文/图 贵州日报当代融媒体记者 刘丹

　　21世纪，每天都有新创意问世，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。

　　AI HIP系统对患者术前的CT进行横断面、矢状面及冠状面三维测量与评估

　　近日，贵州省人民医院骨科首次将人工智能和3D技术应用于全髋关节置换术，一举实现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，帮助医生的又一重大进展。

　　AI HIP系统智能安放的髋臼杯、 生物型股骨柄、直径32mm陶瓷头和内衬

　　挑战：假体植入正常“工作”几十年

　　“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。”省人民医院骨科副主任孙立教授开门见山，“虽然THA被誉为‘二十世纪以来最成功的手术’，但对术者而言，为每一例患者都做到完美的精确重建仍有困难。”

　　第一重难：工具预测假体尺寸、设计合适的假体位置是保证手术质量的重要环节，目前国内外传统THA只能在术前进行二维测量，存在准确性不高的问题。

　　第二重难：大部分医生凭借着累积的经验做手术，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。

　　厌难折冲，困知勉行。

　　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，孙立教授团队提出将人工智能和3D技术应用于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。

　　50岁的于清（化名）成为贵州首位接受这极具科技感手术的患者。

　　她饱受双侧髋关节疼痛折磨6年有余，尤其是近1年来，右侧髋关节疼痛加剧，行也不是，坐也不成，终到忍无可忍的边缘。

　　于清提出要求，假体移植后正常“工作”数十年，这对大多数医生来说是不小的挑战，遂求诊省医骨科。

　　孙立详细询问患者病情，细致查体并结合影像学资料，了解到于清是髋关节发育不良合并髋关节退行性关节病，“患者病变时间长、症状重，想缓解疼痛，恢复正常活动能力，只能通过右侧人工全髋关节置换术来‘重建’髋关节。”

　　家属意见就一个字：换！

　　AI HIP系统对患者术前偏距与腿长差进行智能测量与评估

　　突破：人工智能精准测量人工关节

　　非知之艰,行之惟艰。

　　于清的人工全髋关节置换术之所以有医生不敢接招，除了对主刀医生技术、经验有极高要求之外，最重要的是该手术存在较多的骨性和软组织性难点。

　　孙立介绍，患者双髋均有病变，但左侧症状轻，预计近期不需要行手术治疗，但是，右侧的人工全髋关节置换后极有可能导致右侧下肢过长，术后易出现步态异常甚至明显跛行。此为坎坷不平。

　　患者的股骨颈干角明显大于正常范围，使用常规假体难以恢复正常偏心距，软组织张力不足导致术后脱位风险增加，“意味着如果采用增加股骨颈长度的方法来维持正常的软组织张力，会使用右下肢长度明显增加。”此为步履维艰。

　　患者髋臼严重发育异常，术中髋臼解剖旋转中心重建较困难。此为进退两难。

　　一言概之，选择常规假体进行手术，将出现两个极端：要么术后双下肢不等长，要么关节易脱位。

　　千磨万击还坚劲，任尔东西南北风。

　　孙立表示，基于人工智能深度学习技术与手术模拟算法、图像算法结合前提，依靠计算机辅助的方式实现关节置换手术的三维术前规划--AIHIP系统，是解决上述问题的理想选择。

　　AIHIP系统首先根据于清真实薄扫CT数据实现了横断面、矢状面及冠状面和三维模型的立体全方位观察，自动计算出偏距、腿长差等重要解剖参数。据此，手术医生可以充分了解患者病情并正确估计手术难度。

　　随后，应用人工智能技术，计算机自动识别分割股骨和骨盆，并选择正确型号的假体放在最佳的位置上。经过AI规划，于清最适合使用48mmPinnalce髋臼杯、10号CORAIL高偏股骨柄、362m陶瓷股骨头。

　　为确保手术万无一失，孙立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。

　　孙立开展髋关节置换手术

　　引领：手术精准重建，术者心中有数

　　日前，由孙立主刀，为于清开展全髋关节置换手术。

　　术中，从常规的切开、暴露到髋臼侧的处理和假体安放，所有步骤因术者心中有数，如行云流水般完成，仅用时24分钟，出血约100ml。

　　此刻，经过人工智能精心测算的假体型号稳稳地契合进体内，其安放位置和角度精确到1毫米和1度，使患者的双腿完全等长，并获得了非常满意的髋关节活动度和稳定性。

　　术后，患者返回病房的影像学结果显示，假体的大小、位置、角度和肢体长度都非常理想，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。

　　住院3天，她平稳出院回家。

　　社会不断进步，科技不断发展，这个时代每天都要新创意、新技术问世。孙立表示，人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术，连续三年列入《政府工作报告》，说明国家的高度重视。

　　“对医生而言，是机遇也是挑战，我们一直努力争做‘桥头堡’，第一时间将国外的先进技术‘引进来’融会贯通后再让我们的经验‘走出去’，此次进行的我省首例人工智能、3D辅助全髋关节置换术对于我科来说意义重大，这标志着骨科正式开始了人工智能技术的应用，我们会继续沿着这一方向坚持创新、不断发展。”一席真心话如金石果断，掷地有声。

　　医疗科技发展的每一小步，都是让患者获益的一大步，未来可期，未来令人期待。（责任编辑：刘诗雅）