常见的骨科疾病包括骨折、关节损伤、骨肿瘤等。随着我国老龄人群的扩大及骨质疏松人数的增加，骨折的威胁也随之增大。X射线成像、CT（计算机断层扫描）和MRI（磁共振成像）是骨科三大影像诊断方法。X射线成像能揭示理学检查难辨的骨折损伤，确定骨折类型与移位，如隐匿性或深层骨折。在检查时需拍正侧位并涵盖邻近关节，特殊需求时增拍特定位置或对侧对比片。CT技术所得图像更精细，在复杂或深层损伤，如髋、骨盆、脊柱骨折中，CT与三维成像技术结合，可以展现精细结构。MRI以非电离辐射实现安全检查，擅长软组织评估。MRI对比度高，对脊柱骨折伴脊损伤、膝关节半月板韧带伤及软骨损伤具有独特的诊断价值。此外，为评估儿童生长发育情况，骨龄检测是一项重要的检查手段，通常使用X射线成像技术进行评估。

　　目前，骨科人工智能（AI）医学影像软件主要集中于骨折的诊断及儿童骨龄评价方面的应用，在此领域我国企业的相关研发取得积极进展，多款产品获批上市。

　　多款辅助诊断软件获批上市

　　近年来，我国企业积极投入AI医学影像软件在骨科领域应用的研究，推动多款产品获批上市，其中较多产品集中在辅助骨折诊治领域。

　　骨折诊治领域

　　AI医学影像软件可在多类骨折的识别和诊断中发挥作用，提高对骨折识别的效率和准确率；同时，还可对骨折部位进行三维重建，以辅助医生诊治和手术规划。

　　肋骨骨折是常见的钝性胸部外伤之一，胸部遭受严重创伤的患者约40%会发生肋骨骨折。一般肋骨骨折包括完全性骨折和不完全性骨折。对不同类型的骨折作出准确诊断，快速确定骨折部位、骨折数量对后期治疗至关重要。有研究证实，AI医学影像软件可实现对肋骨骨折95%的识别率，并将肋骨骨折检测的假阳性率降至5%，显著改善了识别效果。

　　此外，舟骨、桡骨和尺骨的骨折也较易发生。舟骨是腕骨中最易受伤的部位，其骨折常因手腕过度背伸引起，尤其易发生在跌倒时手背着地的情况下。这类伤害可能会影响到舟骨近端的血液供应，从而影响愈合过程。桡骨和尺骨骨折多源自前臂受到直接冲击，这类骨折还可能伴随脱位发生。2024年，Jacob F.Oeding等人对AI医学影像软件辅助手部舟骨和尺骨骨折诊断性能进行系统性回顾研究，发现AI医学影像软件在辅助诊断舟骨骨折方面的准确率达到72.0%~90.3%；在辅助诊断尺骨骨折方面的准确率达到89.0%~98.0%。

　　除了对骨折部位的识别和标注外，AI医学影像软件还能够实现骨折部位的三维重建。人体肋骨解剖特点复杂，其走行特殊且环绕呈圆桶形，肋弓弯曲大，和前后多个脏器相互重叠。当肋骨出现骨折时，三维重建成像在清晰度和定位性上具有明显优势。针对急诊胸部外伤，螺旋CT扫描及三维重建成像，能在短时间内一次扫描完成，支持准确诊断，避免其他胸部摄影检查中因体位变换而造成二次伤害。

表1 我国已上市骨折诊断AI医学影像软件（第三类医疗器械）情况

　　截至2024年6月，我国共有7款骨折诊断AI医学影像软件作为第三类医疗器械获批上市（详见表1）。2020年11月，联影智能的骨折CT影像辅助检测软件获批上市，适用范围为读取胸部CT平扫图像以用于辅助医生对成人外伤患者进行肋骨骨折检测。此后，深睿医疗、医准智能等公司的肋骨骨折CT图像辅助检测软件产品陆续获批上市。此外，汇医慧影的骨折X射线图像辅助检测软件可以对四肢骨折病灶实现秒级定位；上海西门子的胸椎CT图像辅助评估软件可以判断骨折、椎间盘退变、脊柱侧弯等疾病。

　　骨龄检测领域

　　骨的发育贯穿人的生长发育期，在发育过程中，所有个体的骨组织都由软骨逐渐骨化成骨。在骨龄评价方法的研究过程中，人体的肩肘、手腕、髋、膝、足踝关节都曾作为X射线摄片部位。由于手腕部包括多种类型的骨化中心（骨发育过程中首先骨化的部位），能反映出全身骨发育状况，而且易于摄片，节省人力物力，辐射剂量小，所以手腕部骨龄检测得到了最广泛的应用。

表2 我国已上市骨龄检测AI医学影像软件（第三类医疗器械）情况

　　AI医学影像软件辅助骨龄评价系统可通过深度学习算法自动评价骨龄并得到骨龄分级，显著减少阅片时间和观察者间主观因素影响。截至2024年6月，我国共有3款儿童手部X射线影像骨龄辅助评估软件作为第三类医疗器械获批上市（详见表2）。

　　两大发展趋势值得关注

　　AI医学影像软件通过对骨科影像的细致分析与建模，在术前模拟可能的方案，可帮助提高骨科手术成功率。除骨折领域外，AI医学影像软件对骨肿瘤、腰椎间盘突出等疾病也有很好的辅助诊断能力。

　　辅助骨科手术规划

　　AI医学影像软件通过CT、MRI等影像完成三维图像建模，之后通过集合患者人群大数据和医生专业经验算法，在术前模拟所有方案的排列组合，并选出最适合特定患者的个体化定制方案。通过AI的辅助，骨科医生在术前获得最佳手术方案，并且能够在计算机前模拟手术的全流程操作，有助于提高手术的成功率，可应用于关节置换术、脊柱手术等领域。其中，脊柱骨折有着高致残率，严重影响患者生活质量，准确评估脊柱骨折情况在治疗中至关重要，同时需要考虑手术方式、手术时间、损伤部位邻近解剖结构及预后情况等因素，存在高风险性和复杂性，对医生的水平要求极高。有了AI医学影像软件的辅助，可有效提高手术质量。

　　辅助更多骨科疾病诊断

　　目前，多家企业在关节、脊柱损伤诊断领域进行布局，如医准智能的膝关节MR影像处理软件，可识别膝关节多种损伤，提供损伤情况评估、定位及类型提示，辅助医生对损伤进行高效鉴别诊断。

　　在骨肿瘤检测方面，AI医学影像软件可以发挥更大作用。原发性骨肿瘤发病率较低，但骨转移是多种实体瘤远处复发的常见临床表现，尤其在肺癌、乳腺癌和前列腺癌中频发。骨是继肺和肝后的第三大常见转移器官，在血液瘤中，多发性骨髓瘤患者可出现骨骼的广泛受累；淋巴瘤患者也可能出现原发或继发骨病灶。目前，人工进行骨肿瘤诊断存在技术门槛高、骨肿瘤鉴别困难、诊断标准化程度低等问题，而AI可以通过分类模型实现对骨肿瘤良恶性的鉴别。Chianca等人构建的二分类（良性和恶性）模型在内部测试中获得了94%的准确率，在外部测试中的准确率为86%。在产品研发层面，如联影智能的uAI？Discover-BoneMets，预期可以通过CT图像秒级检出及分类原发骨肿瘤、溶骨性骨转移、成骨性骨转移、混合型骨转移与其他骨异常病灶。

　　脊柱退行性疾病是影响中老年人生活质量的常见疾病，腰椎间盘突出是脊柱退行性疾病的一种。已有研究证实，AI医学影像软件可以提高相关图像的分割精度和分类准确率。复星杏脉开展了腰椎疾病AI辅助分析系统的开发，可以快速协助医生精准分析腰椎及椎间盘疾病。

　　此外，在骨关节退行性疾病领域，2022年的一项回顾性研究表明，AI医学影像软件对膝骨关节炎患者严重程度的判断准确率高达97.8%。

　　AI医学影像软件在辅助更多骨科疾病诊断方面有着广阔的应用空间。

　　（弗若斯特沙利文供稿）

(责任编辑：赵晓菲)