傳統(tǒng)的全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（TKA）由于術(shù)前規(guī)劃和假體植入精度難以完全保障，以及現(xiàn)有假體設(shè)計(jì)可能存在的局限性，導(dǎo)致約15-20%的患者術(shù)后不滿意。近年來，機(jī)器人輔助關(guān)節(jié)置換術(shù)的興起為TKA的精準(zhǔn)化奠定了基礎(chǔ)，然而現(xiàn)有的機(jī)器人技術(shù)主要集中于解剖學(xué)手術(shù)規(guī)劃和骨端切削，缺乏對軟組織平衡和下肢對線的評估，難以滿足個(gè)性化需求。

Arthroplasty期刊最新刊發(fā)了北京積水潭醫(yī)院矯形骨科周一新教授團(tuán)隊(duì)的文章，該團(tuán)隊(duì)圍繞TiRobot 天璣關(guān)節(jié)手術(shù)機(jī)器人（TINAVI，北京，中國），引入智能工具—“求解器（Solver）”，實(shí)現(xiàn)了對患者軟組織彈性行為的標(biāo)定，構(gòu)建了基于解剖學(xué)-動(dòng)力學(xué)-運(yùn)動(dòng)學(xué)約束（AKKC Anatomical-Kinematic-Kinetics Compliant）下的植入物定制和定位的機(jī)器人關(guān)節(jié)置換術(shù)新范式，從而實(shí)現(xiàn)量化分析的精準(zhǔn)治療，早期臨床結(jié)果總體令人滿意。

在TKA中，獲得良好軟組織平衡的同時(shí)維持中立位下肢力線經(jīng)常較為困難，且容易導(dǎo)致術(shù)后療效不滿意?；颊邆€(gè)性化膝關(guān)節(jié)假體具備一定理論優(yōu)勢，但由于缺乏精準(zhǔn)手術(shù)工具，有可能阻礙手術(shù)療效的提升。該研究旨在介紹機(jī)器人輔助患者個(gè)性化人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的手術(shù)技術(shù)、術(shù)中運(yùn)動(dòng)學(xué)評估以及術(shù)后早期臨床療效。

研究團(tuán)隊(duì)基于患者術(shù)前CT影像學(xué)掃描，采用3D打印技術(shù)制作股骨髁及脛骨假體，搭配不同厚度、后傾角度及形合度的內(nèi)外側(cè)分體式脛骨平臺(tái)墊片可供術(shù)中選擇。并使用TiRobot天璣關(guān)節(jié)手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行術(shù)前建模及輔助切骨，使用該機(jī)器人配備的智能工具進(jìn)行張力-間隙量效模型及股骨-脛骨相對運(yùn)動(dòng)評估膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)。收集患者的術(shù)前一般信息、術(shù)中間隙平衡情況、股骨內(nèi)外髁后滾比例、術(shù)后下肢力線、脛骨內(nèi)翻角。門診隨訪時(shí)，收集患者滿意度、關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍、視覺疼痛評分（VAS）、關(guān)節(jié)遺忘指數(shù)（FJS）評分和膝關(guān)節(jié)損傷與骨關(guān)節(jié)炎結(jié)果評分（KOOS,JR）。

圖1 3D打印個(gè)性化TKA組件和試模

圖2 間隙平衡和運(yùn)動(dòng)學(xué)的智能工具。A求解器（Solver）。B由求解器（Solver）形成的矩陣。藍(lán)色點(diǎn)為伸直0°，粉色點(diǎn)為伸直10°，橙色點(diǎn)為屈曲90°。C 當(dāng)求解器施加對稱力時(shí)，藍(lán)色線表示內(nèi)側(cè)和外側(cè)間隙的變化。

圖3 由TiRobot天璣關(guān)節(jié)手術(shù)機(jī)器人形成的脛股關(guān)節(jié)接觸點(diǎn)軌跡。

不同屈曲程度的脛股關(guān)節(jié)接觸點(diǎn)用不同的顏色突出顯示。L表示外側(cè)，M表示內(nèi)側(cè)。

研究共納入15例患者（17膝），平均年齡（64.6±6.4）歲。5例采用對稱式脛骨平臺(tái)墊片，其余墊片均為非對稱式。術(shù)中平均伸直位內(nèi)側(cè)間隙為 11.1±1.0（9.1-12.7）mm，伸直位外側(cè)間隙為 11.5±0.9（9.9-12.7）mm，屈曲位內(nèi)側(cè)間隙為 10.2±1.2（8.8-12.5）mm，屈曲位外側(cè)間隙為 11.2±13（8.9-13.7）mm,每例患者內(nèi)外屈伸間隙差值基本控制在 1~2mm 以內(nèi)，屈曲位外側(cè)適當(dāng)殘留生理性松弛。術(shù)后平均下肢力線為 1.6士2.0（-3-5）°內(nèi)翻?；颊咂骄S訪 6.7+4.2（1-14）個(gè)月。平均 VAS 評分為 0.8±0.7（0-2），F(xiàn)JS 評分為 62.4±253（0-87），KOOS 評分為 86.5±9.4（57-97）。11 例患者對手術(shù)療效表示“非常滿意”，3 例為“滿意”。1例患者因術(shù)后5個(gè)月時(shí)伸直受限、康復(fù)欠佳而持中立態(tài)度。

患者個(gè)性化假體及機(jī)器人輔助手術(shù)技術(shù)使人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)通過數(shù)學(xué)的形式呈現(xiàn)、演繹，即“微分”TKA。術(shù)中可獲得良好的軟組織平衡及股骨-脛骨運(yùn)動(dòng)學(xué)，同時(shí)維持中立位力線，并且具有較好的早期臨床療效。