關(guān)于骨科機(jī)器人的行業(yè)概況與發(fā)展探討

艾克白爾·葉遜 帕孜拉·艾拉 梁志林 阿吉木·克熱木

摘要：手術(shù)機(jī)器人具有精準(zhǔn)性、微創(chuàng)性特點(diǎn)，屬于醫(yī)學(xué)研究熱點(diǎn)，骨科機(jī)器人為手術(shù)機(jī)器人衍生，已經(jīng)成為近幾年進(jìn)行骨科手術(shù)的重要發(fā)展方向，在此影響下，出現(xiàn)了較多全新治療方案以及治療理念。對(duì)于骨科機(jī)器人來(lái)講，其精準(zhǔn)性微創(chuàng)性的特點(diǎn)也十分明顯，能夠?yàn)楣强萍膊≡谥委煏r(shí)提供個(gè)性化方案，屬于臨床治療中的重要發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：骨科機(jī)器人;行業(yè)概況;手術(shù)機(jī)器人

【中圖分類(lèi)號(hào)】TH781 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ?【文章編號(hào)】1673-9026（2021）06-111-01

信息技術(shù)在不斷發(fā)展過(guò)程中，推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展與進(jìn)步，機(jī)器人獲得了廣泛應(yīng)用。機(jī)器人在最開(kāi)始使用時(shí)，主要是運(yùn)用在外科中，發(fā)揮對(duì)手術(shù)的輔助作用。當(dāng)前已經(jīng)由工業(yè)化使用的機(jī)器人向手術(shù)專(zhuān)用的機(jī)器人發(fā)展。在不斷發(fā)展過(guò)程中，手術(shù)機(jī)器人逐漸形成了自身特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了手術(shù)方式的改變，也使精準(zhǔn)微創(chuàng)獲得了較快發(fā)展。就當(dāng)前社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)講，手術(shù)機(jī)器人在運(yùn)用過(guò)程中，主要是運(yùn)用在外科手術(shù)當(dāng)中。骨科機(jī)器人屬于手術(shù)機(jī)器人在不斷發(fā)展過(guò)程中的重要方向[1]。

一、骨科機(jī)器人的行業(yè)概況

當(dāng)前人們比較重視微創(chuàng)治療和精準(zhǔn)治療，傳統(tǒng)模式下的骨科手術(shù)難以充分適應(yīng)社會(huì)實(shí)際發(fā)展需要[2]。通過(guò)對(duì)骨科機(jī)器人的運(yùn)用，能夠提供規(guī)劃模擬、手術(shù)導(dǎo)航等多種功能，使臨床醫(yī)生做出判斷、決策獲得重要保障，保證精密微創(chuàng)、靶點(diǎn)定位以及復(fù)雜手術(shù)的整體操作質(zhì)量，體現(xiàn)出微創(chuàng)性、智能性，應(yīng)用價(jià)值十分明顯。全球人口老化、意外性創(chuàng)傷、不良的生活型態(tài)和新興醫(yī)療不斷發(fā)展影響下，世界范圍內(nèi)，骨科方面醫(yī)療器械市場(chǎng)呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，結(jié)合EvaluateMedTec數(shù)據(jù)得出，2017年世界范圍內(nèi)骨科植入器械在市場(chǎng)規(guī)模上達(dá)到365億元，整體同比增長(zhǎng)為4%左右，結(jié)合上述資料分析，預(yù)計(jì)2017年到2024年這段時(shí)間，世界范圍內(nèi)骨科植入醫(yī)療器械實(shí)際年增長(zhǎng)率能夠達(dá)到3.7%，這在一定程度上表明骨科機(jī)器人具有良好發(fā)展前景。

（一）脊柱微創(chuàng)機(jī)器人

人體當(dāng)中脊柱這一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)比較的復(fù)雜，脊動(dòng)脈、脊髓等毗鄰。在傳統(tǒng)模式下，受患者個(gè)體存在的差異性以及手術(shù)人員影響，手術(shù)時(shí)產(chǎn)生的創(chuàng)傷會(huì)比較大，并且精準(zhǔn)程度相對(duì)不高，在手術(shù)之后十分容易出現(xiàn)并發(fā)癥。進(jìn)行微創(chuàng)脊柱手術(shù)過(guò)程中，對(duì)于手術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)要求比較高，并且在進(jìn)行手術(shù)操作過(guò)程中，手術(shù)人員會(huì)出現(xiàn)疲勞問(wèn)題，同時(shí)整個(gè)手術(shù)過(guò)程也會(huì)出現(xiàn)輻射。在運(yùn)用脊柱微創(chuàng)機(jī)器人過(guò)程中，可以手術(shù)曲線縮短，使傳統(tǒng)存在的不足得到有效彌補(bǔ)。脊柱微創(chuàng)機(jī)器人能夠?qū)⒆詣?dòng)化技術(shù)以及先進(jìn)性比較明顯的醫(yī)療技術(shù)充分結(jié)合在一起。國(guó)外脊柱微創(chuàng)機(jī)器人最初側(cè)重椎弓根螺絲釘在置入時(shí)精準(zhǔn)程度的提高，將對(duì)血管神經(jīng)產(chǎn)生的損傷減少，并避免患者受到較多輻射。臨床在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用時(shí)比較規(guī)范，研究方向?qū)⒅饾u向著虛擬手術(shù)、遠(yuǎn)程遙控、三維建模等方向發(fā)展。就我國(guó)來(lái)講，骨科機(jī)器人的發(fā)展與研究為起步階段，2019年12月03日云南省第一人民醫(yī)院成功利用機(jī)器人實(shí)施智能化微創(chuàng)化脊柱手術(shù)，該手術(shù)機(jī)器人為深圳市鑫君特智能醫(yī)療器械有限公司研制的擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能骨科微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)（ORTHBOT手術(shù)機(jī)器人）。系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)由醫(yī)生工作站以及骨科手術(shù)機(jī)器人兩部分組成，ORTHBOT屬于公司的主打產(chǎn)品，可以將術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)航以及終端執(zhí)行集中于一體，為智能化、自動(dòng)化多功能手術(shù)系統(tǒng)，該手術(shù)機(jī)器人已于2021年成功獲得NMPA第三類(lèi)醫(yī)療器械注冊(cè)證。

（二）關(guān)節(jié)置換機(jī)器人

此種類(lèi)型機(jī)器人主要運(yùn)用在初次進(jìn)行人工置換關(guān)節(jié)的患者中，也可以將其運(yùn)用在初次進(jìn)行人工全髖關(guān)節(jié)相關(guān)置換手術(shù)中，其系統(tǒng)可以劃分成三種類(lèi)型，其中主要為半主動(dòng)、主動(dòng)以及被動(dòng)。就被動(dòng)式來(lái)講，代表為計(jì)算機(jī)導(dǎo)航相關(guān)系統(tǒng)，在手術(shù)中不能進(jìn)行操作。就半自動(dòng)來(lái)加工，建立在計(jì)算機(jī)規(guī)劃以及計(jì)算機(jī)模擬基礎(chǔ)上，手術(shù)者對(duì)運(yùn)用觸覺(jué)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反饋，進(jìn)而對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行操控，在規(guī)范范圍中進(jìn)行精準(zhǔn)安置。當(dāng)前使用的機(jī)器人主要為主動(dòng)式。主動(dòng)式機(jī)器人在使用過(guò)程中，可以基于手術(shù)之前作出的規(guī)劃，通過(guò)機(jī)器人進(jìn)行擴(kuò)髓以及截骨，將手術(shù)在自主狀態(tài)下完成。

（三）創(chuàng)傷機(jī)器人

此種機(jī)器人基于功能對(duì)其進(jìn)行劃分，可以分為復(fù)位機(jī)器人以及定位機(jī)器人。對(duì)于定位機(jī)器人來(lái)講，能夠進(jìn)行精準(zhǔn)定位，也能實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)，主要運(yùn)用在固定髓內(nèi)釘以及固定螺釘?shù)取．?dāng)前運(yùn)用在臨床中的創(chuàng)傷機(jī)器人系統(tǒng)為脊髓內(nèi)釘子瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，系統(tǒng)在運(yùn)用過(guò)程中，可以將瞄準(zhǔn)位置以及髓內(nèi)釘相關(guān)三維動(dòng)畫(huà)體現(xiàn)出來(lái)，將手術(shù)的整體時(shí)間減少，也能減輕手術(shù)時(shí)的射線暴露情況。我國(guó)在研究過(guò)程中，研究出了在股骨頸骨折方面的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，此種系統(tǒng)與徒手定位相比，能夠使手術(shù)時(shí)間明顯減少，也能減少在手術(shù)中的整體透視次數(shù)[3]。

二、骨科機(jī)器人的行業(yè)發(fā)展主要方向

對(duì)于骨科機(jī)器人來(lái)講，可以在一定程度上促進(jìn)骨科手術(shù)向著微創(chuàng)、精準(zhǔn)方向發(fā)展，但是其也存在一定局限性，即大規(guī)劃推廣存在限制。首先， 自身存在一定缺陷。手術(shù)室中空間往往比較有限，技術(shù)應(yīng)用較為復(fù)雜，在機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)處理難度比較大。其次，成本比較昂貴。受系統(tǒng)升級(jí)、系統(tǒng)維護(hù)、專(zhuān)利保護(hù)等多種因素影響，設(shè)備購(gòu)置時(shí)一般費(fèi)用比較昂貴。最后，機(jī)器人用途單一。對(duì)于骨科機(jī)器人來(lái)講，往往是針對(duì)一種手術(shù)，或者是某一個(gè)復(fù)雜手術(shù)，從功能上來(lái)講比較單一。其雖然整體發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，但是在科技進(jìn)步與醫(yī)學(xué)發(fā)展過(guò)程中，必然會(huì)更好適應(yīng)手術(shù)整體發(fā)展方向。

結(jié)束語(yǔ)：

總之，骨科機(jī)器人體積比較龐大，并且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，價(jià)格上也比較昂貴，為了增強(qiáng)其可靠性以及適應(yīng)性，需重視其模塊化和功能化的發(fā)展。其由于具有精準(zhǔn)性與微創(chuàng)性特點(diǎn)，能夠?yàn)楣强萍膊∵M(jìn)行治療過(guò)程中提供智能化且精準(zhǔn)程度較高的治療的方案，屬于骨科進(jìn)行臨床治療中重要發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

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