将CT图像传输至人工智能系统，关节外科专家在主控屏幕上依据合成图像设计好截骨方案，在导航下机械臂根据设置指令自动调整末端摆锯位置、角度，确认无误后精准截骨再植入假体……
近日，广州医科大学附属第二医院（下简称：广医二院）关节外科团队成功开展了院内第一例人工智能辅助下的全膝关节置换手术。这项技术的成功尝试与应用，标志着医院在关节置换领域迈上了新的台阶。人工智能辅助技术的高精度让手术操作更为精准，患者术后恢复更快，减少了手术并发症的发生。这不仅为关节疾病患者带来了更加可靠的治疗预期，也为未来类似手术的推广奠定了坚实基础。
山西老伯忍受膝盖痛十年！传统手术方案恐难以达到理想效果
家住山西的黎伯（化名）76岁，因右膝关节退行性变导致疼痛已超过十年，严重影响日常生活和活动能力。早期曾尝试过包括口服止痛药、关节腔注射药物、理疗等多种保守治疗手段，但只能带来暂时性的缓解，疼痛反复发作且逐渐加重，最终使其几乎无法正常行走。犹豫再三，他鼓足勇气决定手术。通过网络了解到广医二院关节外科团队在关节置换领域的丰富经验，于是黎伯来到了广州。
“右膝严重退变，膝关节明显力线偏移和严重软骨损伤，传统膝关节置换手术难以达到理想效果。”周先虎分析，长时间的手术不仅增加了感染风险，还需要医生高度依赖术前的影像资料和丰富的手术经验来调整截骨和关节力线。这种手术方法很难确保每一步都精确无误，常常需要医生多次评估截骨角度和假体位置。术后可能出现的并发症也让黎伯感到担忧，如假体松动和关节功能未能完全恢复等。
人工智能助阵！手术时间缩短近一半
经过多学科讨论，综合考虑患者的病情，并与患者和家属充分沟通后，关节外科团队决定采用人工智能辅助技术进行全膝关节置换手术。这不仅能够显著提高手术的精准度，还能够有效减少手术时间和术后恢复的时间。通过这种先进的技术，患者的术后关节功能恢复预期会比传统手术更为理想。
在手术当天，关节外科团队在人工智能辅助下，顺利实施了全膝关节置换手术。首先，使用人工智能系统进行精确的骨面评估和三维建模，确保能够详尽了解患者膝关节的具体情况。随后，根据评估结果调整手术计划，确定切割深度和角度。人工智能辅助下的手术允许以亚毫米级精度进行骨切割，提高了手术的精确度和安全性，最大限度减少对周围软组织的损伤。
切割完成后，团队根据人工智能系统的实时反馈调整假体的位置和角度，确保最佳的假体契合度、屈伸活动度和间隙平衡性以及软组织松紧度。假体安装后，进行关节间隙和力线的最终验证评估，通过人工智能系统动态调整确保关节功能的最优恢复。
“术式规划、假体选择、截骨、假体安装，手术很顺利。”周先虎介绍，复杂的全膝关节置换手术，即使是经验丰富的专家型医生也需要2-3小时完成。益于人工智能的高精度和实时反馈，手术时间缩短近一半，手术精度提高，同时大大降低了术后并发症的风险。术中使用的先进技术确保了手术的每一步都在最佳状态下完成，从而为患者提供了更好的治疗效果和更快的术后恢复。
人机结合：更智能、精准、安全，患者全方位受益
手术后，黎伯在关节外科团队的精心护理下，迅速进入了康复阶段。人工智能系统的应用确保了假体的精准契合，减少了术后并发症的发生。术后当天，患者在医师的指导下，已经能够自主进行简单的膝关节屈伸活动。医疗团队制定了个性化的康复计划，患者的术后恢复进展非常顺利。
“术后几乎没有明显的疼痛感！真的是太感激周主任了！”黎伯和家属都对治疗效果非常满意，黎伯一边在床边活动，一边为周先虎团队的技术水平和护理服务点赞，尤其是对手术的精准度和术后恢复的快速感到惊喜。
周先虎指出，“人机结合”的手术方式，一方面在手术后的短期内，大幅减轻患者的疼痛，膝关节的活动范围明显增加，生活质量迅速提升。人工智能系统的高精度辅助确保了患者膝关节力线调整的准确性，术后恢复阶段的并发症风险大幅降低，术后几天内患者已能够自主行走。长期来看，高精准度的手术为患者的假体稳定性提供极大的保障，减少了假体松动等并发症的发生概率。预计患者的膝关节功能将得到显著改善，日后按计划行功能锻炼后能够恢复到接近正常的活动能力，长期生活质量和功能预期都较传统手术显著提高。随着人工智能技术的不断发展与优化，我们期待其在更多复杂关节置换手术中得到广泛应用。