随着脊柱外科领域基础与临床研究的迅猛发展以及脊柱疾病接受手术治疗的患者日渐增多，需要使用脊柱植入物的治疗日益普遍。在影响脊柱手术成败的因素中，植入物的植入准确度是主要原因之一。
即使是手术经验丰富的医生进行徒手操作也难免会有偏差，但往往是少许误差就足以导致重要组织器官的损害，而这种意外在脊柱手术中并不少见。近年来，术中影像定位技术被引入脊柱外科手术，用以确定正确的手术脊椎节段和确保植入物的安全性和准确性。
术中影像定位技术可以帮助医生制定最佳的手术方案，避免出现操作和定位错误，从而最大程度地减少手术创伤，避免脊髓与神经损伤，显著提高日趋复杂的脊柱外科手术和植入物的成功率，尽快使患者恢复机体功能。目前，可供外科医师选择的术中影像定位技术主要有以下几种：C型臂透视（C-arm），便携式X线（XR）摄影，以及便携式锥束CT（O-arm）。
这些技术各有的优劣，且脊柱外科手术中应用C-arm、XR和O-arm都不可避免会对患者和手术室人员带来一定的辐射危害。目前尚没有研究直接比较C-arm、XR和O-arm三种术中影像定位技术对患者或手术室人员的辐射危害。
为此，美国学者Nelson博士等进行了一项模拟实验研究，评估手术室人员和患者模型在脊柱外科手术中所面临的辐射暴露风险。该研究结果已在最新一期的The Spine Journal杂志上发表。
在该研究中，研究者应用塑料仿真模型模拟患者的体积和典型成人体重形态中的腹部容积散射吸收特征。使用电离室剂量计确定辐射剂量测量脊柱外科手术中使用C-arm、XR以及O-arm时手术室内人员通常位置以及仿真患者模型接收的辐射剂量。
图1. 使用C-arm前-后位照射进行术中定位及示意图。
图2. 使用便携式XR前-后位照射进行术中定位及示意图。
图3. 使用O-arm前-后位照射进行术中定位。
研究结果显示，使用C-arm进行术中定位时，单侧前-后穿过患者的辐射剂量平均为116/102mR，单次照射XR的前-后穿过患者的辐射剂量为3435/2160mR, O-ram单次照射的单侧前-后穿过患者的辐射剂量平均为4360/5220mR。O-ram照射时的辐射剂量相当于C-arm照射的92.68%，相当于XR 照射的62.5%。
使用C-arm进行术中定位时，手术主刀医师和助手要承受更高水平的辐射剂量，其次为采用O-arm和XR进行术中定位时。检测单侧C-arm时，同检测器一端相比在X射线管一端检测到辐射剂量增幅高达7.7倍。采用O-arm进行术中定位时，检测到麻醉师受到的辐射剂量单次最高，其次为XR和C-arm。
采用XR进行术中定位时，放射操作医师所受到的辐射剂量最高，其次为O-arm和透视。所有影像方式的单次采集中手术室人员总体辐射量低于4.4mR。
该研究结果表明， 不同影像定位设备对患者以及手术室人员的辐射风险不同，而辐射风险评估应成为脊柱外科手术中在使用任何影像定位手段前一个必须考虑的因素。该研究为外科医生提供了有用的相关信息，以更好地权衡每一种术中影像定位技术的利弊。
