前言

2019年9月4日，全球骨科巨头史赛克Styker宣布以3.7亿美元一次性现金以及1.3亿美元分期付款，合计5亿美元将Mobius及其子公司Cardan Robotics纳入囊中。此次收购使史赛克的脊柱部门与其种植体、导航系统都共同步入术中成像领域，通过手术机器人为脊柱植入物市场发展注入强大动力。早在2013年12月，史赛克就花费16.8亿美元收购了Mako surgical获得了其Rio机器人设备及膝关节和髋关节置换手术技术，今年又大手笔收购Mobius，一个豪华的骨科手术完整解决方案已经成形。

据了解，Mobius 自主研发了Airo®移动CT并在2018年4月获得了FDA510（K）认证。该公司去年融资2500万美元。Cardan成立于2015年，致力于为脊柱手术开发机器人和导航技术。此外，Mobius 还和很多医学影像圈内的领导者、创新者、突破者都保持着合作。

一、目前骨科手术机器人导航系统有哪些？

对于骨科手术而言，手术的精度是影响安全性和有效性最重要的因素。例如，椎弓根螺钉的植入、关节置换手术等, 要求手术器械和病人之间有精确的相对定位；对于截肢或截骨手术，则要求磨削的精度。骨组织的特性决定了医生很难直接用肉眼观察骨科手术过程中器械在体内的位置，因此骨科手术中需要影像导航来实现器械的定位，比如：C型臂、G型臂和O型臂等。

1. C型臂

传统的C臂是从一个方向发射X射线穿透人体，然后通过X射线接收转换装置、图像处理和分析系统进行处理得到所需的影像。西门子医疗的Artis Zeego Eco已经很高端，多轴和30 x 40平面检测器提供了卓越的落地安装灵活性；能实现从头到脚的全覆盖成像，但和G臂、O臂相比而言，C臂还不是最理想的选择。

使用传统C臂，医生在同一时间只能看到一个方向的图像，位置和深度不好判断，存在无法实现手术部位影像精确定位的缺点。传统C臂是用一次就要让医务人员离开，拍一下，再看一下，最后把两个片子做对比；而且因为曲臂不是标准的圆形，传统C臂必须先找到一个方向的影像，再转动找到另一个方向的影像，这时再想简单转回去寻找最初方向的影像需要重调整C型臂或者手术床的位置，这样不但拖延了手术时间，而且增加了手术目标位置的不确定性,使得手术风险大大增加。而骨科手术中医生主要的难点是，怎样能够随时看到手术部位的正侧位影像、怎样减少术中影像设备的频繁移动？怎样减少医生和手术室人员所受的辐射剂量？因为这些问题，工程师们不断改进设计出了新的医疗器械。

2. G型臂

G臂与C臂相比，最大的不同就是它有二个球管，可实现实时的正侧位成像。惠尔医疗的G型臂采用X光双向同步控制技术、双平面X光实时成像技术、双向实时高分辨率X光图像处理技术等创新技术。

G臂将两套X线发射和成像装置集于一身，从两个相互垂直的方向产生X光，通过X线增强设备和计算机图像处理，可同时对感兴趣区域进行正侧位曝光成像，实时得到患者正侧位影像，解决了骨科手术中最关键的定位问题。据了解，使用G型臂后，每台脊柱微创手术平均缩短12.3分钟，每台经皮椎体成形术平均缩短15分钟，医生受到的辐射剂量从使用C型臂时的1.05mRem/mAs下降到0.38mRem/mAs,患者受到的辐射剂量从使用C型臂时的1.97±1.2mSv下降到0.95±0.34mSv。G型臂主要应用于需要精确定位实时监控的外科手术，如创伤骨科手术—骨盆、骨颈等不规则骨的复杂手术；脊柱微创手术—椎间盘消融、椎弓根神经消融（疼痛科)；骨科矫形手术；脊柱开放手术等。

3. O型臂

O型臂号称术中脊柱成像的金标准，可用于各种脊柱外科手术，包括腰，胸和颈椎手术。相比较C型臂和G型臂，O型臂能提供更宽的FOV和图像质量更好的影像。

美敦力的O型臂可以用于肥胖患者或儿童，能提供横截面、冠状面和矢状面影像。既能实现二维成像也能实现三维成像。在进行手术之前，仅需几分钟即可进行完整的360度扫描，并且可以在手术开始时确定手术团队的最佳观察位置。然后，借助其神经导航系统，O形臂甚至可以在应用脊椎器械之前演示其建议的位置，然后在放置后确认其位置。这项技术，提高了手术的效率，减少了并发症，患者、医生和护士受到的辐射也更少。在整个手术过程中，图像会显示在大型数字平板移动查看台上，从而为手术团队提供了出色的手术视野。

二、骨科影像王炸设备Airo® 移动CT

Mobius宣称其Airo®移动CT从弯曲的电池阵列和高压发生器到专有的手术柱，每个组建都经过重新思考和设计，所以相比传统CT具有更强的移动性和灵活性，使用范畴更广泛。Airo®移动CT具有130多种有源装置，可在脊柱手术、神经外科、胸腔外科、急诊科和放射肿瘤学提供增强高清CT图像。

Mobius自主开发的Intelligent Imaging™能满足临床需求并适应工作流，从手术室、急症室和其他临床环境都能随时成像。比如CT扫描俯卧，仰卧和负重姿势，适用于一般或肌肉骨骼放射学应用；用于介入放射学应用的移动式集成荧光镜和诊断成像；用于心血管应用的移动双平面荧光透视。Mobius 特别声明Airo®移动CT可带或不带程序成像台。

三、Airo® 移动CT+Stryker NAV3i威力究竟如何？

资料显示，今年2月，Mobius的Airo®移动CT与美国Wellspan York Hospital现有的Stryker NAV3i图像引导系统临床整合，展开了一次临床脊柱手术。Mobius Imaging提供了一个应用平台接口（API），允许Airo®移动CT与任何导航系统连接，在外科手术过程中的能提供最新的影像。WellSpan Health脊柱科医疗总监Pawel Ochalski评价说：“我们的目标是找到一个与我们的Stryker NAV3i图像引导系统集成的系统，同时还能与我们的外科医生的工作流程无缝集成 并且 同时保证患者安全。Airo®移动CT让我们实现了这一目标。我们看到这些复杂脊柱手术的患者安全性和手术结果都有所改善。Mobius Imaging的CEO Gene Gregerson表示:“Airo®移动CT能让外科医生能够根据需要立即获取新的CT图像，同时不会干扰手术室。凭借其非常大的孔径和较小的占地面积，Airo®移动CT对术中使用进行了优化。”

Airo®移动CT可以在术前进行校准，在扫描时用pad 就可以控制。扫描好的影像会实时传输到Brainlab导航系统，就可以进行手术。BrainLab具有Airo®移动CT成像的自动影像配准功能。区域匹配类似于传统的基于点的基准类型配对，但是允许外科医生识别更大的区域，而不是特定的点。然后使用表面匹配来精炼这些较大的区域。Airo®移动CT意味着更少的散射线辐射和比锥形束成像更好的图像以及更大的视野。比如说，Airo®移动CT可以从头骨直接扫到骶骨，整个扫描仅需45秒左右；Airo®移动CT的辐射剂量可调；Airo®移动CT拥有107cm的大钻孔。

结语

尽管成像原理不同，O型臂和CT都可以得到所需部位的体层重建图像。但是CT能得到任意断面体层成像且视野更大。对于标准的胸椎和腰椎融合术，O型臂已经物有所值（值得注意的是O型臂的辐射剂量和CT差不多）。如果高精度至关重要（组织密度高会降低图像质量）比如颈后路，胸廓以及较肥胖的患者，则术中CT更好。可以说，在骨科手术中，O臂是标配，那么移动CT就是顶级配置。史赛克还没有披露Cardan机器人的具体细节，但根据2017年5月发表在《the Journal of Spine》上的一份文献可以看出，Orian机器人能和Airo®移动CT结合使用执行内窥镜脊柱手术。史赛克此次收购Mobius最大的意义在于，史赛克此后能提供从影像到导航到手术机器人的一站式解决方案。

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作者 杨柳荣  |  编辑 王卓逸  |  排版 墨非

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