患有痛性膝关节炎的人甚至难以步行很短的一段距离。 膝盖替换可以给骨关节炎患者一种全新的生活。 但有些病人，尤其是年轻的，并不需要整个关节置换，他们可能受益于一种微创，局部膝关节置换术。这种手术的病人很少有并发症，恢复速度更快，但是这种手术相当的复杂，所以并没有多少的医生能做。机器人引导系统，帮助矫形外科医生为这个复杂的外科手术制作和执行详细方案。

该手术系统由MAKO外科公司开发。 该公司在2005年经美国食品和药物管理局批准成立。根据手术前CT扫描，系统会生成一个病人膝盖的三维模型，以供外科医生来决定从胫骨和腿骨上取出多少骨头，并植入关节发炎部分。外科医生不是用眼睛直接去观察和操作， MAKO系统让外科医生操纵机械手臂来完成手术。在MAKO扫描规划区域之前外科医生是很清闲的。 如果外科医生操作了规划区域以外的部分，系统的触觉反馈将会创造一个阻力，如果外科医生仍然坚持，警报将会想起，整个系统将会关闭。这有助于外科医生尽量减少膝关节和其他组织的创伤。

Andrew Pearle ，矫形外科医生和纽约市计算机辅助外科中心在创始人之一，自六月以来已经在MAKO的帮助下完成了部分的膝盖置换手术。 他说，这种手术可以用眼睛观察手动完成，但这是非常困难的。 该MAKO系统，使这一手术更精确。Pearle和MAKO公司并没有财政上的关系。 

在手术前，该系统仔细的监督医生的进展，因为她与机器人一起工作。 不是看骨骼本身以确定移走多少骨骼，而是医生在她的LCD屏幕的描绘下确定位置。需要被取走的骨骼显示为绿色;当取走太多时，该区域出现红色。 这允许精度约两毫米。 

最重要的是，该系统还可以在整个手术中追踪的整个腿部的位置。 在替换膝盖骨骼的时候腿不能固定不动，因为外科医生需要调整和测试，以确定她补上的肌肉骨骼系统是同轴的。其他用于骨科手术的机器人系统中，包括在欧洲使用的髋关节替换系统，是直接钳制在骨头上进行切割，所以它们不能解决运动的问题。 由于MAKO相对于骨骼并不是固定的，所以它必须继续为导向，甚至当病人的腿部运动时。 红外摄像机追踪机器人底座和骨骼的位置。 

在MAKO系统中使用的机器人手臂是基于20世纪90年代麻省理工学院的人工智能实验室开发的一款产品。"这是第一个专门开发用来为人们服务的机器人" ，Rony Abovitz说道 ，Abovitz是MAKO的首席技术官。原先，麻省理工学院的研究员们让它扔接球。手臂是由张力电缆及低摩擦轴承来驱动，而不是齿轮。"这使得手臂工作的更象人类的手臂，"Abovitz说道。  手臂对于压力非常的敏感。

另外还有两个在今天的美国仍在使用的机器人手术系统，都是用于软组织手术的。  达芬奇机器人 ，由Sunnyvale, CA 的Intuitive Surgical制造 ，可以由一名外科医生远程的控制。 它的作用是为腹腔镜胆囊切除手术，例如前列腺移除。另一个系统，用于在心脏放置导管，同样也是由远程的工作台进行控制。 

该MAKO系统经常在手术中与外科医生进行合作。  "外科医生的手放在机器人上移动，" Abovitz说道。 Domenico savatta ，以色列医学中心微创和机器人成人泌尿科主任指出， Mako系统似乎提供"在某种真实意义上提供了机器人协助" ，因为它实际上是限制了外科医生的动作。  Savatta在手术室中使用达芬奇系统，他说，它和MAKO的反馈机制不一样。 但达芬奇机器人不像MAKO那样特别，这是目前唯一批准用于局部膝关节置换手术的机器人。 

截至2007年底， 181个程序已经用于MAKO系统。 该公司的病人已经在手术后监测了20个月，效果良好。

（RobotSky编辑：James Hou）