一、概述

膝关节被视为骨关节炎最常见的关节之一，膝骨关节炎是一种关节慢性退行性疾病，主要表现为膝关节疼痛、肿胀、畸形、活动障碍。据了解，我国每年接受人工膝关节置换术的患者超过100万，但目前多数是在传统手术模式下进行，依靠术者的经验、目测和手感来确定假体的位置和下肢的力线，不同的医生，不同的环境下手术结果不尽相同，仍有部分患者因术后功能结果未达到预期而感到不满意。

准确的植入物定位、平衡的屈伸间隙、适当的韧带张力和关节周围软组织包膜的保留是影响功能结果、植入物稳定性和长期植入物存活率的关键。随着机器人技术的进步与发展，骨科机器人经过长期的研发和成熟，逐渐应用于骨科手术中。骨科机器人可在术前根据患者的下肢力线和解剖特点，精确模拟术中的进程，个性化定制最佳的手术方案，在手术中精确导航截骨，实现理想的假体位置，建立可靠的下肢力线，减少术中的损伤和出血，降低并发症的发生率，同时利于患者术后的膝关节功能恢复，延长了假体的寿命。

二、适应证

1、骨关节炎：随着年龄增长，膝关节退行性病变引起骨关节炎时，有关节疼痛、变形、活动受限等症状。如保守治疗效果不理想，可选择膝关节置换术。

2、类风湿关节炎：免疫力下降，膝关节感染细菌、病毒等，诱发类风湿关节炎时，有关节肿胀、疼痛等症状。如患者病情严重，出现关节畸形、活动受限时，可行膝关节置换术。

3、膝关节创伤性关节炎：膝关节因创伤引起继发性骨关节炎时，即为创伤性关节炎，如病情严重，患者活动受限，保守治疗效果不佳，也可考虑膝关节置换术。

三、禁忌症

1、膝关节处存在感染性病灶：膝关节置换术最容易出现的并发症就是感染，如手术部位存在感染性病灶，手术后并发感染的风险更高。还可能使病菌进入血液系统，出现脓毒血症，对身体健康危害较大，所以存在感染性病灶时，不可进行膝关节置换术，需先控制感染再考虑手术。

2、下肢动脉栓塞：当下肢存在动脉栓塞病变时，血液循环不畅，继发下肢坏死的风险较大。如出现下肢坏死，即使进行膝关节置换术也无法正常活动，无手术意义。进行膝关节置换术还存在一定风险，通常不可做膝关节置换术。

3、偏瘫：膝关节置换术主要是改善膝关节功能，偏瘫患者存在中枢神经功能紊乱、肌张力异常等问题，肢体无法活动，膝关节置换术无法改善上述问题，术后依然无法正常活动，也无手术意义，所以偏瘫是膝关节置换术的禁忌症。

四、进展

机器人技术于 1986 年被引入到骨科 手术中，并于 1992 年首次在机器人辅助下完成全髋关节置换术中股骨侧髓腔的准备。第一代机器人系统 ( 如 ROBODOC 和 CASPAR 系统 ) 于2000年初推出，机器人系统提高了对齐精度，然而由于手术时间延长、技术故障和术中并发症增加等原因后续被停用。随着计算机技术发展，触觉反馈技术的应用极大提升了 RTKA 的安全性，新一代反馈式手术机器人重新获得了广泛关注并取得了可靠的临床结果。目前机器人手术系统已被逐渐应用于初次全髋关节置换、初次 TKA及初次单髁关节置换术中。

五、方案

(1)通过术前膝关节X线片或CT创建患者原始膝关节解剖的虚拟三维重建。

(2)术者使用患者虚拟模型规划最佳植入物定位、对齐及大小，以获得所需的骨覆盖、部件位置和肢体对齐信息并使用计算机软件计算股骨及胫骨切除窗口，高精度完成手术计划。

(3 )术中骨切除前进行骨性标志验证以确认患者膝关节骨性解剖。在无CT机器人应用系统中，通过将患者骨骼解剖映射到膝关节通用虚拟模型来执行注册，术中执行植入物定位和骨切除规划。在基于 CT 机器人应用系统中，个性化创建患者膝关节模型，并在术中绘制骨骼解剖图以确认骨骼解剖。

(4)术者使用机器人设备在股骨及胫骨窗口预先计划的边界内进行截骨。

(5)使用光学运动捕捉技术重新评估术中屈伸间隙、关节稳定性、活动范围及肢体对齐等情况并进行灵活修改，调整植入物位置或微调软组织释放，实现所需骨覆盖、部件定位、膝关节运动学和肢体对齐。

六、总结

机器人辅助技术作为引入到外科领域的新技术，无疑将极大提升手术效率。相比于 MTKA，RTKA 可帮助术者更准确执行术前规划，最大程度上保留骨组织，实现理想的假体安放位置，这将部分弥补术者手术经验上的不足，且可带来更满意的早中期疗效。但作为一项发展中的技术，机器人辅助系统还有待改进的地方如设备对不同类型植入物的兼容性，手术费用昂贵等。尚需更多长期高质量随访结果来明确RTKA早期优势能否转换为远期的功能结果改善和植入物存活率提升。