清华一附院在国内率先引进导板式ROSA关节置换手术机器人——毫米级精准手术技术治疗膝关节疾病

2025-04-03  北京华信医院

　　近日，清华大学附属第一医院骨科医学中心郭晓忠主任团队成功引进和实施了北京首例导板式ROSA机器人辅助膝关节置换手术。该技术通过术前数字化建模和术中机器人精准定位，精准引导手术操作，适时测量软组织平衡状况，使手术截骨精度和软组织平衡判断能力大大提升，显著减少单纯手工所造成的截骨误差和软组织平衡无判断标准的问题。此项技术的引进和开展标志着清华一附院骨科医学中心在智能化诊疗技术的应用方面迈上新台阶。

　　

　　

　　关节置换手术：何时“换关节”?用什么方法换?

　　关节置换手术是治疗终末期骨性关节炎、类风湿性关节炎等关节疾病的有效手段。当关节软骨完全磨损、骨质增生导致关节变形时，患者常出现持续性疼痛、活动受限甚至无法正常行走。此时，医生会采用关节置换手术方法予以有效治疗，即：切除和修整病变关节面，植入合适的人工假体(如膝关节的股骨髁、胫骨平台及髌骨假体)，解除患者病痛，重建关节功能。

　　以往传统手术方法也能完成上述手术，但往往存在两大局限，影响手术效果：一是过度依赖医生经验，经验丰富和缺乏经验的医生截骨角度和假体位置可能存在显著偏差，即使一个医生前后手术也可能存在明显的截骨的偏差;二是手术中的软组织平衡，传统方法完全依靠手术医生经验判断，缺乏客观依据，存在很大的不一致性(变异性)可能，容易引发人工膝关节表面置换术后效果不确定和变异性增大。

　　ROSA机器人：如何实现“毫米级精准”?

　　导板式ROSA机器人系统通过以下步骤突破传统手术的瓶颈：

　　可以采用二种手术规划：一，术前三维建模与个性化规划引导手术操作，患者需接受薄层CT扫描，生成骨骼的1:1三维模型。ROSA系统基于这些数据，结合患者体重、活动习惯等参数，自动规划出截骨角度、假体大小及植入位置，形成“专属手术方案”;

　　二，术中采集骨骼数据注册，结合机内模拟骨骼系统，引导手术操作。省去手术前CT扫描建模过程，采用术中采集骨骼数据注册，结合机内已经存在的虚拟骨骼系统，完成虚拟骨骼建模，引导手术操作。

　　二种手术操作流程不同，但手术操作的精准度相近。最终，都是通过截骨导板引导完成截骨和软组织平衡判断的手术过程， 使手术更加精准。

　　导板引导精准截骨

　　传统手术依赖肉眼判断截骨路径，而ROSA通过金属导板作为“手术轨道”，机器人手臂沿预设路径移动定位，误差控制在±0.3毫米内，确保精准截骨，假体与骨骼骨床完美匹配。

　　

　　动态软组织平衡

　　术中，采用压力平衡测量方法实时监测膝关节周围韧带和肌肉张力，ROSA系统据此调整假体试模及假体安装的软组织平衡，使关节内外侧受力均匀，避免术后因受力不均导致的假体不均匀磨损。

　　优势对比：ROSA手术的三大核心价值

　　与传统手术相比，导板式ROSA技术呈现显著优势：

　　1.精准度提升：截骨误差极大缩小，假体位置不良率显著降低;

　　2.术后效果更加稳定一致：由于术中假体位置和软组织平衡误差较小，术后效果更加稳定，患者感受更佳;

　　3.寿命更长：因精准植入，假体磨损风险降低，使用寿命延长;

　　4.并发症减少：通过导板截骨，保护重要神经血管，术中出血和软组织损伤风险显著降低。

　　适合人群与就诊建议

　　导板式ROSA手术主要适用绝大多数需要做人工全膝关节置换术患者：

　　严重骨关节炎或创伤后遗症导致关节功能丧失者;

　　肥胖、骨质疏松等高风险人群;

　　追求快速康复的职业人群(如教师、运动员)。

　　建议患者在术前与骨科医生充分沟通，通过CT检查和个性化评估确定手术方案。

　　清华一附院膝关节手术机器人的开展，填补了清华大学各附属医院骨科手术机器人的空白，也是北京市各大医院引进的第一台导板式骨科手术机器人，有别于其它各大医院引进的动力性骨科机器人的(原理)操作流程。我院骨科手术机器人的应用，必将给膝关节骨关节病患者带来格外的福音。