人工智能三维规划系统在全髋关节置换中的准确性及其影响因素

张凯; 郭卓涛; 马桥桥; 查国春; 郭开今

doi:10.12307/2024.026

摘要：背景:人工智能三维规划系统能够自动建立三维模型并生成规划方案,但其预测假体型号的准确性尚未得到充分验证. 目的:探讨人工智能三维规划系统在全髋关节置换前预测假体型号的准确性及对临床预后的影响,并进一步分析影响规划准确性的危险因素. 方法:前瞻性收集2021年1月至2022年6月在徐州医科大学附属医院骨科接受单侧初次全髋关节置换患者的临床资料,随机分为人工智能组(n=80)和传统模板组(n=79).对比两组术中使用假体与术前规划假体的匹配情况,记录术后随访Harris功能评分、双下肢不等长、脱位和假体松动等并发症的发生情况,采用单因素及多因素Logistic回归分析来探究人口统计学指标、术前诊断、Dorr分型对股骨柄规划准确性的影响. 结果与结论:①人工智能组髋臼侧、股骨侧假体完全符合率分别为 50%(40/80)、55%(44/80),传统模板组为 34%(27/79)、37%(29/79),组间差异有显著性意义(P＜0.05);②人工智能组在髋臼、股骨侧假体相差1个尺寸内的准确率分别91%(73/80)、86%(69/80),传统模板组为 82%(65/79)、72%(58/79),差异仅在股骨侧有显著性意义(P＜0.05);③两组术后随访期间均无脱位及假体松动的发生,人工智能组、传统模板组术后双下肢长度差值分别为(3.56±2.32)mm、(3.52±2.41)mm;末次随访时人工智能组与传统模板组Harris评分分别为(92.74±3.08)分、(91.81±3.52)分,上述指标两组比较差异均无显著性意义(P＞0.05);④单因素分析结果显示,术前诊断为先天性髋关节发育不良、股骨头坏死以及Dorr B型、C型股骨对人工智能三维规划系统预测股骨假体准确率有显著影响(P＜0.05);⑤多因素logistic回归分析显示,术前诊断为先天性髋关节发育不良(OR=18.233,95%CI:2.662-124.888)是影响人工智能三维规划系统预测股骨柄型号的独立危险因素;⑥提示人工智能三维规划系统预测假体型号较传统二维模板具有更高的准确率,且对术后并发症的发生风险和关节功能并不会造成明显的差异.由于解剖畸形和髋臼解剖位置重建,人工智能三维规划系统在先天性髋关节发育不良患者中准确率较低.