下 骨科AI与手术导航让关节置换术后体验“forgottenjoint”|午餐会智慧医疗( 二 )


其中,一方面是医生的术前规划,是按照一个标准,还是个体化定制手术方案;另一方面就是医生实际操作的精准性,是个体化定制精准截骨,还是按照一个标准截骨 。这样来看,患者手术的效果都会有非常大的差异 。我们希望将人工关节置换手术精准化,标准化,个体化,这是我们做人工智能和手术导航的初衷 。
智能规划与导航,能否“百发百中”?
Eva:目前,智能规划与导航在骨科手术中的应用达到了什么水平?
张逸凌:在手术前期规划等领域来看,人工关节置换手术的前期规划系统已经在不断发展,从第一代基于胶片模板的手工测量,第二代欧美目前普遍使用的、基于数字化模板的二维规划(如OrthoView、SmartJoint、AIVIEW系统),发展到了第三代基于CT进行三维重建,通过立体定向实现更精准的手术规划 。
但现在基本上中国的医院还在第一代方法阶段,据了解应该不超过20家中国医院在用第二代方案 。而第三代技术很前沿,需要非常强的工程师团队,对图像进行数字化建模,个体化为患者进行设计,但这样的团队不仅需要工科的工程背景,更需要骨科关节的医学背景,即精通工程建模,又精通关节手术,这样专业的医工结合团队十分稀缺,比起每年超过100万需要做手术的患者,这样的优秀团队全中国不超过10个 。加上现在中国三甲医院骨科床位非常紧张,床位周转率很高,这项技术并不适合中国国情,很难在临床大规模推广,人力、时间与资金成本都非常高 。
我们团队在美国哈佛大学医学院读博士后时看到了这个趋势,联合了斯坦福大学的AI团队,利用人工智能+3D打印+手术导航技术,并结合大数据与临床医生专家经验,把原来2-3周的专业规划时间缩短到3-5分钟 。目前,AIJoint项目已经在国家骨科临床与运动康复临床医学研究中心正式启动,在中国100多家大型三甲医院开展多中心合作,包括北京301医院,北京协和医院,北京积水潭医院、中日友好医院等,未来有机会在中国大面积推广 。我相信这项技术不仅是在中国,在全世界也能广泛地推广 。希望我们能联合中国的专家共同研发出中国智造,世界领先的产品,与欧美的国际巨头企业同场竞技 。
Eva:长木谷的解决方案有什么特别之处?其中人工智能发挥了怎样的作用?
张逸凌:长木谷的解决方案包括两大块,人工智能三维手术计划系统和手术导航系统 。基于人工智能的手术计划系统就像一个超级大脑,可以学习专家经验,辅助医生思考、制定手术设计;支持个体化定制的手术导航系统就像是一个机器手 。机器脑加机器手,共同帮助医生在术中按照手术计划的方案精准实施 。
我们产品线主要包括 AI系统、3D打印系统和手术导航系统 。
人工智能首先承担图像处理的作用,将二维的骨科图像转成三维,1000多张图片叠加在一起成为三维的图像,只需要30-60秒,精准度可达到97%以上 。
其次AI会辅助解剖点识别,人工智能可以自动识别、计算关节的空间解剖结构、大小,帮助判断应该使用怎样的假体 。
第三,就是通过数据的机器学习 。通过收集专家反馈的案例数据,让机器学习这些专家经验,随着数据量的积累,这些机器会越来越聪明、越来越精准,学到这些专家的理念、想法与经验,就可以在未来给年轻医生、基层医生提供手术建议和指导 。
Eva:是不是未来更多医院、医生的经验被记录与积累,将会让机器学习更加完善?
张逸凌:是的 。我们最近半年合作的三甲医院数量已经超过了100家 。随着专家数量越来越多,不同专家的不同经验我们都会积累下来,而且也有不同地区的不同案例 。机器学习越精准,对基层医生或年轻医生能起到更好的指导作用 。总体而言,AIJOINT人工智能系统对临床帮助的精准度已经达到93.5%,是国际领先的水平了 。