文獻(xiàn)精享 | 北醫(yī)三院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科手術(shù)機(jī)器人治療交叉韌帶損傷新進(jìn)展
2024 - 07 - 30 08 : 00
北醫(yī)三院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科
北京大學(xué)第三醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科張辛教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際權(quán)威期刊International Journal of Surgery（國(guó)際外科學(xué)雜志）（IF=12.5）在線發(fā)表了題為“Feasibility and accuracy of robot-assisted tunnel placement in anatomic arthroscopic posterior cruciate ligament reconstruction”（機(jī)器人輔助關(guān)節(jié)鏡下后交叉韌帶解剖重建的可行性和準(zhǔn)確性）的研究成果。
原文鏈接：
https://journals.lww.com/international-journal-of-surgery/citation/9900/feasibility_and_accuracy_of_robot_assisted_tunnel.1791.aspx
研究?jī)?nèi)容簡(jiǎn)介
后交叉韌帶對(duì)于維持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定至關(guān)重要，其損傷會(huì)導(dǎo)致患者關(guān)節(jié)不穩(wěn)、運(yùn)動(dòng)障礙，甚至喪失生活能力。隨著全民健身的興起，后交叉韌帶損傷發(fā)病率日益增加。膝關(guān)節(jié)鏡下后交叉韌帶重建術(shù)是有運(yùn)動(dòng)需求的患者的常見(jiàn)治療方式。其手術(shù)目的是精確恢復(fù)后交叉韌帶解剖和生物力學(xué)功能，最終恢復(fù)到損傷前的運(yùn)動(dòng)水平。
后交叉韌帶相對(duì)于前交叉韌帶而言，解剖位置更加深在，并且脛骨止點(diǎn)毗鄰膝關(guān)節(jié)后方重要的血管神經(jīng)。該手術(shù)的重點(diǎn)難點(diǎn)在于準(zhǔn)確地識(shí)別后交叉韌帶的解剖位點(diǎn)并在此基礎(chǔ)上精確地鉆取骨道，稍有不慎則可能造成嚴(yán)重的并發(fā)癥。因此，尋找一種安全可行的方法增加手術(shù)的準(zhǔn)確性是當(dāng)前的迫切需要。
近年來(lái)，手術(shù)機(jī)器人發(fā)展迅速。與傳統(tǒng)手術(shù)相比，機(jī)器人增加了手術(shù)精確性，減少了手術(shù)時(shí)間和出血量。但目前對(duì)于后交叉韌帶重建術(shù)仍未見(jiàn)報(bào)道。為解決這一難題，張辛教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了針對(duì)交叉韌帶重建術(shù)的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)。術(shù)者可以通過(guò)自行研發(fā)的交叉韌帶規(guī)劃軟件根據(jù)膝關(guān)節(jié)的三維圖像進(jìn)行骨道位置和長(zhǎng)度的規(guī)劃，隨后通過(guò)機(jī)械臂的自動(dòng)導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)骨道的精準(zhǔn)定位。二者的有機(jī)結(jié)合使整個(gè)手術(shù)過(guò)程達(dá)到安全和準(zhǔn)確的效果。
交叉韌帶手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)如圖所示，由手術(shù)規(guī)劃工作站，光學(xué)導(dǎo)航裝置，機(jī)械臂三部分組成。其中手術(shù)規(guī)劃工作站相當(dāng)于醫(yī)生的“大腦”，起到骨道規(guī)劃和控制手術(shù)流程的作用。機(jī)械臂相當(dāng)于醫(yī)生的“手”，可以在手術(shù)室安全運(yùn)動(dòng)，起到精確而穩(wěn)定的導(dǎo)航作用。而光學(xué)導(dǎo)航模塊相當(dāng)于醫(yī)生的“眼睛”，它的主要作用是實(shí)時(shí)追蹤膝關(guān)節(jié)和器械的空間位置。
本研究將機(jī)器人手術(shù)與傳統(tǒng)手術(shù)的后交叉韌帶骨道進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)通過(guò)機(jī)器人鉆取的骨道位置更加接近后交叉韌帶的解剖位置，同時(shí)機(jī)器人的骨道位置更加的集中和穩(wěn)定。此外，機(jī)器人可精確控制骨道的長(zhǎng)度，從而有效避免骨道鉆取過(guò)深導(dǎo)致的腘動(dòng)脈損傷。
該研究結(jié)果基本驗(yàn)證了機(jī)器人輔助后交叉韌帶重建術(shù)的安全性和準(zhǔn)確性，為后續(xù)的臨床應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，也為關(guān)節(jié)鏡手術(shù)提供了新的治療思路。
* 該研究成果得到國(guó)家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
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