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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

改良数字化导板对第二磨牙游离缺失辅助种植的精确度

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中国组织工程研究 2025年第4期29卷 738-744页

作者：张宇航曾宇宁曾尽娣卢依旋叶慧吉建新广州医科大学附属第一医院口腔科广东省广州市510120 广州信德君乐口腔门诊部有限公司广东省广州市510620

背景:静态数字化导板辅助种植可提高种植精度,但对于开口度小和种植位点牙合间距离小的患者后牙区使用较为受限,为此需要对数字化导板进行改良。目的:研究改良数字化导板对第二磨牙游离缺失辅助种植的精确度。方法:选择2020年7月至2023... 详细信息

背景:静态数字化导板辅助种植可提高种植精度,但对于开口度小和种植位点牙合间距离小的患者后牙区使用较为受限,为此需要对数字化导板进行改良。目的:研究改良数字化导板对第二磨牙游离缺失辅助种植的精确度。方法:选择2020年7月至2023年7月就诊于广州医科大学附属第一医院的第二磨牙游离缺失患者40例,采用掷硬币法随机分为试验组(n=22)与对照组(n=18),分别接受改良数字化导板辅助种植手术与常规自由手种植手术。对患者术前及术后锥形束CT进行重叠分析,比较组间的颈部偏差、尖端偏差、深度偏差、角度偏差值。术后1周,通过目测类比评分评估患者对手术过程的满意度。结果与结论:①试验组植入25颗种植体(上颌12颗,下颌13颗),对照组植入23颗种植体(上颌8颗,下颌15颗),试验组患者颈部偏差、尖端偏差、深度偏差、角度偏差值均小于对照组(P0.05);②两组患者对手术过程的满意度比较差异无显著性意义(P>0.05);③结果表明,改良数字化导板对第二磨牙游离缺失辅助种植可提高手术精度,适用于开口度小和种植位点牙合间距离小的患者后牙区。

关键词：种植精度改良种植导板第二磨牙缺失牙合间距离牙种植

生物反馈助力电刺激对慢性非特异性腰痛患者下肢步行功能的改善

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中国组织工程研究 2025年第3期29卷 547-553页

作者：郑翔张明兴黄雅单莎瑞广东药科大学附属第一医院广东省广州市510080

背景:国内外关于慢性非特异性腰痛生物反馈疗法和三维步态功能分析的相关研究已开展很多,但是对二者结合的研究少有报道。目的:利用三维步态分析采集步态参数数据,研究生物反馈助力电刺激对慢性非特异性腰痛患者步行能力的改变效果。方... 详细信息

背景:国内外关于慢性非特异性腰痛生物反馈疗法和三维步态功能分析的相关研究已开展很多,但是对二者结合的研究少有报道。目的:利用三维步态分析采集步态参数数据,研究生物反馈助力电刺激对慢性非特异性腰痛患者步行能力的改变效果。方法:选择2021年6月至2022年9月在广东药科大学附属第一医院收治的60例慢性非特异性腰痛患者,男34例,女26例,年龄32-58岁。采用随机数字表法将60例患者分为对照组(n=30)与试验组(n=30),两组患者均接受腰部动态干扰电的常规治疗(20 min/次,1次/d,每周5次,持续治疗20次),对照组患者在常规治疗的基础上进行仰卧搭桥和俯卧搭桥的悬吊核心肌群训练(每周5次,持续治疗20次),试验组在对照组治疗的基础上进行生物反馈助力电刺激治疗(20 min/次,1次/d,每周5次,持续治疗20次)。比较分析两组患者治疗前后的腰痛评分、肌电信号平均值和步态参数。结果与结论:①两组患者治疗结束后的数字类比表评分、日本骨科协会(JOA)评分、Oswestry功能障碍指数均较治疗前明显改善(P<0.05),试验组治疗结束后的数字类比表评分、JOA评分、Oswestry功能障碍指数均优于对照组(P<0.05);②两组患者治疗结束后的腹直肌、臀大肌、竖脊肌表面肌电平均值均高于治疗前(P<0.05),试验组治疗结束后的腹直肌、臀大肌、竖脊肌表面肌电平均值均高于对照组(P<0.05);③两组患者治疗结束后的步宽、步速、步频、健患侧步长比值、健患侧支撑相比值、患健侧摆动相比值、健患侧髋关节及膝关节矢状面活动度和健患侧足偏角均优于治疗前(P<0.05),试验组治疗结束后的上述指标均优于对照组(P<0.05);④结果表明,生物反馈助力电刺激能明显缓解慢性非特异性腰痛,改善了患者下肢步行功能。

关键词：三维步态生物反馈助力电刺激慢性非特异性腰痛步行功能核心稳定训练

人类白细胞抗原相合同胞新鲜脐血移植治疗儿童β重型地中海贫血

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中国组织工程研究 2025年第23期29卷 4899-4906页

作者：温建芸陈丽白何岳林冯晓勤刘璇徐肖肖李秀刘秋君吴学东南方医科大学南方医院儿科广东省广州市510515

背景:异基因造血干细胞移植是目前根治重型地中海贫血最有效的方法,然而仅有不到一半的患者能找到相合的骨髓或外周血干细胞。同胞来源脐血干细胞与骨髓和外周血干细胞具有不同的特征,是重型地中海贫血患者移植治疗的一种潜在造血干细... 详细信息

背景:异基因造血干细胞移植是目前根治重型地中海贫血最有效的方法,然而仅有不到一半的患者能找到相合的骨髓或外周血干细胞。同胞来源脐血干细胞与骨髓和外周血干细胞具有不同的特征,是重型地中海贫血患者移植治疗的一种潜在造血干细胞替代来源。目的:探讨应用人类白细胞抗原相合同胞新鲜脐血移植治疗儿童β重型地中海贫血的疗效。方法:选择2010年6月至2020年6月南方医科大学南方医院收治的β重型地中海贫血患儿48例,男28例,女20例,中位年龄4岁,均接受人类白细胞抗原相合同胞新鲜脐血移植治疗,脐血移植前均采用清髓性不含抗胸腺细胞球蛋白的预处理方案,脐血移植后均采用环孢素A+吗替麦考酚酯+/-短程甲氨蝶呤预防移植物抗宿主病。结果与结论:(1)48例患儿输注的总有核细胞中位数为8.17×10^(7)/kg,输注的CD34^(+)细胞中位数为2.40×10^(5)/kg,脐血移植后中位随访时间98个月,44例植入成功,粒细胞和血小板植入中位时间分别为28 d和31 d,其中37例移植后植入证据检测为供者型完全嵌合,7例移植后早期检测为供受者稳定混合嵌合;(2)44例植入成功患儿中,4例发生急性移植物抗宿主病,分别为Ⅰ级(n=2)和Ⅱ级(n=2),受累器官均为皮肤,均未发生慢性移植物抗宿主病;(3)脐血移植后,48例患儿中5例发生巨细胞病毒感染及激活,12例发生败血症,3例发生侵袭性真菌病,21例发生口腔炎,8例发生出血性膀胱炎,1例发生肝静脉闭塞;(4)48例患儿中,47例存活,1例在移植后28 d因重症肺炎合并急性心力衰竭死亡,43例无病存活,3例发生原发性植入失败,1例发生移植后全血细胞减少,5年总生存率和无病生存率分别为98%和89%,1年时移植相关死亡的累计发病率为2.1%;(5)结果显示,人类白细胞抗原相合同胞新鲜脐血移植治疗儿童β重型地中海贫血的效果良好,移植物抗宿主病的发生风险低。

关键词：异基因造血干细胞移植新鲜脐血移植 β重型地中海贫血移植物抗宿主病儿童

深层肌肉刺激与肌电生物反馈干预脑卒中后患者小腿三头肌痉挛和步态的改变

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中国组织工程研究 2025年第2期29卷 385-392页

作者：张其明廖迪钟志亮林利华郑翔李琼单莎瑞广东药科大学附属第一医院广东省广州市510000

背景:深层肌肉刺激疗法具有松解粘连、缓解痉挛、改善和恢复肌肉顺应性和弹性等作用;肌电生物反馈疗法能有效促进神经恢复和改善下肢运动功能和步态。目的:利用数字化肌肉检测仪和三维步态分析仪等手段综合评估深层肌肉刺激联合肌电生... 详细信息

背景:深层肌肉刺激疗法具有松解粘连、缓解痉挛、改善和恢复肌肉顺应性和弹性等作用;肌电生物反馈疗法能有效促进神经恢复和改善下肢运动功能和步态。目的:利用数字化肌肉检测仪和三维步态分析仪等手段综合评估深层肌肉刺激联合肌电生物反馈对脑卒中后小腿三头肌痉挛及步态改变的影响。方法:选取2020年10月至2023年10月在广东药科大学附属第一医院康复科住院且符合纳入标准的患者72例,随机分为对照组和联合组,每组36例。对照组接受常规康复治疗+肌电生物反馈+假性深层肌肉刺激,联合组在对照组基础上增加真性深层肌肉刺激治疗,5次/周,连续4周。统计分析两组治疗前、后患侧腓肠肌内外侧振荡频率和动态刚度、踝背屈主动关节活动度、胫骨前肌肌电信号、下肢Fugl-Meyer评分量表和三维步态分析相关参数。结果与结论:①两组患者治疗后患侧腓肠肌内外侧的振荡频率和动态刚度值较治疗前明显降低(P0.05)外,其余指标治疗前后的变化量联合组均较对照组效果更明显(P<0.05);⑤结果说明,深层肌肉刺激治疗仪联合肌电生物反馈短期内能有效缓解脑卒中后小腿三头肌痉挛、改善踝背屈功能和提高下肢运动功能及改善步态,治疗效果显著。

关键词：脑卒中深层肌肉刺激数字化肌肉检测仪痉挛步态

2005—2014年广州医科大学附属第一医院细菌耐药性监测

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中国感染与化疗杂志 2016年第2期16卷 179-188页

作者：麦颖管婧苏丹虹卓超广州医科大学附属第一医院呼吸疾病国家重点实验室广州510120 广州医科大学附属第一医院检验科微生物室广州510120

目的了解2005—2014年广州医科大学附属第一医院临床常见分离菌对抗菌药物耐药性变迁,为临床治疗提供可靠依据。方法采用自动化仪器和纸片扩散法（K-B法）对临床分离株作药敏试验,并按美国临床和实验室标准化协会（CLSI）2014年标准判... 详细信息

目的了解2005—2014年广州医科大学附属第一医院临床常见分离菌对抗菌药物耐药性变迁,为临床治疗提供可靠依据。方法采用自动化仪器和纸片扩散法（K-B法）对临床分离株作药敏试验,并按美国临床和实验室标准化协会（CLSI）2014年标准判断药敏试验结果,数据分析采用WHONET 5.6软件,对10年间的资料作回顾性调查分析。结果2005—2014年该院共收集非重复分离菌23 258株,革兰阴性菌为79.4%（18 461/23 258）,革兰阳性菌20.6%（4 797/23 258）。甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌（金葡菌,MRSA）各年分离率为16.8%-59.1%,总体在2011年之后上升明显,达50%以上,未发现对万古霉素、替考拉宁、利奈唑胺耐药株。检出利奈唑胺耐药粪肠球菌1株（MIC=8 mg/L）。未发现替考拉宁、万古霉素耐药肠球菌。青霉素耐药肺炎链球菌占14.4%（29/201）。从2005—2014年,产ESBL大肠埃希菌检出率由23.5%升到54.9%,产ESBL肺炎克雷伯菌从22.1%升至33.9%。产ESBL株对头孢菌素类、氨基糖苷类、喹诺酮类、甲氧苄啶-磺胺甲唑的耐药率明显高于非产ESBL株。共分离耐碳青霉烯类抗生素肠杆菌科细菌（CRE）410株,各年度分离CRE占肠杆菌科细菌3%左右,但2011、2012年分离的CRE飙升至9.2%（117/1 271）、7.4%（122/1 638）,以肺炎克雷伯菌、大肠埃希菌为主。铜绿假单胞菌对喹诺酮类、氨基糖苷类、第三代和第四代头孢菌素类药物耐药性呈逐年下降趋势,其中2005—2014年耐左氧氟沙星从35.7%降至11.3%,耐庆大霉素从25.6%降至8.1%,耐头孢吡肟从29.3%降至10.0%。鲍曼不动杆菌对碳青霉烯类药物耐药率2005—2008年保持20%以下,2009年对亚胺培南和美罗培南耐药率升至40.1%和36.2%,至2014年达到64.2%和64.7%。广泛耐药鲍曼不动杆菌从2009年开始出现,至2014年分离率达到14.4%。结论该院10年细菌耐药性变迁显示,革兰阴性菌耐药性呈上升趋势,尤其CRE和耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌更应引起关注。

关键词：细菌耐药性监测药物敏感性试验多重耐药菌碳青霉烯酶

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一种新型压配式腰椎椎间融合器的机械性能

中国组织工程研究 2025年第21期29卷 4492-4498页

作者：李世文于长水刘启王智博刘禹良祁全哈尔滨医科大学附属第一医院黑龙江省哈尔滨市150000

背景:行经皮微创椎间孔腰椎椎间融合置入椎间融合器时,由于入路操作范围狭窄,有牵拉神经根损伤或置入融合器位置不良等风险,为了解决以上问题作者课题组发明了一种新型机械结构可变形压配式cage(Press-fit cage,YP-cage)。目的:对新型... 详细信息

背景:行经皮微创椎间孔腰椎椎间融合置入椎间融合器时,由于入路操作范围狭窄,有牵拉神经根损伤或置入融合器位置不良等风险,为了解决以上问题作者课题组发明了一种新型机械结构可变形压配式cage(Press-fit cage,YP-cage)。目的:对新型腰椎融合器YP-cage的机械强度特性进行初步评估。方法:对不同尺寸9,11,13 mm高度的新型YP-cage(n=9)和聚醚醚酮-cage(n=9)进行了静态轴向压缩实验和静态轴向扭转实验,分别采集力-位移曲线计算屈服位移及载荷、极限载荷位移及刚度,屈服角位移及扭矩、极限载荷角位移扭矩及刚度,并进行对比分析。结果与结论:(1)在静态轴向压缩测试中,YP-cage在3组测试中(9,11,13 mm),其刚度、屈服载荷、极限位移和载荷极限方面均优于聚醚醚酮-cage(P <0.01),但YP-cage的屈服位移小于聚醚醚酮-cage(P <0.05);(2)在静态扭转测试中,除了9 mm组的YP-cage和聚醚醚酮-cage在极限扭转角度上差异无显著性意义,YP-cage在屈服扭矩、屈服扭转角度及极限扭矩均小于聚醚醚酮-cage(P <0.01),而YP-cage扭转刚度在9 mm组和11 mm组大于聚醚醚酮-ccage(P <0.01);(3)结果表明新型压配式机械结构椎间融合器相较于聚醚醚酮材质cage具有更高的抗压强度,但抗扭强度不如聚醚醚酮-cage。

关键词：椎间融合装置经孔椎体间融合术脊柱融合机械性能物理性质

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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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