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近年来，随着人们生活习惯的改变，低头看手机、久坐不动等不良姿势让脊柱很“受伤”。颈椎病、腰椎病的发病率逐年攀升，发病人群日益年轻化。此外，骨折、椎管狭窄等脊柱疾病也很常见。当保守治疗效果不佳时，医生往往会建议脊柱疾病患者接受手术治疗。同济大学附属第十人民医院骨科主任贺石生教授于2005年开始涉足脊柱微创手术领域，走在全国前列。十余年来，贺石生教授带领团队在不断提升手术技术的同时，针对脊柱微创手术面临的定位与射线暴露问题进行了深入研究与探索，取得了一系列创新性发明成果，由其领衔完成的“脊柱微创手术中减少射线暴露及快速定位的关键技术及应用”项目荣获2017年度上海技术发明奖二等奖。
如何减少脊柱微创手术中的射线暴露，保护患者，也保护医生？如何在体表对脊柱上的小病灶进行快速、精准的定位？且听专家分析。
专家简介
贺石生 同济大学附属第十人民医院脊柱外科主任、脊柱微创中心主任、主任医师、教授、博士生导师，中华医学会骨科分会微创学组委员，中国医师协会骨科医师分会微创脊柱学组委员、脊柱内镜工作委员会委员，上海市医学会骨科专科分会微创学组副组长，上海市康复医学会脊柱脊髓专业委员会常务副主任委员。
脊柱位于人体背部正中，由7块颈椎、12块胸椎、5块腰椎、1块骶椎和1块尾椎组成，借韧带、关节及椎间盘连接，具有负重、减震、保护和运动等功能。脊柱内部有一条纵行的管道，内有脊髓通过。所有发生在脊柱及其周围组织（包括椎骨、椎间盘、韧带、肌肉等）的疾病，统称为脊柱疾病。
微创技术，让部分脊柱疾病患者免“开大刀”
2004年，在德国学习的贺石生教授接触到了当时国内尚未开展的脊柱微创技术，并对此产生了浓厚兴趣。2005年回国以后，他组建了脊柱微创手术团队，并着手开展显微镜下椎间盘切除术、椎间盘镜下髓核摘除术等脊柱微创手术，取得了良好疗效。经过十多年的发展，贺石生教授所在的同济大学附属第十人民医院脊柱外科已成为国内颇具影响力的脊柱微创治疗中心，开展的脊柱微创手术种类繁多，如微创介入技术（射频消融、激光等）、椎间孔镜技术、椎间盘镜技术、微创减压和经皮内固定技术、经皮椎体成形术等。
“十多年前，国内还没有医院开展脊柱微创手术，但这项技术确实给不少需要做手术又不愿意‘开大刀’的颈椎病、腰椎病患者带来了福音。以适用于治疗大多数椎间盘突出症和椎管狭窄患者的椎间孔镜技术为例，手术在局麻下就能完成，切口非常小（约0.7厘米），术后只需要缝合一针甚至不需要缝合，患者于术后2～6小时就可以下地行走，当夭就可以出院。相比传统手术，脊柱微创手术创伤更小、恢復更快，也更容易被患者所接受。经过十多年的发展，脊柱微创技术已经在全国各地‘遍地开花’。”贺石生教授介绍。
两大难题，阻碍脊柱微创技术发展
既然微创技术那么好，是否可以取代传统手术呢？贺石生教授告诉记者，传统手术与微创手术各有优势和不足，适用于不同患者，并没有绝对的好坏之分。传统手术虽然创伤较大，但病灶暴露良好，医生“看得清、摸得着”，手术时可以“直奔主题”——先找到病灶，再进行操作，适用于治疗大多数脊柱疾病。微创手术主要借助内镜进行操作，切口小，创伤小，患者术后恢复快，但要在体表精准定位脊柱部位的小病灶，并非易事。为避免“失之毫厘，谬以千里”，医生在术前和术中需要进行数十次甚至上百次的×线透视进行“验证”。如此大剂量的射线暴露，不仅会对医生和患者的健康造成威胁，也在一定程度上阻碍了脊柱微创手术的开展。
同心球系统辅助穿刺技术，解决椎间孔镜“定位”难题
“对椎间孔镜手术而言，定位是第一步，也是最关键的一步。动辄上千万的手术导航系统虽然可以帮助定位，但昂贵的价格令很多医院望而却步，且该系统操作难度高，在实际应用方面也存在一定问题。因此，我们一直在思考和探索，希望能找到一种既高效又实用的定位方法，解决微创手术定位难的问题。”贺石生教授介绍。
功夫不负有心人。贺石生教授从“同心球理论”中得到启发，发明了“同心球系统辅助穿刺技术”。其原理很简单，无论患者体形如何，只要将病灶设定为球心，那么从球面上的任意一点进行穿刺，都能直达球心，分毫不差。
“在同心球系统辅助穿刺技术的帮助下，我们只需要进行2次X线透视就可以找准穿刺点。与‘盲穿’相比，定位时间大大缩短，透视次数大大减少，穿刺准确率也大大提高。”贺石生教授介绍，“目前，该技术已经在全国推广应用，大大提高了微创手术的定位效率。”
遥控骨水泥注射技术，减少75%射线暴露
经皮椎体成形术是一种微创手术，通过向病变椎体内注入骨水泥（聚丙烯酸甲酯）达到强化椎体的目的，目前被广泛用于治疗老年骨质疏松性骨折、肿瘤骨转移等患者。
经皮椎体成形术的创伤很小，医生只需要将直径4毫米左右的穿刺针刺入受伤的椎体，并注入适当剂量的骨水泥即可。为确定穿刺针是否到位、骨水泥注射量是否合适，医生往往需要通过多次X线透视来评估。为最大限度地保护医生和患者，避免遭受过量X线辐射，贺石生教授团队发明了一种可以远距离遥控操作的骨水泥注射技术。
“借助这项技术，医生只要将穿刺部位确定好，就可以离开患者床边。注射骨水泥时，医生可以选择手动遥控注射，也可以选择机器自动注射（配备紧急制动功能，确保安全）。骨水泥的注射剂量可以预先设置，无须反复透视确认。我们的研究显示，运用该技术可以使经皮椎体成形术的射线暴露量减少2/3。”贺石生教授介绍。
脊柱微创手术定位穿刺系统，“小工具”解决“大难题”
与椎间孔镜、椎间盘镜手术相比，经皮椎弓根螺钉内固定术对术前体表定位的要求更高、需要定位的点也更多。由于既往的体表标志定位或金属标记定位方法不够准确，为找到合适的穿刺点，医生往往需要进行多次透视和反复穿刺。
为解决这个难题，贺石生教授团队自主设计了一个构思巧妙、简单实用的脊柱微创手术定位穿刺系统，可用于各种脊柱微创手术（如椎间孔镜、经皮椎弓根螺钉内固定术、经皮椎体成形术等）的术前定位。
该系统的核心分两部分：体表定位器和皮内定位器。
体表定位器类似于网格板。术前，医生将体表定位器用胶布固定于患者背部，用X线透视后，根据透视图像，在患者体表标出需要做内固定的椎弓根的体表位置。椎弓根体表位置的连线，即为皮肤切口位置。
皮内定位器由藕杆和6枚克氏针组成。藕杆是一种高分子材料，在X线下不显影，其内有多个引导针孔，可以置入克氏针。当皮内定位器放置妥当、经X线透视确认“到位”后，即可取出皮内定位器，并沿克氏针置入穿刺针。
“过去，对于需要进行二次手术的脊柱疾病患者，医生往往会感到十分头疼。因为这些患者的脊柱局部解剖结构已经被破坏，组织粘连也很严重，使术前定位变得难上加难。如今，借助这套定位穿刺系统，我们可以十分快速而准确地确定体表切口的位置，轻而易举地直达病灶，并进行减压、融合及椎弓根螺钉内固定等操作，使原本完成的手术变得简单而精准。”贺石生教授介绍。
如何减少脊柱微创手术中的射线暴露，保护患者，也保护医生？如何在体表对脊柱上的小病灶进行快速、精准的定位？且听专家分析。
专家简介
贺石生 同济大学附属第十人民医院脊柱外科主任、脊柱微创中心主任、主任医师、教授、博士生导师，中华医学会骨科分会微创学组委员，中国医师协会骨科医师分会微创脊柱学组委员、脊柱内镜工作委员会委员，上海市医学会骨科专科分会微创学组副组长，上海市康复医学会脊柱脊髓专业委员会常务副主任委员。
脊柱位于人体背部正中，由7块颈椎、12块胸椎、5块腰椎、1块骶椎和1块尾椎组成，借韧带、关节及椎间盘连接，具有负重、减震、保护和运动等功能。脊柱内部有一条纵行的管道，内有脊髓通过。所有发生在脊柱及其周围组织（包括椎骨、椎间盘、韧带、肌肉等）的疾病，统称为脊柱疾病。
微创技术，让部分脊柱疾病患者免“开大刀”
2004年，在德国学习的贺石生教授接触到了当时国内尚未开展的脊柱微创技术，并对此产生了浓厚兴趣。2005年回国以后，他组建了脊柱微创手术团队，并着手开展显微镜下椎间盘切除术、椎间盘镜下髓核摘除术等脊柱微创手术，取得了良好疗效。经过十多年的发展，贺石生教授所在的同济大学附属第十人民医院脊柱外科已成为国内颇具影响力的脊柱微创治疗中心，开展的脊柱微创手术种类繁多，如微创介入技术（射频消融、激光等）、椎间孔镜技术、椎间盘镜技术、微创减压和经皮内固定技术、经皮椎体成形术等。
“十多年前，国内还没有医院开展脊柱微创手术，但这项技术确实给不少需要做手术又不愿意‘开大刀’的颈椎病、腰椎病患者带来了福音。以适用于治疗大多数椎间盘突出症和椎管狭窄患者的椎间孔镜技术为例，手术在局麻下就能完成，切口非常小（约0.7厘米），术后只需要缝合一针甚至不需要缝合，患者于术后2～6小时就可以下地行走，当夭就可以出院。相比传统手术，脊柱微创手术创伤更小、恢復更快，也更容易被患者所接受。经过十多年的发展，脊柱微创技术已经在全国各地‘遍地开花’。”贺石生教授介绍。
两大难题，阻碍脊柱微创技术发展
既然微创技术那么好，是否可以取代传统手术呢？贺石生教授告诉记者，传统手术与微创手术各有优势和不足，适用于不同患者，并没有绝对的好坏之分。传统手术虽然创伤较大，但病灶暴露良好，医生“看得清、摸得着”，手术时可以“直奔主题”——先找到病灶，再进行操作，适用于治疗大多数脊柱疾病。微创手术主要借助内镜进行操作，切口小，创伤小，患者术后恢复快，但要在体表精准定位脊柱部位的小病灶，并非易事。为避免“失之毫厘，谬以千里”，医生在术前和术中需要进行数十次甚至上百次的×线透视进行“验证”。如此大剂量的射线暴露，不仅会对医生和患者的健康造成威胁，也在一定程度上阻碍了脊柱微创手术的开展。
同心球系统辅助穿刺技术，解决椎间孔镜“定位”难题
“对椎间孔镜手术而言，定位是第一步，也是最关键的一步。动辄上千万的手术导航系统虽然可以帮助定位，但昂贵的价格令很多医院望而却步，且该系统操作难度高，在实际应用方面也存在一定问题。因此，我们一直在思考和探索，希望能找到一种既高效又实用的定位方法，解决微创手术定位难的问题。”贺石生教授介绍。
功夫不负有心人。贺石生教授从“同心球理论”中得到启发，发明了“同心球系统辅助穿刺技术”。其原理很简单，无论患者体形如何，只要将病灶设定为球心，那么从球面上的任意一点进行穿刺，都能直达球心，分毫不差。
“在同心球系统辅助穿刺技术的帮助下，我们只需要进行2次X线透视就可以找准穿刺点。与‘盲穿’相比，定位时间大大缩短，透视次数大大减少，穿刺准确率也大大提高。”贺石生教授介绍，“目前，该技术已经在全国推广应用，大大提高了微创手术的定位效率。”
遥控骨水泥注射技术，减少75%射线暴露
经皮椎体成形术是一种微创手术，通过向病变椎体内注入骨水泥（聚丙烯酸甲酯）达到强化椎体的目的，目前被广泛用于治疗老年骨质疏松性骨折、肿瘤骨转移等患者。
经皮椎体成形术的创伤很小，医生只需要将直径4毫米左右的穿刺针刺入受伤的椎体，并注入适当剂量的骨水泥即可。为确定穿刺针是否到位、骨水泥注射量是否合适，医生往往需要通过多次X线透视来评估。为最大限度地保护医生和患者，避免遭受过量X线辐射，贺石生教授团队发明了一种可以远距离遥控操作的骨水泥注射技术。
“借助这项技术，医生只要将穿刺部位确定好，就可以离开患者床边。注射骨水泥时，医生可以选择手动遥控注射，也可以选择机器自动注射（配备紧急制动功能，确保安全）。骨水泥的注射剂量可以预先设置，无须反复透视确认。我们的研究显示，运用该技术可以使经皮椎体成形术的射线暴露量减少2/3。”贺石生教授介绍。
脊柱微创手术定位穿刺系统，“小工具”解决“大难题”
与椎间孔镜、椎间盘镜手术相比，经皮椎弓根螺钉内固定术对术前体表定位的要求更高、需要定位的点也更多。由于既往的体表标志定位或金属标记定位方法不够准确，为找到合适的穿刺点，医生往往需要进行多次透视和反复穿刺。
为解决这个难题，贺石生教授团队自主设计了一个构思巧妙、简单实用的脊柱微创手术定位穿刺系统，可用于各种脊柱微创手术（如椎间孔镜、经皮椎弓根螺钉内固定术、经皮椎体成形术等）的术前定位。
该系统的核心分两部分：体表定位器和皮内定位器。
体表定位器类似于网格板。术前，医生将体表定位器用胶布固定于患者背部，用X线透视后，根据透视图像，在患者体表标出需要做内固定的椎弓根的体表位置。椎弓根体表位置的连线，即为皮肤切口位置。
皮内定位器由藕杆和6枚克氏针组成。藕杆是一种高分子材料，在X线下不显影，其内有多个引导针孔，可以置入克氏针。当皮内定位器放置妥当、经X线透视确认“到位”后，即可取出皮内定位器，并沿克氏针置入穿刺针。
“过去，对于需要进行二次手术的脊柱疾病患者，医生往往会感到十分头疼。因为这些患者的脊柱局部解剖结构已经被破坏，组织粘连也很严重，使术前定位变得难上加难。如今，借助这套定位穿刺系统，我们可以十分快速而准确地确定体表切口的位置，轻而易举地直达病灶，并进行减压、融合及椎弓根螺钉内固定等操作，使原本完成的手术变得简单而精准。”贺石生教授介绍。