全链条数智关节置换方案：技术如何真正帮助医生降低不确定性？

引言｜从洛阳正骨医院的一台真实手术说起

在河南省洛阳正骨医院（河南省骨科医院）郑州院区，孙永强、岳松涛两位专家带领团队，为一名重度膝骨关节炎患者实施了威高机器人辅助下膝关节置换术。

主刀医生岳松涛在术后复盘时，用了一个很直观的比喻来形容这次手术体验：“就像装上了GPS导航和稳定器，手术又快又稳。机器人辅助规划路径，大幅降低了操作门槛，使年资较浅的医生也能轻松掌握。”

这位患者长期存在关节退变、力线异常与软组织适应性改变的问题，如何确定假体位置、是否需要完全纠正力线、怎样在精准与功能适配之间取得平衡，都是术前必须反复权衡的问题。对关节外科医生而言，膝关节置换本就是一台高度依赖判断与执行稳定性的决策型手术。

在洛阳正骨医院的这台手术中，因为威高骨科机器人的辅助，整个手术“从从容容，游刃有余”：

术前，根据患者CT数据，术前软件自动完成了图像分割、解剖关键点识别、关键参数测量以及假体规划，整个过程约8~10分钟，医生仅需对结果进行确认。

术中，借助导航技术、机器人的辅助决策与高效的动力工具，医生可以更稳定、安全和高效地完成手术。

也正是因为骨科手术机器人在术中发挥的作用越来越大，一个问题会被更多的医生不断提出——骨科手术机器人技术，是否真的能让医生轻松掌握，它的执行效果是否安全有效，性能稳定可靠，可以在关键时刻帮助医生降低不确定性，而不是额外增加手术风险？

本文将以威高骨科构建的“全链条数智化关节置换方案”为例，探讨技术如何围绕真实临床问题，逐步介入治疗路径，并在术中执行这一最不稳定环节中，发挥决定性作用。

PART.01
技术创新应当服务于“治疗路径”——从单点设备到连续决策支持
从 MedRobot 的长期观察来看，关节置换领域正在发生一项重要转变：

创新的重点，正从“单点设备能力提升”，转向围绕完整治疗路径构建连续支持体系。

下一阶段的关节置换技术创新，不应只发生在手术台上，而应：

• 前移到术前关键决策支持；
• 深入到术中执行稳定性；
• 并延展到术后恢复与功能预期管理。

其最终目的，并非技术炫技，而是患者长期福祉。

举个例子，当前的治疗案例中，许多膝关节置换患者在进入手术室前，已经在异常力线和不均衡负重状态下生活了十几年。但是手术方案却是通过术前影像完成的评估，而对于膝关节内外侧软组织张力的影响，在术前无法得出，需要在术中，通过力学实验和主刀医生的经验反复试探完成。那对于相对缺乏足够的病例积累的年轻医生或者基层医生，有没有相对更智能的手段让他们也能快速“拥有“像头部专家一样的能力，从而降低手术风险，提升手术一致性呢？

有的！在这一趋势下，威高骨科提供了一种具有代表性的实践路径——

围绕真实临床流程，构建覆盖“评估—决策—执行—恢复”的系统性解决方案。

从整体上看，该方案由以下环节构成：

患者通过负重位CT 获得站立位下真实的关节影像数据

→ 智能化软件辅助医生快速准确地制定手术方案

→ 术中，可使用压力垫片实时采集的压力值进行手术方案的调整

→ 在机器人辅助下进行关节置换手术

→ 术后通过压力感应垫片即时确认手术效果

→ 机器人可根据力学和间隙结果辅助医生进行最终判断

→ 假体植入及植入后功能确认

→ 术后疼痛管理与康复。

在整个过程中，搭载高效末端动力工具和内载智能化软件的关节置换机器人担任了整个系统中“执行稳定+效率提升+易用适配”的核心载体。其依托89项核心知识产权，通过人因工程优化，优化和加强医生的诊疗能力，降低手术风险，提升手术的一致性。目前，该设备已获得NMPA注册证、同时获得北京首台（套）重大技术装备认证，是经政府背书与临床验证的“国人友好型”数智解决方案。

PART.02
威高，如何一步步解决医生的真实问题？
1. 决策前移的起点：负重位 CT 让“真实力学状态”提前可见

在整个解决方案中，有别于其他公司的方案，威高还创造性地引入了负重位CT，它负重位CT的核心意义，并不在于“影像更先进”，而在于改变了医生做判断的时点与依据。

负重状态下的三维影像，使医生能够在术前看到：

• 真实力线偏移情况；
• 间室磨损与负重分布；
• 个体之间显著差异的力学特征。

这为“仿生力学重建”提供了基础条件——被矫正到完全一致的“标准力线”是没有相关评估的经验判断，而真实的负重位关节影像才能精准判断关节真实的状态。

2. 术前规划：把经验判断转化为“可执行方案”

传统流程中，术前规划更多是一种“参考”；而在威高数智体系中，术前规划的角色发生了转变——依托术前软件的自动规划算法，它精准地输出手术方案，按照目前的统计，输出的结果需人工调整的比率小于5%。通过术前规划平台，可自动完成个性化三维骨骼重建、解剖特征点识别、关键数据测量、假体放置方案以及后续在机器人手术中最佳的配准点。
这一过程对医生尤为友好，它并非削弱医生判断，而是通过软件将经验性判断结构化、标准化，不仅缩短了医生学习曲线（新手医生最快5-10台即可掌握核心规划操作），更从源头减少了术中反复调整的不确定性——基层医生无需积累大量病例就能输出规范方案，为后续术中操作打下“无后顾之忧”的基础。

3. 关节机器人如何让“最不稳定的环节”变得可控

即便术前判断已经充分，关节置换中最不稳定、也最容易拉开不同术者之间结果差异的环节，依然发生在术中执行阶段。

在真实手术环境中，不确定性并不只来自医生个人技术水平，而更多源于一系列客观、动态因素：

• 患者体位在手术过程中的细微变化；
• 软组织释放后力学状态的持续改变；
• 截骨与假体试放过程中，不断出现的“需要再微调一下”的情况。

这些变化叠加在一起，使得原本在术前已经想清楚的方案，在执行过程中被反复修正。越依赖经验，执行路径的波动就越大，这也是关节置换长期存在结果离散性的根源之一。

在威高的系统方案中，关节置换机器人承担的正是“执行稳定器”的角色——它并不替代医生判断，而是尽可能压缩执行层面的随机性，不管是MA还是KA，都提供易用的功能模块，满足不同医生的需求，并精准、安全地执行。

• 从“稳定执行”到“闭环协同”：软件系统如何参与术中过程

（1）从“稳定执行”到“闭环协同”：

构建“感知-决策-执行”全流程控制与传统仅强调“定位精度”的机器人不同，威高所构建的关节置换体系，将机器人置于“感知-决策-执行”的闭环系统之中。其核心配置包括七轴智能机械臂、高精度光学追踪相机、实时感知系统与智能决策系统，通过实时视觉追踪与多传感器融合，对患者体位、器械位置及关键解剖结构进行持续监测。

当患者在术中发生细微体位变化时，系统可同步完成动态跟踪与校正，避免截骨路径偏移——医生无需担心“体位变动导致操作失误”，只需专注于核心判断。基于公开数据，其截骨执行的位置误差控制在毫米级，角度误差约1°，为术前规划的落地提供了坚实的工程保障。截至目前，该系统已在全国多家基层医院落地应用，机器人辅助下关节置换手术，优良率高于95%，充分验证了其在临床场景的稳定性与适用性。

（2）核心易用性突破：

在FA原则下的手术中，机器人可以根据医生的要求，自动生成多种手术方案供医生选择，最大程度上辅助医生进行最佳决策。

——这一功能直接击穿了“学习机器人难”以及让医生选择方案而不是在术中制作方案的核心痛点。

系统构建的“对线-间隙-张力”联动优化模型，不仅能提供量化参考，更能在术中出现突发情况时（如软组织张力突变、间隙偏差），基于实时多模态数据（力线角度、间隙尺寸、张力数值）自动计算，直接输出“拿来即用”的最优调整方案建议：

• 对线偏差时，自动给出截骨角度微调值（精确到0.1°）；
• 间隙不均时，推荐垫片厚度修正建议（支持亚毫米级调整）；
• 张力异常时，明确软组织松解的范围与力度。

医生无需在术中反复琢磨“该调多少才对”，更不用害怕“调错了怎么办”——只需对软件生成的方案进行确认。这相当于为医生配备了一位“实时在线的资深专家”，让医生快速从“会用”走向“用好”。

同时，模型严格遵循临床规范，大大减少了决策失误的风险。

这种设计并不意味着“系统替医生做决定”。相反，它的价值在于，让原本高度依赖经验判断的微调过程，拥有一套可被验证、可被讨论的参考坐标。

• 医生主导下的协作分工：把不确定性限制在可控边界内

在威高的系统设计中，机器人执行始终不是“黑箱操作”。在关键节点，医生仍需完成确认与监管，系统只在既定安全边界内执行动作。这一设计确保治疗主导权始终掌握在医生手中，同时将高重复性、高一致性要求的执行环节交由系统完成。

软组织平衡这一长期依赖手感与经验的环节，也被进一步纳入量化框架。通过术中压力感应垫片的引入，医生可以在不同屈伸角度下，直观感知内外侧间隙与张力变化趋势，而这些信息可被系统纳入整体联动模型中进行对照参考，而非孤立判断。

在这一分工中，角色边界被清晰划定：

• 医生负责判断、取舍与最终确认；
• 系统负责在确认后的边界条件内，稳定、重复地执行既定方案。

这种协作方式，对基层与区域医院尤为重要。在手术量分散、团队经验差异较大的环境中，机器人所提供的并不是“更复杂的操作”，而是减少反复试探、降低执行波动、让手术节奏更加可控。

当术中执行从“高度依赖个人经验”，转变为“由系统托底的稳定过程”，通过机器人的辅助，提升手术的同质化，才真正具备了被可靠落实的前提。

4. 从植入到康复：系统协同如何放大最终患者获益

当截骨执行、假体植入与路径规划处于同一体系内协同完成，其价值并不止于“更准”。

更重要的是结果的一致性。

而一致性，直接影响：术后疼痛管理、功能恢复节奏、患者对手术效果的预期。

在患者端，感受到的并不是“使用了机器人”，而是恢复是否顺畅、功能改善是否符合自身长期使用需求。患者在家门口就能享受到与三甲医院同质化的诊疗服务。这正是威高“让每位医生都能用得上数智设备，让每位患者都能在家门口安心就诊”的核心目标。

PART.03
为什么是威高：不是为了机器人，而是被真实临床规模“推着”走到这里

从行业角度看，威高是最有现实条件、也最有必要把骨科机器人做成“基层能用、医生好学”体系的厂商之一。山东威高骨科材料股份有限公司（威高骨科，688161.SH）成立于 2005 年，是国内少数同时覆盖脊柱、创伤、关节、运动医学与组织修复五大骨科领域的骨科上市企业。其产品已在全国数千家医疗机构中长期使用，涵盖从顶级三甲到基层医院的不同临床场景。

也正因如此，威高比谁都清楚，基层医院的核心痛点不是“技术不够先进”，而是“技术不会用、用不好”。如何在更大范围内提升关节置换的执行稳定性，成为威高在实践中必须面对的问题。

截至 2025 年中，威高骨科的产品已覆盖5,300 余家医疗机构，其中二级及以上医院超过 3,000 家，三级医院覆盖率接近 50%，在脊柱、创伤、关节、运动医学等多条主线上均处于国产第一梯队。这意味着，威高面对的并不是少数示范中心，而是从顶级三甲到县级医院的完整临床梯度。

在这样的规模下，关节置换面临的核心矛盾会被不断放大：

医生经验差异、术中执行波动、结果一致性难以保证。

当手术量快速下沉，仅靠个人经验已难以支撑质量稳定，执行层面的系统能力成为必答题。对机器人的核心需求是“易上手、能落地、效果稳”，而非单纯的技术参数堆砌。

这也解释了威高为什么会走向关节置换机器人，且始终聚焦“基层友好”：

它并非孤立的新产品线，而是建立在长期积累之上的自然延展：

一方面，威高在关节假体、截骨逻辑和临床使用场景上拥有深厚积累；

另一方面，集采后医院覆盖和手术量显著提升，使“如何让更多医生把手术稳定做好”成为迫切的现实需求。因此，机器人在威高体系中的角色，并不是技术展示，而是承接术前判断、稳定术中执行的工具。

这也决定了其设计取向——强调流程清晰、易用性和与现有假体及规划体系的协同，而非只服务于少数高端中心。从这个角度看，威高做机器人，是因为当一个企业真正进入全国规模化临床应用后，稳定执行能力，必须从个人经验，上升为系统能力。

结语：让创新恰到好处

威高的实践表明，当技术创新以真实临床观察为起点，并以系统而灵活的方式嵌入治疗路径，技术才能真正减少医生的决策压力。

关节置换的未来，不在于是否“更复杂”，

而在于是否在关键时刻，帮医生把不确定性降到最低。

威高骨科机器人以临床需求为核心，将“全产业链优势”转化为“医疗普惠能力”。坚守“易用、好用、可及”原则，简化流程、适配自有假体，通过“灵活商业模式 + 硬核技术服务”的组合，让数智骨科技术从 “高端医院专属” 变为 “各级医院可及”，最终实现 “医院无痛升级、患者就近受益” 的多赢局面。

创新，只有恰到好处，才真正有价值。