“

什么？让机器人来换我的关节？！

”

这个问题【tí】听【tīng】起来似乎【hū】有些惊悚，可能提出这个【gè】问【wèn】题的人，头脑【nǎo】中会是类【lèi】似这个画面？

临床工作中，常有患者朋友【yǒu】，甚至是没有接触过机【jī】器人【rén】手术的【de】医生问【wèn】我，“这【zhè】个机器人辅助人【rén】工关【guān】节【jiē】置换手术【shù】，它靠谱吗？”

作【zuò】为【wéi】国内较早接触【chù】和学习进行机器人【rén】关节手术的医生之【zhī】一，我试着用更科普的语言与大家分【fèn】享我【wǒ】对【duì】机器人手【shǒu】术的认识。

那么今【jīn】天我们谈一下这个“机器人【rén】辅助人【rén】工关【guān】节置换”是如何操作【zuò】的。

自2016年起，我院关节外【wài】科团队在中国大陆【lù】最早引进并开始使【shǐ】用【yòng】人工【gōng】关节手术机器人，随后，又相继到欧洲、美国学习相关技术【shù】。经【jīng】过不断发展，关节【jiē】外科医【yī】生手【shǒu】中的武器【qì】也在迅【xùn】速的【de】更新换【huàn】代【dài】。

在【zài】国【guó】内【nèi】，我【wǒ】们完成了进口机器人在【zài】中【zhōng】国【guó】大陆的第一批验证研究，以及国产机器人的测试工作。截至目前，已完成数【shù】百例【lì】机器人辅助人工关节置换【huàn】手术，涵【hán】盖髋关【guān】节【jiē】、膝关节，特别【bié】是高脱位先天性【xìng】髋关节发育不良、强直【zhí】性脊【jǐ】柱炎、创伤后股骨头坏死等高难【nán】度复【fù】杂【zá】病例。

这项技术在国内甚至国际【jì】上【shàng】亦【yì】属【shǔ】于先【xiān】进水【shuǐ】平，在使用【yòng】过程中，其优良的表现【xiàn】和对医生手术策略的执行力可谓【wèi】令人惊艳！

“机器人辅助人工关节置换”靠谱吗？

所谓“靠谱”，我的理解为“它能不能做得对【duì】？”这其实【shí】涉【shè】及到一个【gè】很重要的概【gài】念，称之为【wéi】“可【kě】靠性”或“可重复性【xìng】”。

其实，无论是传统【tǒng】手术技【jì】术【shù】还是机【jī】器人辅助手术，最核心的要【yào】素都是医生。医生在手术前制定的手术策【cè】略和方案，决定了患者术后能【néng】获得功能恢复的【de】上限。换言之，如【rú】果术【shù】前计划的策【cè】略就【jiù】是错【cuò】误【wù】的，那么【me】无论手【shǒu】术如【rú】何顺利【lì】，患者最终的【de】恢复也不会令人满意。

以前，我【wǒ】们【men】一般【bān】使用二维【wéi】的、静【jìng】态的片【piàn】子【zǐ】来进行术前方案的制定，当手术机【jī】器人出【chū】现后，我们则可以在三维的、动态的水平来进【jìn】行计划，这无疑大大【dà】提高了计【jì】划的【de】周全性和准确性。

二维、静态计划vs三维、动态计划

在现实中，即使医生手术计划策略正确，也不一定获得完美的结果！

因【yīn】为【wéi】作【zuò】为计【jì】划的执行者，医生的眼睛和手【shǒu】毕竟是有误差的。这个时候，机【jī】器人的第二【èr】个优势就显现出来了【le】。以我们安装人工关节的角度准确率为例，传统【tǒng】手术中一般认为，实现目标值±3°～±5°的【de】范【fàn】围可以被认为计划【huá】获得了良【liáng】好的执行；但相比之下，我【wǒ】们【men】利用机器人完成手术【shù】的结果，基【jī】本【běn】上【shàng】都可以【yǐ】控制【zhì】在±1°左右【yòu】。

这个进步可以说是很大的，也很【hěn】好理解，类似下面三幅图，第一张是徒手【shǒu】画的一条直线；第二张【zhāng】是【shì】用尺子画的【de】直【zhí】线，第三张，是借【jiè】助电脑画出的【de】直线，哪个更【gèng】直呢【ne】？

“可【kě】靠性”的另【lìng】一方面含义，在【zài】于【yú】能不能每次都【dōu】获得【dé】同样的精【jīng】准程度。有点类似于生产【chǎn】领【lǐng】域所说的“批【pī】次稳定性”。

每【měi】一次手术都【dōu】能获得完美的位置，这个【gè】对于关节外科医【yī】生，是十【shí】分困难的一个境界，即【jí】使是经验最丰富的医生【shēng】，也会【huì】有偏离目【mù】标【biāo】的几【jǐ】率，不可能百发百【bǎi】中。

从这一角度分析，机器人【rén】辅【fǔ】助工具在执行的过程中，无疑是更稳定的，其【qí】优势相当【dāng】于数【shù】控机床之【zhī】于手工打造的区别，前【qián】者无疑是【shì】更【gèng】可靠的。

那么【me】，机器人是如何帮【bāng】助医生【shēng】完成“人工关节置换【huàn】”操作的【de】呢？是时候见识一下机器人的本【běn】尊【zūn】了！

机器人的【de】主体【tǐ】部分是【shì】一个很【hěn】灵活【huó】的机械臂【bì】，有9-21个【gè】可活【huó】动的关【guān】节，可【kě】以从各个【gè】角度处理骨骼。主机系统负责建模和重构，同时有【yǒu】一个【gè】高速【sù】实时摄像头，用以捕捉手术中可【kě】能出现变化的人体骨骼【gé】的位置。

●在【zài】手【shǒu】术前，医【yī】生首先要【yào】根【gēn】据患【huàn】者的自身情况，判断人工关节安装的最佳位置，制定出最优方案，以此得出预期结【jié】果，这种计划的方式是机器人手术所独有的，属于三【sān】维计划，其准确性和可行性均大大优于【yú】传统的二维计划，可【kě】以针对患【huàn】者【zhě】的【de】骨【gǔ】骼数据【jù】，进行“量体【tǐ】裁衣”，以一种“个体化”的方式，选【xuǎn】择最【zuì】适合该患者的手术【shù】方案，并【bìng】将所【suǒ】有数据【jù】输【shū】入到机器人系统中。

●在手【shǒu】术中，医生通过【guò】适度的显露【lù】以及位置注册，让机器人能够准确识别骨骼的【de】位置，根据术前“个【gè】体化”的方案，对骨【gǔ】骼【gé】进行【háng】修整和对位，最【zuì】终完成人工【gōng】关节的安装，最终结果再由医生对【duì】机器人提供的【de】数据进行验证【zhèng】，并结束手术。这其中涉【shè】及到一系列的计划【huá】、调整、执行、完成【chéng】的【de】人【rén】机互动环节，以【yǐ】保【bǎo】证手术正【zhèng】确进【jìn】行。

下面两组图片分别是术前【qián】设计预【yù】测和【hé】实际【jì】操【cāo】作完成实体拍摄【shè】的片子，位【wèi】置【zhì】、角度几近【jìn】完全相同，其执行【háng】力可见一斑：

END

机器【qì】人是【shì】一个【gè】辅助工具【jù】，有点类似于导航对于一名驾驶员【yuán】的帮助，虽然【rán】不能帮【bāng】助你转【zhuǎn】向【xiàng】或者刹车，但不【bú】会允许走错了路。

新的技术需要【yào】新的知识和理念加以催动，在学习【xí】和使用【yòng】过程中，我们也经历了【le】从最【zuì】初的怀疑，到【dào】信任【rèn】，再到依赖【lài】的过程，更【gèng】好的工具【jù】会让我们的工【gōng】作和生活更【gèng】加【jiā】便捷和轻松。

随着科技【jì】的发【fā】展，手术【shù】设备也将【jiāng】不断推陈出新，帮助患者恢【huī】复健【jiàn】康。就像机器人手术，它是近些【xiē】年关节【jiē】外科领域最大的进步【bù】和发展，算【suàn】得上是外【wài】科医生的航空母【mǔ】舰！

作者 | 中国人民解放军总医院（301医院） 李想

编辑/排版 | 夹心、布丁、蛋挞

来源： 北京114预约挂号

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