传统的全膝关节置换术（TKA）由于术前规划和假体植入精度难以完全保障，以及现有假体设计可能存在的局限性，导致约15-20%的患者术后不满意。近年来，机器人辅助关节置换术的兴起为TKA的精准化奠定了基础，然而现有的机器人技术主要集中于解剖学手术规划和骨端切削，缺乏对软组织平衡和下肢对线的评估，难以满足个性化需求。

Arthroplasty期刊最新刊发了北京积水潭医院矫形骨科周一新教授团队的文章，该团队围绕TiRobot 天玑关节手术机器人（TINAVI，北京，中国），引入智能工具—“求解器（Solver）”，实现了对患者软组织弹性行为的标定，构建了基于解剖学-动力学-运动学约束（AKKC Anatomical-Kinematic-Kinetics Compliant）下的植入物定制和定位的机器人关节置换术新范式，从而实现量化分析的精准治疗，早期临床结果总体令人满意。

在TKA中，获得良好软组织平衡的同时维持中立位下肢力线经常较为困难，且容易导致术后疗效不满意。患者个性化膝关节假体具备一定理论优势，但由于缺乏精准手术工具，有可能阻碍手术疗效的提升。该研究旨在介绍机器人辅助患者个性化人工全膝关节置换术的手术技术、术中运动学评估以及术后早期临床疗效。

研究团队基于患者术前CT影像学扫描，采用3D打印技术制作股骨髁及胫骨假体，搭配不同厚度、后倾角度及形合度的内外侧分体式胫骨平台垫片可供术中选择。并使用TiRobot天玑关节手术机器人进行术前建模及辅助切骨，使用该机器人配备的智能工具进行张力-间隙量效模型及股骨-胫骨相对运动评估膝关节运动学。收集患者的术前一般信息、术中间隙平衡情况、股骨内外髁后滚比例、术后下肢力线、胫骨内翻角。门诊随访时，收集患者满意度、关节活动范围、视觉疼痛评分（VAS）、关节遗忘指数（FJS）评分和膝关节损伤与骨关节炎结果评分（KOOS,JR）。

图1 3D打印个性化TKA组件和试模

图2 间隙平衡和运动学的智能工具。A求解器（Solver）。B由求解器（Solver）形成的矩阵。蓝色点为伸直0°，粉色点为伸直10°，橙色点为屈曲90°。C 当求解器施加对称力时，蓝色线表示内侧和外侧间隙的变化。

图3 由TiRobot天玑关节手术机器人形成的胫股关节接触点轨迹。

不同屈曲程度的胫股关节接触点用不同的颜色突出显示。L表示外侧，M表示内侧。

研究共纳入15例患者（17膝），平均年龄（64.6±6.4）岁。5例采用对称式胫骨平台垫片，其余垫片均为非对称式。术中平均伸直位内侧间隙为 11.1±1.0（9.1-12.7）mm，伸直位外侧间隙为 11.5±0.9（9.9-12.7）mm，屈曲位内侧间隙为 10.2±1.2（8.8-12.5）mm，屈曲位外侧间隙为 11.2±13（8.9-13.7）mm,每例患者内外屈伸间隙差值基本控制在 1~2mm 以内，屈曲位外侧适当残留生理性松弛。术后平均下肢力线为 1.6士2.0（-3-5）°内翻。患者平均随访 6.7+4.2（1-14）个月。平均 VAS 评分为 0.8±0.7（0-2），FJS 评分为 62.4±253（0-87），KOOS 评分为 86.5±9.4（57-97）。11 例患者对手术疗效表示“非常满意”，3 例为“满意”。1例患者因术后5个月时伸直受限、康复欠佳而持中立态度。

患者个性化假体及机器人辅助手术技术使人工全膝关节置换术通过数学的形式呈现、演绎，即“微分”TKA。术中可获得良好的软组织平衡及股骨-胫骨运动学，同时维持中立位力线，并且具有较好的早期临床疗效。