膝关节置换与修复手术是骨科领域的核心技术之一，其操作精度直接影响患者术后运动功能恢复效果。然而，传统医学培训依赖尸体标本、二维影像和有限的手术观摩，导致医生对膝关节力学特性与术中触觉反馈的感知能力培养不足。针对这一挑战，‌荷兰代尔夫特理工大学（TU Delft）‌联合医学机构，成功研发出全球首款‌力反馈膝关节培训系统（Force-Feedback Knee Joint Training System, FF-KTS）‌，将生物力学建模、实时触觉反馈与虚拟现实技术深度融合，为骨科教育及手术规划提供了突破性工具。

1. ‌高精度力反馈机制‌

   • ‌多自由度力学模拟‌：系统通过六轴力传感器与动态关节模型，实时复现膝关节在屈伸、旋转、侧向滑动中的复杂力学特性，覆盖正常生理状态至骨关节炎、韧带损伤等病理条件下的力学响应。
   • ‌触觉-视觉协同反馈‌：结合VR头显与力反馈手柄，学员可直观感知手术器械与骨面接触时的压力分布（如截骨角度偏差导致的异常应力），同步通过虚拟界面观察关节内部结构变化，形成多模态学习体验。

2. ‌病理数据库驱动的模块化训练‌

   • 系统内置超过200种膝关节病理模型（如半月板撕裂分级、软骨磨损程度），支持自定义参数（骨密度、软组织黏弹性），满足从基础解剖学习到复杂病例模拟的全阶段培训需求。

3. ‌跨学科协作平台‌

   • 该系统整合了生物医学工程、计算机科学及临床骨科数据，采用开源架构设计，允许全球医疗机构上传病例数据或开发定制化训练模块，推动技术持续迭代。

1. ‌医学教育与技能评估‌

   • ‌缩短学习曲线‌：对比传统培训，使用FF-KTS的住院医师在截骨精度（误差<0.5mm）和手术时间（缩短35%）上表现显著提升（Delft Medical Robotics Lab, 2023）。
   • ‌客观量化评估‌：系统通过AI算法分析操作轨迹、施力稳定性等参数，生成能力雷达图，帮助导师精准定位学员薄弱环节。

2. ‌术前规划与医患沟通‌

   • 临床医生可导入患者CT/MRI数据，生成个性化膝关节模型，模拟不同假体植入方案对关节稳定性的影响，辅助制定最优手术策略。
   • 患者通过VR可视化界面理解手术原理，提升治疗依从性。

3. ‌远程协作与资源共享‌

   • 系统支持多节点联网操作，全球专家可实时指导偏远地区医生完成复杂手术模拟，推动医疗资源均质化。

代尔夫特理工大学被誉为“欧洲的麻省理工”，是世界顶尖理工大学之一。其高质量的教学、科研水平在荷兰国内和国际都具有极高的知名度，在工程与应用科学领域具有极高的研究水平。代尔夫特理工大学FF-KTS系统的诞生，标志着骨科教育从“经验主导”迈向“数据驱动”的新纪元。其融合工程学严谨性与临床实用性的设计理念，不仅为医生提供了沉浸式技能提升平台，更重新定义了医疗技术跨学科创新的范式。随着5G、数字孪生等技术的融入，该系统有望成为骨科手术智能化革命的基石，最终惠及全球数千万膝关节疾病患者。
      锦瑞恒创（山东）医疗器械有限公司和荷兰著名的代尔夫特理工大学（Technische Universiteit Delft）微创手术技术研究室合作开发骨科微创手术技术和配套的手术器械。我们研制的科研360度转向，双关节科研在关节腔转向的手术器械经荷兰所有的膝关节医生使用后获得极大好评。该研究室开发出世界唯一的带有力反馈的骨关节计算机虚拟培训系统，可以更高效和经济地培训掌握骨关节微创手术技术的医生。

本文参考文献‌

• TU Delft Robotics Institute. (2023). Force Feedback Surgical Training: A Paradigm Shift in Orthopaedic Education. Journal of Medical Robotics Research.
• WHO Global Guidelines on Simulation-Based Medical Education (2024).