AI导航赋能，湘雅骨科完成一例人工智能辅助精准膝关节置换术

1月11日，中南大学湘雅医院骨科关节外科在胡懿郃教授指导下，钟达副教授团队借助人工智能AIKNEE系统，制定详细术前规划，智能匹配假体、准确定位胫骨力线和精准截骨量，为一位骨性关节炎患者“精准化”实施左膝关节置换术。这场手术是湖南省内第一例人工智能辅助完成的全膝关节置换术，也是我国骨科人工智能与手术导航解决方案的一次重要临床应用。

▲ 患者李女士术前X光片检查

66岁的李女士家住湖南衡阳，10年前双侧膝关节出现间断性刺痛，左侧较为严重，活动时疼痛加重，休息后可明显缓解。1年前，她双侧膝关节疼痛加重，并有明显的活动受限，上下楼略显吃力，下蹲略感困难。为进一步获得诊疗，她来到湘雅医院骨科门诊就诊，关节外科钟达副教授接诊了该患者。经检查发现，李女士双侧膝关节患有骨性关节炎，左侧膝关节较为严重并有畸形，左膝内侧半月板损伤Ⅲ级。

▲ 患者股骨远端三维视图

▲ 患者股骨髁三维视图

▲ 患者胫骨平台三维视图

骨科关节置换手术，术前精准手术方案的制定是手术成功与否的关键。手术前，钟达副教授运用人工智能系统根据患者术前三维CT扫描数据，快速实现三维重建解剖模型、智能分割、智能识别解剖位点，并根据股骨及胫骨的解剖形态，智能匹配最适假体型号及安放位置，实现个性化定制手术方案。

▲ 患者左膝规划结果

1月11日下午，钟达副教授为李女士实施了左侧全膝关节置换手术。术中实际使用假体型号与术前规划结果完全一致，术后力线恢复正常，患者对手术非常满意。

▲ 钟达副教授实施左膝关节置换手术

“一台全膝关节置换术是否成功，主要看中立位对线、旋转对线和平衡三个部分。”胡懿郃教授表示，人工关节置换术非常依赖于手术医生的经验判断和患者的解剖特征以及精准的术前测量和规划，而三维术前规划则大大减小了误差，尤其在面临关节畸形等复杂患者时，人工智能辅助系统为精确性手术提供了解决方案。

▲ 患者李女士术后X光片检查

▲ 患者李女士术前与术后的X光片检查

据了解，二维的手工测量在各个环节都可能会出现测量误差，在毫米级别的手术中，每个环节的误差累积到最后可能就会产生质的改变。钟达副教授介绍，人工智能AIKNEE系统是基于CT进行三维重建的，人工智能精准识别和测量关键解剖位点和角度，减少了术前测量的误差。同时能个体化地规划开髓点、截骨量，对术前评估具有指导意义。

伴随着中国老龄化的趋势，骨科疾病有增长趋势。由于人工关节置换手术精准度要求高、医生学习曲线长，骨科人工智能与手术导航解决方案，为骨科关节医生提供覆盖术前规划、术中导航和术后随访全流程的关节置换解决方案，不仅能够有效提高骨科手术的精准性、标准性和安全性，还能帮助更多青年医生和基层医生顺利开展关节置换手术，为更多患者带来福音。