背景：寰枢椎椎弓根内固定技术具有稳定的三维固定效果,也使它逐渐成为主流的颈椎内固定技术,但因其椎弓根容积小、个体变异大,与脊髓、椎动脉及神经根等重要组织毗邻,使这一部位手术风险极大。文献报道,目前徒手寰枢椎置入失误率达6%-8%,采用计算机辅助导航包括数字化导向模板提高了置入精度,但仍有1.7%的失误率。因此,进一步提高经寰枢椎椎弓根置入精度、从而保证安全已成为亟待解决的重要课题。目的：探索自主研制的脊柱导航手术机器人进行寰枢椎椎弓根双置入原理,以建立一种精度更高、更为安全且简便易行的新方法。方法：采用虚拟线段配准即体内外横线竖线配准引导脊柱导航手术机器人经C1、C2椎弓根双置入,具体操作步骤如下：1.设定横线与竖线术前在头尾向等分椎弓根的寰枢椎CT剖面图像上,首先设定体内横线即正中矢状线两侧、椎骨后部弧形骨线上随机选取两点的联线,该联线与正中矢状线垂直；体内竖线即体内横线与切过寰枢椎后部最远点的水平线间的正中矢状线线段,这样就在C1、C2椎骨上即体内设置了一条长度已知且相互垂直的横线与竖线。术中设定体外横线即双置入机器手两定位杆尖端间的联线,体外竖线即配准器上定位块与标尺最下端间的线段,即设定了长度分别与体内横线和竖线相等且相互垂直的体外横线与竖线。2.配准横线与竖线根据置入前设定的体内、外横线与竖线,在X线侧位透视下,按照以下条件设定进行配准：(1)两平行定位杆始终垂直于C臂中心投照线,其尖端投影恰好位于该中心投照线上；(2)X线侧位透视下调整两定位杆,使其中心轴线头尾向等分C1、C2“椎弓根”,且两个尖端同时接触并紧压后部骨面；(3)定位块最下端的投影和C1、C2椎弓根头尾向平分线与后骨皮质边缘的交点(即头尾向平分椎弓根CT剖面图上C1后弓或C2后部最远点)的投影刚好接触,这样体内与体外的横线与竖线即分别对应配准。3.动态监测下双置入设定双置入机器手两导针中心轴线间的距离与左右两置入点间的距离相等,且其中心轴线与正中面的夹角与术前测量的椎弓根中心轴线与正中矢状线的夹角相等,实时动态监测下,脊柱导航手术机器人沿椎弓根中心轴线准确双侧置入。4.术后测量所有寰枢椎标本行椎体侧位、轴位X线投照观察,并行CT扫描与置入前对比测量：(1)针道与矢状面的夹角postα；(2)针道与水平面夹角postβ；(3)置入点距C1横突孔内侧缘切线或C2椎弓根内侧壁的垂直距离post dm；(4)置入点距椎弓根(后弓)下壁直线的垂直距离post dn。5.统计学处理所有数据用(x-±s)表示,术前术后数据应用SPSS17.0统计软件进行配对t检验,检验水准a=0.05。结果：(1)所有24个寰枢椎标本,48个椎弓根,均通过双置入方法确定置入点并控制置入角度在实时动态监测下实现置针。置针后X线侧位、轴位透视显示置针全部位于椎弓根内,无一例穿破骨皮质。(2)术前术后置针角度在头尾向、内外向偏差分别为α：0.09±1.01。,P=0.53；β：-0.02±1.09°,P=0.89。经配对t检验差异均无统计学意义(P>0.05)(3)术前术后置入点在内外向、头尾向偏移的距离分别为dm:0.13±0.62mm；P=0.14；d.:-0.05±0.18mm,P=0.08.经配对t检验差异均无统计学意义(P>0.05)结论：应用脊柱导航手术机器人行寰枢椎椎弓根双置入,当体内、外的虚拟线段配准及双置入机器手两定位杆的尖端同时紧密接触弧形骨面时,两导针的尖端只能落在左右椎弓根的置入点上。实时动态监测下,可保证沿寰枢椎左右椎弓根中心轴线准确双置入,该导航原理精度高、安全高效。