从假体到术式：机器人系统如何增强手术一致性？

文章来源：MedRobot

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在骨科机器人从技术创新到临床应用的过程中，医生们关心的第一个问题是：机器人系统是否真的能提升手术质量？

作为手术机器人产业的重要观察者，MedRobot研究了史赛克Mako这一全球最早实现大规模临床应用的骨科机器人案例，发现关节机器人与假体，是深度协同的。机器人的价值，不仅在于导航、截骨或路径控制本身，而在于它是否能增强医生的术式执行力，帮助一枚“本就优秀的假体”在患者体内发挥出更长效、稳定的临床结果。

本文基于权威注册系统的数据，回到手术本质，讨论一个看似简单却至关重要的问题：假体和机器人，哪个决定长期效果？又如何让两者相得益彰？

# 医生关注什么？从数据看见手术的决定性因素

关节置换手术的目标，是用人工生物材料替代因疾病或损伤而退变的关节结构，恢复患者的日常活动能力。在所有关节中，膝关节和髋关节置换术占据绝大多数，临床路径成熟，技术迭代密集，也正是目前骨科机器人系统应用最集中的两个领域

在具体手术中，假体系统根据解剖结构与功能划分，分为以下几类核心组件：膝关节置换所需假体主要包括

1. 股骨构件：替代股骨远端关节面，常见分为保留后交叉韧带（CR）与替代型（PS）两种设计
2. 胫骨平台：分为金属底板与聚乙烯垫片，承担膝关节负重与滑动
3. 髌骨假体（可选）：根据术式是否置换髌骨而定

1. 股骨柄：植入股骨髓腔，承担承重与连接球头功能（如Accolade II）
2. 股骨头：安装在股骨柄上，一般为陶瓷或金属材质
3. 髋臼杯壳体：固定于髋臼内，用于承接球头旋转
4. 内衬：位于壳体内部，与股骨头接触，常用高交联聚乙烯（如X3）或陶瓷材质

这也是为什么，各国骨科行业普遍建立了关节置换登记系统，对假体的使用情况、术后表现、再手术率等进行持续追踪。比如，澳洲国家关节置换登记系统（AOANJRR）每年发布详尽的术式与假体数据，成为全球医生评估假体真实世界表现的重要参考依据。（本文参考AOANJRR数据编写。）

# 系统是工具：让“好假体”术式执行更可控

临床假体设计的不断进化，极大提升了假体的生物整合能力和长期稳定性。但假体再好，术中植入的准确性、软组织平衡控制、术后长度及力线维持等关键环节，仍对医生提出了极高要求。尤其在高龄、复杂解剖、微创入路等情况下，手术操作的精度与可控性直接影响假体表现的发挥空间。

在这样的背景下，机器人辅助手术系统作为“术式执行工具”被逐步引入，帮助医生在术前规划、术中反馈、术后评估中提供更强的控制力与一致性。

数据体现：协同假体的价值，而非单纯追求技术存在感

来自AOANJRR的注册数据显示，当机器人系统与表现优异的假体组合使用时，术后生存率进一步提升，而不同系统与假体之间的“适配程度”则直接决定其最终临床效果。

1. 在全膝关节置换（TKA）中，同样使用Triathlon假体：

1. 手工操作组、无机械臂导航组、Mako机器人组三者对比，Mako组假体生存率提升高达19%
2. 同一个假体，在不同系统下的术后结果可以有明显差异
3. 提示系统对于术式一致性、截骨准确性、软组织张力控制的优化，正在实质改善长期效果。

1. 在髋关节置换术中，Accolade II数码柄与Trident髋臼杯本身生存率高，而机器人系统的辅助作用体现在维持术前规划的颈干角度、偏心距、下肢长度一致性，使得假体设计意图在术中被更高程度实现。
   

这些数据的共同指向在于：机器人系统不是构建基础价值的“核心”，但却是保障基础价值被最大化实现的手段。一枚设计优良的假体，只有在被准确植入、张力控制得当、骨整合条件被保护的前提下，才能发挥其真正性能。

从术前三维建模、截骨计划，到术中动态调整与术后复盘，系统让医生的手术路径更接近计划、结果更具一致性，也让手术团队的整体协同效率得以提升。这种“可控的术式过程”所带来的，是更加可预测的术后表现，是“假体价值”向“患者获益”转化过程中的关键一环。

也正因为如此，我们才更进一步地提出问题：当好工具已经具备，如何判断“什么是假体的基础价值”？哪些假体，值得被高质量执行手术去“放大”？

# 假体是基础：临床长期数据展现的可靠性

MedRobot查阅2024年AOANJRR 澳洲关节登记数据，发现史赛克Triathlon全膝关节假体2020-2023年蝉联使用率第一，2023年市场占有率超过三分之一，且在过去一年中仍保持31%的增长。据史赛克官网数据，Triathlon具备超过15年的全球应用历史，累计植入超过300万例。其采用的股骨髁单一半径设计，有助于提升膝关节术后活动范围与步态一致性；胫骨平台的固定钉结构基于SOMA数据库优化设计（System for Orthopaedic Modeling and Analytics，史赛克构建的全球最大规模的三维骨骼解剖数据库，包含超过16,500个真实骨骼样本，用于支持假体在不同人群中的解剖匹配与结构稳定性分析），显著增强初期稳定性和抗拔能力。此外，CR与PS组套全覆盖，X3高交联聚乙烯与N2Vac多种垫片选择，也提供了更丰富的术式灵活性。根据10年期随访数据显示，Triathlon系统的假体生存率高达99%，显示出长期稳定性。这类生存率并非理论计算，而是来自真实临床人群的注册数据，反映了其在多手术中心、多种患者类型下依然具备的广泛适应性。

在全髋关节置换（THA）中，假体的形态匹配度与骨整合能力决定了术后稳定性、下肢长度控制及术后功能恢复的质量。史赛克Accolade II 数码柄作为史赛克旗下代表性股骨柄，已在全球广泛应用，累计植入超100万例，持续获得临床医生认可。

根据2024年AOANJRR 澳洲关节登记数据，2023年全澳洲使用率最高的股骨柄假体前两名均来自史赛克，其中Accolade II 增长率高达22%该产品的设计源于SOMA数据库，通过三维建模分析，优化了股骨柄的外形轮廓、颈干角度与颈长变化，以实现对多种髓腔形态的高匹配。近端采用双涂层工艺（钛喷涂+HA），显著提升了骨整合效率。其远端切迹设计也增强了微创手术适应性，减少术中创伤。

多项临床研究证实：Accolade II在40-60岁人群中可实现近端与远端的双区匹配，显著降低术后沉降风险和骨折发生率。术中骨折率较传统锥形柄减少5倍，术后两年沉降量显著更低。相关随访数据显示，其术后2年和3.5年的在位率分别为99.8%和99.2%，且患者功能改善和满意度均处于高水平。与Accolade II搭配的Trident髋臼杯系统，同样在全球广泛使用。该系统在澳洲登记系统中连续20年排名使用量第一，不仅具备良好的材料基础（表面涂层+陶瓷球头组合），其结构设计也支持多种尺寸搭配，如42mm臼杯即支持28mm球头，适用于更广泛患者体型与临床情况。这些假体产品之所以值得关注，在于它们经受住了时间与真实场景的双重检验。无论手术中是否引入机器人系统、术式如何优化，假体的性能始终构成了这一体系的地基

# 结语：可靠性，来自临床事实与扎实基础

在医疗技术不断演进的今天，新术式、新设备层出不穷，但真正被临床广泛采纳的，是更可靠、更可持续的选择。医生的关注点，始终落在一个核心判断上：这套术式方案，是否经得起时间考验，是否真正能为患者带来长期稳定的获益。

从关节置换的发展历程来看，无论是膝关节、髋关节，还是单髁置换，假体本身的设计质量和长期临床数据，始终是评价手术效果的基础变量。大量国家级登记系统的数据表明：一枚磨损少、稳定性高、骨整合表现良好的假体，往往决定了患者在术后十年甚至更久是否还能维持良好功能、避免翻修手术。

机器人系统放大医生经验的稳定性、提升术式执行的可复制性。当优质假体与高精度机器人协同工作，不仅能帮助医生完成更复杂的术式、服务更广泛的患者群体，也能将临床经验转化为标准化流程，提升全院的术后质量与资源效率。

在撰写本文过程中，MedRobot 查阅了大量登记系统报告、假体技术资料与机器人协同研究成果，希望通过这些数据与临床趋势，延展行业对关节置换手术本质问题的观察视角：如何理解“长期成功”的定义？

未来又该如何配置资源、工具与数据来支持更值得信赖的术式？

MedRobot Decode系列文章，与你一起在复杂技术中看清本质，在变化中稳步前行。

参考文献：1. Kayani B, et al. Robotic total hip arthroplasty: past, present and future. EFORT Open Rev. 2022;7(6):356–365. doi:10.1302/2058-5241.7.220021

2. Kayani B, et al. Functional implant positioning in total hip arthroplasty and the role of robotic-arm assistance. Int Orthop. 2022;46:2381–2390. doi:10.1007/s00264-022-05646-0

3. Stryker Mako official website and procedural brochures. Accessed 2025.