机器人辅助股骨干骨折复位

背景:机器人的机械手具有精确的空间定位以及重复运动轨迹的能力,机械手辅助股骨干骨折复位带来的将是一种一次性,轻柔的,精确调节的,全新的精确复位过程,这种复位过程可以使骨折复位所导致的全身和局部反应降到最低,理论上是一种真正的微创的骨折复位。目的:介绍一种机器人辅助股骨骨折复位系统以及初步实验结果。方法:实验在德国汉诺威医学院完成。将不带软组织的成人正常股骨标本近端、远端以及机械臂上分别固定有3个红外线珠子的动态追踪标志DRB,Y型DRB牢固安装在近侧股骨,T型DRB牢固安装在远侧股骨,SMSDRB固定在机械臂上。卸下DRB,在Zwick/Roell机器上通过三点折弯造成股骨骨折,骨折区域3D透视成像,利用导航系统虚拟真实骨折断端的图像,通过机械手带动骨折远端进行主-仆型的机械手骨折复位。观察骨折断端的侧方移位误差,外翻/内翻成角误差,旋转误差。结果与结论:与传统的骨折复位比较,这种机器人辅助骨折复位系统运行良好,对简单骨折复位效果满意,平均复位时间4min34s,侧方移位平均误差1.61mm,外翻/内翻成角平均误差1.09°,前/后成角平均误差1.42°,内/外旋转平均误差1.37°;由于复杂骨折主折块间不能直接对合,复位结果稍差,但是即便是非常复杂的骨折,旋转误差还是在4°以下。提示此种机器人辅助骨折复位系统运行良好,复位结果满意,有望形成一个标准的完整的机器人骨折复位解决平台。