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傳統的全膝關節置換術（TKA）由于術前規劃和假體植入精度難以完全保障，以及現有假體設計可能存在的局限性，導致約15-20%的患者術后不滿意。近年來，機器人輔助關節置換術的興起為TKA的精準化奠定了基礎，然而現有的機器人技術主要集中于解剖學手術規劃和骨端切削，缺乏對軟組織平衡和下肢對線的評估，難以滿足個性化需求。

Arthroplasty期刊最新刊發了北京積水潭醫院矯形骨科周一新教授團隊的文章，該團隊圍繞TiRobot 天璣關節手術機器人（TINAVI，北京，中國），引入智能工具—“求解器（Solver）”，實現了對患者軟組織彈性行為的標定，構建了基于解剖學-動力學-運動學約束（AKKC Anatomical-Kinematic-Kinetics Compliant）下的植入物定制和定位的機器人關節置換術新范式，從而實現量化分析的精準治療，早期臨床結果總體令人滿意。

在TKA中，獲得良好軟組織平衡的同時維持中立位下肢力線經常較為困難，且容易導致術后療效不滿意。患者個性化膝關節假體具備一定理論優勢，但由于缺乏精準手術工具，有可能阻礙手術療效的提升。該研究旨在介紹機器人輔助患者個性化人工全膝關節置換術的手術技術、術中運動學評估以及術后早期臨床療效。

研究團隊基于患者術前CT影像學掃描，采用3D打印技術制作股骨髁及脛骨假體，搭配不同厚度、后傾角度及形合度的內外側分體式脛骨平臺墊片可供術中選擇。并使用TiRobot天璣關節手術機器人進行術前建模及輔助切骨，使用該機器人配備的智能工具進行張力-間隙量效模型及股骨-脛骨相對運動評估膝關節運動學。收集患者的術前一般信息、術中間隙平衡情況、股骨內外髁后滾比例、術后下肢力線、脛骨內翻角。門診隨訪時，收集患者滿意度、關節活動范圍、視覺疼痛評分（VAS）、關節遺忘指數（FJS）評分和膝關節損傷與骨關節炎結果評分（KOOS,JR）。

圖1 3D打印個性化TKA組件和試模

圖2 間隙平衡和運動學的智能工具。A求解器（Solver）。B由求解器（Solver）形成的矩陣。藍色點為伸直0°，粉色點為伸直10°，橙色點為屈曲90°。C 當求解器施加對稱力時，藍色線表示內側和外側間隙的變化。

圖3 由TiRobot天璣關節手術機器人形成的脛股關節接觸點軌跡。

不同屈曲程度的脛股關節接觸點用不同的顏色突出顯示。L表示外側，M表示內側。

研究共納入15例患者（17膝），平均年齡（64.6±6.4）歲。5例采用對稱式脛骨平臺墊片，其余墊片均為非對稱式。術中平均伸直位內側間隙為 11.1±1.0（9.1-12.7）mm，伸直位外側間隙為 11.5±0.9（9.9-12.7）mm，屈曲位內側間隙為 10.2±1.2（8.8-12.5）mm，屈曲位外側間隙為 11.2±13（8.9-13.7）mm,每例患者內外屈伸間隙差值基本控制在 1~2mm 以內，屈曲位外側適當殘留生理性松弛。術后平均下肢力線為 1.6士2.0（-3-5）°內翻。患者平均隨訪 6.7+4.2（1-14）個月。平均 VAS 評分為 0.8±0.7（0-2），FJS 評分為 62.4±253（0-87），KOOS 評分為 86.5±9.4（57-97）。11 例患者對手術療效表示“非常滿意”，3 例為“滿意”。1例患者因術后5個月時伸直受限、康復欠佳而持中立態度。

患者個性化假體及機器人輔助手術技術使人工全膝關節置換術通過數學的形式呈現、演繹，即“微分”TKA。術中可獲得良好的軟組織平衡及股骨-脛骨運動學，同時維持中立位力線，并且具有較好的早期臨床療效。