西安交通大学医学部王坤正：关节机器人引领骨科数字化发展

上世纪六七十年代，关节外科在中国刚刚起步，没有参考文献，没有更多资料，骨科前辈们只能通过牙粉、创伤髓内钉和其他器械来摸索技术。

八九十年代，这些骨科前辈们开始举办各种推广学习班，普及关节外科技术。

时至今日，数字化为骨科带来了几乎“翻天覆地”的变化——史赛克的创新产品Mako关节机器人已在国内完成20000台手术。

“当今数字骨科的发展和‘第四次工业革命’密不可分，全世界已进入AI时代，临床医学也一样，其中关节外科尤其是数字骨科，是与人工智能相结合的先驱者、先行者。”近日在第七届中国国际进口博览会上，西安交通大学医学部关节外科中心主任王坤正教授表示。

20000台背后

手术机器人正在为骨科带来多方位变革。

传统骨科手术主要依赖医生经验和术中扫描影像，存在手术精度低、风险高、创伤大、恢复慢等问题。

据财通证券研报，随着精准治疗发展，许多手术都告别开放式，迎来创伤更小的微创手术。

而骨科手术机器人可以借助其高精度的导航系统进行最优化手术路径规划，并通过高自由度机械臂操作完成路径实现，从而做到手术微创化，并提高手术成功率、减小创伤、降低医生辐射。

提到骨科手术机器人，就绕不开Mako关节机器人。

2021年，Mako全膝关节置换适应症在国内获批，也正是这一年，Mako在进博会中首次亮相。

2022年、2023年和2024年，Mako从未错过一场进博会，每次都会带来新的“惊喜”。

如今Mako不仅成为全国首个全髋、全膝、单髁三种术式全面落地应用的关节机器人，而且今年Mako又将最新的全髋关节置换术THA 4.0系统带到进博舞台首展首秀。

在王坤正教授看来，Mako机器人的出现，使临床医生有机会从感性认识机器人到理性认识机器人、再到亲自操作和体验机器人。“在探索人工智能与骨科相结合的医生中，大部分都是从Mako起步。”

“Mako的出现推动中国关节外科数字化进入发展‘高潮’，让人工智能在骨科得到广泛应用，不仅是骨科，Mako对中国手术机器人的整体发展都起到了重要推动作用。” 王坤正教授表示。

更值得关注的是，在参展进博4年间，Mako的手术量也从首次参展时的1000台，快速突破至2024年第四度本次参展的20000台。

“这是个了不起的成绩。” 王坤正教授表示，2万台在全世界任何一个国家都是很可观的数字，中国人地大物博、人口众多，正是有了这样的基础，关节机器人才能在中国实现迅速推广。

据王坤正教授介绍，2000年之前，骨科医生对手术机器人的认知仍停留在感性层面，刚刚知道什么是手术机器人，以及机器人和关节外科发展存在哪些联系。

2000年后，手术机器人才真正开始在中国推进和普及；2016年后半年，Mako进入中国，部分大医院接触到Mako之后，使其得到较快推广。

在王坤正教授看来，关节机器人正在推动全国大量医院加速进入数字骨科时代。

“目前手术机器人基本覆盖了国内80%的头部医院，而且越来越多医生开始用机器人完成手术，关节机器人正在助力年轻一代的医生结合人工智能来促进骨科发展。”

另外关节机器人还使骨科医生的手眼配合，从传统模式进入更精准、更微创、更个性化的层面。

“例如在关节机器人辅助下，手术可以从传统切割变成毫米级切割。以前医生多依靠传统医学经验，虽然能完成一次良好的关节置换，但很难保证双腿长短百分百一致，那么今天在关节机器人的辅助下就可以做到。”

“另外人工智能手术机器人能让每位医生实现术前的精确设计，使医生做到心中有‘术’。”王坤正教授指出。

“不可估量”的变革

人工智能等数字化技术正在全球范围内掀起第四次工业革命。

“此背景下，关节机器人正在带动中国从传统医学、经验医学、循证医学，走向数字医学。数字化技术将为今后医学发展带来不可估量的变革。”王坤正教授表示。

在王坤正教授看来，其实各个领域都在全面进入数字化时代。

其中在医学领域，第四次工业革命会让医生的诊疗更有把握，面对每个病人，都可以借助AI了解患者病情如何、可以治疗到何种程度、哪些治疗方式可能行不通。

另外，一位医生想完成一场优秀的关节外科手术，往往需要20年至30年的经验积累，但是数字化技术正在改变年轻医生的学习曲线——通过五年的经验和学习，或许就可以熟练完成手术。

有研究显示，关节机器人出现后，传统临床教学模式得到了一定迭代。

原先骨科医师受空间解剖能力的限制，使得膝关节理论教学存在一定的局限性。但通过操作关节机器人，骨科医师可以更直观地了解手术过程和关节各种解剖及对线知识，打破空间解剖能力限制的壁垒，极大提升学习参与度。

同时数字医学和数字骨科的发展也对年轻医生的成长提出了新要求。

王坤正教授表示，传统医学背景下，年轻医生只需要学习基础医学和临床医学，只和病人接触即可，但现在还需要了解软件、机械、材料、工程等。“而人工智能手术机器人就可以带动医生加速掌握这些知识和技能。”

更加值得关注的是，数字化技术还在提升优质医疗资源的可及性。

11月9日上午，包括国内首例Mako+5G机器人辅助单髁置换术在内的第三届“畅联中国6地5G多中心关节手术直播”，在5G移动互联网科技的加持下，同步在国内6城市的7家医院同步展开。

王坤正教授团队全程参与了本次远程术前手术规划会诊，及术中手术计划会诊、同步手术演示。

据介绍，借助5G技术，史赛克的Mako关节机器人在全国六个城市的七个医疗中心同步进行关节置换手术指导。这显示出“Mako + 5G”技术在助力优质医疗资源向更广阔的地域延伸时的重要作用，并有能力为更多中国患者提供同样高水平、均质化、可靠的手术诊疗。

据了解，我国关节类疾病较为普遍，例如膝骨关节炎即是造成“老寒腿”的重要原因。

目前我国55岁以上的人群中60％有膝骨关节的影像学改变，而65岁以上的老年人中膝骨关节炎的发病率则高达85％，给患者、家庭和社会带来沉重负担。

王坤正教授表示，我国地域辽阔，地区发展不平衡，东部和西部医院之间也存在明显差距，在西部偏远地区，常规骨科手术的水平仍然参差不齐。但数字化技术将不断提高优质医疗资源的可及性，例如可以通过远程直播、远程操作机器人等来帮助诊疗。

“更何况今天的年轻医生眼界更加开阔、学习能力更强，未来5年或10年内，5G等数字化技术将在全国各地区浮现，为医疗领域带来难以估量的发展。” 王坤正教授指出。