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基于Citespace对人工智能在骨创伤研究的可视化分析

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中国组织工程研究 2025年第3期29卷 493-502页

作者：宋浩然张玉强谷娜智晓东王伟锦州医科大学附属第一医院骨科辽宁省锦州市121000 锦州医科大学骨外科学研究所辽宁省锦州市121000 锦州医科大学附属第一医院放射科辽宁省锦州市121000

背景:人工智能在医疗领域的发展日益迅速,在骨创伤领域的应用研究不断增多。文章旨在通过文献计量学分析,分析近年来人工智能在骨创伤领域中的研究热点,并预测未来的研究趋势。目的:总结人工智能技术在骨创伤领域的应用发展历程、研究... 详细信息

背景:人工智能在医疗领域的发展日益迅速,在骨创伤领域的应用研究不断增多。文章旨在通过文献计量学分析,分析近年来人工智能在骨创伤领域中的研究热点,并预测未来的研究趋势。目的:总结人工智能技术在骨创伤领域的应用发展历程、研究现状、热点和未来发展趋势,以期为今后的研究提供新的见解。方法:选择Web of Science核心集数据库中,时间跨度设为自建库至2023年8月,检索人工智能、机器学习、深度学习应用于骨创伤相关的文献420篇。通过人工筛选,导出与文章相关的文献共202篇,采用Citespace软件进行国家、机构、被引期刊和引文分析等的合作和关键词的共现等可视化分析。结果与结论:①分析筛选后纳入的202篇文献,总体发文量呈上升趋势,且在未来研究潜力巨大。研究中心性最高和发文量排名第一的国家均为美国。加州大学(美国)是发文量最多的研究机构。②人工智能在骨创伤研究中最常用的前5个关键词是深度学习、人工智能、骨密度、机器学习、诊断,中心性最高的关键词为骨密度,关键词数量最多的为深度学习。③共被引频次前10位的参考文献分别从多个方面介绍了人工智能技术应用于骨创伤领域诊断的可行性研究,其中8篇涉及骨关节损伤与深卷积神经网络,1篇涉及深度学习在CT检查中检测骨质疏松从而预防脆性骨折,1篇通过人工智能识别皮肤纹理变的特征应用于骨的特征性识别的相关性研究。④今后,人工智能的研究热点将主要集中在骨关节创伤和骨质疏松引发的骨折特异性研究上,未来研究趋势主要集中在提升人工智能算法的性能上,使用人工智能新技术对骨损伤进行精准划分和快速高效诊断,尤其是针对复杂和隐匿性骨折的诊断,通过建立有限元分析模型,实现对骨创伤的更加标准化评估。

关键词：人工智能骨创伤骨折机器学习深度学习文献计量学 Web of Science 影像诊断 Citespace 可视化分析

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骨科机器人在临床应用中的分类及优缺点

中国组织工程研究 2025年第15期29卷 3271-3279页

作者：孙成劼张德强大连医科大学附属第一医院辽宁省大连市116000

背景:步入智能时代以来,人们对应用于医疗方面的人工智能技术的研究热情越发高涨。在骨科领域,机器人辅助技术是最具吸引力的人工智能技术之一。经过近40年的发展,机器人辅助技术逐渐成熟,可参与的骨科手术种类逐渐增多,且起到至关重要... 详细信息

背景:步入智能时代以来,人们对应用于医疗方面的人工智能技术的研究热情越发高涨。在骨科领域,机器人辅助技术是最具吸引力的人工智能技术之一。经过近40年的发展,机器人辅助技术逐渐成熟,可参与的骨科手术种类逐渐增多,且起到至关重要的作用。目的:总结到目前为止骨科机器人在临床的应用情况,并分析其优缺点。方法:通过对PubMed数据库和中国知网已收录的相关文献进行检索,英文检索词为“robot-assisted technology,surgical robots,orthopaedic robots,robotic arm,orthopaedic,orthopaedic surgery,joint,spine,trauma,bone tumor”,中文检索词为“机器人辅助技术,手术机器人,骨科机器人,机械臂,骨科,骨科手术,关节,脊柱,创伤,骨肿瘤”。按照入选标准进行筛选共得到82篇相关性高的文献。结果与结论:目前机器人辅助技术在临床中的应用比较成熟,可用于大多数骨科手术中,有着不错的临床表现;骨科机器人主要优点包括缓解临床医生的工作压力、减少术中副损伤、缩短辐射暴露时间等,但同时也可能存在手术操作时间延长和术后并发症增加的情况。未来骨科机器人的发展将沿着高智能、低成本、更快捷等方向发展。

关键词：机器人辅助技术机械臂骨科智能技术传统术式

共同性外斜视中眼外肌分子表达与病理组织形态变化的研究

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国际眼科杂志 2025年第1期25卷 55-58页

作者：周小瑞王志斌底煜中国医科大学附属盛京医院眼科辽宁省沈阳市110004

斜视是指各种原因引起的眼外肌肌力失衡,视轴偏斜的一种眼科常见疾病。共同性外斜视是斜视的主要类型,疾病的形成被认为与遗传、眼调节功能异常、双眼解剖异常等因素有关。患者通常需要接受手术治疗,以使双眼视轴保持平行,促进立体视功... 详细信息

斜视是指各种原因引起的眼外肌肌力失衡,视轴偏斜的一种眼科常见疾病。共同性外斜视是斜视的主要类型,疾病的形成被认为与遗传、眼调节功能异常、双眼解剖异常等因素有关。患者通常需要接受手术治疗,以使双眼视轴保持平行,促进立体视功能的恢复与建立。目前共同性外斜视的发病机制尚未有明确的病因学研究。文章对近年来共同性外斜视眼外肌中异常分子表达和病理学形态变化的研究情况做一总结,从分子及病理层面对共同性外斜视形成的病因进行分析,以期为疾病预防与临床治疗提供理论基础。文章围绕电镜下病理组织学变化,重链蛋白、卫星细胞、钙黏蛋白、生长因子等对眼外肌蛋白表达的影响进行讨论。

关键词：共同性外斜视眼外肌病理肌源性因素蛋白表达视觉功能

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研磨处理可注射牙髓细胞外基质促进牙髓再生

中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4663-4670页

作者：杨毓茜李文俊赵健陈岗大连医科大学附属第一医院口腔科辽宁省大连市116011

背景:可注射细胞外基质材料用于牙髓组织再生时,首先需要经过胃蛋白酶消化,再与其他基质成分如水凝胶结合使用,而这也意味着天然细胞外基质材料所保留的微环境遭到破坏。目的:探讨研磨处理条件下制备的可注射牙髓细胞外基质材料用于牙... 详细信息

背景:可注射细胞外基质材料用于牙髓组织再生时,首先需要经过胃蛋白酶消化,再与其他基质成分如水凝胶结合使用,而这也意味着天然细胞外基质材料所保留的微环境遭到破坏。目的:探讨研磨处理条件下制备的可注射牙髓细胞外基质材料用于牙髓组织再生的效果。方法:(1)将获取的猪牙来源牙髓组织经过脱细胞处理后制备成牙髓脱细胞基质材料,经过液氮冷冻、高速研磨处理后,制备成可注射牙髓细胞外基质材料,比较可注射牙髓细胞外基质材料和天然牙髓细胞外基质在细胞黏附效率和微结构方面的差异,免疫组化分析可注射牙髓细胞外基质中的细胞外基质蛋白质成分;(2)将接种有牙髓干细胞的可注射牙髓细胞外基质材料注入到牙本质基质材料构建的牙髓腔中,植入裸鼠皮下1,3,5周后取材,观察可注射牙髓细胞外基质材料的体内改建速率及其在裸鼠皮下的异位牙髓组织再生能力。结果与结论:(1)与天然牙髓细胞外基质相比,可注射牙髓细胞外基质材料显著提高了细胞黏附率,并保留了与天然牙髓细胞外基质相似的多孔胶原结构;(2)与天然牙髓细胞外基质相比,免疫组化染色显示可注射牙髓细胞外基质材料中层粘连蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和整合素β1的表达没有显著变化,而纤连蛋白的表达显著下降;(3)体内实验显示,可注射牙髓细胞外基质材料具有优异的成血管能力,并促进了牙髓样组织的形成。结果表明,研磨处理的可注射牙髓细胞外基质材料可促进牙髓再生。

关键词：研磨人牙髓干细胞细胞外基质可注射牙髓组织再生支架材料

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毛囊类器官研究:现状、问题与前景

中国组织工程研究 2025年第31期29卷 6733-6742页

作者：王钊龚琳朴永君大连医科大学附属第一医院皮肤科辽宁省大连市116000

背景:毛囊体外重建依赖于毛乳头细胞及角质形成细胞3D共培养时的自组装行为,该过程与毛囊胚胎发育极为相似,因此,毛囊类器官可作为毛囊再生相关基础研究良好的体外模型,目前,通过仿生系统培养的全人源毛囊类器官已能成功移植到动物体内... 详细信息

背景:毛囊体外重建依赖于毛乳头细胞及角质形成细胞3D共培养时的自组装行为,该过程与毛囊胚胎发育极为相似,因此,毛囊类器官可作为毛囊再生相关基础研究良好的体外模型,目前,通过仿生系统培养的全人源毛囊类器官已能成功移植到动物体内。毛囊类器官研究使毛囊再生成为可能,但构建方法亦无统一定论,仍面临诸多挑战。目的:综述目前毛囊类器官的研究进展,总结毛囊类器官培养方法及表征,阐述应用前景,为后续研究提供可靠依据,以期促进其在组织工程及脱发治疗的临床转化。方法:应用计算机在中国知网(CNKI)及PubMed数据库中,以“毛囊再生,毛发再生,类器官”为中文检索词,“hair growth,hair loss,hair regeneration,hair follicle,dermal papilla cell,organoid”为英文检索词进行检索,查阅国内外关于毛囊类器官的相关文献,共纳入文献67篇进行后续分析。结果与结论:①不同来源的毛乳头细胞与角质形成细胞可在体外构建毛囊类器官,以获得鼠源、人-鼠嵌合及人源毛囊类器官,并成功用于啮齿动物移植模型;②多种重编程方法如电刺激、添加重组蛋白、解离细胞基因过表达等可用于促进毛囊类器官毛胚形成及毛钉伸长,同时,多种3D打印技术的应用已实现大小可控毛囊类器官的批量生产,极大提高了生产效率;③在解离细胞共培养体系中加入黑素细胞时,或可破译新生毛囊的色素缺失难题,而加入人脐静脉血管内皮细胞时,细胞聚集体内的新生血管可改善营养供给,减少中心部位坏死;④随着工程化类毛囊技术逐渐趋于成熟,患者自体细胞构建的毛囊类器官或可用于严重脱发的个体化医疗。

关键词：脱发毛囊再生毛乳头细胞毛囊类器官上皮-间充质交互作用 3D培养类器官组织工程工程化类器官

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单细胞转录组测序技术在骨质疏松症研究中的应用与进展

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中国组织工程研究 2025年第13期29卷 2812-2821页

作者：孙成涛孙广江戚晓楠程茗姚啸生辽宁中医药大学辽宁省沈阳市110847 辽宁中医药大学附属第二医院骨伤一科辽宁省沈阳市110034 辽宁中医药大学附属医院骨伤一科辽宁省沈阳市110032 中国医科大学沈阳市第四人民医院辽宁省沈阳市110031

背景:骨质疏松导致的脆性骨折发病率逐年上升,亟需探索其病理生理、潜在生物标志物、治疗靶点及有效药物。骨微环境中存在多种细胞,对骨代谢的维持至关重要。近几年,单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术被开发用于表征单个细胞的转录组,并逐... 详细信息

背景:骨质疏松导致的脆性骨折发病率逐年上升,亟需探索其病理生理、潜在生物标志物、治疗靶点及有效药物。骨微环境中存在多种细胞,对骨代谢的维持至关重要。近几年,单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术被开发用于表征单个细胞的转录组,并逐步应用到骨质疏松症防治的研究。目的:综述单细胞转录组测序技术在骨质疏松症研究中的应用与进展。方法:由第一作者使用计算机检索Web of Science,PubMed和中国知网数据库中2009-2023年出版的文献,英文检索词为:“single-cell RNA sequencing,bone marrow derived stromal cells,osteoblasts,osteocytes,osteoclasts,immune cells,Bone marrow vascular endothelial cells”;中文检索词为:“单细胞转录组测序,骨髓间充质干细胞,成骨细胞,骨细胞,破骨细胞,免疫细胞,骨髓血管内皮细胞”;通过阅读筛选相关文献,最终纳入89篇文献进行综述分析。结果与结论:①单细胞转录组测序技术能够深入了解细胞发育、增殖、分化的轨迹及其调控机制。②影响骨密度的候选基因主要富集在骨髓间充质干细胞亚群,其中Sox9是关键的转录因子。③成骨细胞不同亚群中差异表达Runx2控制骨髓间充质干细胞向成骨细胞方向分化。④破骨细胞分化过程中RAB38与组蛋白修饰和转录调控动态变化有关。⑤单细胞层面研究证实,骨微环境中存在多种细胞间通讯,破骨细胞可能通过CD160-TNFRSF14配体-受体结合进行细胞间通讯;中性粒/单核细胞与成骨细胞间可能通过RESISTIN通路进行交互;浆样树突状细胞与成骨细胞系通过表皮生长因子通路进行交流;均可以为靶点预测和药物研发提供方向。⑥新的骨髓毛细血管内皮细胞亚群,称为S型内皮细胞,完全起源于骨骺次级骨化中心,甚至比H型血管更具有可塑性。⑦文章从细胞角度总结单细胞转录组测序技术在表征不同骨组织细胞的分化命运和分化轨迹、识别新的细胞亚群、鉴定细胞调控因子及明确细胞间通讯的研究进展,为探讨骨质疏松症的病理机制、筛选潜在诊断标志物、预测治疗靶点及探究药物作用机制提供细胞层面的信息。⑧未来单细胞测序技术将向单细胞多组学(基因组、蛋白组学及代谢组学)方向及结合其他诸如空间转录组技术为骨组织细胞变化提供更有价值的信息。

关键词：单细胞转录组测序骨质疏松骨代谢骨髓间充质干细胞骨细胞破骨细胞骨免疫学骨髓血管内皮细胞

富血小板血浆来源的血小板细胞外囊泡分离技术与应用

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中国组织工程研究 2025年第1期29卷 156-163页

作者：李娇李晓丰李剑平辽宁省血液中心辽宁省输血医学研究所辽宁省沈阳市110044 中国医科大学药学院辽宁省沈阳市110122 哈尔滨市血液中心黑龙江省哈尔滨市150056 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省苏州市215000

背景:血小板细胞外囊泡是循环中最丰富的囊泡,富含丰富的生物活性分子、遗传物质及蛋白质等信息分子,参与细胞通讯和物质交换,不仅具有良好的促凝活性,还具有促进组织修复和再生的巨大潜力,在再生医学具有广泛的应用前景。目的:从血小... 详细信息

背景:血小板细胞外囊泡是循环中最丰富的囊泡,富含丰富的生物活性分子、遗传物质及蛋白质等信息分子,参与细胞通讯和物质交换,不仅具有良好的促凝活性,还具有促进组织修复和再生的巨大潜力,在再生医学具有广泛的应用前景。目的:从血小板细胞外囊泡的分泌机制、在再生医学领域的应用及临床转化的限制因素进行阐述,为血小板细胞外囊泡的临床转化提供一些理论支撑。方法:应用计算机检索2005年1月至2023年8月PubMed数据库与血小板细胞外囊泡有关的文章,英文检索词为“platelet-derived,plateletrich plasma,extracellular vesicles,isolated,microvesicles exosomes,applications”,最后纳入符合主题标准的文献62篇进行综述分析。结果与结论:(1)活化的血小板细胞外囊泡可产生血小板微囊泡和血小板外泌体两种类型的囊泡,前者的分泌可能与肌动蛋白细胞骨架的不对称性相关,后者的分泌可能与H^(+)-ATP酶的调节相关。(2)血小板细胞外囊泡是血小板浓缩物和血小板本身的潜在效应物,可能通过促进血管生成、影响细胞行为、促凝与止血以及发挥炎症作用等几方面影响组织再生。(3)血小板细胞外囊泡在组织损伤、肌肉再生、软骨再生、骨关节炎等再生医学领域已有临床前报道,作为伤口愈合的潜在治疗方法已有临床试验数据,但血小板细胞外囊泡的分离方法、样本来源以及激活剂的种类等因素限制了血小板细胞外囊泡在再生医学领域的临床转化。(4)未来血小板细胞外囊泡可能成为再生医学中替代富血小板血浆的无细胞疗法,其临床转化还需要积极寻找鉴别血小板细胞外囊泡和血小板外泌体的特异性标志物,在激活剂刺激血小板细胞外囊泡产生的机制以及血小板细胞外囊泡的最佳收集方式、最佳储存方法、保质期限、临床应用的推荐剂量和最佳临床适应证还需要继续深入研究。

关键词：血小板来源富血小板血浆血小板裂解液细胞外囊泡微泡外泌体分离治疗组织损伤应用

铜锶二元掺杂硅酸钙涂层改性钛合金的促成骨和抗菌效应

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中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4639-4646页

作者：程新奇邵龙辉沈华侨刘宏伟南京医科大学附属常州第二人民医院骨科南京医科大学常州医学中心江苏省常州市213003 大连医科大学研究生院辽宁省大连市116044

背景:钛合金作为骨科植入物时缺乏生物活性,可导致种植体松动和假体周围感染,因此,研究一种兼顾促成骨和抗感染复合功能的钛合金表面改性方法具有重要意义。目的:研究铜、锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金的理化性质,评估其促成骨和... 详细信息

背景:钛合金作为骨科植入物时缺乏生物活性,可导致种植体松动和假体周围感染,因此,研究一种兼顾促成骨和抗感染复合功能的钛合金表面改性方法具有重要意义。目的:研究铜、锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金的理化性质,评估其促成骨和抗菌方面的潜能。方法:采用球磨、造粒方法制备含有氧化铜、氧化锶及硅酸钙的复合粉末,采用大气等离子喷涂技术在钛合金(Ti6Al4V)表面制备铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层,对复合涂层进行表征。将钛合金浸提液、硅酸钙涂层改性钛合金浸提液、铜掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金浸提液、铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金浸提液分别与MC3T3-E1细胞共培养,检测材料的生物安全性与促成骨性能。将金黄色葡萄球菌(或大肠埃希菌)分别与钛合金、硅酸钙涂层改性钛合金、铜掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金、铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金共培养,扫描电镜、平板计数法检测材料的体外抗菌性能。结果与结论:(1)扫描电子显微镜下可见铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层粗糙表面存在大量的纳米结构,该复合涂层成功喷涂在钛合金表面,在体外可缓释Sr^(2+)和Cu^(2+),并且Sr^(2+)的释放浓度大于Cu^(2+);(2)CCK-8和细胞活死染色结果显示,铜掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金具有一定的细胞毒性,硅酸钙涂层与铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金具有良好的生物相容性;碱性磷酸酶与茜素红染色结果显示,相较于钛合金、硅酸钙涂层改性钛合金,铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金表现出更优的促成骨性能;(3)扫描电镜观察、细菌涂布和细菌计数法结果表明,相较于钛合金、硅酸钙涂层改性钛合金,铜掺杂硅酸钙复合涂层与铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金能有效抑制金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的生长,表现出抗菌潜能;(4)结果表明,铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛片具备良好的生物相容性、促成骨性能与抗菌性能。

关键词：钛合金等离子体喷涂复合涂层氧化铜氧化锶硅酸钙成骨金黄色葡萄球菌大肠埃希菌

有限元分析不同内固定方式治疗肱骨近端骨折的力学差异

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中国组织工程研究 2025年第15期29卷 3101-3109页

作者：王磊王清张申申福建医科大学附属闽东医院福建省福安市355000 福建医科大学福建省福州市350108

背景:目前临床中治疗肱骨近端骨折的钢板内固定方式仍无绝对标准,但重建内侧肱骨距并有效抵抗肱骨头内翻移位是实现肱骨近端骨折坚强固定的要点。目的:利用有限元分析技术获得3种内固定方式作用于肱骨近端骨折的力学差异,对比何种内固... 详细信息

背景:目前临床中治疗肱骨近端骨折的钢板内固定方式仍无绝对标准,但重建内侧肱骨距并有效抵抗肱骨头内翻移位是实现肱骨近端骨折坚强固定的要点。目的:利用有限元分析技术获得3种内固定方式作用于肱骨近端骨折的力学差异,对比何种内固定方法可以提供更加稳定的固定支撑。方法:选择一名健康女性志愿者进行左肩关节的CT扫描,通过有限元分析软件构建肱骨近端骨折伴内侧柱支撑缺损模型。根据钢板内固定方式将模型划分为3组:A组仅在外侧应用Philos钢板固定;B组外侧应用Philos钢板联合内侧微型直行锁定加压板固定;C组外侧Philos钢板联合前内侧微型直行锁定加压板固定。在相同的固定支撑和约束条件下,采用ANSYS分析软件评估3组内固定模型的生物力学稳定性。结果与结论:①3组内固定模型的内固定物应力均未超过450 MPa;②不同载荷条件下,A组肱骨和内固定物的应力较高于B、C两组,而C组的肱骨和内固定物的应力均为最小值;③在屈曲载荷条件下,C组的相对位移对比A、B两组数值较小;④所有载荷条件下,B组的骨折端相对位移是最小的;在内收、外展以及轴向压缩的载荷条件下,B组的相对位移大约只有A组的一半;⑤C组与B组之间的相对位移并没有显著的差异,且C组的相对位移也均小于A组;⑥结果发现,相较于仅应用外侧Philos钢板,外侧Philos钢板与内侧微型直行锁定加压板的联合应用,以及外侧Philos钢板与前内侧微型直行锁定加压板的联合应用,均展现出显著的内固定系统稳定性,后两种组合在内固定系统稳定性上并未呈现出明显差异;综合考虑临床实践中的操作难易程度,外侧Philos钢板与前内侧微型直行锁定加压板的联合内固定方式治疗肱骨近端骨折可能更具优势。

关键词：肱骨近端骨折内侧柱重建 Philos钢板双钢板有限元分析