是干预椎间盘的细胞外基质降解，其策略包括蛋白、基因和细胞层面的治疗方法。目前已发现很多有希望的治疗靶点，但是大多数治疗仅对早期的椎间盘退变有效，恢复终末期退变的椎间盘仍存在困难^[2]。

干细胞技术的发展为脊髓损伤的康复治疗提供了新思路。多项研究表明，神经干细胞移植具有独特的神经保护功能，可促进急性脊髓损伤后的功能恢复^[3]。干细胞通过释放旁分泌因子，减少神经元凋亡、小胶质细胞活化和神经炎症，显著降低脊髓损伤的程度，促进功能恢复^[4]。目前看来，神经干细胞移植仍是脊髓损伤治疗最有希望的突破口。

自体髂骨移植是脊柱融合率的金标准，寻找良好的骨移植替代物仍是脊柱外科基础研究的热点之一。临床研究显示应用重组人骨形成蛋白（rhBMP）-2的融合率优于单纯髂骨移植，但也有争议的声音，有研究发现rhBMP-2使用引起的术后不良事件增多^[5]。目前有多种生物材料用作骨移植替代品，显示出良好的早期临床效果，但是尚缺少大样本量的临床观察研究。相信随着基础研究的进一步深入，未来的脊柱外科实践将会出现巨大改变。但是从目前看来，基因和细胞层面的治疗策略距离临床应用还有相当大的距离。

3D打印技术作为医学数字化技术的集中体现，广泛应用于直观而清晰地显示肿瘤、骨折、病变、畸形的三维立体结构。临床上，多应用于优化手术方案设计、精准手术导板制作、模拟手术、个体植入假体打印等方面。个体化定制置入物是目前3D打印技术临床应用的重点。通过3D打印技术制作个体化钛合金椎间融合器用于颈椎前路融合手术，椎间融合器脱位、下沉等发生率明显降低^[6]。使用3D打印人工椎体进行脊柱稳定性重建，更满足了创伤、肿瘤、畸形等特殊患者的个性化需要。

生物打印是生物医学与材料学融合交叉的学科，可定制打印各种骨/神经组织工程支架。生物支架材料良好的机械性能不仅起到支撑和填充作用，其合适的孔隙率、良好的交联三维结构还可为细胞增殖、分化提供空间。3D生物打印为椎间盘的体外构建和再生提供了新思路。

目前，椎间融合术仍是治疗脊柱退行性病变广泛应用的手术方法之一，但融合术伴随着运动节段的丧失和邻近节段椎间盘退变的发生。脊柱非融合技术的出现和发展，为脊柱退行性疾病的治疗提供了新选择。近年来，国内外非融合技术的基础与临床研究进展迅速，各种不同理念设计的非融合产品不断问世，根据其设计原理、安装方式、材料学特点等，大致分为棘突间撑开装置、经椎弓根固定的动态稳定系统、人工椎间盘置换及小关节成型等四大类型。

棘突间撑开装置可通过限制腰椎过伸、增加椎管容积，获得间接减压。此类手术不侵入椎管，创伤较小，国外报导可通过门诊手术进行植入。棘突间撑开装置的应用为部分常规需要行椎管减压融合术的患者提供了更为微创的选择。

经椎弓根固定的动态稳定系统可用于椎管减压或髓核摘除术后运动节段的稳定，也可用于辅助椎间融合。虽然作为半刚性固定，经椎弓根固定的动态稳定系统存在理论上的优点，但有资料表明其远期并发症发生率高于传统椎弓根螺钉系统。

人工颈椎间盘置换可恢复椎间高度，保留椎间运动，重建椎间相对稳定性，理论上可避免或延缓融合导致的相邻节段退变加速。但是远期随访有相当一部分患者在置换部位附近发生异位骨化，导致手术节段自发融合^[7]。总体来看，近5年颈椎人工间盘置换临床应用的趋势从"火爆"逐渐走向"冷静"。腰椎全椎间盘置换术（TDR）的治疗效果尚存争议，近年来国内外进行人工腰椎间盘置换术呈减少趋势^[8]。

小关节成形装置的原理是，部分切除增生肥大的关节突关节，通过关节突关节置换保留运动范围，同时维持足够的稳定性。因此小关节成形兼有融合手术减压彻底和椎间盘置换保留稳定性的优点。但由于临床随访并发症较多且翻修困难，所以临床应用非常有限。

目前尚无法回答，为了获得非融合技术理论上的优点而使患者承受非融合带来的并发症和失败率是否值得。非融合技术作为治疗脊柱退变性疾病的新方法，近期内难以取代融合术的主导地位。

近几年来，许多骨科机器人已经获得官方部门认证并进入临床应用阶段。机器人所具备的精度高、稳定性强、耐疲劳等优势，以及机械臂可旋转出人手腕、手指无法达到的角度，使得其在辅助实施复杂脊柱矫形、重度脊柱滑脱等高难度手术方面优势明显。

机器人的使用提高了椎弓根螺钉植入的准确性，前瞻性对照临床实验，显示ROSA Spine机器人置钉准确率为97.3%，而徒手置钉准确率仅为92%^[9]。在国内，北京积水潭医院田伟教授团队研发的天玑机器人系统，术前计划及术中配准流程简化，且整体螺钉置入精度得以提高，误差为（1.77±0.78）mm，目前已完成了世界首例机器人辅助Magerl螺钉内固定术以及齿状突骨折内固定术^[10,11]。

图像导航系统辅助椎弓根螺钉的置入已有近30年的历史，现在的导航系统正向着更简便和更精准的方向发展。在脊柱手术中，影像导航技术的临床应用在一定程度上辅助和代替了医生的手和眼，可帮助医生提高脊柱外科手术的精确度和成功率，从而大大减轻患者神经损伤等并发症的发生^[12]。O-arm脊柱导航系统通过在术中实时提供超清且完整的三维影像，可增加置钉的准确性，有效改善患者的临床结果。图像导航系统不仅可用于上颈椎、畸形椎、翻修等困难置钉部位的辅助置钉，还可用于微创手术穿刺的定位。

微创脊柱手术的目的是通过减小手术创伤、减轻术后疼痛和功能障碍，加快康复。近年来，随着微创手术技术和手术设备、工具的进步，微创手术的适应证不断扩大，已成为传统脊柱手术的重要补充和替代。

经皮内镜（全内镜、椎间孔镜）下椎间盘切除术是目前最常用的微创椎间盘切除手术。相对于传统手术，椎间孔镜手术切口小，显露过程无需肌肉牵开，切除骨量小，神经牵拉轻，局部麻醉下进行，失血量小，手术时间短，术后恢复快^[13]。随着内镜工作通道和手术器械的发展，内镜适应证不断扩大，髓核脱出、甚至游离的椎间盘突出和椎间孔狭窄已成为常规内镜下手术^[14]。最近几年，脊柱内镜的进展更是令人瞩目，由于大通道内镜和内镜下磨钻、内镜下骨刀的临床应用，某些椎管狭窄亦可能通过内镜进行减压^[15]。伴随着导航和器械的进步，内镜下椎管减压的适应证将会越来越广，已逐渐开展内镜下的融合手术。

通道下的微创脊柱手术可实现单侧腰椎椎板切除，对侧侧隐窝减压。在大孔径的通道下，可实现通道下的椎间融合。当前，除脊柱退变性疾病外，通道手术的适应证还包括关节囊滑膜囊肿、转移癌、硬膜外脓肿的引流等手术^[16]，甚至椎体骨折也可通椎通道完成伤椎椎体切除和稳定性重建^[17]。

极外侧（经腰大肌）腰椎椎间融合术（XLIF）和斜外侧腰椎椎间融合术（OLIF）的临床应用逐步展开。XLIF和OLIF避免了后方结构的破坏，符合微创原则，同时避免了经腹腔手术的并发症。目前的临床研究显示，和传统手术相比，XLIF和OLIF至少具有相似的融合率和症状改善^[18]。

作为计算机辅助技术及全息影像技术合并应用的前沿成果，混合现实技术凭借虚拟与现实结合、实时交互和精确匹配等优势，在医学领域的研究和应用逐渐开展。混合现实技术利用计算机可视化图形，生成一个现实和虚拟混合的，集3D视觉、听觉、触觉为一体的场景，让使用者以更自然的方式与计算机进行交流体验。

混合现实技术在手术方案制定、术中导航以及远程会诊中都展现出良好作用。首先在手术方案制定方面，混合现实技术可将计算机绘制的虚拟模型融合到使用者所看到的真实世界景象中，构建出混合现实技术的医学3D模型^[19]。通过对疾病多方面信息的共同呈现，为制定最佳手术方案提供有力保障。其次，在术中导航上，混合现实技术可将患者病变的虚拟3D数字模型与具体病变部位完全重叠在一起，使手术区域透视化，手术的精确性和安全性均得到提升，实现精准的手术引导。再次，通过混合现实远程会诊系统，本地医生可将患者的影像数据以及重建生成的3D模型上传到云端，和远程会诊医生同时佩戴混合现实眼镜观看混合现实影像，参与者均可对模型进行长度/角度测量、标注手术路径等编辑操作，实现实时高效的信息共享^[20]。最后，混合现实技术在医学教育研究、医患沟通、手术培训等方面也有着广阔的应用前景，极大地推进了医学创新发展。

综上所述，近年来脊柱外科发展迅速，这与影像和高科技设备的发展密不可分。我国脊柱外科从业医生业务水平不断提高，与先进国家差距进一步缩小。有理由相信，我们将取得更大的成绩。