在外科机器人不断深化临床应用的今天,关节置换手术正迎来新一轮范式跃迁。从精准植入到功能模拟,从标准方案到个性化建模,技术体系、手术理念与假体产品正在同步重构。
“过去机器人是医生的手,如今它是医生的大脑。”在第三届全球手术机器人大会上,史赛克(Stryker)中国关节机器人市场经理 姜升立的这句话,揭示了关节机器人发展的关键趋势:不只是“更精确”,更要“更契合”。
作为目前在中国装机量最多、临床覆盖面最广的进口关节机器人平台之一,史赛克Mako机器人已在国内积累超2万例手术数据。
站在这一经验基础上,姜升立分享了关节机器人未来的三个关键词:精准化、个性化、全能化,并结合髋关节与膝关节两个临床重点场景,深入解读了关节机器人如何借助AI算法、智能建模、数字张力评估系统等技术,推动“患者特异性”治疗方案落地。
# 痛点聚焦:标准化之上,仍有约 20%患者“不满意”
关节机器人进入骨科手术的本质诉求从一开始就是“更精确”——更稳定的轨迹、更少的误差、更可控的路径、更长久的假体寿命。然而,当精准成为基础能力之后,问题才真正显现。
姜升立指出,在临床中,尽管机器人辅助技术在提升术中控制与减少误差方面已有明显改善,但仍有超过约 20% 的膝关节置换患者从主观功能恢复的角度认为“不满意”——表现为术后活动范围恢复慢、行走或上下楼梯疼痛显著、甚至假体松动或翻修风险偏高。
这种不满意,往往发生在标准术式难以覆盖的非标结构中。例如:
● 髋关节的骨盆—脊柱角度联动在不同体位(坐、站、躺)之间可能有 40–50 度差异,如果术前规划不考虑这种动态变化,假体即使静态位置精确,也可能因运动期受力异常导致撞击或脱位。
● 膝关节关注力线(内翻/外翻)的标准化管理,但软组织张力,例如侧副韧带内外侧结构差异,在不同患者间变化大,标准方案下的张力处理常依赖经验,导致平衡性差别。
这些挑战在标准机器人的误差容忍范围之内,但在“个性需求”面前就暴露出边界。从姜升立的视角来看,精准固然重要,但真正被患者深刻感知的,是“术后活动是否顺畅”“假体感觉是否自然”“疼痛与功能恢复是否与期望接近”这些软指标。
# 髋关节篇:动态模拟与个性建模拉近假体与病人的匹配
在髋关节置换领域,假体稳定性与长期使用体验与“结构—运动—载荷”的动态适配密切相关。姜升立分享,史赛克 Mako 系统在这方面正在迈出关键步伐。
在术前阶段,Mako 系统支持三体位模拟,包括坐姿、站姿、屏幕位,系统能够捕捉骨盆与脊柱之间的角度联动变化。这让术前规划不再是静态影像的套用,而是真正能在不同体位间模拟假体与骨架的行为差异。
利用这些建模工具,医生可在术中模拟假体运动轨迹,预估是否存在撞击、脱位或运动受限的可能性,从而在手术设计阶段就调整定位角度或选择更合适的假体型号。
假体方面,Mako 支持“分型+匹配”的假体体系,未来方向包括更灵活的假体结构(如双动全髋等),以及在翻修或解剖异常情况下采用定制或三维打印假体。
这一系列设计工具与建模能力的综合作用,是将“个性化”从概念落实为术中可执行方案。
# 膝关节篇:分型系统与数字张力器重构软硬组织互动
膝关节置换手术中,骨面精度虽已大幅提升,但软组织张力管理仍是痛点。姜升立强调,膝关节个体间的软组织差异、手术前后张力变化、关节线与负重线的精确匹配,这些如果处理不好,就可能让患者术后行走或屈伸不顺、疼痛依旧。
为应对此问题,史赛克在机器人辅助膝关节置换中重点聚焦两个方向:
1. CPAK分型
基于下肢力线与关节几何特征结合,对患者进行更细致的分型。比起“内翻 / 外翻 / 正常”这三分类更粗糙,CPAK分型系统主张至少九类的分型策略,每一种类型对应不同植入路径与力线还原策略,有更强的可操作性。
2. 数字张力器(Digital Ligament Balancer)
替代传统手动测压与经验估测方式,数字张力器能在术中量化软组织张力,测骨切前后的张力分布,并实时反馈。这让医生能在截骨位置或假体摆放角度上做微调,以实现骨性结构与软组织张力的动态平衡。通过这两项理念及技术的提升,机器人辅助膝关节置换手术流程进一步优化为:
→ 确定 CPAK分型
→ 测量软组织张力
→ 模拟调整假体定位和骨切角度
→ 完成个性化植入
姜升立说:“机器人辅助的意义,不只是精准,而是可重复、可视化、可预测。”这一流程正是把个性化方案真正带入工具层面,而不仅是术前规划的拟想。
# 成果落地:系统能力协同推动手术品质再上台阶
技术与理念的升级,最终要在手术室中被验证。在这一点上,史赛克 Mako 平台已有广泛落地:
全球范围内,Mako 系统装机超两千台,累计完成手术数两百万例,已成为髋膝手术机器人辅助系统中的代表性平台。
在中国,Mako 也是首批获批的进口关节机器人之一,应用覆盖髋关节、膝关节与单髁等多种术式,部分医院已将其列入关节中心的标准术式平台。
根据部分使用单位反馈,使用 Mako 系统可有效缩短术后恢复周期、减少翻修率、提升患者主观满意度——尤其是在复杂力线还原、特殊骨质情况与功能对线需求下,优势更为显著。
这些成果不仅验证了机器人辅助“精准+个性化”的术式改进方向,也为推动国内关节手术标准体系升级提供了范本。
# 结语:全能时代,关节机器人真正的任务已显现
史赛克 Mako 的发展经验展示了一个趋势:精准植入是门槛,个性化与术式契合才是未来。在这一趋势中,技术升级与理念变革并肩推进——动态建模、张力量化、假体多样与术中可视反馈,这些都不是可有可无的锦上添花,而是关节机器人能否进入“全能时代”的关键组成。
姜升立的演讲中虽以 Mako 为例,但他所表达的不只是一个企业的战略,更是整个关节外科机器人行业的方向性判断:标准方案与通用模型虽然铺开面广,但真正提升患者满意度、降低术后并发症并让假体寿命更长久,必须在“契合个体结构与运动习惯”的基础上工作。
当关节机器人不再只是精准工具,而成为疗法设计的一部分,大脑级别的辅助与决策能力就不再是想象,而是可以实现的临床现实。这是“全能时代”的起点,也是下一代关节置换手术的标配。
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