全鏈條數智關節置換方案：技術如何真正幫助醫生降低不確定性？

引言｜從洛陽正骨醫院的一臺真實手術說起

在河南省洛陽正骨醫院（河南省骨科醫院）鄭州院區，孫永強、岳松濤兩位專家帶領團隊，為一名重度膝骨關節炎患者實施了威高機器人輔助下膝關節置換術。

主刀醫生岳松濤在術后復盤時，用了一個很直觀的比喻來形容這次手術體驗：“就像裝上了GPS導航和穩定器，手術又快又穩。機器人輔助規劃路徑，大幅降低了操作門檻，使年資較淺的醫生也能輕松掌握。”

這位患者長期存在關節退變、力線異常與軟組織適應性改變的問題，如何確定假體位置、是否需要完全糾正力線、怎樣在精準與功能適配之間取得平衡，都是術前必須反復權衡的問題。對關節外科醫生而言，膝關節置換本就是一臺高度依賴判斷與執行穩定性的決策型手術。

在洛陽正骨醫院的這臺手術中，因為威高骨科機器人的輔助，整個手術“從從容容，游刃有余”：

術前，根據患者CT數據，術前軟件自動完成了圖像分割、解剖關鍵點識別、關鍵參數測量以及假體規劃，整個過程約8~10分鐘，醫生僅需對結果進行確認。

術中，借助導航技術、機器人的輔助決策與高效的動力工具，醫生可以更穩定、安全和高效地完成手術。

也正是因為骨科手術機器人在術中發揮的作用越來越大，一個問題會被更多的醫生不斷提出——骨科手術機器人技術，是否真的能讓醫生輕松掌握，它的執行效果是否安全有效，性能穩定可靠，可以在關鍵時刻幫助醫生降低不確定性，而不是額外增加手術風險？

本文將以威高骨科構建的“全鏈條數智化關節置換方案”為例，探討技術如何圍繞真實臨床問題，逐步介入治療路徑，并在術中執行這一最不穩定環節中，發揮決定性作用。

PART.01
技術創新應當服務于“治療路徑”——從單點設備到連續決策支持
從 MedRobot 的長期觀察來看，關節置換領域正在發生一項重要轉變：

創新的重點，正從“單點設備能力提升”，轉向圍繞完整治療路徑構建連續支持體系。

下一階段的關節置換技術創新，不應只發生在手術臺上，而應：

• 前移到術前關鍵決策支持；
• 深入到術中執行穩定性；
• 并延展到術后恢復與功能預期管理。

其最終目的，并非技術炫技，而是患者長期福祉。

舉個例子，當前的治療案例中，許多膝關節置換患者在進入手術室前，已經在異常力線和不均衡負重狀態下生活了十幾年。但是手術方案卻是通過術前影像完成的評估，而對于膝關節內外側軟組織張力的影響，在術前無法得出，需要在術中，通過力學實驗和主刀醫生的經驗反復試探完成。那對于相對缺乏足夠的病例積累的年輕醫生或者基層醫生，有沒有相對更智能的手段讓他們也能快速“擁有“像頭部專家一樣的能力，從而降低手術風險，提升手術一致性呢？

有的！在這一趨勢下，威高骨科提供了一種具有代表性的實踐路徑——

圍繞真實臨床流程，構建覆蓋“評估—決策—執行—恢復”的系統性解決方案。

從整體上看，該方案由以下環節構成：

患者通過負重位CT 獲得站立位下真實的關節影像數據

→ 智能化軟件輔助醫生快速準確地制定手術方案

→ 術中，可使用壓力墊片實時采集的壓力值進行手術方案的調整

→ 在機器人輔助下進行關節置換手術

→ 術后通過壓力感應墊片即時確認手術效果

→ 機器人可根據力學和間隙結果輔助醫生進行最終判斷

→ 假體植入及植入后功能確認

→ 術后疼痛管理與康復。

在整個過程中，搭載高效末端動力工具和內載智能化軟件的關節置換機器人擔任了整個系統中“執行穩定+效率提升+易用適配”的核心載體。其依托89項核心知識產權，通過人因工程優化，優化和加強醫生的診療能力，降低手術風險，提升手術的一致性。目前，該設備已獲得NMPA注冊證、同時獲得北京首臺（套）重大技術裝備認證，是經政府背書與臨床驗證的“國人友好型”數智解決方案。

PART.02
威高，如何一步步解決醫生的真實問題？
1. 決策前移的起點：負重位 CT 讓“真實力學狀態”提前可見

在整個解決方案中，有別于其他公司的方案，威高還創造性地引入了負重位CT，它負重位CT的核心意義，并不在于“影像更先進”，而在于改變了醫生做判斷的時點與依據。

負重狀態下的三維影像，使醫生能夠在術前看到：

• 真實力線偏移情況；
• 間室磨損與負重分布；
• 個體之間顯著差異的力學特征。

這為“仿生力學重建”提供了基礎條件——被矯正到完全一致的“標準力線”是沒有相關評估的經驗判斷，而真實的負重位關節影像才能精準判斷關節真實的狀態。

2. 術前規劃：把經驗判斷轉化為“可執行方案”

傳統流程中，術前規劃更多是一種“參考”；而在威高數智體系中，術前規劃的角色發生了轉變——依托術前軟件的自動規劃算法，它精準地輸出手術方案，按照目前的統計，輸出的結果需人工調整的比率小于5%。通過術前規劃平臺，可自動完成個性化三維骨骼重建、解剖特征點識別、關鍵數據測量、假體放置方案以及后續在機器人手術中最佳的配準點。
這一過程對醫生尤為友好，它并非削弱醫生判斷，而是通過軟件將經驗性判斷結構化、標準化，不僅縮短了醫生學習曲線（新手醫生最快5-10臺即可掌握核心規劃操作），更從源頭減少了術中反復調整的不確定性——基層醫生無需積累大量病例就能輸出規范方案，為后續術中操作打下“無后顧之憂”的基礎。

3. 關節機器人如何讓“最不穩定的環節”變得可控

即便術前判斷已經充分，關節置換中最不穩定、也最容易拉開不同術者之間結果差異的環節，依然發生在術中執行階段。

在真實手術環境中，不確定性并不只來自醫生個人技術水平，而更多源于一系列客觀、動態因素：

• 患者體位在手術過程中的細微變化；
• 軟組織釋放后力學狀態的持續改變；
• 截骨與假體試放過程中，不斷出現的“需要再微調一下”的情況。

這些變化疊加在一起，使得原本在術前已經想清楚的方案，在執行過程中被反復修正。越依賴經驗，執行路徑的波動就越大，這也是關節置換長期存在結果離散性的根源之一。

在威高的系統方案中，關節置換機器人承擔的正是“執行穩定器”的角色——它并不替代醫生判斷，而是盡可能壓縮執行層面的隨機性，不管是MA還是KA，都提供易用的功能模塊，滿足不同醫生的需求，并精準、安全地執行。

• 從“穩定執行”到“閉環協同”：軟件系統如何參與術中過程

（1）從“穩定執行”到“閉環協同”：

構建“感知-決策-執行”全流程控制與傳統僅強調“定位精度”的機器人不同，威高所構建的關節置換體系，將機器人置于“感知-決策-執行”的閉環系統之中。其核心配置包括七軸智能機械臂、高精度光學追蹤相機、實時感知系統與智能決策系統，通過實時視覺追蹤與多傳感器融合，對患者體位、器械位置及關鍵解剖結構進行持續監測。

當患者在術中發生細微體位變化時，系統可同步完成動態跟蹤與校正，避免截骨路徑偏移——醫生無需擔心“體位變動導致操作失誤”，只需專注于核心判斷。基于公開數據，其截骨執行的位置誤差控制在毫米級，角度誤差約1°，為術前規劃的落地提供了堅實的工程保障。截至目前，該系統已在全國多家基層醫院落地應用，機器人輔助下關節置換手術，優良率高于95%，充分驗證了其在臨床場景的穩定性與適用性。

（2）核心易用性突破：

在FA原則下的手術中，機器人可以根據醫生的要求，自動生成多種手術方案供醫生選擇，最大程度上輔助醫生進行最佳決策。

——這一功能直接擊穿了“學習機器人難”以及讓醫生選擇方案而不是在術中制作方案的核心痛點。

系統構建的“對線-間隙-張力”聯動優化模型，不僅能提供量化參考，更能在術中出現突發情況時（如軟組織張力突變、間隙偏差），基于實時多模態數據（力線角度、間隙尺寸、張力數值）自動計算，直接輸出“拿來即用”的最優調整方案建議：

• 對線偏差時，自動給出截骨角度微調值（精確到0.1°）；
• 間隙不均時，推薦墊片厚度修正建議（支持亞毫米級調整）；
• 張力異常時，明確軟組織松解的范圍與力度。

醫生無需在術中反復琢磨“該調多少才對”，更不用害怕“調錯了怎么辦”——只需對軟件生成的方案進行確認。這相當于為醫生配備了一位“實時在線的資深專家”，讓醫生快速從“會用”走向“用好”。

同時，模型嚴格遵循臨床規范，大大減少了決策失誤的風險。

這種設計并不意味著“系統替醫生做決定”。相反，它的價值在于，讓原本高度依賴經驗判斷的微調過程，擁有一套可被驗證、可被討論的參考坐標。

• 醫生主導下的協作分工：把不確定性限制在可控邊界內

在威高的系統設計中，機器人執行始終不是“黑箱操作”。在關鍵節點，醫生仍需完成確認與監管，系統只在既定安全邊界內執行動作。這一設計確保治療主導權始終掌握在醫生手中，同時將高重復性、高一致性要求的執行環節交由系統完成。

軟組織平衡這一長期依賴手感與經驗的環節，也被進一步納入量化框架。通過術中壓力感應墊片的引入，醫生可以在不同屈伸角度下，直觀感知內外側間隙與張力變化趨勢，而這些信息可被系統納入整體聯動模型中進行對照參考，而非孤立判斷。

在這一分工中，角色邊界被清晰劃定：

• 醫生負責判斷、取舍與最終確認；
• 系統負責在確認后的邊界條件內，穩定、重復地執行既定方案。

這種協作方式，對基層與區域醫院尤為重要。在手術量分散、團隊經驗差異較大的環境中，機器人所提供的并不是“更復雜的操作”，而是減少反復試探、降低執行波動、讓手術節奏更加可控。

當術中執行從“高度依賴個人經驗”，轉變為“由系統托底的穩定過程”，通過機器人的輔助，提升手術的同質化，才真正具備了被可靠落實的前提。

4. 從植入到康復：系統協同如何放大最終患者獲益

當截骨執行、假體植入與路徑規劃處于同一體系內協同完成，其價值并不止于“更準”。

更重要的是結果的一致性。

而一致性，直接影響：術后疼痛管理、功能恢復節奏、患者對手術效果的預期。

在患者端，感受到的并不是“使用了機器人”，而是恢復是否順暢、功能改善是否符合自身長期使用需求。患者在家門口就能享受到與三甲醫院同質化的診療服務。這正是威高“讓每位醫生都能用得上數智設備，讓每位患者都能在家門口安心就診”的核心目標。

PART.03
為什么是威高：不是為了機器人，而是被真實臨床規模“推著”走到這里

從行業角度看，威高是最有現實條件、也最有必要把骨科機器人做成“基層能用、醫生好學”體系的廠商之一。山東威高骨科材料股份有限公司（威高骨科，688161.SH）成立于 2005 年，是國內少數同時覆蓋脊柱、創傷、關節、運動醫學與組織修復五大骨科領域的骨科上市企業。其產品已在全國數千家醫療機構中長期使用，涵蓋從頂級三甲到基層醫院的不同臨床場景。

也正因如此，威高比誰都清楚，基層醫院的核心痛點不是“技術不夠先進”，而是“技術不會用、用不好”。如何在更大范圍內提升關節置換的執行穩定性，成為威高在實踐中必須面對的問題。

截至 2025 年中，威高骨科的產品已覆蓋5,300 余家醫療機構，其中二級及以上醫院超過 3,000 家，三級醫院覆蓋率接近 50%，在脊柱、創傷、關節、運動醫學等多條主線上均處于國產第一梯隊。這意味著，威高面對的并不是少數示范中心，而是從頂級三甲到縣級醫院的完整臨床梯度。

在這樣的規模下，關節置換面臨的核心矛盾會被不斷放大：

醫生經驗差異、術中執行波動、結果一致性難以保證。

當手術量快速下沉，僅靠個人經驗已難以支撐質量穩定，執行層面的系統能力成為必答題。對機器人的核心需求是“易上手、能落地、效果穩”，而非單純的技術參數堆砌。

這也解釋了威高為什么會走向關節置換機器人，且始終聚焦“基層友好”：

它并非孤立的新產品線，而是建立在長期積累之上的自然延展：

一方面，威高在關節假體、截骨邏輯和臨床使用場景上擁有深厚積累；

另一方面，集采后醫院覆蓋和手術量顯著提升，使“如何讓更多醫生把手術穩定做好”成為迫切的現實需求。因此，機器人在威高體系中的角色，并不是技術展示，而是承接術前判斷、穩定術中執行的工具。

這也決定了其設計取向——強調流程清晰、易用性和與現有假體及規劃體系的協同，而非只服務于少數高端中心。從這個角度看，威高做機器人，是因為當一個企業真正進入全國規模化臨床應用后，穩定執行能力，必須從個人經驗，上升為系統能力。

結語：讓創新恰到好處

威高的實踐表明，當技術創新以真實臨床觀察為起點，并以系統而靈活的方式嵌入治療路徑，技術才能真正減少醫生的決策壓力。

關節置換的未來，不在于是否“更復雜”，

而在于是否在關鍵時刻，幫醫生把不確定性降到最低。

威高骨科機器人以臨床需求為核心，將“全產業鏈優勢”轉化為“醫療普惠能力”。堅守“易用、好用、可及”原則，簡化流程、適配自有假體，通過“靈活商業模式 + 硬核技術服務”的組合，讓數智骨科技術從 “高端醫院專屬” 變為 “各級醫院可及”，最終實現 “醫院無痛升級、患者就近受益” 的多贏局面。

創新，只有恰到好處，才真正有價值。