在外科機(jī)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(lái)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(gè)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(guò)去機(jī)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(jī)器人大會(huì)上,史賽克(Stryker)中國(guó)關(guān)節(jié)機(jī)器人市場(chǎng)經(jīng)理 姜升立的這句話,揭示了關(guān)節(jié)機(jī)器人發(fā)展的關(guān)鍵趨勢(shì):不只是“更精確”,更要“更契合”。
作為目前在中國(guó)裝機(jī)量最多、臨床覆蓋面最廣的進(jìn)口關(guān)節(jié)機(jī)器人平臺(tái)之一,史賽克Mako機(jī)器人已在國(guó)內(nèi)積累超2萬(wàn)例手術(shù)數(shù)據(jù)。
站在這一經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,姜升立分享了關(guān)節(jié)機(jī)器人未來(lái)的三個(gè)關(guān)鍵詞:精準(zhǔn)化、個(gè)性化、全能化,并結(jié)合髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)兩個(gè)臨床重點(diǎn)場(chǎng)景,深入解讀了關(guān)節(jié)機(jī)器人如何借助AI算法、智能建模、數(shù)字張力評(píng)估系統(tǒng)等技術(shù),推動(dòng)“患者特異性”治療方案落地。
關(guān)節(jié)機(jī)器人進(jìn)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(zhǎng)久的假體壽命。然而,當(dāng)精準(zhǔn)成為基礎(chǔ)能力之后,問(wèn)題才真正顯現(xiàn)。
姜升立指出,在臨床中,盡管機(jī)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(guò)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(dòng)范圍恢復(fù)慢、行走或上下樓梯疼痛顯著、甚至假體松動(dòng)或翻修風(fēng)險(xiǎn)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(dòng)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(dòng)態(tài)變化,假體即使靜態(tài)位置精確,也可能因運(yùn)動(dòng)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(yàn),導(dǎo)致平衡性差別。
這些挑戰(zhàn)在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人的誤差容忍范圍之內(nèi),但在“個(gè)性需求”面前就暴露出邊界。從姜升立的視角來(lái)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(dòng)是否順暢”“假體感覺(jué)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(zhǎng)期使用體驗(yàn)與“結(jié)構(gòu)—運(yùn)動(dòng)—載荷”的動(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)軌跡,預(yù)估是否存在撞擊、脫位或運(yùn)動(dòng)受限的可能性,從而在手術(shù)設(shè)計(jì)階段就調(diào)整定位角度或選擇更合適的假體型號(hào)。
假體方面,Mako 支持“分型+匹配”的假體體系,未來(lái)方向包括更靈活的假體結(jié)構(gòu)(如雙動(dòng)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(jì)工具與建模能力的綜合作用,是將“個(gè)性化”從概念落實(shí)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(diǎn)。姜升立強(qiáng)調(diào),膝關(guān)節(jié)個(gè)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(duì)此問(wèn)題,史賽克在機(jī)器人輔助膝關(guān)節(jié)置換中重點(diǎn)聚焦兩個(gè)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(duì)患者進(jìn)行更細(xì)致的分型。比起“內(nèi)翻 / 外翻 / 正常”這三分類更粗糙,CPAK分型系統(tǒng)主張至少九類的分型策略,每一種類型對(duì)應(yīng)不同植入路徑與力線還原策略,有更強(qiáng)的可操作性。
2. 數(shù)字張力器(Digital Ligament Balancer)
替代傳統(tǒng)手動(dòng)測(cè)壓與經(jīng)驗(yàn)估測(cè)方式,數(shù)字張力器能在術(shù)中量化軟組織張力,測(cè)骨切前后的張力分布,并實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)骨性結(jié)構(gòu)與軟組織張力的動(dòng)態(tài)平衡。通過(guò)這兩項(xiàng)理念及技術(shù)的提升,機(jī)器人輔助膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)流程進(jìn)一步優(yōu)化為:
→ 確定 CPAK分型
→ 測(cè)量軟組織張力
→ 模擬調(diào)整假體定位和骨切角度
→ 完成個(gè)性化植入
姜升立說(shuō):“機(jī)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(cè)?!边@一流程正是把個(gè)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(jí),最終要在手術(shù)室中被驗(yàn)證。在這一點(diǎn)上,史賽克 Mako 平臺(tái)已有廣泛落地:
全球范圍內(nèi),Mako 系統(tǒng)裝機(jī)超兩千臺(tái),累計(jì)完成手術(shù)數(shù)兩百萬(wàn)例,已成為髖膝手術(shù)機(jī)器人輔助系統(tǒng)中的代表性平臺(tái)。
在中國(guó),Mako 也是首批獲批的進(jìn)口關(guān)節(jié)機(jī)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(tái)。
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(duì)線需求下,優(yōu)勢(shì)更為顯著。
這些成果不僅驗(yàn)證了機(jī)器人輔助“精準(zhǔn)+個(gè)性化”的術(shù)式改進(jìn)方向,也為推動(dòng)國(guó)內(nèi)關(guān)節(jié)手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系升級(jí)提供了范本。
史賽克 Mako 的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)展示了一個(gè)趨勢(shì):精準(zhǔn)植入是門檻,個(gè)性化與術(shù)式契合才是未來(lái)。在這一趨勢(shì)中,技術(shù)升級(jí)與理念變革并肩推進(jìn)——?jiǎng)討B(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(wú)的錦上添花,而是關(guān)節(jié)機(jī)器人能否進(jìn)入“全能時(shí)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(gè)企業(yè)的戰(zhàn)略,更是整個(gè)關(guān)節(jié)外科機(jī)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(zhǎng)久,必須在“契合個(gè)體結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)習(xí)慣”的基礎(chǔ)上工作。
當(dāng)關(guān)節(jié)機(jī)器人不再只是精準(zhǔn)工具,而成為療法設(shè)計(jì)的一部分,大腦級(jí)別的輔助與決策能力就不再是想象,而是可以實(shí)現(xiàn)的臨床現(xiàn)實(shí)。這是“全能時(shí)代”的起點(diǎn),也是下一代關(guān)節(jié)置換手術(shù)的標(biāo)配。
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