手持磨削CORI与截骨导板ARTHROBOT机器人膝关节系统在全膝关节置换术中早期临床疗效的比较研究

《Journal of Robotic Surgery》：Comparison of early clinical outcomes between handheld milling-based Smith & nephew CORI robotic and cutting-guide ARTHROBOT knee systems in total knee arthroplasty

本研究针对机器人辅助全膝关节置换术（TKA）中不同技术路径的优劣问题，系统比较了手持磨削型Smith&Nephew CORI系统（CRATKA组）与截骨导板型ARTHROBOT系统（JRATKA组）的早期疗效。结果显示JRATKA组在手术效率（注册时间、截骨时间、总手术时间）及股骨假体冠状位角度（FFC）、矢状位角度（LFC）精准度方面更具优势，而两组在住院时间、血红蛋白丢失、炎症指标、术后1个月功能评分（VAS、KSS、WOMAC、ROM）及并发症发生率方面无显著差异。研究表明两种系统均可实现精准假体植入和良好早期功能恢复，为临床个体化选择机器人系统提供了重要依据。

　　

随着全球人口老龄化进程加速，骨关节炎（Osteoarthritis, OA）已成为影响超过3亿人的重大公共卫生问题。在中国，40岁及以上人群的OA患病率高达46.3%，给社会带来沉重负担。全膝关节置换术（Total Knee Arthroplasty, TKA）作为治疗终末期膝关节OA的成熟手术方式，其核心目标是恢复下肢力线和实现软组织平衡，这对假体的长期存活率和患者功能预后至关重要。然而，传统TKA依赖机械对线工具和术者经验，存在对线偏差率较高的问题，直接影响手术效果。

近年来，机器人辅助技术的引入为TKA带来了革命性进步。通过术前三维规划、术中实时导航和精准执行，该技术显著提高了截骨和假体放置的准确性。目前市场上存在多种设计理念不同的手术机器人系统，主要可分为手持磨削型（如Smith&Nephew CORI）和截骨导板/摆动锯型（如ARTHROBOT Knee Systems）。尽管两者均能在股骨远端截骨后使用“四合一”截骨导板完成后续操作，但在术前规划、注册方式、软组织平衡和截骨技术等方面各具特色。目前尚缺乏这两种系统在临床应用中的疗效比较报告。为此，攀枝花市中心医院骨科团队开展了一项回顾性研究，系统比较了CORI机器人辅助TKA（CRATKA组）与ARTHROBOT系统辅助TKA（JRATKA组）在围术期结果、学习曲线、影像学评估和随访数据方面的差异，为临床实践提供客观、详细的循证医学依据。

为开展本研究，研究人员主要应用了以下关键技术方法：研究纳入了103例终末期膝关节OA患者，根据使用的机器人系统分为CRATKA组（51例）和JRATKA组（52例）。所有手术由同一组高年资医师完成，均使用Smith&Nephew Legion膝关节假体。研究比较了两组患者的注册时间、截骨时间、总手术时间等围术期参数，并通过累积和（CUSUM）分析评估学习曲线。术后通过X线片测量股骨假体冠状角（FFC）、胫骨假体冠状角（FTC）、股骨假体矢状角（LFC）、胫骨假体矢状角（LTC）和髋-膝-踝角（HKA）评估假体对线精度。功能结局采用视觉模拟评分（VAS）、美国膝关节协会评分（KSS）、WOMAC骨关节炎指数和膝关节活动度（ROM）进行评估。

Perioperative data

所有患者均成功完成手术。JRATKA组在注册时间（4.3±1.8 min vs 6.6±2.0 min）、截骨时间（5.7±1.8 min vs 10.4±2.2 min）和总手术时间（75.6±10.1 min vs 92.6±7.9 min）上均显著短于CRATKA组（P<0.05）。两组在股骨远端和胫骨单次截骨对线准确率、衬垫厚度、切口长度、下地时间、住院时间及术后第3天实验室指标（Hb、HCT、WBC、NLR、ESR、CRP）方面无显著差异。CRATKA组和JRATKA组分别有7例和3例因初次截骨对线不理想需二次截骨，修正后均达到满意对线。

Learning curve

通过CUSUM分析学习曲线，CRATKA组的学习阶段为17例（33.33%），拟合方程为CUSUM(n)=0.003n³-0.285n²+7.495n+24.812（R²=0.988）；JRATKA组的学习阶段为13例（25%），拟合方程为CUSUM(n)=0.004n³-0.331n²+7.034n+38.620（R²=0.986）。两组学习阶段时长无显著差异（P>0.05）。

Radiographic evaluation

术后1个月随访显示，两组膝关节假体位置良好且稳定，无松动迹象。两组在HKA角、FTC角和LTC角方面对线结果相当（P>0.05）。然而，JRATKA组的FFC角（89.4±1.1° vs 88.0±0.9°）和LFC角（6.5±1.6° vs 7.2±1.3°）均显著更接近理想目标值90°和0°（P<0.05）。

Follow-up results

两组患者均获得随访。术前及早期功能恢复期，两组在VAS评分、KSS评分、WOMAC评分、膝关节ROM及完全负重时间上均无显著差异（P>0.05）。术后1个月时，两组所有指标均较基线显著改善（P<0.05）。每组各有3例发生下肢肌间静脉血栓形成。CRATKA组1例出现术后伤口渗液，经换药保守治疗后愈合（P>0.05）。未发生机械故障、肺栓塞、神经血管损伤、假体周围关节感染等严重并发症。两组住院期间满意度相当。

研究表明，两种机器人系统在实现精确假体植入和优异早期功能恢复方面均表现出色。JRATKA系统基于术前CT（计算机断层扫描）建模和规划，术中仅需验证关键平面，因此注册时间更短；其采用限制性截骨导板配合摆动锯进行截骨，效率更高，学习曲线更短（13例）。CORI系统则采用术中三维注册技术，需采集多个平面数据，注册时间相对较长；其使用高速磨钻进行逐点磨削，操作更精细，但学习曲线较长（17例）。在可控性方面，CORI系统设定了安全边界，磨钻超出预定义安全范围时会自动回缩停转，降低了术者在软组织保护方面的主动参与要求。而对线精度上，JRATKA系统凭借术前CT规划定义的股骨前皮质切迹点结合术中实时验证，在股骨假体冠状位和矢状位对线上更具优势。

本研究的结论强调，磨削型CORI系统在操作灵活性和控制精细化方面表现优异，而导板型ARTHROBOT系统则在手术效率和流程人性化方面更具优势。未来的临床决策应基于医院资源、术者经验和患者个体化需求进行综合评估。两种技术路径的相互融合与借鉴，有望共同推动关节外科向更精准、智能和个性化的更高层次发展。

值得注意的是，本研究为单中心回顾性分析，样本量相对较小，随访时间较短，无法评估假体长期存活率和对线维持等中长期终点。所有手术由单一团队完成，可能影响结果在其他临床环境中的可重复性。未来需要多中心、前瞻性随机对照试验和长期随访来验证这些发现。