在家拍张照就能查脊柱侧弯！AI技术破解青少年脊柱侧弯筛查难题

近日，第10届“科创江苏”创新创业大赛生命科学领域决赛在南京落幕，南京鼓楼医院骨科朱泽章团队凭借《新型双头钉：开创复杂脊柱畸形精准矫治的“中国方案”》和《神“脊”妙算——生成式AI驱动的儿童脊柱侧弯智能筛查系统》两项创新成果，分获大赛创新组一等奖和三等奖。

全球首创双头钉，构建复杂矫形新范式

脊柱畸形是骨科领域的难治性疾病，我国患者超500万人且中重度占比高，严重者可压迫心肺功能，甚至导致截瘫。

脊柱畸形矫正手术中，椎弓根螺钉是实现脊柱固定的核心器械。自上世纪五十年代法国专家发明以来，这款器械虽历经万向钉、长尾钉等改良，却始终未能突破“单头设计”的局限，在面对复杂脊柱畸形时，常陷入安装困难、固定强度不足、矫形可控性差等困境。“长节段固定时，左右两排单头钉穿棒矫正难度大，严重畸形患者术后还面临断棒、螺钉松动等风险。”南京鼓楼医院骨科行政主任朱泽章道出了临床多年的痛点。

基于数百万脊柱畸形患者的诊疗需求，朱泽章团队跳出传统改良思维，实现了全球首创“双头钉”脊柱矫形内固定器械。这款看似简单的“双头设计”，实则是对脊柱固定原理的重构。一枚螺钉配备两个钉头，可同时连接两根矫形棒，打破了传统“多钉一棒”的固定模式，形成“多钉双棒”甚至“多钉四棒”的强化固定体系。“就像装修时的固定逻辑，单根支撑不如双根稳固，双头钉在不增加螺钉数量、不提高治疗费用的前提下，让固定强度实现质的飞跃。”朱泽章解释道。

历经多次迭代优化，双头钉不仅通过生物力学验证，证实其固定强度较传统器械显著提升，更衍生出一套“序贯矫形”技术体系，“过去矫正严重畸形，一根长棒从头穿到尾，容易顾此失彼，术后可能出现‘局部挺直但整体歪斜’的情况。”朱泽章回忆起早年的临床困境，“现在有了双头钉和序贯矫形技术，我们可以先通过短棒矫正局部畸形，再用长棒平衡整体脊柱，矫形可控性大幅提升。”截至目前，该成果已实现产业化，应用于近千例复杂手术，覆盖脊柱畸形、脊柱肿瘤、严重骨折等多个场景，不仅降低了神经并发症风险，更减少了手术出血和操作时间。

AI智能筛查，破解青少年健康防控难题

如果说双头钉聚焦于复杂手术的精准矫治，那么生成式AI驱动的儿童脊柱侧弯智能筛查系统，则瞄准了青少年脊柱健康的“早发现、早干预”痛点。我国每年新增儿童青少年脊柱侧弯病例超30万例，早期干预可使80%的患者避免手术，但传统筛查方式始终面临难以逾越的瓶颈：依赖医生主观判断准确性低，拍摄X光片有辐射且成本高，偏远地区患者就医不便，长期随访需反复奔波。

“很多青少年患者来自云贵、西藏等偏远地区，为了拍一张复查X光片，要千里迢迢赶到医院，不仅耽误学习，还增加了家庭的交通和陪护成本。”朱泽章坦言，临床中看到的这些困境，让团队萌生了用AI技术革新筛查模式的想法。“皮肤科、病理科能通过AI辅助诊断，脊柱侧弯为什么不能？我们希望实现‘肉眼定性’到‘AI定量’的跨越，让家长在家就能完成较为精准的筛查。”

基于这一初衷，团队创新构建了“背部照片→虚拟X光→智能判读→筛查建议”的筛查路径，打造出零辐射、低成本、高效率的智能筛查系统。家长只需用普通移动设备，拍摄孩子包含颈椎至骨盆的背部照片，上传至系统后，AI可快速生成虚拟X光片，自动测算Cobb角、判断弯型及弯曲位置，精准度达到医疗可用标准。“孩子洗澡时、穿内衣时都能拍摄，每月筛查也无任何损伤，彻底解决了传统筛查的辐射顾虑和便捷性问题。”朱泽章介绍。

这款系统的应用场景覆盖校园体检、家庭自测及基层医疗机构，尤其适合医疗资源匮乏的偏远地区。“AI筛查系统推广后，家长随时随地就能完成筛查，不仅能大幅提升早期筛查覆盖率，还能为后续的早诊、早干预和智能康复搭建桥梁。”目前，该系统已完成多中心临床验证，正加快推进产品注册与转化，未来将构建“早筛—早诊—早干预—智能康复”全流程健康管理体系，为青少年脊柱健康防控提供关键技术支撑。

三位一体创新，构建脊柱诊疗全链条解决方案

从全球首创的双头钉到普惠便捷的AI筛查系统，南京鼓楼医院骨科团队的两项创新成果并非孤立存在，而是源于一套以临床需求为导向、“理论—器械—技术”深度融合的“三位一体”创新体系。正如朱泽章所言：“好的医学创新必须从临床中来，到临床中去，既要解决当下的诊疗痛点，更要构建可持续的全链条解决方案。”

这一创新体系的核心逻辑，是从临床实践中发现问题，以理论创新明确方向，用器械创新搭建载体，靠技术创新落地应用。在复杂脊柱畸形矫治领域，团队先通过临床观察提出脊柱冠状面平衡分析理论，精准识别出某类分型术后易出现失衡问题；随后针对性研发双头钉器械，突破传统固定模式的局限；最终创新“序贯矫形”技术，实现局部矫正与整体平衡的统一，形成完整的诊疗闭环。而在青少年脊柱侧弯防控领域，团队针对传统筛查的痛点，运用AI技术构建无创筛查路径，既解决了“早发现”的难题，又为后续干预和随访提供了数字化支撑。

两项技术的协同发力，正重塑脊柱疾病诊疗的全链条。AI筛查系统负责“早发现”，让潜在患者在萌芽阶段被识别；双头钉与序贯矫形技术负责“精准治”，让复杂畸形患者获得安全高效的手术治疗；而AI系统的长期随访功能，又能为术后康复和保守治疗患者提供无创监测，形成“筛查—诊断—治疗—康复”的全周期管理。

现代快报/现代+记者 张宇