科室动态
北京积水潭医院首创脊柱-髋关节平衡分型系统——髋关节重建术个性化解析化征途上的一次飞跃
“唐等人的工作将其建立的预测模型用于髋关节置换术的手术规划，拓展了个性化医疗的前景。我们可能正在见证一场技术革命，这场革命的主旨将利用数据驱动手术规划的优化，从而带来更好的疗效。”
——BJJ杂志主编F. S. Haddad
2024年新年伊始，北京积水潭医院传来喜报。矫形骨科主任周一新教授、唐浩副主任医师课题组文章A patient-specific algorithm for predicting the standing sagittal pelvic tilt one year after total hip arthroplasty发表在著名骨科期刊Bone and Joint Surgery（BJJ）2024年1月刊。
BJJ杂志主编F. S. Haddad教授在2024元旦社评文章A leap towards personalized orthopaedic surgery and the prediction of spinopelvic mechanics in total hip arthroplasty中称赞，该研究是全髋关节置换手术精准和个性化治疗领域的一次飞跃（图1）。
图1 BJJ文章及杂志主编社评文章截图
该研究总结了我院矫形骨科多年开展机器人辅助髋关节置换术（total hip arthroplaty, THA）患者的术前规划-术后随访资料，国际首创一种全髋关节置换术脊柱-骨盆平衡的新分型，用于个性化预测THA术后1年患者脊柱-骨盆站立姿态的变化，同时揭示了脊柱-髋关节站姿平衡的内在规律，对于脊柱-髋关节的力学机制体现了深刻的理解和洞见。
此前，周一新教授、唐浩副主任医师团队根据患者术前脊柱骨盆相关参数建立了患者特异性安全区（Patient Specific Safe Zone, PSSZ）算法，突破了传统理论的局限，建立了新型个性化手术规划方法，降低了患者术后髋关节脱位的风险，获得良好的临床疗效。然而，算法中所应用的患者站立位骨盆倾斜角（standing pelvic tilt ,PT）为患者术前数据，其术后会发生何种变化仍是个未知数。为了更好地预测患者术后骨盆姿态的改变，唐浩副主任医师等根据患者的脊柱-骨盆参数将患者分为3类5个亚型（图2，3），构建了针对每型患者的个性化预测方法，大幅降低了姿态的预测平均误差（A型：从6.6°降至0.1°, C型从8.5°降低至-0.7°）。
图2 全髋关节置换术前脊柱-髋关节平衡分型（共3类5型）
图3 患者分型及PT预测相关参数示意图
通过该分型，课题组率先发现共约高达40%的A型、C型这两类患者（图4）在术后骨盆姿态会发生显著变化，从而打破了业界关于“骨盆姿态在THA术后无显著变化”的传统认知；提出SVA是预测A型患者THA后再平衡的有效指标；提出腰椎前凸-胸椎后凸失配是检出扁平胸椎畸形的关键指标。新分型系统在患者分类和骨盆倾斜变化预测方面都具有出色的可靠性和准确性。使用该算法预测术后骨盆后倾变化的总体平均误差和 MAE 分别为 -0.3°（标准偏差 (SD) 3.6°）和 2.8°（SD 2.4°）。
图4 术前脊柱-髋关节站姿矢状面平衡分型步骤
周一新教授、唐浩副主任医师等将其建立的分型及预测方法用于髋关节置换术的手术规划，将进一步提高课题组之前所提出的PSSZ算法的准确性和有效性。正如F. S. Haddad教授所写，这一系列创新，有望带来人工髋关节置换领域的一场理论和技术革命。
F. S. Haddad教授对该研究的价值进行了深入分析。他认为，该项研究是一项“开创性的结构化努力，以制定一种同时纳入胸椎曲率和整体平衡的分类”，同时，“该研究的另一个重要方面是揭示了全髋关节置换术后脊柱骨盆力学的变化，髋关节置换外科医生必须认识到矢状面和平衡的变化可能会影响假体手术目标的决策。”此外，“该分类可能为长期以来关于脊柱-髋关节手术治疗顺序的争论提供有价值的见解——在这两个区域同时出现显著症状的患者，是首先处理髋关节还是脊柱。”
周一新教授团队是国内最早开始机器人辅助关节置换术的团队。在机器人辅助手术蓬勃发展的今天，周一新教授、唐浩副主任医师团队提出关节置换的“整体重建”理论，推动关节置换术理念的根本革新：从局部重建进入全身优化，从静态设计进入动态规划，从手工经验进入数学解析。正如F. S. Haddad教授所指出的，该研究说明医生需要更仔细的评估全身脊柱平衡，而不仅仅是腰椎-骨盆的局部状态...同时，该工作更体现了个性化医学和使用预测模型进行手术规划的广阔前景。
此项研究标志着中国在人工关节个性化重建领域已经达到国际先进水平，推动我国机器人辅助骨科手术的理论和技术从追赶实现超越。同时，展现了积水潭医院骨科团队对医学本质问题的持续探索和不懈追求，为个性化医疗技术的发展开辟了新的视野，让中国的研究成果造福全世界数千万关节置换患者。
供稿丨矫形骨科
编发丨宣传中心
团队成员
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周一新
职称：主任医师
擅长： 国内施行髋膝关节翻修术最多的术者，诊治了大量复杂翻修术病人，擅长部分或全关节置换术，支持或参与了设计数个部分膝关节置换，…
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姜旭
职称：主任医师
擅长： 股骨头无菌坏死、髋-膝——踝关节骨性关节炎、类风湿性关节炎、复杂的关节初次置换与翻修等疾病
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邵宏翊
职称：主任医师
擅长： 主治股骨头坏死，髋、膝关节炎，关节退变，下肢畸形，骨关节感染。擅长人工关节置换术和翻修术，尤其是感染防治
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李为
职称：主任医师
擅长： 中国医师协会骨科医师分会关节外科专家工作委员会委员，擅长各种疾病（骨关节炎、骨坏死）髋膝踝人工关节置换术，以及复杂翻修术…
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张春雨
职称：主任医师
擅长： 骨与关节疾病的诊断及外科手术治疗。如关节畸形的截骨矫形、股骨头坏死治疗及人工关节置换术等
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徐辉
职称：主任医师
擅长： 成人髋、膝关节疾病及周围畸形，人工关节置换后所致松动、感染等
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李玉军
职称：主任医师
擅长： 骨关节疾病的诊治及人工髋、膝、踝、肘关节置换
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周新华
职称：主任医师
擅长： 股骨头坏死，髋臼发育不良，髋膝踝骨关节炎，人工关节置换，膝内外翻畸形等
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黄德勇
职称：主任医师
擅长： 股骨头坏死，髋臼发育不良等髋关节疾病的诊治，膝关节畸形及骨关节炎的治疗，髋、膝、踝关节的一期人工关节置换与翻修术，成人下…
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蒋毅
职称：主任医师
擅长： 股骨头坏死、膝关节炎的个体化治疗，髋膝关节初次置换及翻修术，微创保关节手术
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郭盛杰
职称：主任医师
擅长： 股骨头坏死、老年膝关节退变的保关节手术和关节置换术，注重个体化治疗、快优康复和长期效果；擅长类风湿、强直性脊柱炎的关节置…
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唐竞
职称：主任医师
擅长： 膝关节骨性关节炎，股骨头坏死，髋关节发育不良，小切口微创人工髋关节置换术，人工膝关节置换术，单髁置换术，人工关节翻修
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顾建明
职称：主任医师
擅长： 股骨头坏死，髋臼发育不良，膝关节骨关节炎，髋膝关节翻修术，罗圈腿，下肢不等长，儿麻后遗症
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褚亚明
职称：主任医师
擅长： 髋、膝关节疾病，股骨头坏死，类风湿疾病，膝内外翻
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张亮
职称：主任医师
擅长： 类风湿关节炎、强直性脊柱炎、银屑病关节炎、幼年特发性关节炎、痛风、皮肌炎、系统性红斑狼疮、系统性血管炎、混合性结缔组织病…
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吕明
职称：副主任医师
擅长： 股骨头坏死微创置换和保髋治疗，髋、膝骨质增生关节置换术，髋臼发育不良截骨术，强直脊柱炎、类似风湿关节炎晚期关节置换，人工…
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吴坚
职称：副主任医师
擅长： 治疗成人下肢疼痛，畸形，功能障碍，尤其是下肢髋关节，膝关节微创快速康复的重建手术，最大程度的恢复关节功能，保留劳动能力，…
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唐杞衡
职称：副主任医师
擅长： 膝、髋关节骨关节炎、股骨头坏死，人工膝、髋关节置换
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张昊华
职称：副主任医师
擅长： 微创小切口保留外旋肌人工髋关节置换，术后第一天下地，七天扔拐；微创单髁手术治疗膝关节骨性关节炎，股骨头缺血坏死微创治疗，…
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及松洁
职称：副主任医师
擅长： 关节置换及翻修，微创保膝保髋治疗，下肢畸形矫正，包括老年退变、关节炎、股骨头坏死、类风湿、强直脊柱炎、骨关节感染、拇外翻…
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张纪
职称：副主任医师
擅长： 人工髋、膝关节置换术，保膝手术（单髁置换、截骨术），股骨头坏死，髋关节发育不良，膝关节骨关节炎等骨关节病的诊断和手术治疗
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杨德金
职称：副主任医师
擅长： 1、股骨头坏死个体化阶梯化保关节治疗；膝关节炎和下肢畸形保关节治疗；2、股骨头坏死，骨关节炎等人工关节置换术及翻修术，尤其…
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王兴山
职称：副主任医师
擅长： 骨关节炎股骨头坏死及其他严重髋膝关节疾病和下肢畸形的手术治疗。擅长微创髋膝关节置换术，直接前方入路DAA微创髋关节置换术，…
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窦勇
职称：副主任医师
擅长： 对老年退行性骨关节疾病、股骨头缺血坏死、类风湿性关节炎、强直性脊柱炎等骨科疾病的诊断和治疗有着丰富的临床经验。对于膝关节…
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尹星华
职称：副主任医师
擅长： 成人下肢畸形矫正，使用泰勒六轴空间外固定架和IIizarov环架结合钢板、髓内钉内固定治疗下肢各类严重复杂畸形，包括膝内翻（O形…
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唐浩
职称：副主任医师
擅长： 、膝关节疾病的个性化精准置换，髋膝保关节治疗，髋膝关节翻修术，下肢畸形等疾病的治疗
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矫形骨科副主任医师
职称：副主任医师
擅长： 矫形骨科疾病
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下肢畸形门诊
职称：副主任医师
擅长： 成人足踝部引起疼痛、畸形、肿胀、僵硬的各类疾病（不含肿瘤和三个月内的骨折）：包括拇外翻、拇僵症、跖痛症、平足、高弓足、马…
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矫形骨科普通号
职称：主治医师
擅长： 矫形骨科疾病
