為什么機(jī)器人必須和臨床一起進(jìn)化？一位15年早期使用者給出答案

2009 年，機(jī)器人技術(shù)還遠(yuǎn)未進(jìn)入關(guān)節(jié)置換的主流應(yīng)用。當(dāng)許多外科醫(yī)生仍在討論“機(jī)器人是否值得嘗試”時(shí)，來自美國的骨科外科醫(yī)生 Sean Toomey 已經(jīng)在思考另一個(gè)問題：“怎樣讓手術(shù)結(jié)果更一致？”

Sean Toomey 回憶，他第一次接觸史賽克Mako機(jī)器人，是在單髁膝關(guān)節(jié)置換（partial knee）仍以手工操作為主的時(shí)期。那時(shí)的挑戰(zhàn)很現(xiàn)實(shí)——切口雖小，但對(duì)齊、軟組織平衡、截骨一致性都對(duì)術(shù)者要求極高，“哪怕經(jīng)驗(yàn)豐富，也無法保證每次都完全一致”。

于是，當(dāng)他看到“術(shù)前虛擬規(guī)劃—術(shù)中精準(zhǔn)執(zhí)行”這一路徑時(shí)，直覺反應(yīng)非常明確：“這不是炫技，而是為了控制手術(shù)中常見的個(gè)體差異。”

真正讓他相信機(jī)器人能改變手術(shù)方式的，是第一批單髁膝關(guān)節(jié)置換的患者隨訪。

一次次的隨訪 X 線都呈現(xiàn)理想對(duì)齊，患者恢復(fù)更快、疼痛更輕、數(shù)周內(nèi)即可恢復(fù)活動(dòng)——這些可量化的結(jié)果讓他意識(shí)到：

機(jī)器人不僅提升效率，而是重塑了手術(shù)可預(yù)測(cè)性。

隨后，在全膝（TKA）與全髖（THA）手術(shù)中，Mako 進(jìn)一步改變了他的手術(shù)模式：

• 膝關(guān)節(jié)：軟組織張力的評(píng)估從“憑經(jīng)驗(yàn)的判斷”，變成可以量化的數(shù)字化韌帶張力評(píng)估工具（digital ligament tensioner）；

• 髖關(guān)節(jié)：下肢長(zhǎng)度、側(cè)向偏移量和旋轉(zhuǎn)角度的控制更穩(wěn)，病人術(shù)后差異減少；

• 術(shù)者在術(shù)中遇到的“不確定性”顯著降低，患者恢復(fù)更一致。

Sean Toomey 總結(jié)得很直接：“機(jī)器人真正的價(jià)值，是減少手術(shù)中的不確定。”

# 當(dāng)臨遇見工程：一場(chǎng)持續(xù)15年的共同設(shè)計(jì)

Sean Toomey 與 Mako 的合作，并不是從企業(yè)收購后開始的，而是在2013年史賽克（Stryker）收購 Mako 之前就已展開。他當(dāng)時(shí)已是 Mako 的官方培訓(xùn)導(dǎo)師（instructor），參與早期軟件、器械與流程的驗(yàn)證工作。

也正是這些“手術(shù)室里的細(xì)節(jié)”，構(gòu)成了后續(xù)十多年產(chǎn)業(yè)—臨床合作的基礎(chǔ)。

在他看來，一個(gè)成熟的醫(yī)療技術(shù)體系往往由三方共同推動(dòng)：

• 醫(yī)生提出真實(shí)問題：哪個(gè)流程卡殼？哪些步驟會(huì)增加術(shù)者認(rèn)知負(fù)荷？哪些細(xì)節(jié)導(dǎo)致術(shù)式變異？

• 工程團(tuán)隊(duì)將問題轉(zhuǎn)化為可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、追蹤方式、算法反饋、機(jī)械臂約束等。

• 教育團(tuán)隊(duì)保證技術(shù)的安全落地：醫(yī)生培訓(xùn)、適應(yīng)證管理、標(biāo)準(zhǔn)化路徑。

這一合作路徑，也清晰地體現(xiàn)在關(guān)鍵功能的形成過程中。

例如，今天已成為膝關(guān)節(jié)置換“標(biāo)配”的數(shù)字化韌帶張力評(píng)估，最早便源自外科醫(yī)生的反饋。

術(shù)前評(píng)估韌帶張力、在數(shù)字模型里微調(diào)組件位置，再由機(jī)械臂以高精度執(zhí)行截骨——這一套流程的意義在于：減少軟組織損傷，讓手術(shù)更一致，也讓恢復(fù)更可預(yù)測(cè)

在髖關(guān)節(jié)手術(shù)中，下肢長(zhǎng)度與偏移量的精細(xì)調(diào)整，同樣來自醫(yī)生端對(duì)一致性的需求。它們并非“先進(jìn)功能”，而是“解決真實(shí)問題后的產(chǎn)物”。

Sean Toomey 總結(jié)得很質(zhì)樸：

“臨床提出問題，工程把它做成系統(tǒng)，這才是良性合作。”

# 理解真實(shí)流程：行業(yè)最容易忽略的那5平方米

訪談中，Sean Toomey 多次強(qiáng)調(diào)一個(gè)并不常被提起的觀點(diǎn)：

企業(yè)往往最不了解的，是手術(shù)室的工作流。

“企業(yè)并不在手術(shù)室里。”他笑著說，“所以他們很難感受到每一個(gè)流程的時(shí)間壓力和空間沖突。”

從2010年起，他參與了大量早期 LMCR（限量市場(chǎng)發(fā)布）階段的臨床驗(yàn)證工作——這些場(chǎng)景比研發(fā)更貼近真實(shí)使用，也更能暴露問題：

• 骨面注冊(cè)（registration）該在手術(shù)哪一刻完成？

• 截骨順序怎樣最符合術(shù)者習(xí)慣？

• 界面提示如何在不增加“認(rèn)知負(fù)擔(dān)”的情況下提供關(guān)鍵信息？

• 器械放置是否影響視野、走位或助手操作？

這些看似微小的細(xì)節(jié)，往往決定了一臺(tái)機(jī)器人用起來是否“順手”。

Sean Toomey 有一句話特別值得記錄下來：“易用性不是界面，而是整套手術(shù)流。”

也正是在“手術(shù)室—工程團(tuán)隊(duì)—教育團(tuán)隊(duì)”之間持續(xù)的來回打磨中，Mako 的系統(tǒng)迭代變得越來越貼近真實(shí)環(huán)境，細(xì)節(jié)更加穩(wěn)定、可復(fù)制。

# 亞洲的復(fù)雜性：中國的病例結(jié)構(gòu)與真實(shí)場(chǎng)景

從2017年開始，Sean Toomey 幾乎每年都在亞洲不同國家之間往返。他很快意識(shí)到：

如果說機(jī)器人改變了手術(shù)方式，那么亞洲復(fù)雜的臨床現(xiàn)實(shí)，則反過來推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)變得更成熟。

亞洲的病人結(jié)構(gòu)、疾病譜與美國截然不同：

• 年齡更年輕；

• 先天或后天畸形比例更高；

• 病程更長(zhǎng)、變形更復(fù)雜；

• 中國與印度的手術(shù)量巨大，并對(duì)恢復(fù)速度有明確期待。

這些特點(diǎn)，使“可及性”與“標(biāo)準(zhǔn)化”同時(shí)成為挑戰(zhàn)。

Sean Toomey 認(rèn)為，亞洲的價(jià)值不僅在于高量，更在于多樣、復(fù)雜的病例可以快速推動(dòng)技術(shù)成熟。在這樣的背景下，推廣機(jī)器人必須依賴三個(gè)核心機(jī)制：

• 區(qū)域示范中心（Centers of Excellence）：由經(jīng)驗(yàn)豐富的團(tuán)隊(duì)先行探索可復(fù)制的工作流，為其他醫(yī)院提供“可借鑒的標(biāo)準(zhǔn)”。

• 數(shù)字化規(guī)劃與云數(shù)據(jù)共享：讓不同醫(yī)院、不同資源條件下的團(tuán)隊(duì)，在同一套規(guī)劃邏輯之上實(shí)施手術(shù)，提高標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)水平。

• 產(chǎn)業(yè)—教育—臨床的并行投入：設(shè)備、教育與技術(shù)支持必須同步發(fā)生，才能形成“安全落地”的體系。

他特別指出：技術(shù)全球一致，但落地必須本地化。

亞洲的臨床現(xiàn)實(shí)為機(jī)器人技術(shù)提供了豐富的反饋場(chǎng)景，讓全球系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加成熟。

# 走向下一代機(jī)器人：從精度到“功能手術(shù)”的時(shí)代

在談到未來發(fā)展時(shí)，Sean Toomey 的判斷非常明確：

未來十年，機(jī)器人手術(shù)的核心不再是對(duì)齊（alignment），而是功能恢復(fù)（function）。

他認(rèn)為，機(jī)器人、AI、數(shù)據(jù)分析正在走向融合，這種融合會(huì)帶來兩個(gè)深刻變化：

1）手術(shù)從“結(jié)構(gòu)對(duì)齊”走向“個(gè)體化功能匹配”

患者的骨性結(jié)構(gòu)、軟組織狀況、功能目標(biāo)都不同。如果說第一代機(jī)器人解決的是“精準(zhǔn)”，未來機(jī)器人要解決的是：

• 如何減少軟組織損傷；

• 如何保留更多穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；

• 如何讓病人恢復(fù)更快；

• 如何通過數(shù)據(jù)反哺術(shù)式設(shè)計(jì)。

2）高量醫(yī)院將率先感受到價(jià)值

在病例量龐大的環(huán)境下，機(jī)器人能更穩(wěn)定地消除手術(shù)差異，提高團(tuán)隊(duì)整體一致性，縮短恢復(fù)周期。

Sean Toomey 認(rèn)為，過去十五年是機(jī)器人技術(shù)的“工具時(shí)代”，而未來十年將進(jìn)入“手術(shù)概念演進(jìn)的時(shí)代”——“機(jī)器人正在改變我們?nèi)绾巫鍪中g(shù)，而不是單純讓手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。”

# 結(jié)語

回到 2009 年的第一臺(tái)單髁膝關(guān)節(jié)置換，Sean Toomey 并沒有預(yù)料到機(jī)器人技術(shù)會(huì)在十幾年的時(shí)間里經(jīng)歷如此快速的演進(jìn)。他更沒有想到，這段旅程會(huì)帶他走向亞洲，讓他在中國、日本、韓國、新加坡和馬來西亞的手術(shù)室里體驗(yàn)完全不同的病例結(jié)構(gòu)。

“我在這里不僅分享，也向當(dāng)?shù)蒯t(yī)生學(xué)習(xí)。”他說，“亞洲醫(yī)生面對(duì)的畸形類型、病程長(zhǎng)度，往往讓我們重新思考如何應(yīng)用技術(shù)。”

正是這些不同的經(jīng)驗(yàn)，讓他在過去十五年里持續(xù)見證機(jī)器人手術(shù)的演變——從單髁，到全膝、全髖，再到已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)路徑的肩關(guān)節(jié)與脊柱手術(shù)。

對(duì)他而言，機(jī)器人技術(shù)的未來并不是一場(chǎng)“硬件競(jìng)賽”，而是一場(chǎng)圍繞患者、圍繞真實(shí)臨床需求的合作：外科醫(yī)生提供語境，企業(yè)提供工具，而技術(shù)的價(jià)值，則來自雙方共同塑造的答案。