骨科手术机器人优势和发展前景详解

骨科手术机器人优势和发展前景详解

骨科手术机器人作为医疗科技的前沿领域，近年来发展迅速。它们在微创手术、精准定位、降低医生辐射损伤等方面展现出显著优势。本文将为您详细介绍骨科手术机器人的技术特点及其广阔的发展前景。

技术优势

脊柱侧弯、骨肿瘤等复杂手术对医生的技术要求非常高，仅集中在少数中心医院开展。资料显示，每年全球约有16万例内固定治疗的脊柱退行性病变，其中仅8%的手术实现了微创化，如果使用手术机器人，可大大降低对医生经验的依赖，病人恢复快。

一位业内专家表示，医生的培养非常艰难，通常要花费十几年的时间，外科医生黄金手术年限又很短，患者需求很大。此外，微创手术虽然能让病人获益，但对医生的技术要求很高，且手术中的射线会损伤医生健康，而手术机器人可以让医生职业生涯延长，治疗更多患者。

专家预测，未来，随着机器人研发成本越来越低、普及率越来越高，人工智能将更广泛应用于医学领域，远程手术也将更加普及。手术机器人也可由医生远程操作，这些微创、复杂的手术也将能在基层医院开展。

独具特点的“黑科技”

严重脊柱侧弯患者被称作“折刀人”，脊柱矫形手术复杂且风险性高，以前手术医生需要通过测量大量的脊柱参数作为诊断与矫形数据，或者通过3D打印模型，设计手术方案。现在国际领先的脊柱机器人可以导入术前CT数据，解析脊柱解剖结构，按节段识别、分割、标记每个独立椎体，在矢状面、冠状面、横断面规划椎弓根螺钉。

医生在术前规划软件上可设计脊柱参数、截骨、融合器、钉棒，术中导入手术计划，仅需采集二维影像，通过跨模态配准技术即可自动与术中实际体位进行精确匹配，生成实际体位的手术计划。

按照手术计划，医生在机器人引导下精准手术操作，好像汽车自动驾驶一样，司机根据路线规划可自动驾驶。手术机器人比人更精准，比如术中的螺钉置钉准确度高，减少出血及术后疼痛，能减少术中影像的反复透视，缩短手术时间，减少辐射剂量。

手术机器人能完全代替医生手术吗？答案是否定的。“目前手术机器人主要作用是辅助诊断、术前规划，以及术中的精准定位操作。”一名业内人士表示，从机械臂原理和设计来讲，机械臂技术没有很大的壁垒，但是由于医学伦理的问题，手术机器人从设计之初就不会设计为能取代医生完成整台手术。

产业发展现状

目前，手术机器人无疑已经成为医疗的热门领域。近几年来，仅在骨科手术机器人领域，史赛克、美敦力、捷迈邦美等进口企业均已在国内布局并有产品获批。史赛克机器人已在20多家医院落地并开展手术。

国内也纷纷涌现骨科机器人公司，其中天智航的骨科手术机器人已在国内获批，也是迄今为止唯一一家在国内上市的骨科手术机器人公司；微创医疗旗下的一款手术机器人已进入特别审查“绿色通道”；键嘉机器人的髋关节置换手术机器人，已经进入创新医疗器械特别审查程序，有望成为首个获批的国产关节置换手术机器人。

以价值投资著称的高瓴创投投资了多家医疗机器人公司，涉及关节、腔镜、血管介入、经自然腔道、经皮穿刺、康复等多个领域。

杭州键嘉机器人总经理许靖表示，虽然目前国产机器人还与国外有些差距，但相信通过投资机构的助力，技术创新步伐不断推进，未来将有很大改变。

为什么需要骨科手术机器人

随着骨科精准治疗概念的普及，越来越多的骨科手术开始借助生物医学工程技术，通过智能术前规划与虚拟仿真、术中实时多模影像引导与机器人准确稳定操作进行微创骨科手术，骨科机器人技术已成为未来骨科的发展方向。

骨科手术机器人研发与产业化进程发源于上世纪90年代，经过数十年的发展，目前实现产业化的骨科手术机器人公司集中在美国、以色列、法国和中国。

骨科手术机器人最大的应用价值是提高手术精确度。

举例而言，在关节手术中，人工假体安放最重要的是实现精准安放，如果角度有偏移，就会影响术后恢复。然而每个个体结构都有差异，医生只能根据经验去安放假体，并切割和缝合软组织，很难量化和复制手术。

手术机器人能在术前规划时，根据每个人的三维解剖结构，设计出定制化的假体安放角度，让软组织更稳固，活动更灵活。

骨科手术机器人带给医生的，是给那些困扰临床上百年之久的问题——骨质的精确切除、假体的精准安放、人为误差的校准和消除、标准化的术后效果——提供了解决之道。

20多年来，骨科手术机器人已经成功地融入了术前计划系统、高精度截骨系统、假体定位系统等模块，照顾到了关节置换手术的整个过程。

近10年来，大量的临床观察和对照研究都证实，手术机器人进入人工关节置换领域，大大改善了术后早期失败的发生率。现在，更为长期的观察和评估正在进行之中。

当下的骨科市场格局，是由传统的骨科手术运转模式所塑造的：以一台常见的人工关节手术或者脊柱外科手术为例，需要预先准备数量庞大的（通常是手术植入所需的10~12倍数量）内植物规格，消毒后运入手术室备选。

这些内植物的仓储、物流、洗消、术前看管、术后清理、送返，都需要花费不小的费用。为了开展一台手术，还需要准备6~12箱不等的手术工具，也需要花费上述全部运输、管理、仓储费用。

手术正式开始前，展开这些工具和内植物的工作也是相当繁琐的。即便在知名、专业的大医院里，这些工作也都是费时费力、效率低下的，每年厂家、渠道商花在器械和内植物术前、术后料理的费用，在美国、或是在中国，都是一个天文数字。

从表面上来看，医院投资一台手术机器人、再加上养护、训练专业人员，需要付出不小的花费。可是当我们从另一个角度来考虑，或许会得出不同的结论。

在美国，有统计表明每年骨科器械在传统运转模式下，因损坏、丢失、日常维护所发生的费用，约在1500万美元左右。

由于目前的绝大多数骨科内植物，都是标准化设计的，手术机器人的智能操作，使得原先占手术器械箱中50~70%之多的工具，不再需要。实现个性化的切割方案，因此，从整个行业的层面来看，器械相关的费用将因手术机器人的采用而得到大幅降低。

此外，在骨科耗材集采的大趋势下，骨科器械厂家也迫切需要打造新的产品和盈利点，骨科手术机器人可以说是必争之地。