当期目录

2026年 第64卷 第2期 刊出日期：2026-02-10

  

智能骨科进展——专家共识

人工智能脊柱退变影像学测量位点与标注专家共识(2025)

中国医师协会骨科医师分会智能骨科学组,中华预防医学会脊柱疾病预防与控制专业委员会脊柱脊髓损伤疾病预防与控制学组

2026, 64(2):  1-10.  doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2025.0219

摘要 ( 38 )   PDF (2633KB) ( 10 )   收藏

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影像学检查是评估脊柱退变程度的主要手段之一,然而由于不同医疗机构成像设备、影像扫描方式存在差异,加之测量数据繁杂、影像学结果描述和分型存在较多争议,限制了疾病诊疗的规范性。将人工智能应用于脊柱退行性疾病影像学分析,可以提高疾病诊断标准的一致性,同时提升医师诊断效率,使医患受益。为了规范脊柱退行性疾病影像学标注与测量,促进人工智能更好地应用于临床,参考国内外最新文献、临床研究数据及相关行业要求,在脊柱退行性疾病影像标注数据采集规范、定义、影像学表现及测量方案等方面,专家达成统一意见并制定本共识,有助于提高数据标注与测量的一致性,进而建立准确性高、通用性好、泛化能力强的人工智能算法模型,为脊柱退行性疾病的规范化诊疗提供坚实的影像学依据。

综述

机器人辅助经椎间孔腰椎椎体间融合术专家共识

机器人辅助经椎间孔腰椎椎体间融合术手术技术专家组

2026, 64(2):  11-21.  doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2025.0665

摘要 ( 30 )   PDF (11013KB) ( 9 )   收藏

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机器人辅助经椎间孔腰椎椎体间融合术(robot-assisted transforaminal lumbar interbody fusion, RA-TLIF)是一项新兴的手术技术,与传统透视引导下徒手TLIF相比,其准确率高,在椎弓根纤细、解剖变异和翻修手术中具有巨大的优势。目前关于RA-TLIF的关键手术技术、并发症和远期随访方面尚存在一定争议,部分医生对手术的适应证和禁忌证等问题尚不明确。为规范RA-TLIF的临床应用,稳步推进该技术的开展,经全国脊柱专家多次讨论,在循证医学的基础上,使用改良Delphi调查法制定本共识,为广大同道提供参考。

基于机器学习的骨科生物材料设计与优化

刘禹,霍娅娅,龚丞,梁婷,李斌

2026, 64(2):  22-33.  doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2024.1274

摘要 ( 41 )   PDF (4466KB) ( 2 )   收藏

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随着人工智能的发展,机器学习在骨科生物材料领域的应用日益增多,具有极大潜力。本文首先介绍机器学习的基本类型、针对不同目标场景的算法选取及其评价指标;其次分析不同骨科生物材料在设计过程中的关键化学和物理参数,及其相应的机器学习训练数据集;随后详细探讨机器学习在金属生物材料、生物陶瓷材料、高分子生物材料以及生物3D打印新材料中的具体应用,通过案例展示机器学习在预测材料性能、优化制造工艺、研究生物相容性等方面的优势。骨科生物材料正在向多学科交叉融合以及智能化方向发展,机器学习作为这一发展趋势中的关键技术,将更加高效地推动材料开发及临床应用。最后,本文分析当前阻碍机器学习进一步应用在临床中的瓶颈问题,并展望机器学习在骨科生物材料优化设计领域的广阔前景。总之,机器学习为骨科生物材料的设计和优化提供新的思路和方法。

基于人工智能和步态分析的骨科疾病辅助诊疗方法

季心宇,余思沂,孙圆圆,姬冰

2026, 64(2):  34-43.  doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2024.0799

摘要 ( 32 )   PDF (3246KB) ( 5 )   收藏

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作为非侵入性方法,步态分析在骨科疾病诊疗中发挥着重要作用。通过观察和分析患者的行走方式,步态分析可以揭示步幅变化、步速减慢和关节角度异常等运动功能问题。这些变化都是脊髓型颈椎病、腰椎管狭窄、骨关节炎等疾病的早期症状。传统的步态分析方法通常需要专业人员人工分析步态测量设备的结果,人工智能技术与步态数据相结合的智能分析方法不仅能够实现步态分析的自动化,还显著提高了分析的客观性、一致性以及准确性。将智能分析方法应用于骨科疾病辅助诊疗有助于骨科疾病的高效准确诊断,并能够通过实时监测患者步态变化,为个性化康复治疗方案的制定提供依据。然而,多模态步态数据融合、人工智能模型可解释性以及步态测量设备的便携易用仍需开展进一步的研究工作,是未来的主要研究方向。本文主要探讨步态智能分析在骨科疾病辅助诊疗中的研究进展以及存在的问题,以期推动步态智能分析技术在更多的临床场景中应用。

抗氧化碳点纳米酶调控神经再生微环境的研究进展

于昊志,史桂东,徐国鹏,姜云鹏,冯世庆,刘新宇,祁磊

2026, 64(2):  44-49.  doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2024.0677

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碳点作为一种新兴的零维光致发光纳米材料,因其制备简便、光学性质易于调控、光化学稳定性高、光电性能优异、毒性低、生物相容性好等优势,在生物医学、传感器、光电器件等方面具有广阔的应用前景。随着研究的不断深入,多种碳点被陆续报道表现出优异的类酶催化活性(碳点纳米酶),并可用于调节病理氧化还原微环境以实现高效疾病治疗。为了阐明碳点纳米酶在神经科学中的独特优势及潜在前景,本文首先介绍了碳点的抗氧化能力及活性来源,然后讨论了碳点的抗菌活性及作用机制,最后总结了抗氧化碳点纳米酶调控神经再生微环境的进展,并在此基础上展望了未来研究中如何更有效地利用碳点纳米酶的调控能力,通过精确干预病理微环境,从而加强神经组织的再生与修复。

基础医学

促骨再生-抗肿瘤双功能钛合金植入体的生物实验研究

邹宇锦,万熠,纪振冰,梁西昌

2026, 64(2):  50-65.  doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2025.0256

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目的 探讨如何在3D打印钛合金植入体表面构建具有时序调控功能的涂层体系,该涂层体系能够依次发挥抗肿瘤和促成骨的双重作用,以用于骨肉瘤术后缺损的治疗与修复。 方法 采用选择性激光熔融技术制备多孔Ti-6Al-4V样品,首先对样品进行流动酸蚀处理(AE组)。随后,将纳米羟基磷灰石(nano-hydroxyapatite, nHA)与琼脂糖溶液混合形成内层水凝胶,并通过机械互锁方式填充到多孔结构中(AN组)。将AN组样品浸泡在CaCl₂溶液中,利用水凝胶的溶胀作用吸附Ca²⁺。最后,将海藻酸钠、明胶和阿霉素(doxorubicin, DOX)的混合溶液(外层水凝胶)通过层层交联法包覆在AN组样品表面(AG组)。采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)、三维共聚焦激光显微镜、接触角测量仪、电化学工作站和ME50型电子万能试验机对各组样品的表面形貌、表面粗糙度、润湿性、耐腐蚀性及力学性能进行表征。通过浸泡法测定内层和外层水凝胶的溶胀率和降解速率,并评估DOX的体外释放动力学。在AE组和AN组表面培养大鼠骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells, BMSCs),检测其黏附、增殖及分化能力;在AE组和AG组表面培养人骨肉瘤细胞(human osteosarcoma, HOS)及大鼠骨髓间充质干细胞,评估其抗肿瘤效果及细胞毒性;在BALB/c小鼠腋下造肿瘤模型,在肿瘤组织底部植入AE和AG两种植入体,评估其体内抗肿瘤效果和生物安全性。 结果 SEM分析结果显示,AE组样品表面呈现均匀分布的微米级凹坑结构;AN组样品中可清晰观察到填充于多孔结构中的琼脂糖和纳米羟基磷灰石,其内部形成了数百微米尺度的大孔网络;AG组样品表面呈现较大的微孔结构,孔内可见由阿霉素药物负载引起的褶皱特征,且内部形成了大量毫米级的孔隙结构。表面粗糙度分析表明,AE组和AN组的表面粗糙度维持在4~5 μm范围内,而AG组的表面粗糙度降低至2.180 μm。接触角测试结果显示,内层水凝胶的负载显著提升了AE组样品的亲水性,而外层水凝胶的负载则使其亲水性略有下降。电化学测试表明,随着双层水凝胶的依次负载,样品的耐腐蚀性能得到提升。溶胀和降解实验表明,内层水凝胶相较于外层水凝胶表现出更低的溶胀比和更缓慢的降解速率。体外药物释放动力学研究显示,DOX的释放呈现初期爆发式释放特征,其可持续释放超过10 d。细胞实验结果表明,与AE组相比,AN组显著促进了大鼠骨髓间充质干细胞的黏附、增殖(P<0.001)和分化(碱性磷酸酶、骨形态发生蛋白2和骨桥蛋白:P< 0.01;骨钙素:P<0.05)能力;与AE组相比,AG组对人骨肉瘤细胞表现出显著的杀伤作用(P<0.000 1),同时对大鼠骨髓间充质干细胞仅表现出轻微的细胞毒性。荷瘤动物实验表明,AG组在保证生物安全性的前提下有良好的抗肿瘤效果。 结论 双层水凝胶以空间有序的方式负载于3D打印多孔Ti-6Al-4V植入体中,并基于时间序列协同发挥抗肿瘤与促成骨的双重功能。

临床医学

基于多模态融合的脊柱图像分割方法

代广鑫,王辉,王连雷,刘新宇,张梦华,黄伟杰

2026, 64(2):  66-77.  doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2024.0803

摘要 ( 36 )   PDF (16163KB) ( 8 )   收藏

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目的 结合脊柱CT和MR多模态医疗图像的互补信息,综合利用骨骼和软组织的详细特征,改善识别的准确性,提高脊柱医疗图像的分割精度,进而提供更全面的脊柱病变评估。 方法 构建一个多模态医疗图像融合网络模型和一个半监督分割网络模型,分别用于脊柱CT和MR图像的融合以及基于融合图像的分割任务。多模态融合网络通过共享编码器保留不同模态的共同特征,基础编码器提取全局特征,细节编码器专注于局部细节。半监督分割网络模型采用双子网络架构,并引入对比差异评审模块和动态竞争伪标签生成模块来纠正和约束网络训练。 结果 多模态融合网络在图像信息保留和特征保持方面表现优异,融合图像的高频信息噪声更少。半监督分割网络在Dice系数和Jaccard系数上均表现优异,改善了脊柱软组织与骨组织之间的清晰度。 结论 多模态医疗图像融合网络和半监督分割网络有效地提升了脊柱图像的融合和分割精度。通过对比差异评审和动态竞争伪标签生成模块的引入,进一步提高分割结果的准确性,为脊柱疾病的评估提供更加清晰和可靠的图像信息。

基于可解释机器学习的后路腰椎椎体间融合术后慢性疼痛风险预测模型构建

王建民,李晓峰,由志涛,董圣杰,赵宇驰,李占菊,邹德鑫,张剑锋,孙涛,杜伟

2026, 64(2):  78-88.  doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2025.1184

摘要 ( 41 )   PDF (11182KB) ( 12 )   收藏

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目的 基于机器学习构建高精度、可解释性好的后路腰椎椎体间融合术后慢性疼痛(chronic post-surgical pain, CPSP)风险预测模型,为临床早期识别高危人群、实现精准预防提供可靠工具。 方法 回顾性分析2019年1月至2023年12月在我院行后路腰椎椎体间融合术患者759例,其中男375例,女384例,33~80(55.28±9.94)岁。按7∶3比例分层随机分为训练集(n=531)和测试集(n=228)。收集所有患者术前、术中、术后共40项特征数据。行数据预处理和LASSO回归特征筛选后,构建7种机器学习模型,以受试者工作特征曲线下面积(area under the curve, AUC)、F1分数等作为核心指标筛选模型,使用沙普利加法解释(Shapley additive explanations, SHAP)工具对其进行可解释性分析。 结果 最终筛选出CPSP核心预测特征10项,其中疼痛灾难化量表(pain catastrophizing scale, PCS)、术前手术部位疼痛、并发症为三大核心驱动因素(累计贡献48.21%)。朴素贝叶斯(AUC=0.914)、逻辑回归(AUC=0.913)模型表现出较好的模型效果,朴素贝叶斯特异度达0.958,逻辑回归综合性能更均衡(F1分数=0.685)。SHAP分析明确了各特征对于预测结果的影响作用方向及强度,揭示PCS评分超过30分时,CPSP风险显著升高的阈值效应。 结论 利用解释性强的可解释机器学习算法所构建的后路腰椎椎体间融合术后CPSP风险预测模型,具有良好的判别效能和临床可解释性,且核心预测因子有助于指导临床个性化防控策略的开展,推动脊柱外科从“经验医学”向“数据驱动精准预防”转变。

Cobb角负重位三维自动成像与X线平片的对比分析

李鑫源,张心之,狄德润,原所茂,刘新宇,王连雷

2026, 64(2):  89-95.  doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2025.1199

摘要 ( 31 )   PDF (4617KB) ( 4 )   收藏

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目的 评估新型负重位三维自动成像(weight-bearing 3D imaging, WR-3D)技术在应用于青少年特发性脊柱侧凸Cobb角测量中,与传统站立位X线平片的一致性。 方法 选取2025年7月至10月就诊于山东大学齐鲁医院骨科青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis, AIS)患者52例,均同期接受站立位全脊柱X线及WR-3D扫描。采用Pearson相关分析评估两种方法得出结果的线性关联,并采用Bland-Altman分析计算平均偏差及95%CI,利用组内相关系数ICC评估信度。采用配对t检验评估系统性偏差,并计算Cohens d值以评估效应量。 结果 WR-3D与传统X线测量值呈显著正相关(r=0.977,P<0.001)。Bland-Altman分析显示,平均偏差为-1.37°(95%CI:-7.32°~4.58°),绝大部分数据点(51/52)位于一致性界限内。组内相关系数(ICC=0.973,95% CI:0.954~0.985)显示极佳的一致性。配对t检验提示差异有统计学意义(P=0.002),但效应量显示为中等程度(Cohens d=0.450)。 结论 WR-3D系统与传统X线平片在测量Cobb角时具有高度一致性,细微差别在临床实际中影响不显著,且因其三维、负重位及低辐射的特点而具有广阔临床应用前景。

改良活检优化宏基因组二代测序腰椎间盘感染早期诊断策略

齐硕,刘可宇,徐展望,谭国庆,张强

2026, 64(2):  96-103.  doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2025.1242

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目的 探讨C臂引导下改良经皮椎间孔穿刺活检联合宏基因组二代测序(metagenomics next-generation sequencing, mNGS)技术在腰椎间盘感染早期诊断中的应用价值。 方法 回顾性分析山东大学附属公共卫生临床中心骨外二科(骨感染)2020年10月至2023年11月疑似腰椎间盘感染患者179例的临床资料。所有患者均在C臂引导下进行穿刺,其中采用传统经皮椎体后凸成形术穿刺系统90例(传统组),采用改良经皮椎间孔穿刺活检系统89例(改良组)。所有患者均行需氧菌、厌氧菌、抗酸菌、真菌培养,常规药敏试验,mNGS及组织病理学检查。比较两组的穿刺组织敏感度、手术时间、透视次数及即时并发症发生率。 结果 两组在性别、年龄、体质量指数、合并高血压及糖尿病比例,以及术前C反应蛋白和血沉等基线临床特征方面差异均无统计学意义(P>0.05),具有良好可比性;但手术节段分布存在显著差异(P=0.027)。在主要效性指标上,两组阳性穿刺组织敏感度差异均无统计学意义(P>0.05),提示改良活检术在病原检出效能方面与传统术式相当。安全性分析显示,两组并发症发生率和手术时间差异均无统计学意义(P>0.05);在操作特征方面,改良组透视次数［(8.04±0.94)次］略高于传统组［(7.53±0.75)次］(P<0.001)。提示改良活检术在早期病原学诊断效能方面可达到与传统术式相当的水平。 结论 改良经皮椎间孔穿刺活检联合mNGS技术是一种微创、高安全性和高获取率的诊断早期椎间盘感染的方法,为临床提供了一种稳健、可靠的诊断优化路径,具有显著的临床应用价值。其有效性通过大样本量和长期随访的研究进一步验证。

大型语言模型在骨科手术术前管理中的决策性能及辅助价值

魏书生,吴海波,李松林,温镇璘,杨昌骜,卢群山,刘培来

2026, 64(2):  104-110.  doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2025.1327

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目的 探讨大型语言模型(如DeepSeek、ChatGPT等)的不同生成模式在术前管理领域的应用效果及对低年资医生的辅助决策价值。 方法 随机选取2025年1月至2025年8月山东大学齐鲁医院医院骨科住院患者100例病历,排除预计施行一级、二级、三级手术及非关节置换手术患者,最终纳入患者87例。在PubMed和UpToDate数据库检索围术期管理相关指南,将检索到的指南经文本处理和向量化后,构建围术期管理知识库,为后续模型调用与问答提供外部知识支持。患者病历匿名化处理后上传到DeepSeek模型不同版本［DeepSeek Chat版本(V3版本)、DeepSeek Chat+知识库版本、DeepSeek 深度思考版本(R1版本)及DeepSeek R1+知识库版本］中,以相同的“指令-上下文-输入-输出(Instruction-Context-Input-Output, ICIO)”提示词框架提问,对模型输出的结果进行客观与主观评估。 结果 DeepSeek R1模型在术前改良心脏风险指数(revised cardiac risk index, RCRI)评分与风险分级任务中的正确率分别为75.86%和78.16%,显著优于Chat系列模型。4个版本模型在美国麻醉医师协会身体状况分级系统(American society of anesthesiologists,ASA)评分与手术可行性判断中的正确率均处于中等水平,其中R1版本表现略优。知识库的引入仅在Chat版本中对RCRI评分准确率有轻微提升(+4.6%),但在R1版本中反而降低性能。主观评估结果显示,低年资医生普遍认为R1系列模型回答更具临床参考价值,其平均评分(4.19±0.72)显著高于Chat系列(Chat版本为3.06±0.06,Chat+知识库版本为2.97±0.03),提示R1模型在术前决策支持中具有更强的实用性与可接受性(P<0.05)。 结论 DeepSeek R1模型在骨科术前麻醉风险评估与临床辅助决策中展现出良好的应用潜力,但知识库构建及任务适配仍需进一步优化,以提升模型在真实临床场景下的可靠性与可推广性。

布比卡因脂质体在全膝关节置换术后的镇痛疗效

宋轲,牟宗友,翟申浩,牛闯,郭亚琪,张腾腾,任雪冰,刘培来

2026, 64(2):  111-117.  doi:10.6040/j.issn.1671-7554.0.2025.1106

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目的 旨在比较布比卡因脂质体与传统“鸡尾酒”关节周围注射在全膝关节置换术患者中的镇痛效果。 方法 选取2024年4月至2024年9月在我院行单侧全膝关节置换术的患者60例,其中男28例,女32例,53~83岁,平均68.15岁。患者随机分为布比卡因脂质体注射组(n=32)和传统“鸡尾酒”注射组(n=28)。采用视觉模拟评分法(visual analogue scale, VAS)观察术后24、48、72 h患者活动和静息状态下的疼痛强度,次要观察指标包括术后72 h关节活动度(range of motion, ROM)、出院时的西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数(Western Ontarioand McMaster Universities Osteoarthritis Index, WOMAC)评分、患者首次使用自控镇痛的时间、抬腿时间、下床时间、术后恶心发生率、术后出血情况及曲马多服用频率。 结果 布比卡因脂质体注射组患者在术后24(P=0.04)、48(P=0.02)、72 h(P=0.02)活动状态下的疼痛评分显著低于传统“鸡尾酒”注射组。两组在静息状态下疼痛评分、ROM、WOMAC评分、自控镇痛时间、抬腿时间、下床活动时间、术后恶心发生率、术后出血情况及曲马多服用频率方面差异无统计学意义(P>0.05)。 结论 布比卡因脂质体在TKA术后活动状态下的镇痛效果优于传统“鸡尾酒”,但对静息痛及其他次要观察指标无显著影响,提示其在TKA多模式镇痛策略中具有应用潜力。