随着人工智能的快速发展，机器人辅助手术在外科手术领域发展迅速。骨科手术导航系统，又被称为骨科手术机器人，其设计思路是利用患者术前/术中的影像学资料，规划手术路径，并通过机械臂的导向作用，指导医师沿规划好的手术路径完成手术。辅助外科医生将高难度的手术简单化、常规化，外科医生在骨科手术导航系统的辅助下，操作空间更大，解剖层次更准确，为狭小空间的高难度手术提供保障。
骨科手术导航系统辅助手术对患者来说有什么好处？
首先，需要明确的是机器人手术，机器人在术中还是做辅助性操作，术前基于三维C形臂等影像扫描得到骨骼结构的三维数据，机器人系统利用手术规划软件，引导医生进行可视化预手术规划(钉道规划、入钉角度)，选择合适的螺钉规格、尺寸，辅助评估和及时调整手术路径规划设计，整台手术都是在主刀医生的把控下进行操作的。骨科手术导航系统不仅靠谱，而且还提升了手术的安全性、机械臂的准确以及力传感识别、实时动态追踪等保护技术，增加了手术的准确性和安全性。
另外，使用骨科手术导航系统辅助手术会使医患受到辐射减少。常规手术医生为了确定植入物的位置，必须借助大量的术中透视来确保植入物的准确植入。而使用骨科手术导航系统通常只需进行术前、术中和术后三次透视即可，有效减少了医患射线损害。
骨科手术导航系统实现手术工具定位的前提是让机器人知道手术路径的空间位置，这一过程称为机器人配准，配准是指将同一物体的不同图像在空间位置进行的对准。即计算机器人工作空间和患者空间的映射关系。
为保证手术安全、准确，骨科手术导航系统配准的误差要求在 0.5 毫米以内。高精度的机器人配准涉及标尺(即标定靶)结构、空间定位算法设计，需要克服患者术中移动、机械加工误差、传感器精度漂移等问题。
目前，在进行骨科手术时，例如，采用骨科手术导航系统辅助进行椎体成形术操作。为了确保手术机器人运动时的位置与患者的椎体位置相匹配，需要进行配准，而传统的配准方式需要借助第三方仪器进行配准，在注册阶段，需要通过手动安装标尺，来完成注册配准，见下图。这种操作一方面比较繁琐，一方面注册精度与图像质量息息相关，图像质量不佳时会影响配准的精度。
普爱医疗的骨科手术导航系统的配准技术，采用的是一体化自适应配准技术，通俗的讲，就是我们的标尺(即标定靶)安装在C形臂上，通过将实时采集的运动轨迹和预设的轨迹进行追踪和匹配，在不受图像质量的限制下，自动地完成注册和配准步骤。
普爱医疗骨科手术机器人搭配自主研发生产的平板三维C形臂，借助一体化自适应配准技术，实现自动配准和注册，自动建立光学测位仪、患者和图像三个坐标关联，配准过程无需人工干预，精度不受图像质量影响。然后通过高自由度、高稳定性的机械臂操作完成路径实现，并在术中实时评估完成度及重要力学参数，实现骨科手术的准确、合理化，提高手术成功率，降低并发症发生率及减少X光辐射。
很多人可能会有这样的疑问。为什么要用机器人？很多医生不用机器人同样可以做得很好啊！但是，同样的术式，不同的医生操作，可能存在经验和手法上的差异。对于经验非常丰富的年资医生来说，经过多年的实践和历练，不需要机器人就能把手术做得漂亮，但对于年轻，经验没那么丰富的医生来说，通过使用骨科手术导航系统辅助，将手术过程中的关键的步骤标准化，使得年轻医生的手术结果也能达到较高水平，降低因经验不足带来的不确定风险。总而言之，手术机器人是一个更先进的工具，它解放了医生的双眼和双手，使得医生做手术更加从容。
