创伤骨科自主创新

过去20年,随着我国工业、交通运输业的高速发展和老龄化水平不断加剧,骨折发病率持续上升,给个体、家庭、医疗系统以及社会带来沉重负担[1-2]。自主创新是医疗体系升级的关键,也是引领整个医疗领域不断发展的强大动力源,在创伤骨科领域更是如此。在中华医学会骨科学分会"创新、持续创新、继续创新"和中国医师协会骨科医师分会"创新与转化"主题的持续引领下,我国创伤骨科不断提升自主创新水平,在治疗理念、微创技术、内固定物及辅助装置研发等方面取得显著突破,为患者提供了更微创、更精准、更安全、更高效的治疗方案。本期"创伤骨科自主创新"专刊汇集了7篇创新研究文章,从内置物和辅助装置的研发与应用、技术创新与应用以及基于临床应用的基础研究等多方面展示了创伤骨科领域的最新成果,笔者欣然为之述评,抛砖引玉,旨在激发广大骨科同仁的自主创新热情,提升科技创新能力。

基础研究与中国骨科发展

中国骨科从起步到发展、从发展到飞跃、从理论革新到技术进步、从骨科疾病诊疗到追因求源防治,每一步都离不开相关基础研究的突破式成果。笔者根据我国骨科发展史中基础研究促进和推动临床应用革新的代表性成果,总结和梳理基础研究对于推动中国骨科发展的重要作用,剖析中国骨科基础研究的现存问题,旨在探讨中国骨科基础研究努力的方向。愿广大骨科同仁接续奋斗、瞄准科学前沿、深耕基础研究,为中国骨科事业的常青之树灌溉不竭的源头活水!

以新质科研推动中国骨科的原始创新

2023年9月习近平总书记在黑龙江考察调研期间首次提到“新质生产力”一词,强调高质量发展需要新的生产力理论来指导,而以科技创新为核心,以信息化、智能化为特征的新质生产力已经在实践中形成,并展示出对高质量发展的强劲推动力和支撑力。进一步明确中国骨科以新质生产力推动高质量发展的着力点,体现了以高质量考核为新质生产力赋能助力的鲜明导向,照亮了中国骨科新一轮高质量发展的光明前景!

加快发展骨科新质科研势在必行

2023年9月,习近平总书记在黑龙江考察调研期间首次提到"新质生产力",指出"新质生产力是创新起主导作用,摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径,具有高科技、高效能、高质量特征,符合新发展理念的先进生产力质态"。在当前全球科技发展快速开辟新领域和新赛道、新能源和新优势加速重塑的关键时刻,培育、发展和不断完善新质生产力成为推动产业机构优化升级、推动我国经济从高速增长转向高质量发展阶段、提升国家整体竞争力的决定性因素,为我国在全球竞争中的领先地位打下坚实基础。

聚焦新质科研,打造中国骨科学发展新时代

“新质生产力”是习近平总书记以科技自立自强带动经济高质量发展的最新理论成果,展现了新时代生产力的新质态。当今时代,科技创新是经济社会发展的重要引擎,是新质生产力的集中体现和主要标志。中国骨科学“新质科研”是新质生产力的重要基础和内涵,必须要坚持基础研究以临床应用为导向,积极创造新理论新技术和新工艺、培养创新型人才,避免科研“泡沫化”,不断塑造骨科学发展新动能新优势。中国的骨科学研究要牢牢把握新质科研方向、加大创新力度、培育创新人才,焕发中国骨科医师的原始创新意识,集聚力量开展原创性引领性科技攻关,推动中国骨科事业行稳致远。

股骨转子间骨折内固定器材设计理念的发展与实践

手术是治疗老年股骨转子间骨折的首选方法,内固定物的设计是提高手术效果、减少术后并发症的关键。以优化生物力学性能和微创植入为核心,随着材料的不断改进,内固定物的设计理念也在不断演进。数十年间出现了多项里程碑式进展,如偏心固定转向中心固定、滑动加压固定的应用、传统螺钉改为螺旋刀片,单钉改为双钉(组合)等,但内固定相关并发症的发生率仍为5%~10%,难以实现质的突破。越来越多的证据表明,深入分析股骨近端的解剖、生理学特点及力学传导特性,有助于阐释内固定失败的根本原因。基于此,股骨近端仿生髓内钉应运而生,通过完全模拟股骨近端的解剖、力学、生物学特性,调节局部力学环境,为治疗股骨近端骨折提供了新思路,亦有助于带动其他骨折治疗策略的范式变革。

物理通便器在老年骨科患者中临床应用的初步研究

目的介绍一种用于治疗便秘的物理通便器并初步评估其临床疗效。方法前瞻性研究2023年2月至2023年10月在河北医科大学第三医院骨科住院期间发生便秘并接受物理通便器治疗的46例老年患者(>60岁),男性21例(45.7%),女性25例(54.3%),平均年龄71.4±8.7岁。根据患者特征和便秘性质进行亚组分析,以评估物理通便器在不同患者群体中的通便成功率。结果物理通便器的总成功率为91.3%(42/46)。对于便秘发生于术前、术后和习惯性便秘患者,通便成功率分别为100.0%(8/8)、94.4%(17/18)和85.0%(17/20)。相较于非出口梗阻型便秘患者,物理通便器在出口梗阻型便秘患者中成功率更高100.0%(24/24)。结论物理通便器对老年骨折患者住院期间发生的便秘有较好的临床疗效,在不同老年骨折患者群体中具有普适性。

维氏显微压痕技术测量人体枢椎硬度

目的:探讨成人新鲜尸体枢椎的显微压痕骨硬度的分布特征及生理意义。方法:取3具新鲜尸体标本(62岁男性,45岁女性,58岁男性)的枢椎,通过X线和定量CT检查除外影响骨量的疾病,将其分为齿状突椎体区和附件区2个测量部位,每个区域使用高精慢速锯精确切取1片厚约3mm的标本,3块枢椎共计6片。齿状突椎体区选取上侧、下侧、前侧和后侧四个部位的皮质骨区域以及中部松质骨区;附件区选取椎弓根、横突、椎板和侧块皮质骨区域以及中部侧块松质区。每块枢椎选取10个区域,合计30个区域。标本固定于纯平玻片上,应用维氏显微硬度测量仪测量标本表面硬度,每个区域随机选取5个有效硬度值,合计获得150个有效压痕硬度值。记录并分析枢椎的显微硬度分布规律。结果:枢椎整体硬度变化范围为17.70~40.60HV,其中皮质骨硬度范围17.70~40.60HV,平均硬度30.10±4.96HV;松质骨硬度范围20.40~37.40HV,平均硬度29.06±4.42HV;齿状突椎体区皮质骨平均硬度30.25±5.06HV,松质骨平均硬度28.78±4.17HV;附件区皮质骨平均硬度29.95±4.90HV,松质骨平均硬度29.33±4.79HV;同一部位的皮质骨硬度值均高于该部位的松质骨硬度值。附件区硬度值最高为椎弓根皮质(32.92±4.06HV),组间比较差异具有统计学意义(F=3.5832,P=0.014)。齿状突椎体区硬度值最高为后侧皮质(33.23±4.80HV),组间比较差异具体统计学意义(F=3.363,P=0.025)。结论:齿状突椎体区的后侧皮质硬度值与附件区椎弓根皮质硬度值均较高,可能与枢椎后侧皮质区域和椎弓根区域较其他部位承受着更大的应力有关。

党的“二十大”精神照亮中国骨科学前进航程

2022年中国共产党第二十次全国代表大会胜利召开,为中国未来发展擘画蓝图,具有划时代的重大历史和政治意义。党的"二十大"精神为中国骨科学的高质量发展明确了方向、指引了航程。中国骨科学虽然取得了一定的成绩,但仍存在诸多问题,探寻解题之道需要指路明灯。"二十大"报告中提出的"六个必须坚持"为中国骨科学发展照亮了前进航程。在"二十大"精神指引下,让我们骨科人扬帆起航、劈波斩浪,奋力谱写中国骨科学发展新篇章!

以骨科高质量发展助力中国式现代化建设

随着老龄化加剧及城乡居民医疗水平提高,我国骨科医院年诊疗人数已从2018年的1569万人提升到2021年1760万人,同比增长12.2%,我国骨科已进入了高速发展的快车道[1]。在这样大好形势下,党的二十大擘画了以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的宏伟蓝图,将“面向人民生命健康”明确列为科技工作“四个面向”之一,照亮了中国骨科新一轮高质量发展的光明前景!面对中国式现代化与新一代骨科诊疗浪潮同频共振带来的战略机遇与挑战,真诚希望各位骨科同仁,䂽厉奋发、勇毅前行,打好我国骨科高质量发展的“团体赛”,落实习总书记的四个面向,推进中国式现代化骨科的“新征程”。

顺“疼”摸瓜创新理念及其在创伤骨科中的应用

疼痛是一种机体损伤或潜在损伤的防御性反应,也是创伤骨科中最常见的临床表现之一。在创伤骨科的临床诊疗中,疼痛对明确损伤病因和确定诊治方案至关重要。创伤后的急慢性疼痛不仅给患者带来身体上的痛苦,还可诱发多种并发症,若评估管理不当,极易造成漏诊和误治,延长治疗周期,影响生活质量。目前,疼痛对明确创伤骨科疾病诊断和指导治疗的管理尚缺乏规范的标准。张英泽院士团队针对疼痛评估不充分、病因分析不全面、诊断思维不缜密等问题,总结多种创伤骨科患者的疼痛特点,追本溯源,凝练出顺“疼”摸瓜这一创新理念,从而达到快速精确诊断和早期治疗的目的。笔者对顺“疼”摸瓜创新理念的内涵及其在创伤骨科中的应用进行阐述,探讨这一创新理念的应用价值,实现创伤骨科疾病的快速精确诊断,为制订合理诊治方案提供参考。

加强以临床应用价值为导向的基础研究

1945年7月,二战结束前夕,美国科学研究和发展办公室主任范内瓦尔·布什(Vannevar Bush)递交给时任美国总统杜鲁门一份报告——《科学,无尽的前沿》,为战后美国科学技术的发展指明了方向,"确保战后美国的科学技术永远领先世界,不仅仅要领先世界,而且要领先世界几代,才能确保美国能够真正地赢得永久的和平"。虽然已经过去了80年,但该报告中的许多思想对当前科技发展仍然具有很强的指导性,其中极为重要的一项就是将基础研究放在突出的位置。

股骨近端仿生髓内钉远端不同锁定方式固定股骨转子间骨折的生物力学研究

目的通过有限元分析模拟股骨近端仿生髓内钉(PFBN)远端动态锁定和静态锁定固定股骨转子间骨折的生物力学特性。方法采集1例成年男性志愿者髋关节至胫骨上段CT影像数据,应用Mimics 20.0和Geomagic 2013软件建立股骨三维模型,运用NX 12.0软件将股骨三维模型制作EvansⅠ型股骨转子间骨折模型,并参考常用内固定参数,分别建立4种股骨转子间骨折的PFBN固定模型:远端单横钉动态锁定(模型A)、单斜钉动态锁定模型(模型B)、单钉静态锁定模型(模型C)和双钉静态锁定模型(模型D)。采用Abaqus6.14软件加载分析内固定应力及骨折断端位移情况。结果在2100 N载荷下,四种模型的应力峰值均位于主钉,其中主钉应力峰值最小的为模型D(161.9 MPa),较模型A(192.5 MPa)减少15.9%,较模型B(191.9 MPa)减少15.6%,较模型C(163.3 MPa)减少0.9%;固定螺钉应力峰值最大的为模型A(95.3 MPa),最小的为模型B(91.5 MPa),模型C和D的分别为91.5、92.2 MPa;内置物整体位移由大到小依次为模型A(10.14 mm)、模型B(10.10 mm)、模型C(10.09 mm)、模型D(10.05 mm),骨折端位移由大到小同样为模型A(0.125 mm)、模型B(0.121 mm)、模型C(0.110 mm)、模型D(0.098 mm)。结论相较于动态锁定,PFBN远端静态锁定可以增强内固定稳定性,并减少内固定应力集中情况的发生。

胫骨平台Hoffa骨折畸形愈合的生物力学研究

目的探索胫骨平台Hoffa骨折畸形愈合后膝关节内力学传导的变化,确定胫骨平台应力与畸形愈合之间的关系。方法取28具福尔马林防腐处理的膝关节标本,男性与女性各半,年龄为(51.4±9.5)岁。膝关节结构完整,屈伸活动无异常,X线检查排除骨质疏松、结核及可能影响骨质的疾病。膝关节标本分为1个对照组(正常完整胫骨)(n=4)与6个胫骨平台Hoffa骨折畸形愈合模型组,每组男女各半:3个垂直畸形愈合组(即V1组、V2组、V3组,分别为垂直向下移位1、2、3 mm,n=4)和3个分离畸形愈合组(即S3组、S5组、S7组,分别为分离移位3、5、7 mm,n=4)。在膝关节被动屈曲0°、30°、60°、90°、120°下施加600 N垂直载荷,利用压敏片分别测量膝关节内、外侧间室的应力大小。结果在600 N的垂直载荷下,当膝关节呈中立位(即屈曲0°)时,不同畸形愈合模型的胫骨平台内、外侧应力值与对照组差异均无统计学意义(P>0.05)。当膝关节屈曲角度增大到30°时,V3组和S7组的胫骨内侧平台应力均显著大于正常胫骨内侧平台应力,差异均有统计学意义(P<0.05)。膝关节屈曲角度为60°时,V3、S5、S7组内侧平台应力均显著大于对照组,且与对照组的差异较膝关节屈曲30°时增大,差异均有统计学意义(P<0.05)。膝关节屈曲角度为90°时,V2、V3、S5和S7组内侧平台应力显著大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);而V3的胫骨外侧平台应力显著小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。当膝关节屈曲角度进一步增大达到120°时,所有畸形愈合模型组内、外侧平台应力值与正常胫骨差异均有统计学意义(P<0.05),且相较于90°的差异值明显增高,差异均有统计学意义(P<0.05)。在600 N的垂直载荷下,对照组与所有畸形愈合组膝关节未弯曲(即0°)的情况下内、外侧平台的应力差异无统计学意义(P>0.05)。当膝关节屈曲角度的增大到30°时,对照组内、外侧平台的应力差异无统计学意义(P>0.05),但V3组和S7组内、外侧平台应力差异均有统计学意义(P<0.05)。当膝关节屈曲角度达到60°、90°、120°时,所有组内、外侧胫骨平台的应力比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论胫骨平台Hoffa骨折发生畸形愈合后膝关节应力峰值与畸形愈合程度、膝关节屈曲角度相关。轻度畸形愈合与正常膝关节的力学性能差异不大,但较大移位(垂直移位>2 mm,分离移位≥5 mm)会增加膝关节应力峰值,增加膝关节炎的风险。当畸形愈合程度确定时,膝关节屈曲角度增加会增大胫骨内外侧平台应力峰值的差异,增加膝关节炎的发生几率。

原位推进骨瓣技术与不植骨在开放楔形胫骨高位截骨术中对截骨间隙愈合的影响比较

目的比较原位推进骨瓣技术与不植骨在开放楔形胫骨高位截骨术(OW-HTO)中对截骨间隙愈合效果的影响。方法回顾性分析2021年3-12月于河北医科大学第三医院创伤急救中心行OW-HTO的85例内侧间室骨关节炎伴膝内翻患者的临床资料。根据是否植骨将患者分为2组:推进骨瓣组(术中采用原位推进骨瓣技术)42例,女32例,男10例;年龄(63.7±6.6)岁。未植骨组(术中不植骨)43例,女31例,男12例;年龄(63.2±9.4)岁。记录并比较的两组患者指标包括:术后3、6、12、18个月截骨间隙愈合率,术后6、18个月西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数(WOMAC)、疼痛视觉模拟评分(VAS)、膝关节损伤和骨关节炎评分(KOOS),术后即刻、术后18个月胫骨近端内侧角(MPTA)、股胫角,以及术后并发症发生情况。结果两组患者术前一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。术后3、6、12、18个月推进骨瓣组患者的截骨间隙愈合率均显著高于未植骨组,差异均有统计学意义(P<0.05)。术后6个月推进骨瓣组患者的WOMAC[(26.1±5.9)分]、疼痛VAS[(4.1±1.4)分]、KOOS[(47.0±9.7)分]均显著低于未植骨组[(31.3±8.3)、(4.8±1.6)、(56.1±11.9)分],差异均有统计学意义(P<0.05),但术后18个月两组患者的以上指标比较差异均无统计学意义(P>0.05)。术后即刻两组患者的MPTA、股胫角比较差异均无统计学意义(P>0.05)。术后18个月推进骨瓣组MPTA(88.7°±1.1°)优于未植骨组(87.7°±1.5°),差异有统计学意义(P<0.05)。未植骨组总并发症发生率为27.9%(12/43),显著高于推进骨瓣组的2.4%(1/42),差异有统计学意义(P<0.05)。结论在OW-HTO治疗内侧间室骨关节炎伴膝内翻患者中,采用原位推进骨瓣技术填充截骨间隙可加速截骨间隙愈合,减少截骨间隙延迟愈合或不愈合的情况发生。

测量人体骨科相关骨骼形态学参数的临床意义

骨科疾病的发生、发展、治疗与骨骼、关节的解剖学参数关系密切。现有骨骼解剖学研究的样本量普遍偏少,数据多为二维平面数据,未区分年龄、性别、骨质、左右、身高、体重等影响因素,缺乏全身系统性、立体性、精准性研究。本研究以自愿报名的方式在河北医科大学第三医院招募志愿者若干名,随机给与指定骨骼部位的X线/CT影像学检查并收集其病例资料,根据年龄分为三组:青年组、中年组、老年组,将CT图像通过Mimics软件一一转换,进行精确定位测量,分析X线和CT测量数据之间的信度一致性,获取全身骨科相关骨骼形态学参数数据库,并对比同一骨骼不同类型的手术方式、内置物、不良反应的结局是否相同,以此探讨不同年龄、性别、体质量、疾病等状态下的曲度、角度等形态参数的动态变化规律,为骨科手术的开展、内植物的研发与选择提供数据支持。

中国共产党领导中国骨科不断发展壮大--写在中国共产党百年华诞之际

今年是中国共产党成立100周年。在中国共产党的领导下,中国骨科迎来了建科100周年。100年来,中国骨科人在党的领导下,中国骨科也由最初的6人小组,发展成为拥有30多万注册专科医师的临床大科。站在中国共产党百年华诞的这个重要节点上,回忆骨科波澜壮阔的奋斗历程更显意义重大。笔者以时间为轴线,根据骨科发展特点将其分为艰苦创业期(1921-1949年)、初步发展期(1949-1979年)和快速发展期(1979-至今),追溯骨科人的百年奋斗史和创业史,抚今追昔,鉴往知来。

让创新转化成果在中国大地上开花结果

在全面建设社会主义现代化国家新征程中,中国正逐步进入创新型国家的行列。国家对科技创新转化的重视和政策引领激发了中国骨科医生空前的创新和转化的热情及信心。经过骨科前辈数十年的不懈努力,中国骨科作为科技创新的生力军,不断向数字化、个性化、微创化、精准化和智能化方向发展,但也暴露出一些问题。我们要加强骨科新技术、材料、器械自主创新主体地位,贯彻实施"引进来"与中国具体国情相结合的策略,中体西用,努力解决科研成果转化难题,加速国产化替代进程,让创新转化成果在中国大地上开花结果。

重视松质骨在骨折诊疗中的作用

松质骨作为骨的重要组成部分,具有力学支撑与传导、减轻重量、容纳骨髓、促进骨折愈合以及动态形变等功能。松质骨数量的减少和结构的退变会降低骨骼的强度并增加骨折风险。固定骨折时充分利用松质骨愈合较快的优势将有助于降低内固定早期发生松动的风险。本文将简要阐述松质骨强度的影响因素及其在骨折发生、治疗中的作用,为临床诊疗提供参考。

"偷梁换柱"创新理论及其临床应用

"偷梁换柱"属于《三十六计》中第二十五计,本意为撤掉大梁,换上新柱,喻义为使用手段更换事物的关键部分,从而改变事物原有的内部结构或性质,达到一定的目的。随着材料学、工程力学、计算机技术、3D打印技术和外科技术的不断进步,"偷梁换柱"概念在外科尤其是骨科已经成为现实并日益得到广泛应用,例如,同种异体骨移植重建骨缺损,3D打印人工椎体置换术等。本文提出并阐述"偷梁换柱"理论的含义和核心内容,并归纳总结该理论在骨科实践中的应用,旨在更好指导病损骨组织修复和骨结构重建,为个体化、微创化和精准化骨科治疗提供参考。