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人工智能术前规划系统在人工全髋关节置换术治疗成人 发育性髋关节发育不良中的应用
人工智能术前规划系统在人工全髋关节置换术治疗成人 发育性髋关节发育不良中的应用
发布者:新疆医科大学第六附属医院 浏览数:16578发布时间:2023-06-01

发育性髋关节发育不良 (developmental dysplasia of the hip, DDH) 是指包括髋臼和股骨头的髋关节结构异常发育所导致的髋关节稳定性下降或丧失,从而导致髋关节半脱位或者完全脱位。如患者在儿童及青少年时期未接受治疗或者保髋治疗失败,晚期往往需要接受人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)。 但 DDH 患者髋关节存在不同程度畸形,例如髋臼包容性下降、股骨前倾角增大、股骨近端旋转畸形以及股骨髓腔狭窄等,THA术中真臼位置常难以辨认,影响了髋臼旋转中心确定及假体安放,术前股骨假体型号预测难度也较大。Crowe Ⅳ型DDH患者的股骨头完全脱出于髋臼,患侧肢体明显短缩,属于初次全髋关节置换术中手术难度较大的一种类型。因此术前规划必不可少。通过术前精细规划,不仅能缩短手术时间,还可以初步确定假体型号、安放位置、下肢长度恢复情况等,减少假体尺寸选择和安放不当、假体撞击、下肢不等长等发生。

人工智能术前规划系统(AIHIP 系统)是基于深度学习的人工智能辅助 THA 三维规划软件,能在 CT 图像上快速、准确识别解剖位点,匹配所需假体型号,完成术前规划。该系统的优点是:①快速,术前规划由人工智能在5 ~ 10 min内自动生成,一键智能操作,操作时间优于其他三维规划软件。②自动规划,人工智能规划可以避免因个人经验造成的规划偏差。③自动矫正骨盆和下肢的位置,无需不断手动调整。④规划假体型号的符合率高于传统二维规划。既往该系统用于股骨头坏死、髋关节骨关节炎 THA 术前规划的研究显示,其预测假体型号能力优于传统手工测量和二维数字规划软件。



AI-HIP 系统通过术前规划髋臼外展角、髋臼前倾角,可以指导术中髋臼假体安放;规划股骨颈截骨位置、尖肩距可更好地预测股骨柄假体植入深度,在复杂髋关节手术(如发育性髋关节发育不良、髋关节翻修术、髋关节矢状位平衡、运动力学稳定等方面)具有较好的临床应用潜力。目前,关节外科团队致力于探索与应用人工智能技术,这也是当今骨科领域的重要发展方向。

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