การผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมมีการพัฒนาและใช้กันมาอย่างยาวนานเกือบ 50 ปี โดยผลการรักษาโดยรวมถือว่าอยู่ในเกณฑ์ดี มีอัตราการคงอยู่ของข้อเข่าเทียมประมาณ 90–95% ในช่วงเวลา 10–15 ปี อย่างไรก็ดี ยังมีผู้ป่วยบางส่วนราว 20% ที่รู้สึกไม่พึงพอใจหลังจากการผ่าตัด 

มีความพยายามในการค้นหาสาเหตุของความไม่พึงพอใจดังกล่าว โดยเชื่อว่าอาจเกิดจากความคลาดเคลื่อนในการวางตำแหน่งของข้อเข่าเทียม และการประเมินความสมดุลของช่องว่างในข้อเข่าในขณะงอและเหยียดเข่าที่ไม่เหมาะสม นอกจากนี้ อาจเกิดจากการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อรอบข้อเข่าโดยไม่จำเป็นจากการใช้ใบเลื่อย ทั้งหมดนี้อาจเป็นสาเหตุที่ทำให้ผู้ป่วยรู้สึกไม่พึงพอใจหลังการผ่าตัด 

คอมพิวเตอร์นำร่องช่วยผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม (Computer-assisted Surgery Total Knee Arthroplasty; CAS-TKA หรือ Computer-Navigated Total Knee Arthroplasty) 

ต่อมาได้มีการพัฒนาการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมโดยใช้คอมพิวเตอร์นำร่องช่วยผ่าตัด หรือ CAS-TKA ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ใช้คอมพิวเตอร์รับข้อมูลเกี่ยวกับข้อเข่าของผู้ป่วย เพื่อช่วยวางแผนและดำเนินการผ่าตัด โดยวิธีการรับข้อมูลสามารถทำได้ 3 วิธี ได้แก่: 

1. การทำเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT Scan) ก่อนการผ่าตัด 
2. การรวบรวมข้อมูลจากข้อเข่าระหว่างการผ่าตัดโดยใช้เครื่อง Fluoroscopy 
3. การใช้อุปกรณ์ระบุตำแหน่งกายวิภาคของข้อเข่าเฉพาะราย เพื่อสร้างภาพจำลองในระบบคอมพิวเตอร์โดยอ้างอิงจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ 

เมื่อได้ข้อมูลทางกายวิภาคของข้อเข่าผู้ป่วยแล้ว คอมพิวเตอร์จะประมวลผลและทำหน้าที่เสมือนผู้ช่วยในการให้คำแนะนำแก่ศัลยแพทย์ ทั้งในการตัดกระดูก การเลือกตำแหน่งวางข้อเทียม และการประเมินความสมดุลของช่องว่างในข้อเข่าเวลางอหรือเหยียด 

อย่างไรก็ตาม การตัดกระดูกและการวางข้อเทียมยังคงเป็นหน้าที่ของศัลยแพทย์เพียงผู้เดียว โดยคอมพิวเตอร์จะไม่มีส่วนในการควบคุมหรือยับยั้งการตัด จึงยังมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาด เช่น การตัดไม่แม่นยำ หรือการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อภายในข้อเข่าโดยไม่จำเป็น 

หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม (Robotic-assisted Total Knee Arthroplasty)

การมาของหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม ถือเป็นการพัฒนาต่อยอดจากระบบ CAS-TKA โดยไม่ได้เป็นเพียงผู้ช่วยให้ข้อมูล แต่ทำหน้าที่ควบคุมการตัดกระดูกของศัลยแพทย์ให้เป็นไปตามแบบจำลองข้อเข่า 3 มิติที่ได้จากการประมวลผลข้อมูลเฉพาะรายของผู้ป่วย 

หุ่นยนต์ไม่สามารถตัดกระดูกหรือทำงานได้ด้วยตัวเอง ต้องได้รับคำสั่งจากศัลยแพทย์ (ผ่านการกดปุ่มควบคุม) จึงจะเริ่มทำงาน หากหัวตัดไม่ได้อยู่ในตำแหน่งที่กำหนดไว้สำหรับการตัดกระดูก ระบบจะไม่ทำงาน แม้ว่าศัลยแพทย์จะสั่งก็ตาม ในทางกลับกัน หากหัวตัดอยู่ในตำแหน่งที่ต้องตัด แต่ศัลยแพทย์ยังไม่สั่งการ เครื่องก็จะยังไม่เริ่มตัดเช่นกัน 

ดังนั้น การตัดหรือเจียกระดูกจึงเป็นการทำงานร่วมกันระหว่างศัลยแพทย์และหุ่นยนต์ โดยมีระบบกำหนดขอบเขตการตัดที่แม่นยำระดับต่ำกว่ามิลลิเมตร ทำให้สามารถวางข้อเข่าเทียมได้อย่างพอดี ลดการบาดเจ็บต่อเนื้อเยื่อรอบข้อเข่า ซึ่งมักเกิดจากความคลาดเคลื่อนของเครื่องมือในวิธีผ่าตัดแบบเดิม

ขั้นตอนการใช้หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม 

ในปัจจุบัน การใช้หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดข้อเข่าเทียมมีรายละเอียดทางเทคนิคที่แตกต่างกันไปในแต่ละบริษัทผู้ผลิต อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนหลักโดยทั่วไปมี 5 ขั้นตอน ได้แก่: 

1. การเตรียมตัวก่อนการผ่าตัด

ในส่วนของผู้ป่วย จะมีการตรวจสุขภาพร่างกายเพื่อเตรียมความพร้อมก่อนการผ่าตัด ส่วนศัลยแพทย์จะทำการถ่ายภาพรังสี เช่น X-ray หรือเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT Scan) ซึ่งข้อมูลที่ได้จะนำไปสร้างภาพจำลอง 3 มิติของข้อเข่า จากนั้นใช้จำลองนี้ในการวางแผนผ่าตัด เช่น การจำลองการตัดกระดูกผิวข้อ การเลือกขนาดและตำแหน่งของข้อเทียม รวมถึงการประเมินความสมดุลของเนื้อเยื่อรอบข้อเข่าเบื้องต้น

2. ในระหว่างการผ่าตัด

2.1 การเตรียมข้อเข่าก่อนเริ่มใช้ระบบหุ่นยนต์

หลังจากผู้ป่วยได้รับการระงับความรู้สึกโดยวิสัญญีแพทย์ ซึ่งอาจเป็นการดมยาสลบหรือฉีดยาระงับความรู้สึกทางไขสันหลัง จะเริ่มขั้นตอนการเตรียมพื้นที่ผ่าตัด เช่น การทำความสะอาดบริเวณที่จะผ่าตัด เหมือนกับการผ่าตัดข้อเข่าแบบทั่วไป จากนั้นศัลยแพทย์จะทำการเปิดแผลให้ถึงผิวข้อ และเตรียมพื้นผิวในและรอบข้อเข่าให้พร้อมสำหรับการใช้หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด 

2.2 การระบุตำแหน่งสร้างภาพเสมือนจริง ขั้นตอนนี้จะเริ่มจากการติดตั้งอุปกรณ์ที่ยึดกับกระดูกเพื่อระบุตำแหน่ง (Trackers)* 

*อุปกรณ์ที่ยึดกับกระดูกเพื่อระบุตำแหน่ง (Tracker) จะทำหน้าที่เป็นตัวระบุจุดอ้างอิงของข้อเข่า เปรียบเสมือนระบบ GPS ในรถยนต์ที่ใช้บอกตำแหน่งว่าเราอยู่ตรงไหนบนแผนที่ อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำของ GPS ในรถยนต์อาจคลาดเคลื่อนได้ในระดับหลายเมตร ในขณะที่ Tracker ที่ใช้ในหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมมีความแม่นยำสูงมาก โดยมีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า 1 มิลลิเมตร 

หลังจากนั้น ศัลยแพทย์จะทำการระบุตำแหน่งต่าง ๆ ของข้อเข่า ข้อสะโพก และข้อเท้า เพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถสร้างภาพจำลองสามมิติของข้อเข่าได้ โดยอ้างอิงจากตำแหน่งของ Tracker ที่ติดตั้งไว้

ศัลยแพทย์จะเริ่มประมวลผลข้อมูล วางแผนและจำลองในการเลือกขนาด ตำแหน่งของข้อเทียม ความตึงหย่อนของข้อ จนได้สิ่งที่สมบูรณ์ทีสุดสำหรับผู้ป่วย จึงส่งแผนสุดท้ายนี้ให้คอมพิวเตอร์ประมวลผลสร้างภาพในการตัดหรือ เจียกระดูกในขั้นต่อไป

3. การเตรียมพื้นผิวข้อเข่าด้วยหุ่นยนต์

ในขั้นตอนนี้จะใช้ระบบแบบ Semi-Active System ซึ่งหมายความว่า แม้ว่าแขนกลของหุ่นยนต์จะเป็นผู้ดำเนินการตัดหรือเจียกระดูก แต่ศัลยแพทย์จะเป็นผู้ควบคุมการเคลื่อนไหวและการวางตำแหน่งของแขนหุ่นยนต์ตลอดเวลา

เมื่อแขนของหุ่นยนต์อยู่ในตำแหน่งที่ตรงกับภาพจำลองเสมือนสามมิติที่ได้จากการวางแผนล่วงหน้า ระบบจึงจะอนุญาตให้ทำการตัดกระดูกได้

การที่หุ่นยนต์จะเริ่มทำการเจียกระดูกได้นั้น ศัลยแพทย์จะต้องกดปุ่มเพื่ออนุญาตให้ระบบทำการเจียในตำแหน่งที่กำหนดไว้ แต่หากตำแหน่งนั้นไม่ใช่บริเวณที่ได้วางแผนไว้สำหรับการตัดหรือเจียกระดูก ระบบจะไม่ทำงาน แม้ว่าศัลยแพทย์จะกดอนุญาตแล้วก็ตาม

ด้วยเหตุนี้ การทำงานของแขนกลหุ่นยนต์จึงเกิดขึ้นเฉพาะในบริเวณที่ได้รับการวางแผนไว้ล่วงหน้าอย่างแม่นยำ ทำให้พื้นผิวกระดูกที่เตรียมไว้มีความเหมาะสมและสอดคล้องกับขนาดของข้อเข่าเทียมที่วางแผนไว้

จากนั้นจะมีการทดสอบโดยการใส่ข้อเทียมจำลองที่มีขนาดเท่ากับของจริง เพื่อประเมินความมั่นคง และตรวจสอบระดับความตึงหรือความหย่อนของข้อเข่า ก่อนทำการปรับแต่งให้ได้ผลลัพธ์ที่สมบูรณ์แบบที่สุด

4. การวางข้อเทียมที่จะใช้จริง

หลังจากการทดสอบด้วยข้อเทียมจำลอง (ที่มีขนาดเท่ากับของจริง) ให้ผลลัพธ์ที่น่าพึงพอใจแล้ว ศัลยแพทย์จะถอดข้อเทียมจำลองออก และทำความสะอาดพื้นผิวกระดูก รวมถึงภายในข้อเข่าให้เรียบร้อย

จากนั้นจะทำการใส่ข้อเข่าเทียมตัวจริงเข้ากับพื้นผิวกระดูกที่ได้เตรียมไว้ โดยยึดข้อเทียมอย่างแน่นหนาให้เข้ากับตำแหน่งที่กำหนด เพื่อให้ข้อเทียมทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสอดคล้องกับโครงสร้างทางกายวิภาคของผู้ป่วยมากที่สุด

เมื่อตัดเสร็จแล้วจะทำการจำลองการใส่ข้อเทียมด้วยตัวทดลอง และตรวจความสมดุลย์ของช่องว่างระหว่างเข่าว่าเป็นอย่างสมดุลย์เป็นธรรมชาติ และไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงของช่องว่างที่ผิดปกติ

ระหว่างข้อเทียมและพื้นผิวที่เตรียมไว้ด้วยซีเมนต์ทางการแพทย์ที่ใช้ยึดกระดูก จากนั้นจะทำความสะอาดภายในข้ออีกครั้งจากนั้นจึงทำการปิดแผลผ่าตัด

5. การพักฟื้นหลังการผ่าตัด

5.1 ทันทีหลังการผ่าตัด

ผู้ป่วยจะได้รับการประคบเย็นบริเวณรอบเข่า ผู้ป่วยส่วนใหญ่สามารถเริ่มเคลื่อนไหวข้อเข่าที่ผ่าตัดได้ภายใน 24 ชั่วโมง โดยจะได้รับการระงับปวดตามเทคนิคของแต่ละโรงพยาบาล

5.2 การทำกายภาพบำบัด

จะเริ่มในวันถัดไปหลังการผ่าตัด โดยผู้ป่วยจะเริ่มเคลื่อนไหวข้อเข่า นั่งข้างเตียง ยืน และเริ่มเดินลงน้ำหนักด้วยอุปกรณ์ช่วยเดิน

หลังจากผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม ผู้ป่วยสามารถเดินลงน้ำหนักบนข้อเข่าเทียมได้ตามปกติ เมื่อศัลยแพทย์ประเมินแล้วว่าผู้ป่วยสามารถเดินได้ดี มีพิสัยการงอเข่าเกิน 90 องศา และไม่มีอาการผิดปกติที่สำคัญ (แม้อาจมีอาการปวดแผลเล็กน้อย) จึงจะอนุญาตให้กลับบ้านได้ โดยทั่วไปจะนอนพักรักษาในโรงพยาบาลประมาณ 3–4 วัน

ข้อดีของการผ่าตัดด้วยหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่า

1. ตำแหน่งการวางข้อเทียมแม่นยำสูง ทำให้ข้อเทียมตรงกับแนวรับน้ำหนักของข้อเข่าในเชิงกลศาสตร์ (Mechanical Axis)
2. ความสมดุลของข้อเข่าหลังผ่าตัดดีเยี่ยม เนื่องจากระบบสามารถประเมินและแสดงค่าความตึง-หย่อนของช่องว่างข้อในทุกองศาการเคลื่อนไหว ทำให้ศัลยแพทย์สามารถปรับแผนผ่าตัดให้ได้ความสมดุลดีที่สุด
3. อายุการใช้งานของข้อเทียมนานขึ้น เมื่อข้อเทียมถูกวางในตำแหน่งที่ถูกต้องตามแนวรับน้ำหนัก ประกอบกับความสมดุลของเนื้อเยื่อที่เหมาะสม จะส่งผลให้ข้อเข่าเคลื่อนไหวได้เป็นธรรมชาติ ไม่ตึงหรือหลวมเกินไป อาการปวดหลังผ่าตัดลดลง และผู้ป่วยฟื้นตัวได้เร็วขึ้น
4. ลดความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อและเส้นเอ็นภายในเข่า เมื่อเปรียบเทียบกับการผ่าตัดแบบเดิม
5. ระบบช่วยประเมินจุดบกพร่องได้อย่างละเอียด เนื่องจากหุ่นยนต์มีข้อมูลรายละเอียดของข้อเข่าหลายด้าน แม้มีจุดคลาดเคลื่อนเพียงเล็กน้อย ระบบก็สามารถตรวจจับและแจ้งเตือนให้ศัลยแพทย์ปรับแผนการผ่าตัดได้อย่างแม่นยำ รวมถึงสามารถตรวจสอบผลการตัดและใส่ข้อเทียมจำลองได้ก่อนใส่ของจริง ทำให้ศัลยแพทย์สามารถดำเนินการตามแนวทางที่ดีที่สุดสำหรับผู้ป่วย โดยมีระบบคอมพิวเตอร์ช่วยยืนยันด้วยข้อมูลตัวเลขที่ชัดเจน

การผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม: จากอดีต สู่การผ่าตัดด้วยหุ่นยนต์ที่โรงพยาบาลกรุงเทพภูเก็ตในปัจจุบัน ปัจจุบัน โรงพยาบาลกรุงเทพภูเก็ตมีบริการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมโดยใช้ทั้งวิธีดั้งเดิมที่อาศัยเครื่องมือมาตรฐาน และวิธีล้ำสมัยโดยใช้หุ่นยนต์ช่วยในการผ่าตัด เพื่อเพิ่มความแม่นยำและประสิทธิภาพของการรักษา

การผ่าตัดด้วยเครื่องมือมาตรฐานในการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมด้วยวิธีมาตรฐาน ผู้ป่วยจะได้รับการถ่ายภาพรังสีแบบเต็มขา (Full Leg Film) ซึ่งครอบคลุมตั้งแต่ข้อสะโพกจนถึงข้อเท้า ภาพรังสีนี้จะใช้สำหรับวางแผนการผ่าตัด โดยศัลยแพทย์จะประเมินทิศทางของแนวแรง แนวที่ต้องตัดกระดูก และความหนาของกระดูกที่จะตัดอย่างละเอียดในระดับมิลลิเมตร

เมื่อเข้าสู่ขั้นตอนการผ่าตัด เครื่องมือจะช่วยศัลยแพทย์ในการตัดกระดูกตามแนวที่วางแผนไว้ ความหนาของกระดูกที่ตัดออกจริงควรใกล้เคียงกับค่าที่คาดการณ์ไว้มากที่สุด เพื่อให้การวางข้อเข่าเทียมมีความแม่นยำและสอดคล้องกับสรีรวิทยาของผู้ป่วย วิธีการนี้ถือเป็นวิธีที่มีความแม่นยำและให้ผลลัพธ์ที่ดีในการผ่าตัดข้อเข่าเทียม

อย่างไรก็ตาม ศัลยแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมและโรงพยาบาลกรุงเทพภูเก็ต ต่างตระหนักดีถึงความต้องการของผู้ป่วยที่มุ่งหวังผลการรักษาที่ดีที่สุด

โรงพยาบาลฯ จึงมุ่งมั่นพัฒนานวัตกรรมการผ่าตัดข้อเข่าเทียมอย่างต่อเนื่อง โดยในอดีต ได้ริเริ่มใช้เทคโนโลยี คอมพิวเตอร์นำร่องในการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่า (Computer-Assisted Total Knee Replacement: Navigation Guide) มาเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการรักษา ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2560 (ค.ศ. 2017) ซึ่งเป็นความร่วมมือกับบริษัท Johnson & Johnson

เทคโนโลยีนี้ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวางตำแหน่งข้อเทียม และสนับสนุนให้ศัลยแพทย์สามารถวางแผนการผ่าตัดได้ตรงตามแนวกลไกของข้อเข่ามากยิ่งขึ้น

ในเวลาต่อมา โรงพยาบาลกรุงเทพภูเก็ตได้พัฒนาก้าวสู่การใช้เทคโนโลยีหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม โดยความร่วมมือกับบริษัท Smith+Nephew ได้นำระบบหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดที่มีชื่อว่า CORI Surgical System มาใช้ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2566 (ค.ศ. 2023) จนถึงปัจจุบัน

ผลการรักษาด้วยระบบ CORI เป็นที่น่าพึงพอใจอย่างมาก ผู้ป่วยสามารถเริ่มเดินได้ตั้งแต่วันแรกหลังการผ่าตัด และกลับมาเดินได้ตามปกติโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ช่วยเดิน ภายในระยะเวลาเพียง 1–2 เดือน