吴东 1,2 , 刘星宇 3,4 , 张逸凌 4 , 陈继营 1 , 唐佩福 1 , 柴伟 1
  • 1. 中国人民解放军总医院第一医学中心骨科(北京  100853);
  • 2. 中国人民解放军总医院京南医疗区(北京 100071);
  • 3. 清华大学生命科学院(北京  100084);
  • 4. 北京长木谷医疗科技有限公司(北京  100190);
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目的 研发一套人工智能辅助全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)三维规划系统(AIHIP),并对其准确性进行初步临床应用验证。方法 通过建立髋关节 CT 图像数据库,对髋关节 CT 图像进行手工标注,搭建深度学习神经网络,并使用已标注的 CT 图像对该神经网络进行训练,构建可视化交互界面,最终完成 AIHIP 系统。选择 2017 年 3 月—2020 年 5 月拟行单侧初次 THA 治疗的 60 例(60 髋)股骨头坏死患者,其中 30 例使用 AIHIP 系统(试验组)、30 例使用胶片模板测量方法(对照组)进行术前规划。两组患者年龄、性别、术侧及国际骨循环学会(ARCO)分期等一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。对比两组术中实际应用假体型号与术前规划假体型号符合情况,术前及术后即刻双侧股骨偏心距差值、双侧联合偏心距差值以及双下肢长度差值,初步评估该系统的准确性和有效性。结果 试验组髋臼侧、股骨侧假体完全符合率分别为 90.0%(27/30)、83.3%(25/30),对照组为 56.7%(17/30)、53.3%(16/30),组间差异均有统计学意义(P<0.05)。两组术前双侧股骨偏心距差值及双侧联合偏心距差值、双下肢长度差值比较,差异均无统计学意义(P>0.05);术后即刻试验组双侧联合偏心距差值明显小于对照组,差异有统计学意义(t=–2.070,P=0.044),其余两指标组间差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 AIHIP 系统可用于 THA 术前规划,实现对髋关节的全面三维评估,与传统二维模板测量方法相比,具有更高的准确性和有效性,其潜在临床价值有待进一步研究证实。