韩 巍，刘文勇，林 鸿，王军强，苏永刚，王满宜＊

（1.北京积水潭医院 创伤骨科，北京 100035；2.北京航空航天大学生物与医学工程学院；3.北京天智航技术有限公司）

基于髓内钉内固定的股骨干骨折手术治疗是临床上广泛采用的一种微创方法，但这种治疗手段仍存在着射线辐射剂量大、复位操作精度不高、复位状态维持困难等不足［1］。近年来，机器人装置凭借其自主操作、抗辐射、高精度等特点，被用于股骨干复位操作［2，3］，有效缓解了上述问题。

尽管机器人系统已经在股骨干骨折复位操作实验中展现了良好的应用前景，但对其临床性能的评价研究相对较少。仅仅依靠医生的直接观察来评价复位效果存在主观不确定性，因此，有必要制定机器人辅助股骨干骨折的效果评价指标，来评测机器人的实际性能。本研究以此为切入点，以股骨干骨折复位机器人为实验平台，提出性能评价指标并开展实验研究，评估机器人系统在股骨干骨折复位操作过程中的有效性和有用性。

1 材料与方法

1.1 骨折复位机器人设备

股骨干骨折复位机器人是一台6自由度并联机构，可直接安装在骨科手术床上（图1）。该机器人利用术中实时采集的C臂透视图像进行手术规划，来引导并联机构带动股骨干的两段折骨完成自动化的复位操作。机器人本体的性能指标是：操作范围50 mm，定位精度1.0 mm，复位操作力50 kg。

图1 骨折复位机器人

1.2 手术规划原理

手术规划在二维透视图像上进行，其基本原理是：分别采集股骨干的正侧位透视图像，以健侧骨段为参考，对骨折后的骨段进行理想力线及骨长的恢复（图2）。……