在外科機器人不斷深化臨床應(yīng)用的今天,關(guān)節(jié)置換手術(shù)正迎來新一輪范式躍遷。從精準(zhǔn)植入到功能模擬,從標(biāo)準(zhǔn)方案到個性化建模,技術(shù)體系、手術(shù)理念與假體產(chǎn)品正在同步重構(gòu)。
“過去機器人是醫(yī)生的手,如今它是醫(yī)生的大腦?!痹诘谌龑萌蚴中g(shù)機器人大會上,史賽克(Stryker)中國關(guān)節(jié)機器人市場經(jīng)理 姜升立的這句話,揭示了關(guān)節(jié)機器人發(fā)展的關(guān)鍵趨勢:不只是“更精確”,更要“更契合”。
作為目前在中國裝機量最多、臨床覆蓋面最廣的進口關(guān)節(jié)機器人平臺之一,史賽克Mako機器人已在國內(nèi)積累超2萬例手術(shù)數(shù)據(jù)。
站在這一經(jīng)驗基礎(chǔ)上,姜升立分享了關(guān)節(jié)機器人未來的三個關(guān)鍵詞:精準(zhǔn)化、個性化、全能化,并結(jié)合髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)兩個臨床重點場景,深入解讀了關(guān)節(jié)機器人如何借助AI算法、智能建模、數(shù)字張力評估系統(tǒng)等技術(shù),推動“患者特異性”治療方案落地。
關(guān)節(jié)機器人進入骨科手術(shù)的本質(zhì)訴求從一開始就是“更精確”——更穩(wěn)定的軌跡、更少的誤差、更可控的路徑、更長久的假體壽命。然而,當(dāng)精準(zhǔn)成為基礎(chǔ)能力之后,問題才真正顯現(xiàn)。
姜升立指出,在臨床中,盡管機器人輔助技術(shù)在提升術(shù)中控制與減少誤差方面已有明顯改善,但仍有超過約 20% 的膝關(guān)節(jié)置換患者從主觀功能恢復(fù)的角度認(rèn)為“不滿意”——表現(xiàn)為術(shù)后活動范圍恢復(fù)慢、行走或上下樓梯疼痛顯著、甚至假體松動或翻修風(fēng)險偏高。
這種不滿意,往往發(fā)生在標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式難以覆蓋的非標(biāo)結(jié)構(gòu)中。例如:
● 髖關(guān)節(jié)的骨盆—脊柱角度聯(lián)動在不同體位(坐、站、躺)之間可能有 40–50 度差異,如果術(shù)前規(guī)劃不考慮這種動態(tài)變化,假體即使靜態(tài)位置精確,也可能因運動期受力異常導(dǎo)致撞擊或脫位。
● 膝關(guān)節(jié)關(guān)注力線(內(nèi)翻/外翻)的標(biāo)準(zhǔn)化管理,但軟組織張力,例如側(cè)副韌帶內(nèi)外側(cè)結(jié)構(gòu)差異,在不同患者間變化大,標(biāo)準(zhǔn)方案下的張力處理常依賴經(jīng)驗,導(dǎo)致平衡性差別。
這些挑戰(zhàn)在標(biāo)準(zhǔn)機器人的誤差容忍范圍之內(nèi),但在“個性需求”面前就暴露出邊界。從姜升立的視角來看,精準(zhǔn)固然重要,但真正被患者深刻感知的,是“術(shù)后活動是否順暢”“假體感覺是否自然”“疼痛與功能恢復(fù)是否與期望接近”這些軟指標(biāo)。
在髖關(guān)節(jié)置換領(lǐng)域,假體穩(wěn)定性與長期使用體驗與“結(jié)構(gòu)—運動—載荷”的動態(tài)適配密切相關(guān)。姜升立分享,史賽克 Mako 系統(tǒng)在這方面正在邁出關(guān)鍵步伐。
在術(shù)前階段,Mako 系統(tǒng)支持三體位模擬,包括坐姿、站姿、屏幕位,系統(tǒng)能夠捕捉骨盆與脊柱之間的角度聯(lián)動變化。這讓術(shù)前規(guī)劃不再是靜態(tài)影像的套用,而是真正能在不同體位間模擬假體與骨架的行為差異。
利用這些建模工具,醫(yī)生可在術(shù)中模擬假體運動軌跡,預(yù)估是否存在撞擊、脫位或運動受限的可能性,從而在手術(shù)設(shè)計階段就調(diào)整定位角度或選擇更合適的假體型號。
假體方面,Mako 支持“分型+匹配”的假體體系,未來方向包括更靈活的假體結(jié)構(gòu)(如雙動全髖等),以及在翻修或解剖異常情況下采用定制或三維打印假體。
這一系列設(shè)計工具與建模能力的綜合作用,是將“個性化”從概念落實為術(shù)中可執(zhí)行方案。
膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)中,骨面精度雖已大幅提升,但軟組織張力管理仍是痛點。姜升立強調(diào),膝關(guān)節(jié)個體間的軟組織差異、手術(shù)前后張力變化、關(guān)節(jié)線與負(fù)重線的精確匹配,這些如果處理不好,就可能讓患者術(shù)后行走或屈伸不順、疼痛依舊。
為應(yīng)對此問題,史賽克在機器人輔助膝關(guān)節(jié)置換中重點聚焦兩個方向:
1. CPAK分型
基于下肢力線與關(guān)節(jié)幾何特征結(jié)合,對患者進行更細(xì)致的分型。比起“內(nèi)翻 / 外翻 / 正?!边@三分類更粗糙,CPAK分型系統(tǒng)主張至少九類的分型策略,每一種類型對應(yīng)不同植入路徑與力線還原策略,有更強的可操作性。
2. 數(shù)字張力器(Digital Ligament Balancer)
替代傳統(tǒng)手動測壓與經(jīng)驗估測方式,數(shù)字張力器能在術(shù)中量化軟組織張力,測骨切前后的張力分布,并實時反饋。這讓醫(yī)生能在截骨位置或假體擺放角度上做微調(diào),以實現(xiàn)骨性結(jié)構(gòu)與軟組織張力的動態(tài)平衡。通過這兩項理念及技術(shù)的提升,機器人輔助膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)流程進一步優(yōu)化為:
→ 確定 CPAK分型
→ 測量軟組織張力
→ 模擬調(diào)整假體定位和骨切角度
→ 完成個性化植入
姜升立說:“機器人輔助的意義,不只是精準(zhǔn),而是可重復(fù)、可視化、可預(yù)測?!边@一流程正是把個性化方案真正帶入工具層面,而不僅是術(shù)前規(guī)劃的擬想。
技術(shù)與理念的升級,最終要在手術(shù)室中被驗證。在這一點上,史賽克 Mako 平臺已有廣泛落地:
全球范圍內(nèi),Mako 系統(tǒng)裝機超兩千臺,累計完成手術(shù)數(shù)兩百萬例,已成為髖膝手術(shù)機器人輔助系統(tǒng)中的代表性平臺。
在中國,Mako 也是首批獲批的進口關(guān)節(jié)機器人之一,應(yīng)用覆蓋髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)與單髁等多種術(shù)式,部分醫(yī)院已將其列入關(guān)節(jié)中心的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式平臺。
根據(jù)部分使用單位反饋,使用 Mako 系統(tǒng)可有效縮短術(shù)后恢復(fù)周期、減少翻修率、提升患者主觀滿意度——尤其是在復(fù)雜力線還原、特殊骨質(zhì)情況與功能對線需求下,優(yōu)勢更為顯著。
這些成果不僅驗證了機器人輔助“精準(zhǔn)+個性化”的術(shù)式改進方向,也為推動國內(nèi)關(guān)節(jié)手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系升級提供了范本。
史賽克 Mako 的發(fā)展經(jīng)驗展示了一個趨勢:精準(zhǔn)植入是門檻,個性化與術(shù)式契合才是未來。在這一趨勢中,技術(shù)升級與理念變革并肩推進——動態(tài)建模、張力量化、假體多樣與術(shù)中可視反饋,這些都不是可有可無的錦上添花,而是關(guān)節(jié)機器人能否進入“全能時代”的關(guān)鍵組成。
姜升立的演講中雖以 Mako 為例,但他所表達(dá)的不只是一個企業(yè)的戰(zhàn)略,更是整個關(guān)節(jié)外科機器人行業(yè)的方向性判斷:標(biāo)準(zhǔn)方案與通用模型雖然鋪開面廣,但真正提升患者滿意度、降低術(shù)后并發(fā)癥并讓假體壽命更長久,必須在“契合個體結(jié)構(gòu)與運動習(xí)慣”的基礎(chǔ)上工作。
當(dāng)關(guān)節(jié)機器人不再只是精準(zhǔn)工具,而成為療法設(shè)計的一部分,大腦級別的輔助與決策能力就不再是想象,而是可以實現(xiàn)的臨床現(xiàn)實。這是“全能時代”的起點,也是下一代關(guān)節(jié)置換手術(shù)的標(biāo)配。
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