温州日报:AI人工智能设计及3D打印技术 “黑科技”缓解高难手术之痛

近年来，AI人工智能设计和3D打印技术在医学领域的研究与应用取得了巨大的发展，这项技术的出现为解决临床医学中面临的疑难病症提供了创造性思路。温州的医学界也在这方面进行积极的探索实践，并取得一定的成绩。

骨性关节炎是一种在中老年人群中非常常见的关节疾病。据统计，中国人群中60岁以上者患病率达78.5％，女性多于男性。对于这种多发性疾病，如何为患者提供更好的医疗服务，一直是医务工作者努力的方向。

温州医科大学附属第一医院关节外科杨胜武主任团队，近日应用AI人工智能设计及3D打印技术，成功实施一例高难度复杂膝关节置换手术。一位伴有股骨严重畸形的膝关节骨关节炎的患者，手术实施了同期全膝关节置换术及股骨畸形截骨矫形术，取得满意的术后效果，医学“黑科技”为重症患者带来福音。

以往临床需多次手术 科技助力90分钟完美收官

患者黄阿婆，今年八十高龄。30年前因外伤致左侧股骨骨折，当时条件不允许，没有进行手术治疗。保守治疗后造成股骨畸形愈合、左下肢短缩，跛行步态，随着时间推移进而导致左侧膝关节退变，疼痛剧烈，在家人的建议下到温医大附一院关节外科就诊。

关节外科主任杨胜武诊断，黄阿婆由于股骨畸形严重，造成左下肢力线及膝关节解剖结构异常，若单纯行膝关节置换术难以解决问题，需在纠正股骨畸形的前提下才能获得满意疗效。考虑到同期行关节置换及股骨畸形矫正术手术难度大、风险较高，以往临床上更多地采用分次手术进行，即首次手术纠正股骨畸形，二手术再行关节置换。

然而分次手术，患者的身心负担和经济负担会增加很大。杨胜武决定采用AI人工智能技术联合3D打印技术，为黄阿婆量身打造个体化手术方案，关节置换和股骨畸形矫正术同时进行。

术前杨胜武主任团队联系北京长木谷人工智能团队，将患者影像信息、手术要点、术中截骨要求以及最终手术预期效果等方面内容与对方进行了充分沟通，通过人工智能技术制定了最优截骨方案，并设计了与之匹配的截骨导板。之后团队又联系了温州医科大学3D数字医疗中心李良教授团队，将人工智能设计方案与之衔接，通过3D打印技术成功构建了患者手术部位模型及股骨截骨导板，术前在该模型上进行了模拟手术，为正式手术打下了基础。手术当天，在麻醉科及手术室团队的密切合作下，杨胜武主任团队为患者实施同期膝关节置换及股骨畸形矫正术，手术过程异常顺利，基本符合术前设计，仅仅90分钟就已完成两部位的手术。

计算机模拟医生思维 量身定制个性化方案

杨胜武介绍，对于畸形严重的骨关节患者，进行非常规人工置换术，结合AI人工智能术前规划设计和3D打印技术，合理的术前计划和精细的操作，可将危险降低到最小限度，治疗将更精准化，患者的恢复也将更快。目前他们团队已进行了二十多例这样的手术，效果都非常好。

目前3D打印技术在骨科上的主要应用是医学模型、导板的构建，该技术的应用极大地发挥了其在个性化定制方面的优势，可使病人得到更好的治疗。人工智能近年来在医疗领域的应用也得到了不断地深入，计算机通过“学习”相关的专业知识，模拟医生的思维和诊断推理，在智能医疗、医学影像智能识别、医疗机器人、药物智能研发、智能健康管理等医学领域突显其得天独厚的优势。

此次手术，杨胜武主任团队巧妙地联合应用了3D打印技术和人工智能AI技术，使得膝关节置换和股骨畸形矫正的截骨方案这一难点得到了完美解决，术前手术设计更加个性化、精细化。同时截骨导板的应用使截骨更加精准方便，避免术中反复测试下肢力线、多次截骨的缺点，大大缩短了手术时间，降低了手术风险，提高了患者的康复能力。

温医大附一院在2014年正式成立关节外科后，年关节置换手术量显著增加，尤其在复杂关节置换及关节翻修等高难度手术方面，在温州地区处于领先地位。随着3D打印技术、人工智能AI技术等先进技术的引入，该院关节外科在复杂关节置换手术的开展上更加成熟，也为广大患者朋友提供更优质的医疗服务提供了坚实的保障。

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