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摘要恶性肿瘤每年的新发病例和死亡病例均逐年攀升，肿瘤转移至其他重要器官是恶性肿瘤导致死亡的主要原因，骨是第三常见的转移部位，其中脊柱又是骨转移最常见的部位。脊柱转移瘤患者的首发和主要症状是中重度疼痛，约有40%的患者无法从放疗、口服药物和靶向治疗中获益。本文回顾了2019年4月至2022年5月符合纳入标准的脊柱转移瘤病例共44例66个病灶，记录了术前及术后各随访点的VAS评分和KPS评分，发现无论是否合并骨水泥成形术，微波消融均可迅速缓解疼痛，并在一定程度上控制转移瘤病灶的进展。由于脊柱转移瘤个体差异大，目前经皮微波消融主要依靠手术医师经验进行，为提高治疗的准确性和安全性，本文设计了一种基于集合覆盖的多约束脊柱转移瘤消融规划算法，并据此在Matlab环境下设计了一款脊柱转移瘤自动规划系统。为检验该算法和系统的可行性和有效性，本文回顾筛选了我科收治的10例应用经皮微波消融治疗的脊柱转移瘤患者，该系统输出了符合多约束条件的微波消融治疗方案和微波天线布放轨迹，微波消融温度毁损场未对关键组织产生波及，符合脊柱转移瘤姑息止痛的治疗目标和临床实际。既往输出术前规划方案后，仍由手术医师根据规划方案通过人工方式进行操作，为避免规划方案与执行方案的不同，本文通过构建VX2脊柱肿瘤兔模型和脊柱转移瘤仿真人体模型，在光学导航手术机器人辅助下依照术前规划执行微波天线布放和消融治疗。结果显示机器人辅助微波消融组在增加微波天线布放次数、减少术中放射暴露的同时，还可观察到实验兔术后的致瘫风险和致瘫率的下降以及仿真转移瘤病灶的消融率的提高。机器人辅助微波消融组操作医师的脑力要求、身体负担、任务绩效、努力程度及挫折感均明显低于人工穿刺消融组。本研究利用小鼠模型研究了微波消融治疗癌性骨痛的潜在机制。对微波消融对小鼠行为、运动能力、病灶局部炎症因子、股骨形态以及背根神经节组织中基因和蛋白质表达的影响进行评估。结果表明，与癌性骨痛小鼠相比，接受微波消融治疗的小鼠疼痛阈值降低，运动能力提高，病变局部PGE2水平降低，股骨破坏减少，Scn10a基因下调，DRG组织中电压门控钠离子通道Nav1.8的活性降低。此外，痛觉阈值的降低，运动能力的恢复和Nav1.8活性的降低也反映了微波消融可产生与通道阻断剂类似的效果。据此推断，微波消融通过降低局部PGE2水平从而减少其对周围神经纤维的刺激来减轻疼痛。这导致DRG组织中的Scn10a基因下调，最终降低了电压门控钠通道 Nav1.8 的活性，从而实现肺癌骨转移姑息治疗中止痛的目的。