在整个脊柱中腰椎承担着最大的应力，同时也是最早、最多发生退变的部位。腰椎间盘突出症、腰椎椎管狭窄症及腰椎滑脱等是常见的腰椎退行性疾病，患者常表现为腰痛、腿疼。
椎间盘是椎体之间的连接部位，承载着巨大应力，年龄增加，椎间盘血液循环变差，髓核水分丢失，当腰部用力不恰当，腰椎负荷增加，导致腰椎间盘突出症 。在中老年人群中腰椎间盘突出症、腰椎椎管狭窄症、腰椎滑脱等疾病常见，这明显的影响到这一群体的日常工作、学习等活动。
当此类患者采取理疗、口服非甾体消炎止痛药等措施无效时，则采取手术治疗。近年来随着微创脊柱外科发展，目前有脊柱微创内镜减压技术、脊柱微创融合技术及脊柱微创矫形技术 。脊柱微创减压技术包括颈椎内镜减压技术、胸椎内镜减压技术及腰椎内镜减压技术，其中腰椎内镜减压技术又包括经椎间孔入路和椎板间入路。
脊柱微创融合技术即MIS-TLIF；脊柱微创矫形技术，斜外侧腰椎椎体间融合术。在此之后国内外的骨科医生开始探索 ，怎样才能将脊柱微创内镜减压技术和脊柱微创融合技术结合起来，将各自的优势发挥到最大，在内镜下进行融合，实现组合式微创手术，即全脊柱内镜下经椎间孔腰椎椎间融合术。该技术曾在20世纪90年代最早报道。
报道Endo-TLIF带来的并发症发生率为36%，该项技术在没有改进之前，不建议临床使用。随着经皮内镜经椎间孔髓核摘除术和腰椎管减压技术的不断改进 ，Endo-TLIF再次进入脊柱外科医师的视野，近来得到充分的发展。腰椎椎间融合术中主要的内固定方式为双侧经皮椎弓根螺钉内固定系统，脊柱各活动方向BPS内固定的生物力强度最高，研究结果与其相似。
传统经皮椎弓根螺钉置入，需要多次腰椎正位、侧位X线透视，来确定进针点是否合适，经验不足的手术医师在置钉过程中极有可能出现失误 ，导致椎弓根螺钉穿透椎弓的內侧缘、下缘皮质损伤周围血管神经。已有文献报道椎弓根螺钉置入的失败率为4.9%~37.5%。在内镜减压技术中，精准的导针穿刺可获得更加广阔的镜下操作空间。
如果穿刺不准确会导致镜下操作通道位置不佳，强迫上镜后容易引起相应的并发症，反复调整穿刺路径可能会损伤重要结构，导致医患矛盾的增加 。近年来骨科机器人运用到骨科手术中，在骨科机器人的辅助下能够进行术前椎弓根螺钉置入的路径规划，确定进针点，选择大小合适的椎弓根螺钉，能有效地降低椎弓根螺钉置入不良的风险。
此外还可运用机器人规划穿刺路径，精准导航穿刺，一针到位。本研究将探讨骨科机器人在Endo-TLIF中穿刺导航及辅助置钉的应用及该术式治疗腰椎退行性疾病的临床疗效与安全性 ，并与通道下MIS-TLIF进行比较，明确脊柱微创技术和骨科机器人辅助的优势。以期通过此次研究为腰椎间盘突出症伴腰椎不稳的治疗提供一点新的思路。
内镜组手术方式
手术均由同一组医师完成。患者俯卧位于手术床，消毒铺单。将机器人与C型臂连接，用无菌塑料袋覆盖机械臂，并将机器人放置于手术台左侧 ，要保证机械臂的活动空间能够覆盖手术部位。将示踪器用无菌贴膜固定于体表。将光学跟踪器置于患者头侧，面向手术部位，C臂扫描病变的腰椎节段。
将收集到的数据传输至主控台车，完成需要手术的腰椎节段三维重建和机器人各组成部分实时配准 。在主控台车电脑上规划椎弓根螺钉的置入路径，同时也要规划内镜系统工作路径，经下关节突外侧缘、上关节突上部的关节，指向椎间盘。规划完毕后下达运行指令，机械臂运行至预先规划位置。
在机械臂固定方向插入套筒，确定切口位置，做1cm的小切口，钝性分离，置入导针。运用脊柱内镜手术器械进行镜下减压、融合操作，以骨科机器人辅助穿刺导航的导针为中心 ，切开长约2cm的纵行切口，使用逐级扩张套管撑开皮肤及皮下组织，安装椎间孔镜，在灌流式的水环境中运用环锯，切除上关节突及部分下关节突，配合使用咬骨钳扩大开窗。
将切除关节突过程中的松质骨，使用咬骨钳咬成小颗粒用于椎间植骨。内镜监视下切除背侧肥厚黄韧带，充分暴露出行和下行神经根 ，确认解剖关系，将套管推入脊髓腹侧减压，处理椎间盘及终板，直至充分显示出皮质骨终板、渗血良好，将套管退出椎间孔，探查神经根搏动良好。
通道组手术方式
患者体位取俯卧位于手术床，消毒铺单。将机器人系统与C臂连接，用无菌塑料袋覆盖机械臂，并将机器人放置于手术台左侧面，要确保机械臂的活动范围能够覆盖手术部位 ，将示踪器用无菌贴膜固定于体表，将光学跟踪相机置于患者头侧，面向手术区域，C型臂扫描病变的腰椎节段，将获得的数据传输至主控台车。
完成手术节段三维重建及机器人系统工作空间的自动配准，在主控台车上进行螺钉置入及手术减压部位的规划，依据主控台车上规划的路径，机械臂运行至预先规划的位置 ，在机械臂固定方向插入套筒，在主控台车电脑上点击微调，确定切口位置，做1cm的小切口，钝性分离，置入导针。
依据在主控台车规划的减压部位做长约4～5cm切口，依次切开皮肤、皮下组织，用手指钝性分离肌间隙，依次置入逐级扩张套管，清理局部残留的软组织 ，在关节突关节，确定截骨水平，咬除上下关节突，留做植骨材料，充分减压，去除椎间盘及软骨终板，并用螺钉尾帽锁紧钛棒，透视确认各内置物位置满意，冲洗、放置引流，关闭伤口。
腰椎间盘突出症伴腰椎不稳
在中老年人群腰腿痛的常见原因就是腰椎间盘突出症。腰椎间盘突出受到多种因素的影响，在椎间盘退行性改变的基础上，各种原因使得纤维环破裂 ，髓核突破纤维环继发炎症刺激和免疫反应，而这种改变反过来又会加剧椎间盘突出，这种病理变化会导致一系列的临床症状。有时LDH患者不仅是单纯的突出，严重时有可能发生腰椎滑脱。
腰椎间盘突出症常见的发病机制有以下几个方面，机械力学学说，椎间盘连接着上下椎体，在稳定脊柱和缓冲压力中都起到了至关重要的作用 。髓核的退行性改变与突出和其受到的压力大小及压力持续时间相关，弯腰时椎体前屈，纤维环后缘压力减少，前缘压力增加，长时间处于这种状态，髓核水分丢失、变性，最终突出压迫马尾或者脊神经根。
基质金属蛋白酶学说，基质金属蛋白酶是一类重要的基质蛋白水解酶，当该酶被激活后发生一系列的级联反应，可以加快细胞外基质的降解 ；基因控制学说，人类聚集蛋白聚糖等位基因21、25串联重复序列片在腰椎间盘中出现频率高，此外FasL、CASP-9基因在腰椎间盘突出症中扮演着重要角色。
腰椎间盘突出症的治疗主要包括保守治疗、经皮穿刺技术治疗及手术治疗。常见的保守治疗物理治疗，在LDH急性期患者严格绝对卧床可降低椎间盘的承载负荷可扩大椎管的容积 ，有利于局部无菌性炎症的消退，中医药的针灸、理疗等，缓解期可鼓励患者做「燕子飞」操；药物治疗目前临床上常见的药物有非甾体抗炎药、神经营养药物等。
且有相关研究报道NSAIDs能够有效的缓解患者的痛苦，选择性的COX-2抑制剂与非选择性的NSAIDs在短期内的疗效并无显著差异 ，但是选择性的对患者胃的功能影响小，临床当中多选用的选择性的NSAIDs药物。经皮穿刺技术治疗包含经椎间孔硬膜外封闭、髓核溶解、臭氧消融及椎间盘激光减压等。
LDH的手术治疗，手术能够有效地解决患者的临床症状，近来随着外科技术的飞速发展，脊柱微创技术得到了广泛地推广及应用，如具有代表性的PELD与MIS-TLIF技术 。脊柱微创技术对患者损伤小、恢复快、并发症少。此次研究中发现，内镜组中患者的腰痛VAS评分和ODI评分在术后1周、术后3个月时低于通道组。
骨科机器人的特点
骨科机器人由我国自主研发，目前已经运用于骨科领域，尤其在脊柱手术中辅助置入椎弓根螺钉与个体化穿刺导航中发挥了巨大优势 。术中骨科机器人接收来自ARCADIS0rbic3D系统扫描生成的三维数据，在主控台车上从冠状位、矢状位、横断位三个方向规划螺钉置入路径，还可在三维立体图上观察手术节段螺钉置入的相对位置。
机械臂按照指令运行至指定空间位置，准确地指导椎弓根螺钉置入的体表定位和穿刺角度，避免因穿刺失误导致神经根的损伤 。骨科机器人在脊柱椎弓根螺钉置入过程中具有以下特点。该机器人具有「稳定手」，其定位准确、灵敏度高、运行平稳特点。这一特点能够有效地避免术者徒手置钉的过程中，因疲劳或者生理性震颤，而导致的置钉失败。
传统手术过程中透视辅助下椎弓根螺钉的置入对手术间工作人员辐射较大，而骨科机器人无惧辐射，这可以减少术者与辐射环境的接触 。与C臂透视辅助下椎弓根螺钉置入相比在机器人辅助下置钉，手术室相关工作人员在放射线下暴露的时间将近减少了50%，但对患者而言，机器人辅助手术中需要对患者进行高分辨率CT扫描。
与原来C臂透视辅助相比，患者所受总辐射剂量是增加还是减少，目前尚无明确定论。C臂透视辅助下术者可以看到骨质 ，但是缺少三维空间立体感。光学追踪系统具有「透视眼」，在手术时，用三维影像扫描到显示屏。
然后通过导航系统帮助手术医师进行三维立体定位，不需要观察解剖结构，就可在机器人主控台进行螺钉最佳置入路径规划，确定螺钉的置入点 、方向及大小。在机器人辅助手术过程中不需在去暴露解剖标志，并且螺钉置入的准确性更高。
骨科机器人与MIS-TLIF结合的优势及其疗效
腰椎间盘突出症伴腰椎不稳的患者常伴有腰痛、腿痛，当保守治疗无效时，腰椎融合术是首选方式 。最开始Cloward提出后路腰椎融合术,PLIF因具有充分的减压、融合等特点，成为了经典的腰椎融合术式。但该术式要切除棘突、椎板等结构，这破坏了脊柱的后柱，术后脊柱的稳定性受到了一定的影响。
经椎间孔腰椎椎间融合术对脊柱后柱的骨与软组织得到有效地保护，术中对神经根较少地牵拉，椎间融合率较高 。PLIF与TLIF都是后正中入路，这必然会损伤椎旁肌，患者术后医源性腰背痛发生的几率会增加。2003年Foley提出了微创经椎间孔腰椎椎间融合术，该术式在最长肌与多裂肌之间进入，在肌间隙中置入可扩张通道进行减压。
对椎旁肌的损伤降到了更低，在术前单节段腰椎间盘突出症患者的多裂肌双侧有差别，其可保留肌肉止点可重塑代偿肌肉萎缩 。目前在腰椎退行性疾病中MIS-TLIF得到了广泛地应用，如轻度腰椎滑脱、腰椎间盘突出症伴腰椎不稳要行椎间融合的手术，经验丰富的脊柱外科医师可实施多节段的手术操作或者双侧的减压、融合操作。
