用人工智能术前规划 为髋关节置换术增添“精准武器”

2019年10月14日，包头市第四医院关节外科与北京长木谷有限公司签订了人工智能关节辅助诊疗系统的技术合作协议，这项新技术对于关节置换手术的术前精准规划和术中精准操作有着重要的意义。

协议签订后，关节外科医疗团队就利用人工智能三维重建技术成功完成了首例髋关节置换手术。人工智能在手术中发挥了怎样的作用，又能为患者带来哪些好处？今天，小编特意邀请包头市第四医院关节外科副主任裴晓东来详细介绍。

髋关节置换术中划线定位

髋部疼痛再次入院

在我国，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，2018年我国人工关节置换手术量近70万台，包头市第四医院关节外科平均每天就有一例关节置换或者翻修手术。

58岁的市民刘女士十年前就出现了双髋部疼痛的现象，先后在我市及周边地区的各大医院问诊，均被诊断为双侧骨头缺血性坏死。2015年3月，刘女士在包头市第四医院关节外科接受了左侧人工全髋关节置换术，术后恢复良好。去年8月份，刘女士的右髋关节开始出现疼痛的症状，严重的时候只能卧床，于是家人又将她送到了关节外科就诊。

检查结果显示，刘女士髋关节右侧屈90度，伸0度，外展15度。左侧屈110度，伸5度，外展45度，被确诊为“右侧股骨头缺血性坏死”，医生建议进行全髋关节置换手术治疗。

刘女士术前髋部X光片

术前精准规划

裴主任介绍，全髋关节置换术作为髋关节疾病终末期的有效治疗方法已经广泛应用于临床，可供骨科医师选择的手术入路及方法较多。直接前方入路是从自然肌肉解剖间隙进入，不需离断髋部任何肌肉即可显露髋关节，对肌肉组织损伤小，被称作前方入路微创髋关节置换术（DAA）。

术前制定精准的手术方案是关节置换手术成功与否的关键因素。如果按照以往人工放置关节的方法，手术难度大，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，徒手截骨等操作有一定误差，重要的三维数据也无法显示。这种传统手术方式极其依赖医生的经验，手术难度大、风险高。

通过引进AI人工智能，将AI与DAA结合，术前规划假体的类型与型号，确定截骨位置，使人工髋关节置换术更加精准。

“我们术前对患者髋关节，上至髂前上棘—下至小粗隆下15厘米进行CT扫描，将所得的CT数据导入AIHIP软件中进行术前解剖学测量和假体类型及型号选择，使全髋关节置换术截骨更精准，假体的匹配更适合，手术更加精准。”裴主任说。

刘女士髋关节置换手术前AI精准规划

术中损伤小，术后康复快

DAA具有极少的软组织和肌肉损伤等重要优势，手术入路通过自然的解剖间隙没有切断相应的肌肉组织，与后外侧入路相比，DAA未对髋关节运动功能起重要作用的外展肌群造成损伤。

裴主任指出，DAA作为一种微创人工关节置换术，手术切口小，软组织破坏少，可以有效减少术中出血量，减少术后镇痛药物的使用，达到快速康复、缩短住院时间的目的。

有学者对DAA术后六周，三月，六月，进行统计研究，实验结果表明；DAA早期恢复更快，患者可以早期下地，进行康复训练。DAA可以减少手术创伤，患者可在早期负重活动，减少下肢深静脉血栓、肌肉萎缩等并发症的发生，达到快速康复的目的。

刘女士术后髋部X光片

脱位发生率低

DAA在术中没有对髋关节周围的肌肉组织进行切断或过度分离，有利于髋关节周围肌肉的力量平衡，增强了髋关节的稳定性。

Tamaki等对790例行DAA术式的患者进行随访，平均随访7.8年，结果发现术后脱位率仅为0.92%，与性别无明显关系，可能与年龄、BMI（身体质量指数）、及髋臼杯的前倾及外展角度是否在安全范围有关。也有研究表明DAA术式具有较低的术后脱位率，软组织的张力是影响术后脱位的重要因素，研究还发现应用直径较大的股骨头假体可以与髋臼形成更好的衔接，也可以降低术后脱位率。另外，DAA作为手术位置比较表浅的手术入路能够很好地暴露髋关节，DAA平卧位时骨盆位置固定，不受侧卧位时髋臼拉钩牵拉导致骨盆位置变化对于假体置入角度的影响，容易取得较好的假体植入位置。

裴主任表示，人工智能辅助的微创DAA技术从肌肉间隙入路进行手术操作对软组织、肌肉的损伤较小，并且它相比传统术式具有脱位率低、疼痛低、可以早期活动恢复髋关节功能等优点，而且花费较少，对于老年及家庭贫困的患者是非常好的选择。

DAA并发症的发生通常与手术医师的经验关系密切，通过对手术医师的加强培训和手术器械的改良，术中透视技术及人工智能相关领域的应用，可以最大限度地减少相关并发症的发生。总之，与传统入路相比，DAA更加微创，早期疗效更突出，相信DAA会越来越受到认可。