近年来，人工智能技术、医学影像识别技术、虚拟现实技术以及机器人技术等在关节外科的蓬勃发展，为弥补传统手术方式实施人工关节置换的不足提供了可能。

       同济大学附属同济医院运动医学科、骨关节外科中心自2023年9月开展机器人辅助关节置换手术以来，已陆续开展30余例机器人辅助髋、膝关节置换手术，通过机器人的“精准” 辅助，关节置换的假体匹配度更加符合个性化需求。目前，同济医院关节置换技术已进入精准时代，大众追求更加精准、个性化的治疗方案越来越凸显，机器人辅助技术在关节置换手术中的角色也越来越重要。

机器人辅助关节置换优势

       在国家政策的大力支持及引导下，近年来国内的关节置换手术机器人研发也呈快速发展。基于“智能化”“个体化”“精准化”及“微创化”的数字化理念，机器人辅助关节置换可在术前根据患者影像进行术前规划，并在术中通过图像配准、注册定位和人机交互，在机械臂的辅助下术者完成磨锉、切削等骨床准备及假体安装等操作，有效提高关节置换手术的精准度和安全程度，减少围手术期并发症、加速康复、提高远期疗效等目标。

       无论是哪种品牌、何种工作类型，与传统的关节置换手术方式相比，都更加符合关节置换精准化和智能化的临床需求，是未来关节外科发展的必然趋势。机器人辅助关节置换提供的三维手术规划和术中辅助导航可显著降低手术的盲目性，将关节置换这种经验性手术转变为可视化手术，一定程度上减少对手术经验的依赖。

机器人辅助全髋关节置换弥补人为误差

       髋关节置换作为髋关节疾病终末期治疗的有效方法，诸多股骨头坏死、髋关节骨性关节炎、股骨颈骨折等疾病患者在髋关节置换术后可恢复正常的生活。目前，髋关节置换包括全髋关节置换和人工股骨头置换，其中全髋关节置换手术对手术医生的技术有非常高的要求。特别是临床中遇到股骨头坏死、髋关节骨性关节炎、先天性髋关节发育不良的患者，由于髋臼变形严重，术中髋臼假体可变性较大，易出现假体位置不良。髋臼假体位置不良会导致髋关节撞击、边缘磨损、聚乙烯加速磨损，也是影响全髋关节置换术后早期脱位最主要因素，即便是经验丰富的医生也很难保障每个患者术后都效果良好。

      目前，机器人辅助全髋关节置换手术可显著克服手术经验不足和人为操作带来的误差，通过实时提供髋关节旋转中心位置、髋臼角度、 肢体长度等数据，辅助术者将假体准确放置于术前规划的预定位置，通过提高髋臼假体安放的精准度来显著降低术后双下肢不等长、脱位、偏心距过大或过小等并发症发生率，提高患者满意度。

个性化手术规划及假体设计突破临床实际需求失配瓶颈

       随着全髋关节手术规划理念不断革新，越来越关注患者个体化问题，即脊柱-骨盆个性化参数对全髋关节置换手术髋臼杯位置摆放的影响，提出“功能安全区”的概念。关节置换手术机器人系统结合患者的脊柱-骨盆-髋关节个体化解剖学和运动学特点，智能规划髋臼假体位置，提高患者术后髋关节运动学效能，降低假体撞击和脱位发生风险。

       同样，基于运动学对力线理念的手术规划和个体化假体设计也是进一步改善膝关节置换患者术后满意的必由之路。

机器人辅助关节置换不足

       目前的关节置换手术机器人系统并不完美，各种导航系统与不同品牌的假体及器械的兼容性差，严重限制了导航设备的应用。此外，还包括术前规划仍需依赖手工图像分割、手术规划和注册配准效率较低、个体化程度不足和手术时间延长等。目前大多数关节置换手术机器人系统体积大、组件多、设备昂贵等问题有待进一步优化。

       总体看来，机器人辅助关节置换手术一方面可以增强患者对手术安全及术后精准重建双下肢长度的信心，另一面也可帮助术者制定更精准的术前计划，以达到术者所期望的假体位置、生物力线及软组织平衡，间接减少部分术后手术相关并发症。

专家介绍：

程飚 

运动医学科、骨关节外科中心

主任医师、教授 博士和博士后研究生导师 

专家门诊：周一、二上午 

特需门诊：周四上午 

现任同济大学附属同济医院运动医学科、骨关节外科中心主任。上海医学会运动医学分会副主委，全国骨科关节镜学组委员，中国肩肘外科协作组创始委员，中华医学会运动医疗分会上肢学组委员，上海市医师协会关节镜学组副组长，上海市手外科专科委员，上海市运动医学会理事，中国矫形外科杂志编委，Arthroscopy 中文版编委，上海市医疗事故专家鉴定委员会委员。