新时代的宠儿——机器人辅助全髋关节置换

2021
09/29

+
分享
评论
杏林帮官媒
A-
A+

专家简介:王波,上海长征医院骨科医院关节外科副主任医师,副教授 。在上海长征医院关节外科长期从事关节外科专业,主要研究方向为股骨头坏死保头治疗、髋膝微创关节置换及人工关节置换感染与松动。在人工关节外科,关节矫形及股骨头坏死保头治疗方面积累了丰富的临床经验,建立股骨头缺血性坏死“长征分型”。同时擅长于高度脱位先天性髋关节发育不良、严重膝关节畸形等复杂初次人工关节置换及髋关节翻修等复杂手术。

全髋关节置换机器人

随着骨关节炎等关节退行性病变发病率的升高以及人们对于生活质量要求的提高,关节置换手术的需求量也持续增加。如何延长假体寿命,提高术后患者的舒适度以及降低翻修的风险一直以来都是关节医生急于解决的问题。相比于其他关节置换,髋关节的置换假体位置变异度大,手术更加复杂,因此手术效果的关键因素是医师的手术技术,人为的失误和不足造成了假体安放位置的不准确,会导致假体使用寿命缩短、下肢不等长、假体早期松动、脱位、骨折等并发症。随着技术的发展,机器人手术技术的发展,机器人辅助全髋关节置换在骨科中的应用越来越广泛,并且由于其假体安装的精确性和准确度,其逐渐成为手术界“新时代的宠儿”。

全髋关节置换机器人是指在髋关节置换手术过程中,由经过严格培训的医生操控的、能够根据医生的方案执行手术的先进医疗器械。

手术机器人系统主要包括:

“大脑”——主控电脑系统;

“眼睛”——光学跟踪系统;

“手臂”——机械臂主机。

对于全髋关节置换术来说机器人主要的作用是术前确定假体大小、髋臼与股骨假体的位置以及下肢长度调整。

机器人辅助全髋关节置换术的流程通常可以分为五大步骤:

①医生用医学影像设备为患者病灶拍片;

②机器人的“大脑”自动接收医学影像并显示在屏幕上,并用一些体表标志点如髂前上棘等进行定位;

③医生根据影像制定手术方案;

④在机器人“眼睛”的实时观测下,机器人“手臂”引领医生精准到达病灶部位;

⑤医生通过机器人的“手臂”精准完成关节置换。

骨科机器人根据医师与机器人之间的关系,可以分为主动型、半主动型和被动型三类。

主动型:

即使用机器人自主完成手术过程,在手术前向机器人系统中输入手术方案,机器人即可独立于医生运行并完成手术,目前在临床上应用较少;

半主动型:

是指机器人的操作由医生参与控制,但医生的操作又会被机器人系统根据规划的路径加以限制,即医生与机器人共同操作;

被动型:

是指机器人系统本身不进行手术操作,医生具有完全的主动控制权。在被动系统中,机器人的作用是为医生提供所需的导航信息,定位病灶并提供手术工具,目前在临床中应用最广泛。

此外,骨科机器人手术还可分为图像依赖型与非图像依赖型。图像依赖型是指在手术前利用影像学数据(主要是CT和MRI)在计算机软件上三维地确定切除的骨量术前术后力线变化、假体大小、下肢长度、偏心距重建等参数,在术前确定手术方案。同时,在手术进行前,再利用体表定位点进行一次定位,与术前计划进行匹配,并在手术过程中随时验证手术方案。而非图像依赖型则是舍去了术前影像学检查,因此这类系统可以减少手术费用、减少放射暴露,但缺点也在于不能在手术中实时观测。

在髋关节置换术中,人工假体植入的位置、力线、角度等是影响假体发挥功能的重要因素。手术中如果髋臼或股骨假体位置放置不良,术后出现撞击、边缘磨损、脱位、反复翻修的概率大大增加。

目前临床上普遍认为,髋臼假体应该安放在前倾5-25度,倾斜角在30-50度之间。目前国内骨科手术多采用传统的“徒手操作”模式,手术效果过于依赖主刀医生的经验,大切口和高辐射量都可能会增加手术风险,手术的精确性和稳定性有待提高。

而随着机器人辅助技术的应用,髋关节置换的误差能达到毫米量级,有效增加了手术的精确度、提高了临床疗效和患者满意度。对于髋关节置换手术,机器人辅助技术可以精确地解剖重建,以达到最理想的软组织平衡、精确力线、恢复关节的正常动力学特点。此外,在我国存在着大量髋关节不良的患者,这类患者髋关节解剖差异大,更加增加了医生精确手术的难度,而机器人辅助的应用能准确进行手术方案的设定,真正做到个性化手术。

但目前机器人辅助髋关节置换术在临床上的应用仍然存在许多局限性,其中很大一部分原因来自于费用。一方面机器人手术需要交一笔不菲的“开机费”,大概在2-3万元间不等,并且一个操作臂大约多收费1万元,而髋关节置换术往往需要4个以上的操作臂;另一方面这些费用并未纳入医保,因此许多患者在临床上都不会选择进行机器人辅助手术。除此之外,机器人辅助手术存在的手术时间明显延长、手术中突发情况应对能力低、术野暴露要求高、医生学习成本高等缺点也影响着其在临床上的推广。

单纯就现阶段机器人辅助手术在全髋关节置换中的应用而言,除了常规全髋关节置换的手术指征外,其额外应用指征为:

①术前可获得标准髋关节CT平扫的影像学数字资料;

②手术区域具有相应的解剖标记点;

③患者可接受使用机器人手术所带来的额外费用;

④患者可承受相对较长的手术时间;

⑤术者可熟练掌握及操作机器人手术。

全世界已经有很多医院开展了机器骨科手术,虽然机器人手术尚不成熟,但其中机器人手术的成功不仅表明以机器人辅助外科手术是可行的,而且展示了机器人在外科手术中的巨大优势。

尽管目前机器人手术在费用、时间方面的问题仍然难以解决,但目前国内临床医生和患者对机器人手术的接受度不断增加,医生不断学习机器人手术技术,而机器人系统也在稳步发展当中,因此毫无疑问机器人辅助髋关节置换手术,甚至是所有机器人辅助手术未来具有广阔的前景,并且逐渐成为了“时代的宠儿”。


本文由“健康号”用户上传、授权发布,以上内容(含文字、图片、视频)不代表健康界立场。“健康号”系信息发布平台,仅提供信息存储服务,如有转载、侵权等任何问题,请联系健康界(jkh@hmkx.cn)处理。
关键词:
髋关节置换术,髋关节,机器人,患者

人点赞

收藏

人收藏

打赏

打赏

我有话说

0条评论

0/500

评论字数超出限制

表情
评论

为你推荐

推荐课程


社群

精彩视频

您的申请提交成功

确定 取消
剩余5
×

打赏金额

认可我就打赏我~

1元 5元 10元 20元 50元 其它

打赏

打赏作者

认可我就打赏我~

×

扫描二维码

立即打赏给Ta吧!

温馨提示:仅支持微信支付!