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常見的(de)骨(gu)(gu)科(ke)疾(ji)病包括骨(gu)(gu)折(zhe)、關節損傷(shang)、骨(gu)(gu)腫瘤等。隨(sui)著(zhu)我國老齡人群的(de)擴(kuo)大(da)(da)及(ji)骨(gu)(gu)質(zhi)疏松人數(shu)的(de)增加，骨(gu)(gu)折(zhe)的(de)威(wei)脅也隨(sui)之增大(da)(da)。X射(she)線成(cheng)(cheng)像、CT（計(ji)算機(ji)斷(duan)層掃描）和MRI（磁共振(zhen)成(cheng)(cheng)像）是骨(gu)(gu)科(ke)三(san)大(da)(da)影像診(zhen)(zhen)斷(duan)方(fang)法。X射(she)線成(cheng)(cheng)像能揭示理學(xue)檢(jian)(jian)(jian)查難辨的(de)骨(gu)(gu)折(zhe)損傷(shang)，確定(ding)骨(gu)(gu)折(zhe)類型與(yu)移位(wei)，如(ru)隱匿性或(huo)(huo)深層骨(gu)(gu)折(zhe)。在檢(jian)(jian)(jian)查時(shi)需拍(pai)正側位(wei)并涵蓋(gai)鄰(lin)近關節，特(te)(te)殊需求時(shi)增拍(pai)特(te)(te)定(ding)位(wei)置或(huo)(huo)對(dui)側對(dui)比(bi)片(pian)。CT技術(shu)所得圖像更精(jing)細，在復雜或(huo)(huo)深層損傷(shang)，如(ru)髖、骨(gu)(gu)盆、脊柱(zhu)骨(gu)(gu)折(zhe)中，CT與(yu)三(san)維成(cheng)(cheng)像技術(shu)結(jie)合，可(ke)以展現精(jing)細結(jie)構(gou)。MRI以非電離輻射(she)實現安全檢(jian)(jian)(jian)查，擅長(chang)軟組織評(ping)(ping)估(gu)。MRI對(dui)比(bi)度高，對(dui)脊柱(zhu)骨(gu)(gu)折(zhe)伴(ban)脊損傷(shang)、膝關節半月板韌帶(dai)傷(shang)及(ji)軟骨(gu)(gu)損傷(shang)具有獨特(te)(te)的(de)診(zhen)(zhen)斷(duan)價值(zhi)。此(ci)外，為評(ping)(ping)估(gu)兒(er)童生(sheng)長(chang)發育情況，骨(gu)(gu)齡檢(jian)(jian)(jian)測(ce)是一項重要(yao)的(de)檢(jian)(jian)(jian)查手段，通常使用X射(she)線成(cheng)(cheng)像技術(shu)進行評(ping)(ping)估(gu)。

　　目前(qian)，骨(gu)科人工智能（AI）醫學影像軟件主要集中于(yu)骨(gu)折(zhe)的診斷及兒(er)童(tong)骨(gu)齡評價(jia)方面的應(ying)用，在此領域我國企業(ye)的相(xiang)關研發取得積極進展，多款產品獲批上(shang)市。

多款輔助診斷軟件獲批上市
近年來(lai)，我國(guo)企業積極投入(ru)AI醫學影像軟件在骨(gu)科領域應用的(de)研究，推動多(duo)款產品獲批上市(shi)，其中較多(duo)產品集中在輔助骨(gu)折(zhe)診(zhen)治領域。

　　骨折診治領域
AI醫學影像軟件可在多類骨折的識別和診斷中發揮作用，提高對骨折識別的效率和準確率；同時，還可對骨折部位進行三維重建，以輔助醫生診治和手術規劃。
肋骨骨折是常見的鈍性胸部外傷之一，胸部遭受嚴重創傷的患者約40%會發生肋骨骨折。一般肋骨骨折包括完全性骨折和不完全性骨折。對不同類型的骨折作出準確診斷，快速確定骨折部位、骨折數量對后期治療至關重要。有研究證實，AI醫學影像軟件可實現對肋骨骨折95%的識別率，并將肋骨骨折檢測的假陽性率降至5%，顯著改善了識別效果。
此外，舟骨、橈骨和尺骨的骨折也較易發生。舟骨是腕骨中最易受傷的部位，其骨折常因手腕過度背伸引起，尤其易發生在跌倒時手背著地的情況下。這類傷害可能會影響到舟骨近端的血液供應，從而影響愈合過程。橈骨和尺骨骨折多源自前臂受到直接沖擊，這類骨折還可能伴隨脫位發生。2024年，Jacob F.Oeding等人對AI醫學影像軟件輔助手部舟骨和尺骨骨折診斷性能進行系統性回顧研究，發現AI醫學影像軟件在輔助診斷舟骨骨折方面的準確率達到72.0%~90.3%；在輔助診斷尺骨骨折方面的準確率達到89.0%~98.0%。
除了對骨折(zhe)部位的識別和標注外，AI醫學影像(xiang)軟件還能(neng)(neng)夠(gou)實現骨折(zhe)部位的三維重(zhong)建。人體肋(lei)骨解(jie)剖(pou)特(te)點復雜(za)，其走行特(te)殊且環繞呈(cheng)圓桶形(xing)，肋(lei)弓彎曲大，和前后多個臟器相(xiang)互重(zhong)疊。當(dang)肋(lei)骨出現骨折(zhe)時(shi)，三維重(zhong)建成(cheng)像(xiang)在清晰度和定(ding)位性上具有明顯優勢(shi)。針對急診胸(xiong)部外傷，螺旋CT掃描(miao)及三維重(zhong)建成(cheng)像(xiang)，能(neng)(neng)在短(duan)時(shi)間內一次(ci)掃描(miao)完成(cheng)，支持(chi)準確診斷，避免其他胸(xiong)部攝(she)影檢查中因(yin)體位變換而造(zao)成(cheng)二次(ci)傷害(hai)。

表1 我國(guo)已上市骨折診斷(duan)AI醫(yi)學影像軟件(jian)（第三類醫(yi)療器械）情況

　　截至2024年6月，我(wo)國共有(you)7款骨(gu)(gu)折診斷AI醫學影(ying)像軟件(jian)(jian)作為第三類醫療器(qi)械獲(huo)批上(shang)(shang)市（詳見表1）。2020年11月，聯(lian)影(ying)智能(neng)的(de)(de)骨(gu)(gu)折CT影(ying)像輔(fu)(fu)(fu)助(zhu)檢(jian)(jian)(jian)測軟件(jian)(jian)獲(huo)批上(shang)(shang)市，適(shi)用范圍為讀(du)取胸部CT平掃(sao)圖(tu)像以(yi)用于輔(fu)(fu)(fu)助(zhu)醫生對成人外(wai)傷患者進(jin)行肋(lei)骨(gu)(gu)骨(gu)(gu)折檢(jian)(jian)(jian)測。此(ci)后，深睿醫療、醫準智能(neng)等公司的(de)(de)肋(lei)骨(gu)(gu)骨(gu)(gu)折CT圖(tu)像輔(fu)(fu)(fu)助(zhu)檢(jian)(jian)(jian)測軟件(jian)(jian)產品陸續獲(huo)批上(shang)(shang)市。此(ci)外(wai)，匯醫慧影(ying)的(de)(de)骨(gu)(gu)折X射線圖(tu)像輔(fu)(fu)(fu)助(zhu)檢(jian)(jian)(jian)測軟件(jian)(jian)可以(yi)對四肢(zhi)骨(gu)(gu)折病灶實現秒(miao)級定位(wei)；上(shang)(shang)海西門子的(de)(de)胸椎CT圖(tu)像輔(fu)(fu)(fu)助(zhu)評估軟件(jian)(jian)可以(yi)判斷骨(gu)(gu)折、椎間(jian)盤退變、脊柱側(ce)彎等疾病。

　　骨齡檢測領域
骨(gu)(gu)(gu)的(de)(de)(de)發(fa)育(yu)貫穿人的(de)(de)(de)生(sheng)長發(fa)育(yu)期，在(zai)(zai)發(fa)育(yu)過程(cheng)中，所有個體(ti)的(de)(de)(de)骨(gu)(gu)(gu)組織都由軟(ruan)骨(gu)(gu)(gu)逐漸骨(gu)(gu)(gu)化(hua)成(cheng)骨(gu)(gu)(gu)。在(zai)(zai)骨(gu)(gu)(gu)齡(ling)評價方法的(de)(de)(de)研究過程(cheng)中，人體(ti)的(de)(de)(de)肩肘(zhou)、手(shou)腕、髖、膝、足踝關節(jie)都曾作為X射(she)線攝(she)片部(bu)(bu)位(wei)。由于手(shou)腕部(bu)(bu)包括多種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)骨(gu)(gu)(gu)化(hua)中心（骨(gu)(gu)(gu)發(fa)育(yu)過程(cheng)中首先骨(gu)(gu)(gu)化(hua)的(de)(de)(de)部(bu)(bu)位(wei)），能反(fan)映出全身骨(gu)(gu)(gu)發(fa)育(yu)狀況，而且易(yi)于攝(she)片，節(jie)省人力物力，輻射(she)劑量(liang)小，所以手(shou)腕部(bu)(bu)骨(gu)(gu)(gu)齡(ling)檢測得到了最廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)應用。

表2 我國已上市骨齡檢(jian)測AI醫學影像(xiang)軟(ruan)件(jian)（第三類醫療(liao)器械）情況

　　AI醫(yi)學影像軟件(jian)輔(fu)助骨(gu)(gu)齡(ling)評價(jia)系統可通(tong)過深度學習算法自動評價(jia)骨(gu)(gu)齡(ling)并得(de)到骨(gu)(gu)齡(ling)分級，顯著減少閱片(pian)時(shi)間(jian)和(he)觀察者間(jian)主觀因素(su)影響。截至2024年6月，我國共有3款兒童手部X射(she)線影像骨(gu)(gu)齡(ling)輔(fu)助評估軟件(jian)作(zuo)為第三類醫(yi)療(liao)器(qi)械(xie)獲批上市(shi)（詳見表(biao)2）。

　　兩大發展趨勢值得關注

　　AI醫學影(ying)像(xiang)(xiang)軟(ruan)件通過對(dui)骨(gu)(gu)科影(ying)像(xiang)(xiang)的細(xi)致(zhi)分析與建模(mo)，在術前模(mo)擬可(ke)能(neng)的方案，可(ke)幫助提高(gao)骨(gu)(gu)科手術成功率。除骨(gu)(gu)折領域外，AI醫學影(ying)像(xiang)(xiang)軟(ruan)件對(dui)骨(gu)(gu)腫瘤、腰椎(zhui)間盤(pan)突出等(deng)疾病也有很好(hao)的輔助診斷能(neng)力。

　　輔助骨科手術規劃
AI醫學影像軟件通過CT、MRI等影像完成三維圖像建模，之后通過集合患者人群大數據和醫生專業經驗算法，在術前模擬所有方案的排列組合，并選出最適合特定患者的個體化定制方案。通過AI的輔助，骨科醫生在術前獲得最佳手術方案，并且能夠在計算機前模擬手術的全流程操作，有助于提高手術的成功率，可應用于關節置換術、脊柱手術等領域。其中，脊柱骨折有著高致殘率，嚴重影響患者生活質量，準確評估脊柱骨折情況在治療中至關重要，同時需要考慮手術方式、手術時間、損傷部位鄰近解剖結構及預后情況等因素，存在高風險性和復雜性，對醫生的水平要求極高。有了AI醫學影像軟件的輔助，可有效提高手術質量。
輔助更多骨科疾病診斷
目前，多家企業在關節、脊柱損傷診斷領域進行布局，如醫準智能的膝關節MR影像處理軟件，可識別膝關節多種損傷，提供損傷情況評估、定位及類型提示，輔助醫生對損傷進行高效鑒別診斷。
在骨腫瘤檢測方面，AI醫學影像軟件可以發揮更大作用。原發性骨腫瘤發病率較低，但骨轉移是多種實體瘤遠處復發的常見臨床表現，尤其在肺癌、乳腺癌和前列腺癌中頻發。骨是繼肺和肝后的第三大常見轉移器官，在血液瘤中，多發性骨髓瘤患者可出現骨骼的廣泛受累；淋巴瘤患者也可能出現原發或繼發骨病灶。目前，人工進行骨腫瘤診斷存在技術門檻高、骨腫瘤鑒別困難、診斷標準化程度低等問題，而AI可以通過分類模型實現對骨腫瘤良惡性的鑒別。Chianca等人構建的二分類（良性和惡性）模型在內部測試中獲得了94%的準確率，在外部測試中的準確率為86%。在產品研發層面，如聯影智能的uAI？Discover-BoneMets，預期可以通過CT圖像秒級檢出及分類原發骨腫瘤、溶骨性骨轉移、成骨性骨轉移、混合型骨轉移與其他骨異常病灶。
脊柱退行性疾病是影響中老年人生活質量的常見疾病，腰椎間盤突出是脊柱退行性疾病的一種。已有研究證實，AI醫學影像軟件可以提高相關圖像的分割精度和分類準確率。復星杏脈開展了腰椎疾病AI輔助分析系統的開發，可以快速協助醫生精準分析腰椎及椎間盤疾病。
此外，在骨關節退行性疾病領域，2022年的一項回顧性研究表明，AI醫學影像軟件對膝骨關節炎患者嚴重程度的判斷準確率高達97.8%。
 AI醫學(xue)影像軟件在(zai)輔助更(geng)多(duo)骨(gu)科(ke)疾病診斷方(fang)面有著廣闊的(de)應用(yong)空間。

本(ben)文由廣州佳譽(yu)醫療器(qi)械有限(xian)公司/佛(fo)山浩揚醫療器(qi)械有限(xian)公司聯合編輯