近日，由北京大学第三医院（北医三院）骨科关节外科田华教授团队牵头与北京壹点灵动科技有限公司合作研发的Visual Treatment Solution可视化智能辅助系统（简称“VTS”）获国家药监局批准上市。作为首款国产关节置换可视化智能辅助系统，VTS填补了业界空白。此次VTS系统成功上市，标志着关节外科数字化发展迈上了一个新台阶。

田华教授与VTS可视化智能辅助系统合影

田华教授在手术中

       作为首款国产关节置换可视化智能辅助系统，VTS在手术过程中精准实时呈现植入假体的角度与深度，提高手术的准确性，实现了从术前3D手术规划、到术中可视化追踪及髋臼假体植入等全流程辅助，使每位患者得到属于自己的定制化手术方案，术中更加精准的植入，从而使更多患者获益。

       对手术经验丰富的医生来说，VTS系统操作流畅，学习曲线短，3台手术即可熟练操作；对于年轻医生来说，VTS系统有效改善了医生术前盲目性和术中经验性的问题，术中安全区率相比传统手术提升42.2%，有助于医生获得高质量、可复制、标准化的术后结果。

       近年来，北医三院骨科关节外科依托骨与关节精准医学教育部工程研究中心，注重医工结合、创新转化，通过“临床需求牵引-医工结合攻关-临床研究验证-产业转化落地”的“产”、“学”、“研”、“用”模式，将数字化技术、智能骨科理念融入到临床诊疗中，从计算机辅助术前规划、3D打印个性化手术导板、定制化植入物到手术导航技术、手术机器人技术的应用，完成了一系列临床瓶颈和复杂手术的攻坚克难。目前，研究团队正积极推进导航定位手术机器人的研发与临床应用研究，为推动高端医疗装备的国产替代贡献力量，惠及广大医疗机构，造福患者，助力健康中国

       髋关节置换手术也是关节外科常见的手术之一。田华大夫曾给一位股骨头坏死的患者做了髋关节置换手术，术后患者恢复良好，但是却出现了并发症，两腿长度相差了1.5厘米。这件事情也成为了田华大夫心中的一个遗憾。

       并发症的产生受很多因素影响。手术过程中，医生的视野会受到肌肉的阻挡，同时由于手术切口限制、患者体位的变化以及身材不一，医生往往要靠经验来完成操作。在磨掉病变骨头的过程中，既要有深度，也要有角度，这就难免会出现误差。

       这个遗憾再次成为田华大夫前行的动力。与工程师合作，利用人工智能技术，现如今机器人参与到髋关节置换手术中，大大提高了手术的精准度。

       人工全髋置换术（THA）是治疗髋关节终末期疾病的最有效手段，也是外科史上最成功的手术术式之一。但是，THA术中假体位置变异较大，易出现髋臼或股骨假体位置安放不良等并发症。因此，传统THA术中要求术者需要有丰富的临床经验及良好的手术操作技术，但尽管如此，临床中最负盛名的医师也无法保证假体安放万无一失。

       近日，骨关节科张明主任团队完成了山东省内首例国产导航系统（VTS导航，该系统处于临床试验阶段，可免费为入组患者提供使用）辅助人工全髋关节置换术，填补了山东省空白。该国产导航系统具有体积较小、操作界面简洁、注册时间短、配准精确、操作步骤流畅等特点，术前可为医生提供更好的关节置换术实施方案，为每位患者提供个性化治疗。

       2021年4月20日，一款具有完全自主知识产权的国产导航系统（以下简称“VTS导航”）在北京大学第三医院投入临床应用。该导航系统不仅可以像国内外已上市的导航和机器人系统一样满足辅助初次全髋关节置换术手术的需求，而且将导航的适应证拓展到了对手术技术要求更高、更需要导航辅助的髋关节翻修领域，从术前金属伪影降噪、骨缺损识别、3D手术规划、脊柱僵硬度对髋臼位置的影响，到术中金属Augment、螺钉的可视化追踪以及髋臼假体植入等全流程进行辅助，使得该计算机导航系统达到国际领先水平。同时，该系统还具有体积较小、操作界面友好简洁、注册配准精确、操作步骤流畅等特点。

       截至5月17日，北京大学第三医院骨科关节外科已经在VTS导航辅助下成功实施了8例初次全髋关节置换术，术后效果均满意。

       患者男性，48岁，诊断为“股骨头坏死”，接受了VTS导航辅助下初次双侧全髋关节置换术，手术顺利，一侧手术仅用时约60分钟。术后影像学结果显示，假体位置、角度和肢体长度都非常满意，次日患者即可下地活动，术后3日后即平稳出院。

患者术前X光片，48岁男性，双侧股骨头坏死

患者术后X光片，假体位置和角度理想，下肢偏心距和长度得到了重建

       患者女性，70岁，右侧全髋关节置换术后16年，髋臼侧假体松动移位，合并严重的骨缺损和右下肢短缩，诊断为“右髋关节置换术后假体无菌性松动”。手术前通过对CT影像进行降噪、分割、骨缺损范围识别后，对骨缺损修复和髋臼假体位置进行3D规划，手术由田华主任和李锋教授共同完成。

       术中，VTS导航系统不仅可以追踪髋臼磨锉、假体位置和前倾角/外展角等关键角度信息，还可以对补块位置进行示踪，将补块和假体安放的位置和角度精确到1mm和1°，从而最大程度地避免了人工操作的误差和对重要生理结构的副损伤，大大提高了骨缺损修复的精准性和手术操作的安全性。术后患者恢复良好，影像学显示补块及假体位置满意，术后第二天即可下地活动。

       这是国内外报道的首例采用导航系统完成的合并严重髋臼侧骨缺损的髋关节翻修术，这项技术的成功开展，为复杂髋关节翻修患者带来了福音，引领关节外科的数字化发展迈上了新的台阶。

患者术前X光片，右髋置换术后，现假体松动、严重髋臼侧骨缺损

田华主任和李锋教授在术中使用导航进行骨盆注册

翻修手术规划过程中骨缺损修复补块的安装

患者术后X光片，补块和假体位置满意，精准实现了术前规划

       首例导航系统辅助下髋关节翻修术的成功开展，显示了该自主研发的导航系统在髋关节置换尤其是翻修手术中的优势和前景。髋关节翻修手术也将由仅凭医生经验、“孤立无援”的时代，进入到了“精准制导”和“相辅相成”的时代，最终惠及广大患者。