膝关节置换术是一种用人造部件来替换患者部分膝关节的手术，目前常用的手术方式为全膝关节置换术(TKA)、单髁关节置换术(UKA)以及MIS(微创手术)。随着外科手术技术的发展，机器人辅助技术的出现，提高了手术患者的预后，目前相关人员正在推进机器人手术在骨外科领域的应用，近期的研究指出，机器人辅助下的人工膝关节置换术效果远超传统手术，可显著降低人工膝关节磨损，延长使用期，避免二次手术。

▲进行人工置换术的机器人辅助设备（图源：smith-nephew）

机器人辅助下的人工膝关节置换手术

到目前为止，人们已经采取了各种措施来确保人工膝关节置换手术的准确性，这是由于精准放置可以有效减少人工关节的磨损和松弛，从而降低再次手术的风险。目前医生正在通过采用被称为导航设备的位置测量系统来进行人工膝关节置换术，这种系统通过红外线定位，按照植入物的位置和大小打磨骨面，使植入物与骨关节紧密结合，降低对骨关节的损伤。传统的膝关节置换术，大多凭借医生的经验和术前X片来确定植入物的位置，人工膝关节与骨面衔接不紧密，骨关节磨损严重，导航系统的出现可以使人工膝关节和骨面紧密结合，防止运动造成的骨关节磨损。但即使是采用导航系统，也仍有10%-20%的几率偏离目标位置3°及以上。

机器人手术设备是导航系统的进一步发展，根据《Bone Joint Res》上发表的一篇文章指出，与传统的人工膝关节置换手术相比，机器人辅助下的人工膝关节置换手术在实现计划的人工关节固定、肢体对齐等方面具有更高的准确性；同时还可减少患者的疼痛和术后肿胀，有利于获得更好的预后。另外，发表在《Comput Aided Surg》中的一项研究，对比了机器人辅助下和传统人工膝关节置换术的精准度，结果显示，在机器人辅助下进行人工膝关节置换术，发生3°或更大偏差的可能性几乎为0，有望实现人工膝关节的准确安装，降低人工膝关节磨损，延长人工膝关节的使用期。

机器人的原理和功能

进行人工膝关节置换的机器人采用导航系统的原理，采用红外线摄像机和红外线反射标记进行三维位置测量，红外线反射标记连接到手持机器人工具上，同时可以在屏幕中以紫色、绿色和蓝色三种颜色显示需要手术的位置。医生通过手持机器人工具进行手术，当机器人工具的前端接近手术区域时，机器人开始运作，当机器人工具的前端接近未标识的位置时，机器人工具立即停止运作。

▲机器人辅助下人工膝关节置换术（图源：smith-nephew）

机器人辅助下人工膝关节置换手术与传统膝关节置换手术相比，能够更快更准确地找到手术位置，实现精准定位，减少人工关节的受损，大幅度延长人工关节使用寿命，有利于患者的康复和术后的功能恢复。

机器人辅助下人工膝关节置换术是精准医疗在骨外科的一项标志性技术，相信在不久后，机器人辅助下的关节手术也将会在临床中获得更好的应用，大大缩短患者的住院时间，提高患者的生活质量。未来，新的高科技技术研究将更广泛的应用于骨关节手术中，造福更多的患者。目前，美国、日本等国家已经广泛应用机器人辅助下人工膝关节置换术，以期获得更好的治疗效果。如需要了解更多有关人工膝关节置换术的内容，可以联系厚朴方舟。

参考来源：

[1] ロボット支援下人工膝関節置換術

https://www.smith-nephew.com/japan/products_general/information_orthopaedics/robot/

[2]Kayani B, Haddad FS. Robotic total knee arthroplasty: clinical outcomes and directions for future research. Bone Joint Res. 2019;8(10):438-442. Published 2019 Nov 2. doi:10.1302/2046-3758.810.BJR-2019-0175