医院第一医学中心骨科率先

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近日，医院第一医学中心骨科成功将人工智能技术与全流程个体化定制全髋关节置换手术有机结合，实现了人工智能在骨科领域里程碑式的突破，标志着人工智能与医疗的深度结合已全面展开。

医院第一医学中心骨科团队在骨科主任唐佩福教授、关节外科陈继营教授的带领下，通过将顶级骨科医师的临床经验与先进的人工智能深度学习技术相结合，医院、医院、医院、医院、海军医院、医院、医院、哈尔滨医院医院，共同开发了全流程人工智能髋关节置换三维手术规划导航系统，并命名为AIHIP。

AIHIP人工智能手术规划导航系统

中国人群骨关节疾病患者高达1.5亿，作为关节疾病的终极治疗手段，人工关节置换手术量近年来呈现爆发性增长，年我国人工关节置换手术量近70万台，随着经济发展和人们的健康意识逐渐提高，我国的关节置换手术量每年以15%至20%的速度快速增长，人民群众对先进医疗技术的需求迫在眉睫。但传统全髋关节置换术对术者的经验要求较高，学习曲线较长，经验不够丰富的医生往往因术前准备不够充分，造成手术效果不理想，即使是经验丰富的医生，也要在手术前制定完备的手术计划，以应对术中可能出现的各种情况，实现最完美的手术效果。

传统使用术前模板测量工具在二维X线胶片上进行术前规划，这种规划方法难度大，耗时长，且二维X线片无法完整再现人体内的三维结构，容易在规划过程中产生误差。在术中，由于患者体位、手术床角度等问题，假体角度、位置的把握难度较高，是全髋关节置换术国际公认的难点。

相较于传统术前规划手段，AIHIP系统具有诸多优势。该系统由术前规划部分和术中导航两部分组成：AIHIP系统可在术前凭借患者CT数据，全流程人工智能规划出接近顶级骨科专家水平的手术方案，具有耗时短、精度高、操作简便等特点。术者根据人工智能手术方案，结合患者疾病特点，3D打印制作患者个体化订制的手术导航系统(PatientSpecificInstrumentation，PSI)，用于在术中提供相应手术操作的定位导航，辅助术者完成术中截骨、磨锉、安装假体等操作，精确实现术前计划，显著提高手术效率，缩短手术时间，减少患者术后并发症。

下面我们以患者张先生为例，深入走进人工智能赋能骨科的世界。

张先生为57岁男性，于3年前无明显诱因出现右髋关节疼痛，跛行，于久站、久行、劳累后加重，上楼梯、蹲起困难，半年前疼痛症状明显加重，行走困难，出现髋关节僵硬、活动受限等症状，日常工作、生活受到了严重的影响。

患者术前X线片

柴伟主任介绍患者情况

AIHIP系统术前规划结果据柴伟主任介绍，术前X线片显示出这名患者的股骨头已经明显塌陷，属于比较严重的股骨头坏死，且患者较为年轻，手术预期较高，对手术精度有更高的要求，非常适合使用这种最新的方法，精确重建髋关节，实现患者预期。针对这名患者的情况，手术团队使用了AIHIP系统进行了手术规划，将患者CT数据脱敏后，导入AIHIP系统，即可迅速得到该患者髋关节的三维重建图像，经过几步简单的操作，即可制定患者全髋关节置换术的完整术前手术方案：该患者术中应使用56号臼杯，6号股骨柄，且臼杯前倾、外展角度分别为20°和40°。根据以上规划结果，个性化定制患者全髋关节置换术手术导航导板。

术前比对3D打印PSI手术导航导板

术中应用3D打印截骨导板实现股骨颈精准截骨

术中应用3D打印髋臼定位导航导板

术中操作

术后X线片

在AIHIP系统的辅助下，手术进展顺利。由于术前已综合考虑患者的个体因素，定制了个性化的手术方案，并在手术导航系统的辅助下，手术中难度较大的部分均由导航系统辅助完成，手术平稳有序的开展，平时约80分钟的手术，在个性化定制髋关节手术导航系统的辅助下，仅耗时60分钟完成，手术时间缩短近25%，双下肢长度相等，手术结果与术前计划高度一致，张先生手术后得以快速康复，手术第二天即可下地活动。

医院第一医学中心骨科主任唐佩福教授表示，近年来，人工智能技术的发展日新月异，其与医学的结合已成为时代的必然。AIHIP在骨科手术中的应用，为我们打开了一扇通向人工智能医疗的大门，将人工智能技术落地临床，引领骨科走向更为广阔的未来。

来源：医院第一医学中心

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