术前规划更精准!深圳首例,人工关节置换,AI帮忙选假体

原创读创深圳  2020/07/14 15:27

读创/深圳商报首席记者 郑健阳

老人不经摔。1年前,74岁的老太太摔伤导致髋关节骨折做了手术,最近关节处总是疼痛,一检查才发现是股骨头坏死了,最好的治疗办法就是置换髋关节。近日,深圳市人民医院骨关节科完成深圳首例利用人工智能术前规划系统技术的髋关节置换术,为老太太更精准匹配了合适的假体,就如同在患者身上安装了一个“天生”的关节。术后第一天,患者就可以下地走路,7月14日,老太太顺利出院。

据骨关节科主任医师王华介绍,这位老太太是转子间骨折术后的股骨头坏死,这种情况的发生机率很低。她的髋关节部位因为骨折打了钉子,如果此次要再次进行人工髋关节置换手术,就要将其上一次内固定手术的髓内钉拆除。可钉子周围的骨头都已经发生骨质硬化,同时因为骨折发生了一些变形,这会影响到人工关节的放置。

老太太还面临另一个棘手的问题。她的股骨髓腔很小,原来放置的髓内钉直径仅为9mm,并且在距离股骨近端大概13公分的地方还有一个横向的锁定螺钉孔,这些螺丝钉拆除之后,如果医生重新放置的人工关节尾端正好在这些钉孔位置,“我们会担心应力集中导致骨折。”王华说,所以,他们要选择的假体第一要够长,第二要够细。

因此,他们需要在术前制定精准的手术方案。可问题来了,长久以来,国内骨科医生缺少精准的术前规划工具,只能用尺子、铅笔或胶片模板在X线片上测量,二维规划受胶片比例尺、患者体位等诸多因素影响,准确性难以得到保证。医生在手术中需要进行多次试模操作,判断植入假体的系列、型号与安放位置,极其依赖手术医生的临床经验,这也延长了手术时间。

王华介绍,为了进行更为精准的术前规划和手术方案制定,他们引进AI HIP人工智能髋关节置换术前规划系统。医生团队将老太太的数据输入到系统,该系统可根据患者术前CT图像,智能识别解剖位点,并根据股骨及髋臼的解剖形态,智能匹配得到相应型号大小的假体以及安放位置。医生还可根据需要进行微调,提前了解最佳的假体安放效果。“AI HIP-髋关节人工智能辅助诊疗系统”能快速精准实现髋关节置换术的三维术前规划。“人工智能可以在手术前告诉我们,可以用到什么样的假体,放到哪个位置。”

据悉,该系统可以实现30秒内完成骨骼分割,5分钟内输出最佳手术方案,测量误差在1mm以内,自动分割准确率高达96%。这种精准也为后期的手术节省了时间,王华预计,手术时间可以节省25%左右。手术时间一缩短,也意味着患者的手术风险降低,发生并发症的机会也会减少。

手术中,医生团队心里有了底,假体的大小、位置、角度均非常理想,与术前计划非常一致。王华说,现在,全髋关节置换技术已非常成熟,有了人工智能规划系统的帮助,今后可以更精准更安全地为患者服务。

读创编辑郑健阳