Robotics in total knee replacement:Current use and future implications

Robotic total knee replacement(TKR)surgery has evolved over the years with the aim of improving the overall 80% satisfaction rate associated with TKR surgery.Proponents claim higher precision in executing the pre-operative plan which results in improved alignment and possibly better clinical outcomes.Opponents suggest longer operative times with potentially higher complications and no superiority in clinical outcomes alongside increased costs.This editorial will summarize where we currently stand and the future implications of using robotics in knee replacement surgery.

带式输送机不停机更换托辊机器人研究与应用

针对带式输送机托辊更换频繁、人工更换工具笨重、作业劳动强度大、停机更换效率低等问题,以王家岭煤矿主平硐带式输送机为研究对象,根据巷道参数和更换托辊流程,研究不停机更换托辊机器人,制定机器人总体研究方案。基于功能分析法与不停机更换托辊理论研究,利用SolidWorks软件建立机器人三维实体模型,并对行走机构、姿态调整平台、伸缩支撑平台、拆装机械手参数进行优化。通过ANSYS Workbench软件对支撑平台和皮带举升机构进行有限元分析,伸缩支撑平台采用滑轨式结构,滑轨在悬臂和举升额定载荷下应力分别为15.647 MPa和66.395 MPa,最大变形位移出现在额定载荷条件下,位移为1.0742 mm。皮带举升机构选用剪叉式结构,额定举升时最大应力为152.82 MPa,最大位移为0.7331 mm。依据设计参数加工机器人样机,以功率为64 kW的柴油发动机为动力,通过液压马达驱动履带行走,速度范围在3~8 km/h,姿态调整平台可实现升降高度0~357 mm、俯仰角度±15°、侧倾角度-4°~7°、旋转角度-10°~20°、横移范围0~400 mm、纵移范围0~350 mm,多级伸缩机构采用组合滑轨方式实现平台0~2.1 m伸缩,采用五自由度机械手可实现对不同位置托辊进行拆装。通过地面及井下试验测试对机器人样机的行走、姿态调整、举升皮带、拆装托辊功能进行试验验证,结果表明:机器人在主平硐狭窄巷道行驶通过性良好,伸缩支撑平台在输送机不停机状态下举升皮带最大高度为241 mm,为机械手拆装不同位置托辊提供足够操作空间以达到设计性能要求,研究带式输送机不停机更换托辊机器人可为煤矿带式输送机维修提供新途径。

机器人辅助全体内回肠代输尿管术治疗输尿管全段撕脱伤后输尿管全段狭窄或缺如的临床效果分析(附手术视频)

目的:探讨机器人辅助全体内回肠代输尿管术治疗输尿管全段撕脱伤后输尿管全段狭窄或缺如的可行性及临床效果。方法:对本院2021年12月—2023年2月收治的4例输尿管镜钬激光碎石术后输尿管全段撕脱伤导致的输尿管全段狭窄或缺如的患者行机器人辅助完全体内回肠代输尿管术。所有患者均在撕脱伤后即刻行肾造瘘术或输尿管残端皮肤造口术,术后3个月来本院二期手术。结果:4例手术均获得成功,随访3~24个月无或轻度肾积水,无其他并发症发生。结论:机器人辅助全体内回肠代输尿管术是治疗输尿管全段撕脱伤后输尿管全段狭窄或缺如的可行手术方式,具有一体位、创口小、恢复快、并发症少等优势。

个性化坐卧式下肢康复训练机器人对老年人工髋关节置换术后患者的影响

目的探究个性化坐卧式下肢康复训练机器人对老年人工髋关节置换术(THA)后训练依从性、髋关节功能及肌力影响。方法选取2021年4月至2022年6月医院收治的96例老年THA患者,按照随机数字表法分为两组,常规组接受常规康复训练,研究组于常规组基础上接受个性化坐卧式下肢康复训练。比较两组训练依从率,干预前后Harris髋关节功能评分(HSS)、膝关节屈伸肌群峰力矩及生活质量测定量表(WHOQOL-BREF评分),观察两组康复期间并发症发生情况。结果研究组依从率高于常规组,并发症发生率低于常规组(P<0.05);研究组干预4周后HSS各维度评分及WHOQOL-BREF各维度评分均高于常规组(P<0.05);研究组干预4周后伸膝肌群、屈膝肌群峰力矩高于常规组(P<0.05)。结论个性化坐卧式下肢康复训练机器可有效提高老年THA后患者康复训练依从性,增强膝关节屈伸肌群肌力,改善髋关节功能,并能降低并发症发生率,提升生活质量。

膝关节置换机器人在初级骨科医师理论教学中的应用

目的探讨膝关节置换机器人在初级骨科医师膝关节置换理论教学中的应用效果。方法选取2022年3月—2023年3月参加西安交通大学第二附属医院骨关节外科举办的机器人辅助膝关节置换学习班的134名初级骨科医师作为研究对象,随机分为传统教学组和机器人教学组,每组各67名。传统教学组采用理论教学联合假骨演示方式,机器人教学组采用理论教学联合机器人演示方式。采用统一的膝关节置换理论测评卷对2组医师进行测评,记录并比较2组的测评成绩、答题时间、学习班操作时间、课堂手机亮屏时间、课堂提问及回答问题正确数以及对课程的满意度等。结果机器人教学组的随堂学员提问数[(7.2±2.1)分]、随堂问题回答正确数[(5.2±2.1)分]多于传统教学组[(4.1±1.7)分、(3.9±1.5)分],随堂操作时间[(67.1±10.2)分]长于传统教学组[(43.6±15.1)分],且随堂手机亮屏时间[(19.1±8.7)分]短于传统教学组[(38.9±17.5)分],差异均有统计学意义(P<0.05)。机器人教学组课后测评完成时间[(34.1±9.7)分]短于传统教学组[(39.4±11.2)分],课后评测总成绩[(89.2±7.6)分]高于传统教学组[(80.1±4.5)分],差异有统计学意义(P<0.05)。此外,机器人教学组的测评错题未掌握分数均低于传统教学组,学员满意度分数高于传统教学组,差异有统计学意义(P<0.05);机器人教学组的测评错题纠正分数除TKA围术期管理试题外,其余均高于传统教学组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论膝关节置换机器人可以有效提高学员的参与度和学习效率,同时提高初级骨科医师膝关节置换相关理论的教学效果,有望提供一种创新的骨科教学模式。

信息识别技术联合Mako机器人辅助关节置换术的应用

目的:探讨信息识别技术联合Mako机器人辅助关节置换手术中的应用。方法:选取秦皇岛市第一医院在2023年11月—2024年3月收治的40例拟行髋膝关节置换手术的住院患者,随机分成对照组和研究组,每组20例。对照组采用传统关节置换术,研究组采用信息识别技术联合Mako机器人辅助关节置换术。比较两组患者术前准备过程用时、围手术期相关指标、术后疼痛程度和患者满意度。结果:研究组术前核对时间、总准备时间、首次下床时间、术后住院时间均短于对照组(P<0.05);两组术中出血量比较,差异无统计学意义(P>0.05);与术后6 h比较,术后12 h、24 h两组视觉模拟评分法(VAS)评分逐渐降低,术后6 h、12 h,研究组VAS评分均低于对照组(P<0.05),两组术后24 h VAS评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);随访1个月,研究组总满意度高于对照组(P<0.05)。结论:信息识别技术联合Mako机器人辅助关节置换手术,可在一定程度上缩短术前准备时间、患者首次下床时间及术后住院时间,改善术后疼痛程度,患者满意度更高。

工业机器人与中国生产工人职业流动

“机器换人”背景下中国工业就业规模不断缩减,引起了社会的广泛担忧。本文基于职业流动视角,通过匹配中国劳动力调查数据和行业机器人应用数据进行实证分析,发现行业机器人渗透水平每增加1%,将平均提高生产工人1.2%的职业流动概率;结合垂直和水平流动考察生产工人职业变化,发现工业机器人应用促进了生产工人互补式流动而非替代式转移。以上研究结论在一系列稳健性检验、内生性处理下依然成立。异质性分析发现,在工业机器人应用影响下,高学历、健康和男性生产工人的互补式流动更加明显。本文研究结论在一定程度上回应了对技术性失业的担忧,在“机器换人”背景下促进生产工人职业互补式流动具有重要的意义。

机器人介入老年人护理的道德边界

琼•特隆托的道德边界框架旨在通过对于道德边界的认识,意识到边界内外包含以及排除的东西,获得一种尊重和公正对待他人和世界的方式,对于阐明机器人介入老年人护理中的道德边界的复杂性,实现“好”的护理具有启发意义。通过引用琼•特隆托的道德边界框架,概述并就道德与政治的边界、“道德观点”的边界和公共/私人的边界,对于机器人在介入老年人护理中的护理分配不平等、隐私侵入、情感欺骗以及责任归属困难等伦理争议予以回应,并基于关怀的伦理原则对于护理机器人的护理实践提出相应对策,以推进未来机器人介入护理的规范性发展。

竞争、生产力与“机器换人”——智能时代人的本质和自我认同

当代人工智能以机器对人类智能的模拟甚至超越为目标,它首先促进了生产智能化,并用智能生产力拓宽了人的劳动本质的实现路径。然而,智能机器人的大量涌现又使人机之间的传统界限日渐模糊,其结果便是不但剧烈冲击着文艺复兴以来对人的主体性地位的认知,带来了人的自我认同危机,而且展现了机器控制人类的趋势,使整个人类的命运前景处于巨大风险之中。站在马克思的唯物史观立场,“新卢德分子”轻率地拒斥所有智能技术的做法是不可取的,要将对智能技术的资本主义应用转变为共产主义应用,构建新型的人机共生关系,进而在技术进步中整体推进人的发展和社会发展。

机器人辅助二尖瓣置换术治疗二尖瓣病变的临床疗效及安全性分析

目的分析机器人辅助二尖瓣置换术治疗二尖瓣病变的临床疗效及安全性。方法回顾性分析2020年7月至2023年2月在香港大学深圳医院接受手术治疗的60例二尖瓣病变患者的临床资料。其中接受机器人辅助二尖瓣置换术30例为观察组,传统正中开胸二尖瓣置换术30例为对照组,比较两组疗效结局指标、临床结局以及并发症发生情况。结果两组转机时间、主动脉开放后并行时间、呼吸机使用时间比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组阻断时间、手术时间长于对照组,引流量、术中出血量少于对照组,创面愈合时间短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组临床结局的好转率为96.67%,对照组为93.33%,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组并发症总发生率为13.33%,对照组为10.00%,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论二尖瓣病变经机器人辅助二尖瓣置换术治疗能够有效改善患者的疗效结局指标,安全性较好,值得推广。

基于语音定位导航系统的老人陪伴机器人设计

为了改善目前空巢老人缺乏陪伴的问题,陪伴机器人作为老年人陪伴的有效工具应运而生。其中操作繁琐和适用度低是当前陪伴机器人亟待解决的问题。为了使陪伴机器人操作简单、灵活智能,将以室内语音定位导航系统为核心应用于陪伴机器人。首先,基于Raspberry Pi 4B作为机器人控制核心,对陪伴机器人本体进行结构设计并制作机器人模型。其次,通过对机器人室内语音定位导航系统进行程序设计。最后,对室内定位导航系统进行实物测试,验证其功能的合理性。上述实验证明,搭载语音定位导航系统的老人陪伴机器人能够满足老人陪伴的实际需求,并能够进一步开发和胜任更多工作。

骨科关节机器人辅助下平卧位DAA-THA与传统PLA-THA治疗股骨颈骨折近期疗效对比

目的 研究骨科关节机器人辅助下直接前侧入路(DAA)-全髋关节置换术(THA)与传统后外侧入路(PLA)-THA近期疗效。方法 选取我院2023年1月至2023年8月84例股骨颈骨折患者,按随机数字表法分成观察组42例,对照组42例。两组均采THA治疗,观察组采用骨科机器人辅助下DAA,对照组采用传统手工PLA。观察患者手术时间、下地活动时间、住院时间、下肢等长度、切口长度、术中出血量、疼痛视觉模拟量表(VAS)、Harris评分及术后影像检查测量假体髋臼角度。结果 84例均获得随访,随访时间为3~6个月。观察组下地活动时间早于对照组(P <0.05),髋臼假体前倾角及外展角精准于对照组(P <0.05);观察组双下肢等长度优于对照组(P <0.05);观察组术后Harris及VAS评分优于对照组(P <0.05)。结论 关节机器人辅助下平卧位DAA-THA具有手术微创损伤小、出血量少,假体安装精准、牢靠、下地活动时间早特点。

老年髋部骨折人工股骨头置换术后出院准备度评估及影响因素、护理对策分析

目的:分析老年髋部骨折人工股骨头置换术后出院准备度评估及影响因素、护理对策分析。方法:选取2022年10月—2023年12月莆田学院附属医院收治的96例老年髋部骨折患者作为研究对象,采用出院准备度量表(RHDS)评估患者出院准备情况,并采用一般资料调查问卷、髋关节功能Hqrris评分(HHS)、出院指导质量量表(QDTS)、社会支持评定量表(SSRS)进行调查,比较不同特征的患者RHDS评分,找出相关影响因素。结果:96例老年髋部骨折患者人工股骨头置换术后RHDS评分为(78.85±7.85)分;不同出院后去处、髋关节功能、社会支持的老年髋部骨折人工股骨头置换术后RHDS评分比较,差异有统计学意义(P<0.05);进一步研究发现,出院后回家、髋关节功能差、出院指导质量差、社会支持低是老年髋部骨折人工股骨头置换术后出院准备度因素。结论:老年髋部骨折人工股骨头置换术后出院准备度水平中等,而出院后回家、髋关节功能差、出院指导质量差、社会支持低是其影响因素。

混合D-H参数法与改进CSA的康复机器人在老年人体育锻炼中的应用

针对当前康复机器人轨迹规划优化算法优化性能不足,导致康复机器人对老年人体育锻炼的辅助效果不显著的缺陷,提出一种结合D-H参数法和改进乌鸦搜索算法来进行康复机器人轨迹规划的优化方法.首先,基于D-H参数法对康复机器人进行运动学和动力学建模,在此基础上构建目标函数;然后,引入Levy飞行机制和Tent混沌映射策略来优化乌鸦搜索算法;最后,再利用改进乌鸦搜索算法来实现康复机器人轨迹规划优化.实验结果显示,改进乌鸦搜索算法完成收敛需要迭代39次,在函数f1上GD值为0.0020,比WOA算法低0.0005;在函数f2上GD值为0.0020,优于其他算法.结果表明,结合D-H参数法和改进乌鸦搜索算法能够有效优化康复机器人轨迹规划,从而提高老年人体育锻炼的辅助效果,对老年人的生活质量提升有积极作用.

心脏瓣膜置换术后患者预后不良的影响因素

目的:分析心脏瓣膜置换术后患者预后不良的影响因素。方法:选取2021年1月至2023年1月该院收治的198例重症心脏瓣膜病患者进行横断面研究,统计心脏瓣膜置换术后患者预后情况,采用Logistic回归分析心脏瓣膜置换术后患者预后不良的影响因素。结果:198例患者心脏瓣膜置换术后预后不良24例,发生率为12.12%,设为预后不良组,其余设为预后良好组。预后不良组年龄≥60岁、美国纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级为Ⅲ~Ⅳ级、主动脉阻断时间≥120 min、体外循环时间≥150 min、术后发生感染等占比均高于预后良好组,差异有统计学意义(P<0.05);多因素Logistic回归分析结果显示,年龄≥60岁、NYHA心功能分级为Ⅲ~Ⅳ级、主动脉阻断时间≥120 min、体外循环时间≥150 min、术后发生感染等均为心脏瓣膜置换术后患者预后不良的危险因素(OR>1,P<0.05)。结论:年龄≥60岁、NYHA心功能分级为Ⅲ~Ⅳ级、主动脉阻断时间≥120 min、体外循环时间≥150 min、术后发生感染等均为心脏瓣膜置换术后患者预后不良的危险因素。

Unit 7 Will people have robots?

重点知识园地重点单词1.paper n.纸;纸张paper表示'纸;纸张'时,是不可数名词。a piece of paper一张纸拓展(1) paper可作定语,如:paper money纸币。(2) paper意为'试卷;论文'时,是可数名词。Please hand out the papers.请分发试卷。2.pollute v.污染Did it pollute the environment?它对环境有污染吗?

Unit 7 Will people have robots?

重点词汇1.paper n.纸;纸张pape袁示'纸;纸张'时,是不可数名词。a piece of paper一张纸拓展(1)paper可作定语,如:paper money纸币。(2)paper意为'试卷;论文'时,是可数名词。Please hand out the papers.请分发试卷。2.pollute v.污染Did it pollute the environment?它对环境有污染吗?拓展(1)pollution月.污染;污染物air/noise pollution空气/噪音污染(2)polluted adj.被污染的polluted water被污染了的水3.build v.建筑;

输电线路绝缘子更换带电作业机器人控制方法

针对完全依靠人工带电更换高压输电线路悬垂绝缘子串作业效率低、劳动强度大、高空、高压危险的不足,设计了一种双臂、双机械手的绝缘子串更换带电作业机器人构型,提出了速度、位置混合控制模式下基于电磁传感器的机器人定位控制方法,给出了机器人更换绝缘子串的作业流程,最后对机器人进行工频耐压试验并在实际线路上进行机器人带电更换绝缘子试验,结果验证了机器人具有较强的抗电磁干扰的能力,且文中所提出的绝缘子串更换带电作业机器人控制方法可行有效,进一步提高了作业效率和安全性。

高压输电线路带电检修机器人的研制

成功研制了国内首台可重构的输电线路带电检修机器人"Dream-Ⅰ",具有在导线上自主行走及准确定位功能。首先描述了机器人的作业任务及对象,然后设计了机器人通用平台、绝缘子更换末端及引流板螺栓紧固末端,给出了机器人的控制系统,并对机器人的作业规划进行了仿真分析,最后完成了在高压大厅的电场耐压试验和实际线路上的上线试验及试用。实验结果表明,机器人通过更换机械手末端,能带电完成悬式绝缘子更换及引流板螺栓紧固两大作业任务。