人工智能輔助全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)三維規(guī)劃系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值分析

文/胡陳貴

股骨頭壞死在臨床中主要采用全髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換術(shù)進(jìn)行治 療，但是由于全髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換術(shù)前規(guī)劃軟件較少，只有極少數(shù)的醫(yī)院使用二維術(shù)前規(guī)劃軟件。但是由于二維術(shù)前規(guī)劃軟件的準(zhǔn)確率較低，并且術(shù)后容易產(chǎn)生下肢不等長(zhǎng)、髖關(guān)節(jié)不穩(wěn)定等并發(fā)癥，近幾年，隨著手術(shù)技術(shù)不斷提升，三維規(guī)劃系統(tǒng)軟件應(yīng)運(yùn)而生，此軟件的操作較復(fù)雜，花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，而且髖關(guān)節(jié)手術(shù)的住院時(shí)間較短，不利于術(shù)前規(guī)劃。通過深度學(xué)習(xí)人工智能醫(yī)學(xué)圖像后，其穩(wěn)定性較高，非常適合髖關(guān)節(jié)術(shù)前規(guī)劃與診斷。為了更好地分析人工智能輔助全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)三維規(guī)劃系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。本次研究，選擇我院在2020年4月至2021年8月收治的80例患有股骨頭壞死的患者作為本次研究對(duì)象，對(duì)其采用人工智能輔助全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)進(jìn)行治療，臨床效果非常顯著，能夠有效地改善患者的痛苦，現(xiàn)將本次研究?jī)?nèi)容報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇我院在2020年4月至2021年8月收治的80例患有股骨頭壞死的患者作為本次研究對(duì)象，對(duì)照組40例，其中女性22例，男性18例，年齡50-75歲，平均年齡（55.25±3.54）歲；觀察組40例，其中男性19例，女性21例，年齡40-80歲，平均年齡（56.25±4.25）歲。將兩組患者的基本資料進(jìn)行對(duì)比（P＞0.05），具有可比性。本次研究經(jīng)本院的倫理委員會(huì)批準(zhǔn)同意，研究人員自愿加入本次研究，并且已經(jīng)簽署相關(guān)文件。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)臨床檢驗(yàn)確診為股骨頭壞死的患者；②治療依從性較好的患者；③無精神疾病及認(rèn)知功能障礙的患者；④臨床資料完整的患者；⑤沒有病理性骨折的患者；⑥無腫瘤疾病的患者；⑦無凝血功能異常以及循環(huán)系統(tǒng)疾病的患者；

排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有精神疾病以及認(rèn)知功能障礙的患者；②對(duì)本次治療有過敏的患者；③治療依從性差的患者；④臨床資料不完整的患者；⑤患有重度骨質(zhì)疏松癥的患者；⑥患有腫瘤疾病的患者；⑦患有腦卒中后遺癥的患者；⑧患有凝血功能異常以及循環(huán)系統(tǒng)疾病的患者。

1.2 術(shù)前規(guī)劃

術(shù)前需要患者接受骨盆正側(cè)位X線檢查，協(xié)助患者取仰臥位，雙下肢伸直，兩足內(nèi)旋；在X線拍攝的范圍內(nèi)主要包括股骨近端、恥骨、髂關(guān)節(jié)、髂骨以及坐骨；需要檢查股骨頸有無投影變形的情況，髂關(guān)節(jié)各骨紋理要包括清晰銳利，坐骨棘清晰可見，術(shù)后對(duì)檢查報(bào)告的膠片采用傳統(tǒng)的膠片模板測(cè)量法進(jìn)行手工規(guī)劃。

術(shù)前患者需要接受CT骨盆檢查，協(xié)助患者取仰臥位，掃描的范圍在：髂前上棘至股骨小轉(zhuǎn)子下10厘米，層厚要在0.8mm；再將其掃描的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到三維規(guī)劃系統(tǒng)軟件中，智能生成三維術(shù)前規(guī)劃，在術(shù)前根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)可對(duì)三維規(guī)劃進(jìn)行微調(diào)。

1.3 手術(shù)方法

再進(jìn)行全麻，雙下肢消毒鋪單后，雙側(cè)髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋至10°-15°，以恥骨為中心，保持雙側(cè)髂前上棘，恥骨聯(lián)合三點(diǎn)可構(gòu)成平面和水平面的平行；切口外側(cè)顯露股骨頸根據(jù)術(shù)前規(guī)劃堆骨高度以及方向進(jìn)行股骨頸截骨，大約長(zhǎng)15cm，再取出壞死的股骨頭后，將髖臼顯露，將術(shù)中所見的髖臼的形態(tài)和三維規(guī)劃中的髖臼模型進(jìn)行對(duì)比，采用武漢富達(dá)醫(yī)用膠片有限公司提供的假體膠片模板進(jìn)行二維模板測(cè)量，選擇適合患者的髖臼與股骨，選擇適合的型號(hào)，完成磨銼與壓配(由美國(guó)Depuy Synthes公司的PINNACLE髂臼假體磨單打雙，如果術(shù)中需要使用37號(hào)臼杯，則磨銼磨到36號(hào)即可)；再對(duì)股骨髓腔進(jìn)行擴(kuò)髓到術(shù)前規(guī)劃的股骨側(cè)假體型號(hào)，選擇適合的型號(hào)進(jìn)行安裝，復(fù)位后再測(cè)量雙下肢的長(zhǎng)度以及髖關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，進(jìn)行沖洗后再縫合；需要保證兩組患者的手術(shù)均由同一組醫(yī)師完成。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 對(duì)比兩組患者術(shù)前計(jì)劃與術(shù)中實(shí)際應(yīng)用假體型號(hào)

通過對(duì)兩組患者采用膠片模板測(cè)量方法以及三維規(guī)劃系統(tǒng)治療后，觀察組患者的髖臼側(cè)以及股骨側(cè)的符合率顯著優(yōu)于對(duì)照組（P＜0.05）；詳情見表1。

表1 對(duì)比兩組患者術(shù)前計(jì)劃與術(shù)中實(shí)際應(yīng)用假體型號(hào)

2.2 對(duì)比兩組患者手術(shù)前與手術(shù)后雙側(cè)聯(lián)合偏心距差值、雙側(cè)股骨偏心距差值及雙下肢長(zhǎng)度差值

通過對(duì)兩組患者采用膠片模板測(cè)量方法以及三維規(guī)劃系統(tǒng)治療后，兩組患者在手術(shù)前與手術(shù)后雙側(cè)聯(lián)合偏心距差值、雙側(cè)股骨偏心距差值及雙下肢長(zhǎng)度差值沒有太大差異（P＞0.05）；詳情見表2。

表2 對(duì)比兩組患者手術(shù)前與手術(shù)后雙側(cè)聯(lián)合偏心距差值、雙側(cè)股骨偏心距差值及雙下肢長(zhǎng)度差值(±s，mm）

2.3 對(duì)比兩組患者手術(shù)時(shí)間以及術(shù)中出血量

通過對(duì)兩組患者采用膠片模板測(cè)量方法以及三維規(guī)劃系統(tǒng)，觀察組患者手術(shù)時(shí)間以及術(shù)中出血量均明顯少于對(duì)照組（P＜0.05）；詳情見表3。

表3 對(duì)比兩組患者手術(shù)時(shí)間以及術(shù)中出血量

3 討論

目前 ，在我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)于人工智能輔助全髖置換術(shù)在術(shù)前規(guī)劃還是采用膠片或是二維軟件為主，但兩者準(zhǔn)確率不高，拍攝的角度也存在一定的差異，操作較復(fù)雜，術(shù)前規(guī)劃不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致人工智能輔助全髖置換術(shù)術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率非常高，嚴(yán)重地影響了人工智能輔助全髖置換術(shù)的手術(shù)效果。三維規(guī)劃系統(tǒng)軟件的出現(xiàn)，大大地提高了人工智能輔助全髖置換術(shù)的手術(shù)效果，其采用CT為基礎(chǔ)的術(shù)前規(guī)劃具有較高的穩(wěn)定性，避免了二維軟件與傳統(tǒng)的膠片所造成的誤差，大大降低了術(shù)中假體周圍骨折的并發(fā)癥發(fā)生的概率。以前的二維軟件在每個(gè)患者術(shù)前規(guī)劃上需要耗時(shí)24分鐘左右，而三維規(guī)劃系統(tǒng)軟件平均耗時(shí)僅需要5分鐘，對(duì)于術(shù)前規(guī)劃時(shí)間明顯的縮短。本次研究結(jié)果顯示，通過對(duì)兩組患者采用膠片模板測(cè)量方法以及三維規(guī)劃系統(tǒng)治療后，觀察組患者的髖臼側(cè)以及股骨側(cè)的符合率顯著優(yōu)于對(duì)照組（P＜0.05）；這表明了，三維規(guī)劃系統(tǒng)軟件對(duì)于股骨頭壞死的髖臼側(cè)以及股骨側(cè)的符合率非常高。本次研究結(jié)果還顯示，兩組患者在手術(shù)前與手術(shù)后雙側(cè)聯(lián)合偏心距差值、雙側(cè)股骨偏心距差值及雙下肢長(zhǎng)度差值沒有太大差異（P＞0.05）；由此可見，對(duì)于股骨頭壞死的患者術(shù)前采用三維規(guī)劃系統(tǒng)軟件進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃可以有效地降低術(shù)后的偏心距差值，但是由于本次研究人數(shù)較少，部分患者治療時(shí)間較短，術(shù)后功能沒有評(píng)價(jià)，有待進(jìn)一步研究證實(shí)。以及觀察組患者手術(shù)時(shí)間以及術(shù)中出血量均明顯少于對(duì)照組（P＜0.05）；這與吳東,劉星宇的文獻(xiàn)里的研究結(jié)果相符合，說明了，我院對(duì)患有股骨頭壞死的患者術(shù)前采用三維規(guī)劃系統(tǒng)，術(shù)中采用人工智能輔助全髖置換術(shù)進(jìn)行治療，可以有效地縮短手術(shù)時(shí)間，減少術(shù)中出血量的發(fā)生概率。

綜上所述，通過對(duì)患有股骨頭壞死的患者術(shù)前采用三維規(guī)劃系統(tǒng)，術(shù)中采用人工智能輔助全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)進(jìn)行治療后，臨床效果非常顯著，對(duì)于患者的髖臼側(cè)以及股骨側(cè)符合率非常高，手術(shù)時(shí)間與術(shù)中出血量都有所減少，值得在臨床中進(jìn)一步推廣并借鑒。