讓機器人來換我的關節？太厲害了！

“

什麼？讓機器人來換我的關節？！

”

這個問題聽起來似乎有些驚悚，可能提出這個問題的人，頭腦中會是類似這個畫面？

臨牀工作中，常有患者朋友，甚至是沒有接觸過機器人手術的醫生問我，“這個機器人輔助人工關節置換手術，它靠譜嗎？”

作爲國內較早接觸和學習進行機器人關節手術的醫生之一，我試着用更科普的語言與大家分享我對機器人手術的認識。

那麼今天我們談一下這個“機器人輔助人工關節置換”是如何操作的。

自2016年起，我院關節外科團隊在中國大陸最早引進並開始使用人工關節手術機器人，隨後，又相繼到歐洲、美國學習相關技術。經過不斷發展，關節外科醫生手中的武器也在迅速的更新換代。

在國內，我們完成了進口機器人在中國大陸的第一批驗證研究，以及國產機器人的測試工作。截至目前，已完成數百例機器人輔助人工關節置換手術，涵蓋髖關節、膝關節，特別是高脫位先天性髖關節發育不良、強直性脊柱炎、創傷後股骨頭壞死等高難度複雜病例。

這項技術在國內甚至國際上亦屬於先進水平，在使用過程中，其優良的表現和對醫生手術策略的執行力可謂令人驚豔！

“機器人輔助人工關節置換”靠譜嗎？

所謂“靠譜”，我的理解爲“它能不能做得對？”這其實涉及到一個很重要的概念，稱之爲“可靠性”或“可重複性”。

其實，無論是傳統手術技術還是機器人輔助手術，最核心的要素都是醫生。醫生在手術前制定的手術策略和方案，決定了患者術後能獲得功能恢復的上限。換言之，如果術前計劃的策略就是錯誤的，那麼無論手術如何順利，患者最終的恢復也不會令人滿意。

以前，我們一般使用二維的、靜態的片子來進行術前方案的制定，當手術機器人出現後，我們則可以在三維的、動態的水平來進行計劃，這無疑大大提高了計劃的周全性和準確性。

二維、靜態計劃vs三維、動態計劃

在現實中，即使醫生手術計劃策略正確，也不一定獲得完美的結果！

因爲作爲計劃的執行者，醫生的眼睛和手畢竟是有誤差的。這個時候，機器人的第二個優勢就顯現出來了。以我們安裝人工關節的角度準確率爲例，傳統手術中一般認爲，實現目標值±3°～±5°的範圍可以被認爲計劃獲得了良好的執行；但相比之下，我們利用機器人完成手術的結果，基本上都可以控制在±1°左右。

這個進步可以說是很大的，也很好理解，類似下面三幅圖，第一張是徒手畫的一條直線；第二張是用尺子畫的直線，第三張，是藉助電腦畫出的直線，哪個更直呢？

“可靠性”的另一方面含義，在於能不能每次都獲得同樣的精準程度。有點類似於生產領域所說的“批次穩定性”。

每一次手術都能獲得完美的位置，這個對於關節外科醫生，是十分困難的一個境界，即使是經驗最豐富的醫生，也會有偏離目標的幾率，不可能百發百中。

從這一角度分析，機器人輔助工具在執行的過程中，無疑是更穩定的，其優勢相當於數控機牀之於手工打造的區別，前者無疑是更可靠的。

那麼，機器人是如何幫助醫生完成“人工關節置換”操作的呢？是時候見識一下機器人的本尊了！

機器人的主體部分是一個很靈活的機械臂，有6-7個可活動的關節，可以從各個角度處理骨骼。主機系統負責建模和重構，同時有一個高速實時攝像頭，用以捕捉手術中可能出現變化的人體骨骼的位置。

● 在手術前，醫生首先要根據患者的自身情況，判斷人工關節安裝的最佳位置，制定出最優方案，以此得出預期結果，這種計劃的方式是機器人手術所獨有的，屬於三維計劃，其準確性和可行性均大大優於傳統的二維計劃，可以針對患者的骨骼數據，進行“量體裁衣”，以一種“個體化”的方式，選擇最適合該患者的手術方案，並將所有數據輸入到機器人系統中。

● 在手術中，醫生通過適度的顯露以及位置註冊，讓機器人能夠準確識別骨骼的位置，根據術前“個體化”的方案，對骨骼進行修整和對位，最終完成人工關節的安裝，最終結果再由醫生對機器人提供的數據進行驗證，並結束手術。這其中涉及到一系列的計劃、調整、執行、完成的人機互動環節，以保證手術正確進行。

下面兩組圖片分別是術前設計預測和實際操作完成實體拍攝的片子，位置、角度幾近完全相同，其執行力可見一斑：