主管：国家卫生健康委员会 主办：中国医学科学院 主编：邱贵兴 编辑部主任：翁习生 刊期：月刊 电话：010-65281306 Email:guguanjie@126.com 定 价：每期15元 CN：10-1316/R ISSN：2095-9958 邮发代号：82-735
以人工智能（AI）、计算机导航、机器人辅助、扩展现实（XR）、3D打印等为主的数字骨科技术正在深刻改变医疗模式和年轻医师的成长方式，并将继续开创关节外科的新局面。本期“数字骨科”专题汇聚了国内机器人辅助制定个体化髋臼安全区、下肢不同对线理念的疗效比较、国产可视化导航设备的应用效果及AI术前规划联合个体化定制临床应用等方面的最新成果，填补了传统认识上的不足，启发了新的研究方向。然而设备价格、学习曲线、标准化和规范化等方面的问题仍制约着数字骨科技术的推广，需要从推动国产化替代、建立区域培训中心、推动技术下基层等方面作进一步努力。
目的：比较机器人辅助全髋关节置换术（THA）与传统THA的髋臼假体置入准确性与中期疗效。方法：选取2020年2—9月重庆医科大学附属第一医院收治的因髋骨关节炎、股骨头缺血性坏死、发育性髋关节发育不良而行THA的100例患者进行前瞻性研究。入院后采用随机数字表法将其分为rTHA组（50例）和mTHA组（50例），分别行机器人辅助THA和传统THA。记录并比较两组患者手术时间、术后首次下地活动时间及持续时间；依据术后影像学资料评估髋臼杯置入角度是否在安全区内；记录并比较两组患者手术前后疼痛视觉模拟评分（VAS）、Harris髋关节评分（HHS）、西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数（WOMAC）、36项健康调查简表（SF-36）评分及术后关节遗忘评分（FJS）。结果：最终rTHA组纳入48例患者、mTHA组纳入47例患者进行分析。所有患者获得48～53个月的随访，平均（50.4±1.7）个月。rTHA组患者髋臼杯置入角度在Lewinnek安全区、Callanan安全区内的比例均较mTHA组患者高（P均<0.001）。与mTHA组患者相比，rTHA组患者手术时间更长（P<0.001），术后首次下地活动时间更短（P<0.001），术后首次下地活动持续时间更长（P<0.001）。术后3周、6周，rTHA组患者HHS均较mTHA组患者高（P均<0.05）。术后3个月，rTHA组患者FJS较mTHA组患者高（P<0.05）。末次随访时，rTHA组患者疼痛VAS评分较mTHA组患者低（P<0.05），而HHS、FJS均较mTHA组患者高（P均<0.05）。结论：与传统THA相比，机器人辅助THA的髋臼杯置入准确性、可重复性更高，且中期疗效更佳。
目的：比较机器人辅助下功能性对线（FA）与机械轴对线（MA）全膝关节置换术（TKA）的早期临床疗效。方法：前瞻性纳入2021年9月至2022年3月上海交通大学医学院附属第六人民医院收治的拟行TKA治疗的100例膝骨关节炎（KOA）患者。采用随机数字表法进行分组，采用FA的50例患者作为FA-TKA组，采用MA的50例作为MA-TKA组。比较两组患者的术中指标，包括下肢力线、间隙平衡、软组织松解和手术时间；评估术后6个月的临床疗效，包括患者满意度Likert评分、疼痛视觉模拟评分（VAS）、膝关节活动度（ROM）、膝关节损伤和骨关节炎结果评分（KOOS）、2011年美国膝关节协会评分（2011 KSS）和关节遗忘评分（FJS）。结果：100例患者中1例失随访，其余患者均获得6个月以上随访，最终FA-TKA组50例和MA-TKA组49例纳入研究。与MA-TKA组相比，FA-TKA组患者明显减少了软组织松解次数、松解范围，缩短了手术时间（P均<0.05）；术后6个月KOOS-疼痛、KOOS-日常生活、KOOS-生活质量和FJS均有显著提高（P均<0.05），爬楼时的疼痛VAS评分明显降低（P<0.05）。结论：TKA中采用FA可减少软组织松解，缩短手术时间，减轻术后疼痛，患者的早期临床预后良好。
目的：比较国产可视化导航与MAKO手术机器人辅助全髋关节置换术（THA）治疗Crowe Ⅳ型发育性髋关节发育不良（DDH）的临床效果。方法：回顾性选取2022年1月至2023年7月中国人民解放军总医院第四医学中心接受可视化导航或MAKO手术机器人辅助THA的44例（56髋）Crowe Ⅳ型DDH患者作为研究对象，按性别、年龄、体重指数进行倾向性评分1∶1匹配，分为使用可视化导航辅助THA的导航组（23例，28髋）和使用MAKO手术机器人辅助THA的机器人组（21例，28髋）。记录两组患者围手术期相关指标（包括手术时间、术中出血量和股骨转子下截骨的发生情况），观察并比较术后12个月两组患者的假体位置（包括髋臼假体前倾角和外展角），比较术前和术后12个月两组患者髋关节影像学指标[包括髋关节旋转中心高度（V-COR）、旋转中心水平距离（H-COR）、股骨偏心距（FO）、双下肢长度差异（LLD），以及假体在位情况、截骨愈合情况、假体周围骨溶解情况]、髋关节功能[包括Harris髋关节评分（HHS）和牛津大学髋关节评分（OHS）]，记录两组患者并发症的发生情况。结果：患者随访时间为12～16个月，平均（13.36±1.20）个月。导航组患者手术时间短于机器人组，术中出血量少于机器人组，差异均有统计学意义（P均<0.05）。两组患者股骨转子下截骨的发生情况比较，差异无统计学意义（P>0.05）。术后12个月，两组患者前倾角、外展角比较，差异均无统计学意义（P均>0.05）。术后12个月，两组患者V-COR、H-COR、LLD均小于本组术前，FO均大于本组术前，差异均有统计学意义（P均<0.05）。术后12个月，所有患者假体均稳定在位，未发生假体松动、骨溶解和异位骨化。术后12个月，两组患者HHS均高于本组术前，OHS均低于本组术前，差异均有统计学意义（P均<0.05）。术后12个月，导航组患者HHS高于机器人组，差异有统计学意义（P<0.05）。术后12个月，两组患者均未发生假体周围骨折、脱位、无菌性松动、感染及翻修等并发症，无术中可视化导航和手术机器人出现的相关不良事件。结论：与临床常用的MAKO手术机器人相比，国产可视化导航具有成本低、易于推广的优势。其在辅助THA治疗Crowe Ⅳ型DDH时，具有手术时间短、术中出血少，且能够实现较为理想的假体定位、生物力学恢复，临床效果令人满意。
目的：探讨基于人工智能（AI）深度学习算法的CT-MRI多模态影像自动融合分割技术，开发并构建前交叉韧带重建术（ACLR）术前自动规划系统的可行性，以实现ACLR高效准确的术前规划。方法：通过中国人民解放军总医院第四医学中心影像中心得到2023年4月至2024年1月就诊的200例前交叉韧带（ACL）、后交叉韧带（PCL）及半月板正常的膝关节疼痛患者的膝关节CT和MRI影像，由运动医学专业医师对骨皮质、ACL、PCL、半月板等结构进行手工标注，并使用AI深度学习算法对标注图像进行学习，构建CT-MRI多模态影像自动融合分割系统。基于CT-MRI配准融合图像，再次使用AI深度学习技术，强化ACLR股骨、胫骨骨道内外口关键点位的识别，构建ACLR术前自动规划系统。招募12例ACL损伤患者并使用其CT影像，3D打印技术打印其假骨模型并使用ACLR术前自动规划系统对胫骨及股骨骨道位置进行规划，以此为依据在假骨模型上钻取骨道，并对股骨和胫骨骨道长度、关节腔内间距的差异进行统计学分析。结果：CT及MRI多模态影像融合分割后可形成包含骨骼及软组织结构的个体化3D膝关节模型，多模态影像融合精度Dice指数为0.864。ACLR术前自动规划系统进行术前规划的平均时间为（3.0±0.5）min。假骨模拟手术中股骨骨道、胫骨骨道长度及关节腔内间距与术前规划的差异均无统计学意义（P均>0.05）。结论：基于AI深度学习的CT-MRI多模态影像自动融合分割技术的ACLR术前自动规划系统更为智能、快速、精准，可显著提高ACLR术前规划能力，有望降低ACLR术后并发症，提升手术效果。
目的：评估基于人工智能（AI）辅助术前规划的多杯联合垫块技术在复杂初次全髋关节置换术（THA）及翻修术中重建髋臼的短期临床效果。方法：回顾性分析2019年6月至2023年6月于中国人民解放军南部战区总医院接受基于AI辅助术前规划的多杯联合垫块个性化髋臼重建技术治疗的严重髋臼缺损（PaproskyⅡC-ⅢB型）患者18例，共21髋。所有术前规划均采用基于AI的髋关节术前规划系统完成。手术前后采用疼痛视觉模拟评分（VAS）评估疼痛程度，采用Harris髋关节评分（HHS）评估髋关节功能。影像学评估包括假体松动、髋臼假体骨长入情况及双下肢长度差异。观察假体生存情况，同时观察围手术期及术后并发症发生情况。结果：18例患者随访12～58个月，平均随访（29.9±12.8）个月。21髋中，仅1髋（4.76%）因急性假体周围感染接受清创保留假体联合抗生素（DAIR）治疗方案。所有患者术后均未出现假体脱位、假体松动及下肢静脉血栓形成等并发症。末次随访时，疼痛VAS评分由术前的（7.8±1.1）分降低至（2.5±1.2）分（P<0.001）,HHS由术前的（27.1±7.4）分提高至（72.1±9.7）分（P<0.001）。所有患者术后影像学检查均未发现手术失败或髋臼假体移位的征象，16髋（76.2%）多孔涂层髋臼假体出现显著的骨长入。15髋（71.4%）观察到术前髋关节旋转中心（COR）显著升高。术前髋关节COR向上、向外移位分别为49(26,62)mm、21(15,33)mm，而末次随访时分别为15(8,20)mm、28(24,30)mm。末次随访时，双下肢长度差异为（1.5±0.7）cm。结论：对于严重髋臼缺损的THA及翻修术患者，基于AI辅助术前规划的多杯联合垫块个性化髋臼重建技术能够有效增加髋臼假体与宿主骨之间的接触面积，在短期内具有良好的临床效果及较高的假体生存率。
全髋关节置换术（THA）是治疗终末期髋关节疾病的最佳术式。随着机器人辅助手术的快速发展，精准控制THA的假体角度成为可能。近年来，对于手术安全区的规划产生许多争议，个性化假体角度优化一直是学界努力的方向，其中脊柱-骨盆相互作用关系是进行髋关节功能重建的关键因素。本文从传统手术安全区失效的机制、脊柱-骨盆运动的评估方法、正常与病理状态下的脊柱-骨盆参数、建立个性化假体角度的分型和算法、术后骨盆姿态的预测等方面，对THA个性化手术安全区的研究进展作一综述。
目的：探讨镜像3D打印预螺旋塑形接骨板结合定位导板辅助微创经皮接骨板内固定术（MIPPO）治疗成人Robinson ⅡB型锁骨骨折的临床效果。方法：回顾性选取2018年1月至2020年1月无锡市第九人民医院收治的20例锁骨中段骨折患者作为研究对象。观察患者术后骨折愈合情况、围手术期指标、骨折端复位情况、骨折愈合时间、肩关节功能情况以及术后并发症发生情况。结果：20例患者随访时间为7～21个月，平均（13.7±6.7）个月。所有患者均达到骨性愈合，平均骨折愈合时间为（12.4±3.3）周。20例患者平均切口长度为（6.4±0.9）cm，手术时间为（50.4±11.5）min，术中出血量为（12.0±3.7）mL，术中透视次数为（1.3±0.4）次，术后第3天疼痛视觉模拟评分（VAS）为（3.2±1.3）分，术前及术后即刻骨折短缩程度分别为（10.3±1.9）%、（0.4±0.2）%。术后3个月、6个月和末次随访时，肩关节Constant-Murley评分分别为（92.7±1.0）分、（95.7±1.3）分、（96.6±1.3）分。1例患者术后切口出现脂肪液化，1例患者出现皮神经损伤而导致局部皮肤麻木。结论：镜像3D打印预螺旋塑形接骨板结合定位导板辅助MIPPO治疗成人Robinson ⅡB型锁骨骨折，具有创伤小、恢复快、远期疗效好的优势。远端切口位于锁骨上神经安全区，减小损伤风险，切口小且美观，临床效果满意。
目的：探讨3D打印导板辅助下INFIX内固定术治疗骨盆前环骨折的临床效果和安全性。方法：回顾性纳入2020年2月至2023年3月山东第一医科大学附属人民医院（济南市人民医院）收治的70例骨盆前环骨折患者，根据骨盆前环手术方式不同分成徒手组（36例）、导板组（34例）。徒手组患者采用常规INFIX内固定术治疗，导板组患者采用3D打印导板辅助下INFIX内固定术治疗。比较两组患者在不同治疗方法下的术中情况、术后情况、骨折复位质量、功能恢复情况及术后并发症的发生情况。结果：全部患者获得13～18个月随访，平均随访时间（15.2±3.7）个月。与徒手组比较，导板组患者手术时间明显缩短、术中出血量明显减少、术中透视次数明显减少（P均<0.001）；导板组患者住院时间、骨折愈合时间和术后下地时间均明显缩短（P均<0.001）。术后3个月，导板组患者骨折复位质量优良率和功能恢复优良率均高于徒手组（P均<0.05）。术后6个月，导板组患者术后并发症发生率低于徒手组（P<0.05）。结论：3D打印导板辅助下INFIX内固定术治疗骨盆前环骨折，可减少术中出血量和透视次数，缩短手术时间和住院时间，促进骨折愈合和术后恢复，且术后并发症发生率更低，值得临床推广。
目的：分析微波消融治疗四肢长骨转移癌患者的生存率及其预后的影响因素。方法：回顾性选取2011年11月至2022年11月首都医科大学附属北京积水潭医院收治的62例四肢长骨转移癌患者作为研究对象。绘制患者总体生存曲线及单发与多发骨转移患者生存曲线，并计算其术后6个月、1年、5年总生存率。回顾性分析方法收集患者的临床资料，包括性别、年龄、术前是否合并病理性骨折、骨转移数量、手术时间、术中出血量，分析影响微波消融治疗四肢长骨转移癌患者预后的影响因素。同时记录患者术后复发情况及并发症发生情况。结果：患者随访时间中位数（四分位数）为22.1(7.2,59.7)个月。随访结束时，患者死亡25例。其中患者术后6个月总生存率为73.2%,1年总生存率为51.1%,5年总生存率为30.7%。单因素分析结果显示，术前是否合并病理性骨折和骨转移数量是影响微波消融治疗四肢长骨转移癌患者预后的相关因素（P<0.1），纳入Cox比例风险回归模型进行多因素分析，结果显示，骨转移数量>1个是影响微波消融治疗四肢长骨转移癌患者预后的独立危险因素（P<0.05）。结论：骨转移数量是影响微波消融治疗四肢长骨转移癌患者的独立危险因素。微波消融治疗四肢长骨转移癌具有良好的安全性，且在控制骨转移病灶的局部进展方面效果明显。
目的：探讨新型Nrf2激活剂CBR-470-1对DEX诱导的成骨细胞的作用机制。方法：体外培养小鼠MC3T3-E1成骨细胞，分为对照组、DEX组、CBR-470-1组和联合组，实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测Nrf2和Keap1基因表达、蛋白质免疫印迹实验（WB）检测NRF2和KEAP1蛋白水平、半胱天冬酶活性检测细胞凋亡、TUNEL法检测细胞凋亡、CCK-8法检测细胞活性、乳酸脱氢酶（LDH）检测细胞毒性。进一步利用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立Nrf2基因敲除小鼠MC3T3-E1成骨细胞系、通过慢病毒构建Nrf2/PGK1基因敲低小鼠MC3T3-E1成骨细胞，分为对照组、DEX组和联合组，检测Nrf2/ARE基因表达、细胞凋亡、细胞活性及细胞毒性。结果：CBR-470-1组的Keap1和Nrf2 mRNA表达与对照组比较，差异均无统计学意义（P均>0.05）。CBR-470-1组NRF2蛋白水平高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。对照组、CBR-470-1组和联合组Caspase-3/Caspase-9活性均显著低于DEX组；对照组、CBR-470-1组和联合组TUNEL阳性核细胞数均少于DEX组；对照组、CBR-470-1组和联合组的细胞相对活性均显著高于DEX组；对照组、CBR-470-1组和联合组的细胞存活率均显著低于DEX组，差异均有统计学意义（P均<0.05）。敲低/敲除Nrf2的小鼠MC3T3-E1成骨细胞中Nrf2/ARE mRNA表达缺失；敲低/敲除Nrf2的小鼠MC3T3-E1成骨细胞中ARE mRNA相对表达均低于正常细胞。正常细胞与敲低/敲除Nrf2的小鼠MC3T3-E1成骨细胞的DEX组、联合组细胞相对活性均低于对照组；DEX组、联合组中，敲低/敲除Nrf2的小鼠MC3T3-E1成骨细胞的细胞相对活性均低于正常细胞；正常细胞与敲低/敲除Nrf2的小鼠MC3T3-E1成骨细胞的DEX组、联合组细胞存活率均高于对照组；敲低/敲除Nrf2的小鼠MC3T3-E1成骨细胞的细胞存活率均低于正常细胞；正常细胞与敲低/敲除Nrf2的小鼠MC3T3-E1成骨细胞的DEX组、联合组的TUNEL阳性核细胞数均高于对照组；敲低/敲除Nrf2的小鼠MC3T3-E1成骨细胞的TUNEL阳性核细胞数均低于正常细胞，差异均有统计学意义（P均<0.05）。敲低PGK1的小鼠MC3T3-E1成骨细胞中Nrf2/ARE mRNA表达显著高于正常细胞；DEX组敲低PGK1的小鼠MC3T3-E1成骨细胞的细胞相对活性高于正常细胞；联合组敲低PGK1的小鼠MC3T3-E1成骨细胞的细胞相对活性低于正常细胞；DEX组敲低PGK1的小鼠MC3T3-E1成骨细胞的TUNEL阳性核细胞数低于正常细胞；联合组敲低PGK1的小鼠MC3T3-E1成骨细胞的TUNEL阳性核细胞数高于正常细胞，差异均有统计学意义（P均<0.05）。结论：新型Nrf2激活剂CBR-470-1通过激活Nrf2通路，显著抑制DEX诱导的成骨细胞凋亡，具有治疗骨质疏松的潜在应用前景。
骨盆区域解剖结构复杂，骨盆肿瘤的起病通常较为隐匿，患者出现症状时肿瘤往往已侵袭较广，给骨盆肿瘤切除后的骨盆环重建带来了诸多挑战。3D打印定制半骨盆假体结合个性化截骨导板的应用，能够实现假体的精准植入，促进假体与骨界面的有效整合，并帮助患者早期下地活动和恢复功能。目前，全球范围内的多个肌肉骨骼肿瘤中心已自主开发用于骨盆重建的3D打印定制半骨盆假体，旨在改善患者的功能预后并降低术后并发症的发生率。然而，关于3D打印定制半骨盆假体的研究大多为单中心、回顾性研究，随访时间相对较短；此外，现有研究主要是基于个体经验的假体设计总结，缺乏统一的设计标准，导致假体设计理念、患者功能预后和并发症发生率之间存在较大差异。本文通过对相关文献的综合分析与比较，总结了3D打印定制半骨盆假体在骨肿瘤领域的应用优势及其局限性。
近年来，三维（3D）细胞培养技术在骨组织再生、骨代谢和骨肿瘤等领域均有广泛应用。3D细胞支架和3D培养的干细胞为骨组织的修复和替代提供了新策略，患者来源的干细胞可以整合到3D培养系统中，为精准诊疗的开发和测试提供了体外模型。此外，3D培养获得的细胞衍生物在无细胞治疗领域也展现出了显著优越性。然而，该技术也面临着诸多挑战，传统方法难以全面解析复杂3D结构中的细胞状态，且现有技术体系多基于二维（2D）细胞培养模型设计，难以匹配3D培养并保证实验结果的准确性。此外，目前3D培养系统的培养参数难以标准化，独立实验结果的横向比较尚无妥善方法。本文旨在聚焦于3D培养技术的多元化方法、广泛应用及当前面临的关键挑战，对现有研究成果作一综述，以揭示该领域当前的研究状态及未来的发展趋势，并深入阐述了3D细胞培养技术的显著优势及在骨科领域中的应用与挑战。
<正>滑膜软骨瘤病是一种罕见的关节病变，主要因滑膜细胞增殖和软骨病灶形成而引起。该病多单侧发病，常见于关节滑膜，尤其是膝关节滑膜，病灶为单个或多个，散在或成团分布在膝关节周围~([1])。本研究拟报道淮安八十二医院收治的1例膝关节内外弥漫性多发滑膜软骨瘤病患者。本研究经淮安八十二医院医学伦理委员会审批通过（HA82YY202426），患者知情同意。
<正>《中华骨与关节外科杂志》主编先生/女士：我们谨此郑重通知：依据文献计量学的原理和方法，经研究人员对相关文献的检索、统计和分析，以及学科专家评审，贵刊《中华骨与关节外科杂志》入编《中文核心期刊要目总览》2023年版（即第10版）之外科学类的核心期刊。