数字骨科技术在股骨颈骨折诊疗中的应用

数字骨科是一门将计算机数字技术融入骨科临床实践的交叉学科,它依赖计算机进行数字处理和图像处理以解决骨科基础和临床中的问题。在过去10年中,数字骨科技术发展迅速,目前数字骨科技术主要涵盖的领域有:(1)骨科机器人技术。(2)计算机辅助骨科导航手术(computer assisted orthopedic surgery,CAOS)。(3)虚拟现实(visual reality,VR)和增强现实(augmented reality,VR)技术。(4)骨科增材制造技术,即3D打印技术(3D printing technology)。(5)骨科有限元分析技术(finite element analysis,FEA)。(6)骨科远程手术(orthopedic remote surgery)。(7)骨科人工智能技术(orthopedic artificial intelligence technology)。数字骨科技术的进步使得创伤骨科的诊断和治疗走向个性化、智能化和微创化,其中骨科机器人技术在国内发展尤其迅速。本期征集国内骨科机器人辅助股骨颈手术的一些研究成果[1-4],探究了骨科机器人在股骨颈骨折手术中的应用,其中娄伟钢等[3]还研究了实时追踪和虚拟成像技术(real-time tracking and virtual reality technology,RTVI)与骨科机器人相结合治疗股骨颈骨折的疗效。这些论文的集中发表,将为同行在股骨颈骨折诊疗中应用数字骨科技术提供借鉴,并为开展临床科研提供指导。

数字骨科技术辅助经皮弯角椎体成形术在老年骨质疏松性胸腰椎压缩骨折中的临床应用研究

目的:分析数字骨科技术辅助经皮弯角椎体成形术在老年骨质疏松性胸腰椎压缩骨折中的临床应用效果。方法:纳入我院于2021年3月—2022年6月收治的单椎体OVCF患者90例作为观察对象,并将其分为A、B、C三组。其中A组(数字技术辅助PCVP)30例,B组(常规双侧PVP)30例,C组(常规单侧PVP)30例,比较三组的手术时间、X线曝光次数、术中出血量、骨水泥注入量、术后住院时间;采用疼痛视觉模拟评分(VAS)评估三组术前、术后24h及术后3个月时的疼痛程度;采取Oswestry功能障碍指数(ODI)评估三组手术前后患者腰胸椎功能状况,统计三组的术后并发症发生情况。结果:A组的手术时间、X线曝光次数、术中出血量、骨水泥注入量、术后住院时间均少于B、C两组,差异有统计学意义(P<0.05);三组术前的疼痛评分、ODI评分比较差异无统计学意义(P>0.05),A组术后24h、3个月的VAS评分及术后6个月的ODI评分均低于B、C组,差异有统计学意义(P<0.05);A组术后并发症总发生率低于B、C两组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:数字骨科技术辅助经皮弯角椎体成形术在老年骨质疏松性胸腰椎压缩骨折中具有较高的临床应用价值,利于恢复患者的腰椎功能,降低疼痛程度与并发症发生率,加快术后康复速度,值得推荐。

数字骨科技术在中医骨伤科教学中的应用

目的探讨数字骨科技术在中医骨伤科临床教学中的应用效果。方法选取60名规培轮转的临床医师,按随机数字表法分为实验组和对照组各30人。对照组予常规教学方式,实验组结合3D打印模型及虚拟仿真技术辅助教学。采用满意度调查问卷及临床考核综合评估教学效果。结果实验组在问卷调查和临床考核方面均优于对照组学生,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论骨伤教学新模式在传统教学基础上结合3D打印及虚拟仿真技术,可增强实习医师对常见骨折畸形特点的理解及对中医骨伤手法整复技术的掌握,提升了学习的主动性和效率,进而有效提高临床实习质量。

数字骨科技术联合传统教学模式在骨科护理教学中的应用效果

目的:分析数字骨科技术联合传统教学模式在骨科护理教学中的应用效果。方法:选取2021年1月—2022年12月包头医学院卫生健康学院的100名护理专业学生作为研究对象,根据随机数字表法分为观察组和对照组,各50名。对照组采用传统教学模式进行教学,观察组采用数字骨科技术联合传统教学模式进行教学。比较两组考试成绩、教学效果、满意度。结果:观察组考试成绩高于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。观察组提高教学吸引力、疾病理解程度、思考启发力、体现“教学做一体化”的职业教育理念、分析病例能力、体验临床真实情景、实现骨科学知识及解剖学知识融合的教学效果优于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。观察组总满意度高于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。结论:数字骨科技术联合传统教学模式在骨科护理教学中的应用效果显著,可提高学生理论成绩、教学效果及满意度。

3D数字骨科技术在髋臼骨折治疗中的应用

目的探讨3D数字骨科技术在髋臼骨折治疗中的应用价值及其疗效。方法回顾分析2009年1月~2013年12月采用3D数字骨科技术进行辅助治疗的50例髋臼骨折患者资料,术前行薄层CT扫描获取骨盆二维数据,导入Mimics软件重建三维模型,计算机辅助分析髋臼骨折情况并进行模拟复位,快速成型技术制出与实体1∶1大小的骨盆模型。根据模型对髋臼骨折做出明确的诊断、分型,指导手术治疗。结果术中所见骨折及移位情况与术前三维重建图像及快速成型模型非常相似,术前模拟缩短了手术时间,减少了术中出血量。所有患者随访6~24个月,骨折复位情况根据Matta影像学评分标准：解剖复位41例,复位满意9例;髋关节功能按照Harris评分标准,优32例,良12例,可6例,优良率88%。结论 CT扫描三维重建、计算机辅助分析和模拟骨折复位,快速成型技术能直观、精确地显示髋臼骨折的立体形态和各解剖结构的空间关系,对髋臼骨折的诊断、分型及治疗具有良好的指导作用。

数字骨科技术辅助MIPPO在治疗胫腓骨近端粉碎性骨折中的作用

目的探讨数字骨科技术辅助微创经皮锁定钢板内固定(MIPPO)在治疗胫腓骨近端粉碎性骨折中的作用。方法32例胫腓骨近端粉碎性骨折的患者,按照入院顺序依次分入数字骨科技术辅助MIPPO组和单纯MIPPO组,每组16例。数字骨科技术辅助MIPPO组采用Minmics软件进行术前模拟复位固定,确定手术方案,单纯MIPPO组根据影像学资料确定手术方案。比较两组之间切口长度、手术时间、出血量、透视次数、住院时间、伤口甲级愈合率、骨折功能复位优良率、Johner-Wruhs优良率及骨折愈合时间。结果数字骨科技术辅助MIPPO组和单纯MIPPO组相比,在切口长度[(12.0±1.21)cm vs(13.1±1.41)cm],伤口甲级愈合率(100%vs 100%),Johner-Wruhs优良率(93.8%vs 87.5%),骨折愈合时间[(3.1±0.2)月vs(3.3±0.7)月]等方面差异无统计学意义;而在出血量[(50.21±3.1)ml vs(78.2±2.7)ml],手术时间[(46.2±2.1)min vs(67.2±2.1)min],透视次数[(6.2±3.41)次vs(10.2±2.1)次],住院时间[(8.2±1.9)d vs(11.2±2.1)d],骨折功能复位优良率(93.8%vs 75.0%)等方面差异有统计学意义(P<0.05)。结论数字骨科技术辅助MIPPO可以根据患者病情制定最佳手术方案,达到缩短手术时间,减少出血量,降低透视次数,提高骨折功能复位率的目标,值得临床推广应用。

数字骨科技术在创伤骨科临床教学中的应用和优势

目的可视化是数字骨科技术的重要特征,通过数字骨科技术将临床解剖与疾病表现进行可视化教学有助于提升教学效果。文章研究探索了数字骨科技术在创伤骨科临床实习教学中的效果。方法将40名初次于创伤骨科实习的同学随机分为对照组和实验组,使用同一批临床典型病例进行实习教学。对照组使用普通影像资料和图谱教学,实验组利用三维重建及3D打印模型结合图谱教学。对比两组同学出科考试成绩和学习满意度调查情况。结果采用数字骨科技术教学的实验组学生满意度更高,出科考核的理论成绩较对照组明显更高,两组成绩分别为(92.3±4.5)分和(86.4±4.8)分,P<0.05。结论采用数字骨科技术在创伤骨科临床教学实践中效果良好,既提高学生学习兴趣,又能帮助学生掌握临床知识难点。

数字骨科技术结合DTR教学法在骨科住院医师规范化培训中的应用

目的探讨数字骨科技术结合DTR教学法在骨科住院医师规范化培训中的应用。方法将2017年1月至2018年1月期间参加骨科住院医师规范培训的医师共56人,随机分为实验组(数字骨科技术结合DTR教学法组)和对照组(数字骨科技术组),通过出科考核成绩及问卷调查等方式评价教学效果。结果实验组规范化培训学生在对教学模式的满意度及出科成绩等方面明显高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论数字骨科技术结合DTR教学法可以带来全新的立体视觉感受和模拟体验,显著提升规范化培训医师对骨科疾病的理解,可以激发规范化培训医师的学习兴趣、提高自学能力、加强沟通表达能力,从而提高教学质量。

三维重建数字骨科技术辅助胸腰椎椎弓根螺钉徒手置钉准确性的应用研究

目的:探讨利用三维重建数字骨科技术辅助胸腰椎椎弓根螺钉徒手置钉的临床应用效果。方法:选取胸腰椎骨折需要进行椎弓根固定的患者共76例,随机将患者分为两组,对照组采取透视定位植入,观察组采用三维重建数字骨科技术结合术中透视定位。记录两组患者的手术治疗各项指标:术中出血量、完成钉道准备时间、置入成功率、置入准确率。结果:观察组置入成功率、置入准确率均明显高于对照组,两组比较,差异具有统计学意义(P<0.05);观察组术中出血量少于对照组,完成钉道准备时间短于对照组,两组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:三维重建数字骨科技术辅助胸腰椎椎弓根螺钉徒手置钉可确定椎弓根螺钉在椎板后方的进钉点,寻找出最佳钉道的位置,钉道准备时间短,手术出血量少,具有较高的安全性。

数字骨科技术辅助个性化手术治疗骨盆髋臼骨折

目的:探讨数字骨科技术辅助个性化手术治疗骨盆髋臼骨折的应用价值。方法:回顾性分析2016年1月-2019年10月手术治疗的52例骨盆髋臼骨折患者。术前行骨盆薄层CT扫描获得原始数据,行三维重建并3D打印出1∶1骨盆模型,在模型上进行术前规划、模拟手术并预塑形钢板,术中根据模型指导手术。术后以Matta标准评估骨折复位情况,改良的Merle D’Aubigne和Postel评分系统评估髋关节功能情况。结果:所有患者均顺利完成手术,手术时间85~255min,术中出血量350~1600ml。随访0.5~2.5年,全部骨性愈合。术后1周骨折复位质量评估:优36例,良12例,可4例,优良率92.3%;术后6个月髋关节功能评估:优23例,良20例,可8例,差1例,优良率82.7%。结论:数字骨科技术辅助手术治疗骨盆髋臼骨折,可以优化手术方案,提高手术安全性和精准性,疗效满意,是实施个性化精准治疗理想的方法。

数字骨科技术在骨科住院医师规范化培训中的应用

结合本科室教学经验,对数字骨科技术在骨科住院医师规范化培训(简称住培)中的应用进行探索。结合具体病例进行个体化数据导入和立体影像学分析,加深住培医师对骨科基础知识的理解;利用相关软件模拟骨折复位及固定的手术设计,帮助住培医师制订个性化手术方案;通过术后反思与总结,使住院医师形成正确的诊疗思路与临床思维。

数字骨科技术在骨科专业住院医师规范化培训AIS教学中的应用

目的:探讨数字骨科技术在骨科专业住院医师规范化培训AIS教学中的应用效果。方法:将学员分为实验组和对照组,分别采用数字骨科技术以及传统模式进行AIS教学。结果:实验组在诊疗能力等方面的评价均高于对照组。结论:数字骨科技术有效提高骨科专业住院医师规范化培训AIS诊疗教学效果。

改良腹直肌外侧入路联合数字骨科技术治疗髋臼骨折

目的 观察改良腹直肌外侧入路联合数字骨科技术治疗髋臼骨折的临床疗效。方法 选取髋臼骨折患者24例,随机分为A、B两组,每组各12例,A组在术前行髋臼骨折数字化三维重建,模拟骨折复位及内固定塑形,再行改良腹直肌外侧入路手术;B组仅行改良腹直肌外侧入路手术,无三维数字化重建及虚拟手术指导。记录两组手术时间、术中出血量及骨折愈合时间,术后6个月评定髋关节运动功能,并进行统计分析。结果 A组手术时间、术中出血量均少于B组(P<0.05);两组骨折愈合时间比较,差异无统计学意义(P>0.05);术后6个月两组髋关节功能评分优良率比较,差异无统计学意义(χ^2=0.252,P>0.05)。结论 改良腹直肌外侧入路术能充分显露并处理累及髋臼前柱和四边体的髋臼骨折,术前数字骨科技术进行虚拟手术指导,有利于缩短手术时间,减少术中出血量,疗效良好。

数字骨科技术在创伤骨科教学中的应用优势与对策

在创伤骨科教学中要求学生对常见的关节脱位及骨折病症的诊疗原则与特点有清晰、明确掌握。这对于刚学习创伤骨科的学生而言,患者不同部位骨折的毗邻与解剖关系最难理解和掌握,特别是创伤骨科涉及解剖范围,器官体系多且复杂,各种解剖结构交叉混合。传统教学方法依托于解剖图谱和教材,解剖图谱三维空间感较差,内容枯燥,文字讲解缺乏直观性,学生容易遗忘。随着数字化医学时代的到来,极大程度丰富了骨科教学内容,且其可视化优势,使得创伤骨科教学中可利用三维重建技术、虚拟现实技术等将骨折部位解剖结构更直观、立体的展现在学生面前,且内容丰富充满创造性,不仅易激发学习兴趣,提高学习自主性与积极性,而且有助于提高学生病例诊断分析能力,培养临床工作思维。文章立足于数字骨科技术优势,分析其在创伤骨科课堂教学中的应用措施,以其更好利用数字骨科技术提高创伤骨科课堂教学质量与效率提供一定理论参考。

应用数字骨科技术获取腰椎双皮质椎弓根螺钉的置入参数

背景:对伴发骨质疏松患者,为提高脊柱固定稳定性进行椎体双皮质椎弓根螺钉固定是可行的方法。但双皮质椎弓根螺钉置入不当除了易误伤脊髓、神经根外,还会损伤椎前大血管和脏器,所以术前测量双皮质椎弓根螺钉置入参数很有必要。目的:应用CT和数字骨科技术,术前虚拟腰椎双皮质椎弓根螺钉置入,测量个体化双皮质腰椎椎弓根螺钉置入参数。方法:将骨质疏松患者L1-4CT扫描数据导入Mimics10.0软件和GE工作站,三维重建并虚拟椎弓根螺钉置入双皮质固定L1,3椎体,定位并测量置钉相关数据。结果与结论:通过Mimics10.0软件重建CT三维腰椎影像并虚拟椎弓根螺钉人字嵴顶点置入,测量椎弓根的最小宽径、虚拟置入双皮质椎弓根螺钉的矢状面角、内倾角(水平面角)、水平置入最大限深,推算出平行上终板置入的最大限深。获取个体化腰椎双皮质椎弓根螺钉置入数据,从而提高螺钉固定的安全度和精确性。

数字骨科技术在跟骨骨折切开复位内固定术中的应用

目的探讨数字骨科技术在跟骨骨折切开复位内固定术中的应用价值。方法随机将38例跟骨骨折患者分为2组,各19例。观察组采取数字骨科技术进行切开复位内固定术,对照组采取传统切开复位内固定术。比较2组切口长度、手术时间、术中出血量、术中X线机透视次数、住院时间、跟骨复位情况及术后10个月踝关节功能Kofoed评分。结果 2组切口长度、术中出血量、住院时间及骨折复位情况比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。观察组手术时间、术中X线机透视次数、术后10个月踝关节功能Kofoed评分均优于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论采用数字骨科技术行切开复位内固定技术治疗跟骨骨折,有助于骨折复位、减少手术时间及术中X线机透视次数,并促进踝关节功能恢复。

数字骨科技术在膝关节单髁置换术中的应用进展

膝关节单髁置换术(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)诞生于20世纪70年代,在半个世纪的发展中不断更新优化,已在全世界范围广泛开展。近几年国内UKA的手术量也呈现出高速增长的态势。以牛津单髁为例,在国内以每年40%~50%的平均复合增长率连续数年快速增长。但UKA也存在着一定的学习曲线,文献中也指出其翻修率仍然较高,对初学者来说存在着一定的失败率[1]。因此,如何提高单髁手术的成功率与假体生存率一直是研究的热点。

3D数字骨科技术在髋臼骨折中的有效性研究

目的研究髋臼骨折患者实施3D数字骨科技术的有效性。方法选择42例于本院手术治疗的髋臼骨折患者,纳入时间为2014年6月—2017年6月,采用随机数字表法将其分为实验组与参照组,每组均21例。其中参照组采用常规手术治疗,实验组行3D数字骨科技术,对比两组患者治疗相关指标、骨折复位效果。结果两组患者手术前髋关节功能及复位情况差异无统计学意义(P>0.05),实验组术后髋关节功能评分高于参照组,与参照组相比,实验组手术时长较短、出血量较少,组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论在髋臼骨折治疗中合理应用3D数字骨科技术效果显著。

数字骨科技术和MIPPO技术结合LCP内固定治疗胫骨远端骨折

目的:探讨应用数字骨科技术和经皮微创接骨板固定(MIPPO)技术结合锁定加压接骨板(LCP)内固定治疗胫骨远端骨折的临床疗效。方法:选取中山火炬开发区医院自2015年3月至2018年3月,回顾应用数字骨科技术和MIPPO技术结合LCP内固定治疗14例胫骨远端骨折为研究对象,分析其治疗效果。结果:参加本研究患者经10~21个月随访发现,患者平均随访时间为(15.5±2.4)个月且全部愈合,患者平均愈合时间为(5.6±1.1)个月。根据Johner-Wruhs评分,优10例,良3例,可1例,优良率92.8%。结论:应用数字骨科技术和MIPPO技术结合LCP内固定治疗胫骨远端骨折,具有术前可模拟、术中创伤小、出血少、固定可靠、术后可以早期功能锻炼等优点,是治疗胫骨远端骨折的理想方法。

三维重建数字骨科技术辅助胸腰椎椎弓根螺钉徒手置钉准确性的应用研究

目的探讨三维重建数字骨科技术辅助胸腰椎椎弓根螺钉徒手置钉准确性的应用研究。方法选取该院2015年10月—2016年10月因脊柱疾病行椎弓根内固定的患者120例,根据手术方法分成两个小组,每组60例,第一小组采用了传统的解剖方法(徒手置钉组),另外一个小组则是利用数字化三维重建技术辅助置入胸椎椎弓根钉(辅助置钉组)。比较两组准确率、成功率及优良率,完成钉道准备时间及置钉出血量,神经血管损伤情况。结果一次性置入成功率、置入准确率相比较,徒手置钉组和辅助置钉组椎弓根螺钉置入精度率分别为84.9%和98.6%,它们能够置入一次性可以成功的概率分别是81.0%和96.0%;置钉优良率分别为85.0%和95.0%,差异无统计学意义(χ~2=0.394、0.646、1.053,P>0.05)。徒手置钉组完成钉道准备时间为(5.77±1.36)min,置钉出血量为(10.09±7.68)m L;辅助置钉组为(3.93±2.29)min,(18.32±8.59)m L,差异有统计学意义(t=9.365、5.628,P<0.05)。在徒手置钉组当中的神经损伤有5例,在血管损伤中有7例;辅助置钉组神经损伤0例,这是比较好的结果,其中血管损伤中有1例,两组神经、血管损伤比较差异有统计学意义(χ~2=7.378、6.341,P<0.05)。结论数字骨科技术的运用,可以让医生在进行手术之前可以更好的去设计一套手术方案,这是值得在临床进行推广和应用的。