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郑州市骨科医院完成河南首例人工智能辅助全髋关节置换手术
时间:2019-12-02 16:39:07    来源:中原经济网    

  中原经济网近日,郑州市骨科医院关节病科Ⅱ采用新引进的AI hip,在首席专家宋树春、主任王少华的指导下,主任医师魏瑄带领团队首次采用人工智能髋关节置换规划软件为一名多年饱受股骨头坏死病痛的患者张某,进行了全髋关节置换术。这是河南省首例由人工智能髋关节规划系统辅助全髋关节置换术。该技术术前通过计算机三维可视化重建骨骼模型、人工智能骨块分割、骨块空间位置校准等智能操作,假体安放的位置和角度精确到1毫米和1度,“重建”患者髋关节。这项技术的成功应用标志着人工智能技术在骨科领域一次全新突破,更是人工智能技术真正落地服务病患,帮助医生最终实现精准医疗的又一重大进展。  

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  当前,人工全髋关节置换术(THA)是当今治疗成人发育性髋关节发育不良、各种终末期骨性关节炎、股骨头缺血性坏死及股骨颈骨折的最有效手段,目前郑州市骨科医院每年开展全髋关节置换逾千例,该手术技术已经非常成熟。郑州市骨科医院关节病科II魏瑄主任医师说:“对于大部分高年资医师来说,可以凭借着累积的经验完成这类手术。但对于年轻术者来说,在没有完善术前规划的指导下,手术结果就变得难以预期,例如术中髋关节假体的准确植入安装关乎髋关节置换术后影响长期疗效的重要因素,包括涉及到术中和术后的并发症,下肢不等长、脱位、骨折、神经损伤、假体松动、感染等等。”

  为了让医生得到更准确的规划方案,缩短年轻医生关节置换的学习曲线,让患者得到更精准,更高效的治疗,魏瑄带领的团队提出将人工智能规划系统(AI HIP)用于THA的术前规划中,通过精准化、智能化的手术技术,降低患者风险。

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  AI HIP系统对患者术前偏距与腿长差进行智能测量与评估

  AI HIP可以帮助医生术前掌握假体大小型号、植入的前倾、外展角度,截骨高度、短缩多少如何恢复、如何纠正旋转,精准调节假体的放置角度和截骨高度,帮助医生制定最好的治疗方案。同时,医生可以通过AI HIP的iPad端为患者讲解手术过程,消除患者顾虑,减少对手术的恐惧心理。

  48岁的张某成为河南省首位接受这种人工智能辅助下精准医疗的患者,张某多年来一直承受髋关节疼痛的折磨,正常日常生活活动都十分困难。魏瑄主任医师术前细询问患者病情,细致查体并结合影像学资料,了解到张某是双侧股骨头坏死。“患者病变时间长、症状重,想缓解疼痛,恢复正常活动能力,只能通过人工全髋关节置换术来‘重建’髋关节。”考虑患者多年卧床,已进一步出现髓腔变大、骨量丢失和肌肉萎缩的情况,该患者的髋关节是一个带有短缩、解剖结构完全改变的相对复杂的髋关节,需要更精准地为他选择适合型号的股骨柄。  

 

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  (AI HIP系统术前对患者臼杯大小、外展角、前倾角智能测量与评估)

  为了精准的解决这个问题,魏瑄教授团队将张某的最新CT数据输入人工智能全髋关节置换规划软件“AI HIP”,自动识别股骨和骨盆,并建立了计算机数字三维模型,测量其骨缺损情况、恢复腿长、恢复股骨偏心距等数据。智能规划软件显示,李某患肢短缩2厘米,股骨前倾角13.4度,适合使用56毫米髋臼杯、6号股骨柄、36(+1.5mm)陶瓷股骨头、小转子上1.5厘米处截骨;而加长股骨头假体可最大限度地恢复腿长和偏心距,让患者达到术后最舒适的行走感受。为确保手术万无一失,魏瑄除了准备好以上型号假体,还备用了与以上型号规格上下相邻的一大一小假体,保障手术顺利进行。

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  (AI HIP系统术前对患者右侧髋关节智能测量与设计)

  在智能规划软件“AI HIP”的指导下,魏瑄主任医师、王金良副主任医师于2019年11月5日共同为张某进行了手术,从切开到缝合仅用54分钟即完成了“右侧全髋关节置换术”,术中置换仅用32分钟。术中发现假体的大小、位置、角度均非常理想。

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  患者术前、术后X线片对比

  术后返回病房的影像学结果显示,假体的大小、位置、角度和肢体长度与患者完全匹配,与术前计划完全一致。术日当天晚上,患者即可下地活动,睡眠和饮食均未受影响。

  随着科技的发展社会的进步,新一代信息技术正在着力打造智慧生活,人工智能(AI)是目前重要的技术趋势之一,将引领“第四次工业革命”。当这种智能化的核心技术与同样需求精准化的医疗领域相结合,势必为世界焦点,令未来更近一步。

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  王爱国常务副院长代表该院与长木谷公司签订多中心临床研究合作协议

  当前,全髋关节置换技术已非常成熟,而人工智能规划系统的“加盟”,能够更好地帮助医生制订最好的医疗方案,真正的实现精准医疗。人工智能的崛起对医生而言,是机遇也是挑战,此次进行的我省首例人工智能辅助全髋关节置换术对于我科来说意义重大,这标志着郑州市骨科医院正式开始了人工智能技术的应用,郑州市骨科医院关节病科团队在宋树春主任、王少华主任的带领下会继续沿着这一方向坚持创新、不断发展。对此大家充满信心。( 闫洧涛 王金良)

编辑:赵国喜
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