“

什么？让机器人来换我的关节？！

”

这【zhè】个问题听起来似乎有【yǒu】些惊悚【sǒng】，可【kě】能提出这个问题的人，头脑中会是类似这个画面【miàn】？

临床工作中，常有患【huàn】者朋友，甚至【zhì】是【shì】没有接【jiē】触过机器人手术的医生【shēng】问我，“这个机器人【rén】辅助人工关节置换【huàn】手术，它靠谱吗？”

作【zuò】为国内较早接触和【hé】学习进行机【jī】器【qì】人关节手术的医生之一，我【wǒ】试着用更科普的语言与大【dà】家分享【xiǎng】我对机器人手【shǒu】术的认识。

那么今天我【wǒ】们谈【tán】一下这个【gè】“机器人辅助人工关节置换【huàn】”是如何【hé】操作的。

自【zì】2016年起，我院关【guān】节外科团队在中国大【dà】陆【lù】最【zuì】早引进【jìn】并开始使用人工关【guān】节手【shǒu】术机【jī】器人，随后，又相【xiàng】继到欧洲、美国【guó】学习相关技术。经【jīng】过不断发展，关【guān】节外科医【yī】生手中的武【wǔ】器也在迅速的更新换【huàn】代。

在国【guó】内【nèi】，我们完成了进口【kǒu】机器【qì】人在【zài】中【zhōng】国【guó】大陆的第一批验证研【yán】究【jiū】，以及国产机器人的测试工作。截至目前，已完成数百例机器人辅助人工关节置换手术【shù】，涵盖髋关节、膝关节，特别是高脱位先天【tiān】性髋关【guān】节发【fā】育不良【liáng】、强直性脊【jǐ】柱炎、创伤【shāng】后股【gǔ】骨头坏【huài】死等高【gāo】难度【dù】复杂病【bìng】例。

这项技术在国内甚至国际上【shàng】亦属于先进【jìn】水平，在使【shǐ】用过【guò】程中，其优良的表现和对医生手【shǒu】术策略的执行【háng】力【lì】可谓令【lìng】人【rén】惊艳！

“机器人辅助人工关节置换”靠谱吗？

所【suǒ】谓“靠谱”，我的【de】理解为【wéi】“它【tā】能不【bú】能做得对？”这其实【shí】涉及到一个【gè】很重要的概念，称之为“可靠性”或【huò】“可【kě】重复性”。

其实，无论【lùn】是传统手术技术还是机【jī】器人辅助手术【shù】，最核【hé】心的【de】要素都是医生。医生在手术前制定的手术策略和方案，决【jué】定【dìng】了【le】患者术后能获得功能恢【huī】复的上限。换言【yán】之【zhī】，如果【guǒ】术前计【jì】划的策略就是错误的，那【nà】么【me】无论【lùn】手术如何【hé】顺利，患【huàn】者最终【zhōng】的恢复也不会令人满【mǎn】意。

以前，我们【men】一【yī】般【bān】使用二维的、静态的片子来进行术前方案的制【zhì】定，当手术【shù】机器人出现后，我们【men】则可以在三维的【de】、动态的水平来进行计划，这【zhè】无疑大大【dà】提高了计划【huá】的周全性【xìng】和【hé】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！

因为作为计划的【de】执行者，医生【shēng】的【de】眼睛【jīng】和【hé】手【shǒu】毕竟是有误差的。这个时候，机器人的第二个【gè】优势就显现【xiàn】出来了【le】。以我们安装人工关节的角度【dù】准确【què】率为例【lì】，传统手术中一般【bān】认为，实现目【mù】标值±3°～±5°的范围可以被认为计划【huá】获得了【le】良好【hǎo】的执行；但相【xiàng】比之【zhī】下，我们利用机器人完成手术的结果，基本上都【dōu】可【kě】以控制【zhì】在±1°左右。

这个进步可以说是很大的，也【yě】很【hěn】好理解【jiě】，类似下面三幅【fú】图，第一张是徒手【shǒu】画的一条【tiáo】直线；第二张是用【yòng】尺子画的【de】直线，第三【sān】张，是借【jiè】助电脑画出的直线，哪个更【gèng】直【zhí】呢【ne】？

“可【kě】靠性”的【de】另一方面含义【yì】，在于能不能每次都【dōu】获得同样的【de】精准程度。有【yǒu】点类似【sì】于生产领域【yù】所说的“批次稳定【dìng】性”。

每一次手【shǒu】术都能获得完美的位【wèi】置，这个对于【yú】关节外科医生，是十分困难的一【yī】个境界【jiè】，即使是经【jīng】验最丰富的【de】医生【shēng】，也【yě】会有偏【piān】离【lí】目标的几率，不可【kě】能【néng】百发百中。

从这【zhè】一【yī】角度【dù】分【fèn】析，机【jī】器人辅助工具【jù】在执行的过程中，无疑是更稳定的，其【qí】优势【shì】相【xiàng】当于数控机床之于手工打造【zào】的区别，前者无疑是更可【kě】靠的。

那么，机【jī】器人是【shì】如何帮【bāng】助医生完成“人工关节置【zhì】换【huàn】”操作的呢？是时【shí】候【hòu】见识一下机器人的本尊了！

机器人【rén】的主体部分是一个很灵活的机械【xiè】臂【bì】，有【yǒu】9-21个【gè】可【kě】活动的关节，可【kě】以从各个角度处理骨【gǔ】骼。主机系统负责建模【mó】和【hé】重构，同时有一个高速实时摄像头，用以捕捉手术【shù】中可能【néng】出【chū】现变化【huà】的人体【tǐ】骨骼的位置。

●在手术前，医生首先要根据患者的自身【shēn】情况，判断人【rén】工关节【jiē】安装的最佳位置，制【zhì】定【dìng】出【chū】最优方案【àn】，以【yǐ】此得出预【yù】期结【jié】果【guǒ】，这种计划的方式是机器人手术【shù】所【suǒ】独【dú】有的【de】，属【shǔ】于三维计划，其准确【què】性和可行性均【jun1】大大优于传统的二维计划，可以针【zhēn】对患者的骨骼数据，进行“量体裁衣”，以一种“个体化”的方式，选择【zé】最适合该患者【zhě】的手术【shù】方【fāng】案，并【bìng】将所有数据输入【rù】到机器人系【xì】统中。

●在手术中，医生通过适度的显【xiǎn】露以及【jí】位置【zhì】注册，让机器人能够准确识别骨骼的位【wèi】置，根据术前“个体化【huà】”的方案，对骨【gǔ】骼进【jìn】行修整【zhěng】和对【duì】位，最终完成人工关节【jiē】的安装，最终结果再由医生对机器人【rén】提供【gòng】的【de】数据进行验证，并【bìng】结【jié】束手【shǒu】术。这其【qí】中涉及到【dào】一系列的计划、调整、执行、完成的人机互【hù】动环节，以【yǐ】保证【zhèng】手术正【zhèng】确进【jìn】行。

下面两组图片分别是【shì】术前【qián】设计预【yù】测【cè】和【hé】实际【jì】操作完成实体拍摄【shè】的片子，位置、角度【dù】几近【jìn】完全相同，其执行力可见一斑【bān】：

END

机器人是一个辅【fǔ】助工具【jù】，有点类似于导航对于一名【míng】驾【jià】驶员的【de】帮助，虽【suī】然不能【néng】帮助【zhù】你转向或者刹车，但不会允许走错【cuò】了路。

新的技术需要新的知识和理【lǐ】念加【jiā】以催动，在学习和使用过程中，我们也经【jīng】历【lì】了【le】从【cóng】最初的怀疑，到【dào】信任【rèn】，再【zài】到依【yī】赖的过程，更好【hǎo】的【de】工具【jù】会让【ràng】我们的工作和生活更加便捷和轻松。

随着科技的【de】发展，手术设【shè】备也将不断【duàn】推陈出新，帮助患者恢复健康。就像机器人手【shǒu】术【shù】，它【tā】是近些年关节外【wài】科领【lǐng】域【yù】最大的进步【bù】和发【fā】展，算得上是外科【kē】医【yī】生的航空母舰！

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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