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机器学习预测肱骨近端骨折钢板内固定后继发性螺钉切出的风险

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中国组织工程研究 2025年第15期29卷 3179-3187页

作者：徐大星涂泽松纪木强许伟鹏牛维广州中医药大学广东省广州市510006 佛山市中医院三水医院骨科广东省佛山市528100 佛山市中医院骨科广东省佛山市528000 广东省中医院关节外科广东省广州市510120

背景:继发性螺钉切出关节面是肱骨近端骨折锁定钢板内固定术后的主要并发症之一,切出的螺钉会磨损关节盂和引起肩峰撞击,影响肩关节功能。因此,准确的风险预测有积极的临床意义。目的:通过机器学习方法筛选肱骨近端骨折钢板内固定后继... 详细信息

背景:继发性螺钉切出关节面是肱骨近端骨折锁定钢板内固定术后的主要并发症之一,切出的螺钉会磨损关节盂和引起肩峰撞击,影响肩关节功能。因此,准确的风险预测有积极的临床意义。目的:通过机器学习方法筛选肱骨近端骨折钢板内固定后继发性螺钉切出的风险因素,开发并验证风险预测模型,便于临床医生早期甄别并干预高风险患者。方法:收集2013年6月至2022年6月接受锁定钢板内固定治疗的214例肱骨近端骨折患者的临床资料作为训练组建立模型,将同一时间段另一医院收治的同类患者61例纳入外部验证组。按照患者术后是否出现继发性螺钉切出,分为螺钉切出组和螺钉维持组。训练组利用随机森林、支持向量机、逻辑回归3种机器学习算法构建预测模型;采用递归特征消除法、10折交叉验证重抽样作为变量的筛选方法,并将3种模型准确度最高时纳入变量的交集作为与螺钉切出高度相关的可靠风险变量。通过R语言软件构建动态预测模型,以网页计算器形式展示,并对模型进行内、外部验证。模型内部检验采用Bootstrap法重抽样1000次,使用受试者工作特征曲线下面积、校准曲线、临床决策曲线评价模型的区分度、校准能力及临床应用价值。通过Youden指数确定预测模型的最佳风险分界值,据此将外部验证组患者分为高、低风险组,根据模型风险预测能力的准确度来评价其稳定性和外延性。结果与结论:①机器学习算法筛选出继发性螺钉切出高度相关的4个风险变量,分别为肱骨近端内侧柱皮质支撑、三角肌结节指数、骨折类型及术后复位情况;②构建的风险预测模型表现出良好的区分度和准确度[曲线下面积=0.874,95%置信区间(0.827,0.922)],校准曲线显示模型预测风险和实际发生风险有较好的一致性;③临床决策曲线提示风险阈值概率在0.1-0.75范围内时,模型具有较好的临床适用性;④风险概率为26%是模型风险分层的最佳阈值,外部验证组利用模型风险分层预测螺钉切出的总正确率为84%;⑤结果说明该风险预测模型准确度和外延性较好,可为指导临床治疗提供依据。

关键词：肱骨近端骨折继发性螺钉切出机器学习影响因素风险预测模型

circ05188靶向miR-199a-5p参与腰椎间盘突出症模型大鼠痛觉高敏的机制

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中国组织工程研究 2025年第20期29卷 4230-4238页

作者：王前亮陈建澎王元斌严军苏州大学附属第二医院骨外科江苏省苏州市215004

背景:腰椎间盘突出症特异性痛敏存在中枢敏化机制,室旁核脑区中环状RNA是否参与腰椎间盘突出症特异性痛敏尚不明确。目的:探讨腰椎间盘突出症模型大鼠室旁核中环状RNA circ05188调控微小RNA参与疼痛中枢敏化的机制。方法:采用随机数字... 详细信息

背景:腰椎间盘突出症特异性痛敏存在中枢敏化机制,室旁核脑区中环状RNA是否参与腰椎间盘突出症特异性痛敏尚不明确。目的:探讨腰椎间盘突出症模型大鼠室旁核中环状RNA circ05188调控微小RNA参与疼痛中枢敏化的机制。方法:采用随机数字表法将52只SD大鼠随机分为假手术组、腰椎间盘突出症组、敲降对照组和circ05188敲降组,每组13只。除假手术组外,其余3组均建立腰椎间盘突出症模型,造模后第7天,敲降对照组和circ05188敲降组下丘脑室旁核分别注射siRNA-NC、siRNA-circ05188,每隔1 d注射1次,共注射3次。造模后第7天,采用高通量测序技术检测假手术组、腰椎间盘突出症组大鼠下丘脑室旁核差异circRNA的表达,RT-qPCR检测下丘脑室旁核circ05188与miR-199a-5p的表达;造模后3,7,14,21,28 d,检测假手术组、腰椎间盘突出症组大鼠造模侧后足机械痛阈值与后足热痛阈值。siRNA注射完成后第3天,免疫荧光染色检测敲降对照组和circ05188敲降组大鼠下丘脑室旁核c-Fos表达;siRNA注射完成后第3天,采用RT-qPCR检测敲降对照组、circ05188敲降组大鼠下丘脑室旁核circ05188与miR-199a-5p表达;siRNA注射完成后5 d内,检测敲降对照组、circ05188敲降组大鼠后足机械痛阈值与后足热痛阈值。通过生物信息学分析、双荧光素酶报告阐明circ05188在腰椎间盘突出症痛敏中的潜在分子机制。结果与结论:①高通量测序结果显示,腰椎间盘突出症大鼠室旁核脑区中存在circRNA差异表达。腰椎间盘突出症组circ05188表达高于假手术组(P<0.05),miR-199a-5p表达低于假手术组(P<0.05),造模后3,7,14,21 d大鼠后足机械痛阈值与后足热痛阈值均低于假手术组。②circ05188敲降组c-Fos蛋白、circ05188表达均低于敲降对照组(P<0.05),miR-199a-5p表达高于敲降对照组(P<0.05),注射完成后1,2,3 d的大鼠后足机械痛阈值与后足热痛阈值均高于敲降对照组。③生物信息学分析、双荧光素酶报告实验显示,miR-199a-5p与circ05188存在结合位点,circ05188/miR-199a-5p竞争性内源RNA轴。④结果表明,腰椎间盘突出症诱导下丘脑室旁核中circ05188表达增加,通过抑制miR-199a-5p产生中枢敏化,最终引发神经病理性疼痛。

关键词：腰椎间盘突出症室旁核环状RNA 微小RNA 神经病理性疼痛工程化组织构建

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压电型机械门控离子通道组件1在大鼠压力性损伤中的作用机制

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中国组织工程研究 2025年第8期29卷 1578-1584页

作者：孙家琪卞璐史文涛吴学潮鲁晓杰江南大学附属中心医院神经外科江苏省无锡市214026 无锡市神经外科研究所江苏省无锡市214026

背景:压力性损伤的发生机制复杂,哪些因素在其发生中起到核心作用,这些因素具体又是如何发生的尚不完全清楚。目的:探讨压电型机械门控离子通道组件1(piezo-type mechanosensitive ion channel component 1,PIEZO1)与压力性损伤发生的... 详细信息

背景:压力性损伤的发生机制复杂,哪些因素在其发生中起到核心作用,这些因素具体又是如何发生的尚不完全清楚。目的:探讨压电型机械门控离子通道组件1(piezo-type mechanosensitive ion channel component 1,PIEZO1)与压力性损伤发生的关系。方法:①细胞实验:采用不同浓度的PIEZO1激动剂Yoda1干预人永生化角质形成细胞(HaCaT),检测细胞活性、钙离子内流及PIEZO1、凋亡相关蛋白的表达。②动物实验:采用随机数字表法将12只SD大鼠随机分为4组,每组3只:对照组大鼠不进行任何处理,1,2,3 mm组分别采用厚度1,2,3 mm的磁铁在大鼠背部两侧压迫1 h,建立压力性损伤模型,造模后切除全部创面组织,分别进行苏木精-伊红、Masson、免疫荧光染色及Western blot检测。结果与结论:①细胞实验:活/死细胞染色结果显示,随着Yoda1浓度(0,2.5,5,10μmol/L)的升高,HaCaT细胞凋亡增加;随着Yoda1浓度(0,5,10μmol/L)的升高,HaCaT细胞钙离子内流增加,并且随着处理时间的延长,钙离子内流增多;Western blot检测结果显示,与对照组(0μmol/L Yoda1干预)比较,5,10μmol/L Yoda1干预可提升HaCaT细胞中BAX、TG2、PIEZO1蛋白的表达,降低Bcl-2蛋白的表达;②动物实验:苏木精-伊红与Masson染色结果显示,3个实验组压迫部位皮肤结构被破坏,皮下脂肪液化坏死,胶原蛋白稀疏且排列紊乱,并且随着磁铁厚度(压力)的增加,压迫部位皮肤组织结构破坏程度加重;免疫荧光染色与Western blot检测结果显示,与对照组比较,3个实验组大鼠BAX、TG2、Yap1与PIEZO1蛋白表达升高,Bcl-2蛋白表达降低,并且随着磁铁厚度(压力)的增加,相关蛋白表达值改变更加明显;③结果表明:皮肤受压会激活PIEZO1使钙离子大量内流,随着所受压力的不断增加,最终导致钙超载后的细胞凋亡。

关键词：压力性损伤压电型机械门控离子通道组件1 PIEZO1 钙超载 HaCaT细胞

膝关节单髁置换与胫骨高位截骨治疗内翻性膝骨关节炎的比较

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中国组织工程研究 2025年第3期29卷 503-509页

作者：石雷施松陆跃陶然马洪冬南通大学附属医院关节外科江苏省南通市226001

背景:早期膝关节炎可行单髁置换和胫骨高位截骨等方法保膝治疗,但两种保膝手术在术后不同时期膝关节恢复方面是否存在差异仍需进一步探讨。目的:比较单髁置换和胫骨高位截骨治疗膝关节内翻性骨关节炎的疗效及相关并发症等方面的差异,为... 详细信息

背景:早期膝关节炎可行单髁置换和胫骨高位截骨等方法保膝治疗,但两种保膝手术在术后不同时期膝关节恢复方面是否存在差异仍需进一步探讨。目的:比较单髁置换和胫骨高位截骨治疗膝关节内翻性骨关节炎的疗效及相关并发症等方面的差异,为临床决策提供参考。方法:选择2018年9月至2022年9月南通大学附属医院行手术治疗的膝关节内翻性骨关节炎患者103例,其中86例获得1年以上随访,根据手术方法分为单髁置换组(n=49)和胫骨高位截骨组(n=37)。分别对两组患者术前及术后4周、3个月、6个月、1年的膝关节功能、疼痛以及力线纠正情况进行评估,采用美国特种外科医院膝关节评分、美国西安大略大学和麦克马斯特大学功能评分、膝关节外侧间隙变化、关节活动度、本体感觉(位置觉)、术后活动恢复速度等指标综合评判。结果与结论:(1)两组患者术前美国特种外科医院膝关节评分、美国西安大略大学和麦克马斯特大学功能评分、膝关节外侧间室大小均无显著差异;(2)术后4周单髁置换组的美国特种外科医院评分高于胫骨高位截骨组(P外科医院评分低于胫骨高位截骨组,差异有显著性意义(P外科医院膝关节评分、伸展方向活动度以及膝关节外侧间隙宽度变化上未见明显差异;(5)所有患者的随访数据均超过1年,且在随访期间均未发现不良并发症;(6)提示采用胫骨高位截骨治疗的内翻性膝骨关节炎患者膝关节功能恢复短期效果优于单髁置换患者,但两种方案治疗内翻性膝骨关节炎的中长期疗效无明显差异。

关键词：膝骨关节炎单髁表面置换胫骨高位截骨膝关节功能并发症

黄芩素可缓解蛛网膜下腔出血后神经元的铁死亡

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中国组织工程研究 2025年第1期29卷 52-57页

作者：朱婷岳婷婷崔悦鲁悦李伟杭春华南京中医药大学鼓楼临床医学院江苏省南京市210008 南京大学医学院附属鼓楼医院神经外科江苏省南京市210008

背景:铁死亡是一种区别于凋亡、坏死等新型细胞程序性死亡的方式,主要由累积的脂质过氧化引起,已被证实参与蛛网膜下腔出血后的病理过程。黄芩素是一种铁螯合剂,能够抑制脂质过氧化反应,但其在蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中缓解神经元... 详细信息

背景:铁死亡是一种区别于凋亡、坏死等新型细胞程序性死亡的方式,主要由累积的脂质过氧化引起,已被证实参与蛛网膜下腔出血后的病理过程。黄芩素是一种铁螯合剂,能够抑制脂质过氧化反应,但其在蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中缓解神经元铁死亡的作用仍未明确。目的:探讨黄芩素治疗蛛网膜下腔出血后对神经元铁死亡的影响及机制。方法:提取孕16-17 d C57BL/6L胎鼠大脑皮质神经元细胞,运用血红蛋白刺激原代神经元模拟体外蛛网膜下腔出血模型。采用CCK-8法检测5,15,25,50,100μmol/L黄芩素作用24 h后原代神经元细胞的活力,确定黄芩素的最适浓度。然后将原代神经元细胞分为对照组、血红蛋白组、血红蛋白+黄芩素组,利用试剂盒检测细胞内活性氧和丙二醛水平,RT-PCR检测铁死亡相关标记物PTGS2、SLC7A11、谷胱甘肽过氧化物酶4的mRNA表达;进一步将原代神经元细胞分为对照组、SLC7A11抑制剂Erastin组、血红蛋白组、血红蛋白+黄芩素组、血红蛋白+黄芩素+Erastin组,Western blot检测铁死亡相关标记物SLC7A11和谷胱甘肽过氧化物酶4的蛋白表达。结果与结论:(1)选取25μmol/L黄芩素作为后续实验浓度;(2)与血红蛋白组相比,血红蛋白+黄芩素组丙二醛和活性氧水平显著下降(P <0.05);(3)与血红蛋白组相比,血红蛋白+黄芩素组PTGS2的m RNA表达显著下降,SLC7A11和谷胱甘肽过氧化物酶4的m RNA表达显著升高(P <0.000 1);(4)SLC7A11抑制剂Erastin能在一定程度上逆转黄芩素改善的铁死亡作用(P <0.05);(5)结果表明,黄芩素可通过SLC7A11/GPX4通路缓解蛛网膜下腔出血后神经元细胞的铁死亡。

关键词：蛛网膜下腔出血黄芩素铁死亡神经元 Erastin 小鼠

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皮瓣缺血再灌注损伤的发病机制及治疗进展

中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1230-1238页

作者：何波陈文马岁录何志军宋渊李金鹏刘涛魏晓涛王威威谢婧南阳市中医院河南省南阳市473007 甘肃省中医院甘肃省兰州市730050 西安市中医院陕西省西安市710000 甘肃中医药大学甘肃省兰州市730030

背景:皮瓣移植技术是治疗严重组织缺损的常用外科手术方式,但术后因缺血再灌注损伤容易引发皮瓣坏死,因此提高移植皮瓣的存活率仍是目前重要的研究课题。目的:综述皮瓣缺血再灌注损伤的发病机制及最新治疗进展。方法:检索CNKI、万方和Pu... 详细信息

背景:皮瓣移植技术是治疗严重组织缺损的常用外科手术方式,但术后因缺血再灌注损伤容易引发皮瓣坏死,因此提高移植皮瓣的存活率仍是目前重要的研究课题。目的:综述皮瓣缺血再灌注损伤的发病机制及最新治疗进展。方法:检索CNKI、万方和PubMed数据库中2014-2024年发表的相关文献,中文检索词为“皮瓣,缺血再灌注损伤,炎症反应,氧化应激反应,Ca^(2+)超载,细胞凋亡,间充质干细胞,富血小板血浆,信号通路,冲击波,预处理”,英文检索词为“flap,ischemia-reperfusion injury,inflammatory response,oxidative stress,Ca^(2+)overload,apoptosis,mesenchymal stem cells,platelet-rich plasma,signaling pathways,Shock wave,Pretreatment”。通过阅读文章剔除研究内容与文章主题关系不大、质量较差及内容陈旧文献,最终纳入77篇文献进行归纳总结。结果与结论:皮瓣缺血再灌注损伤损伤可能与炎症反应、氧化应激反应、Ca^(2+)超载、细胞凋亡等病理因素有关,引起皮瓣血管内皮细胞凋亡、血管损伤和微循环障碍,最终导致皮瓣坏死。研究发现,间充质干细胞移植、富血小板血浆、信号通路调节剂、冲击波及预处理等治疗方法均可以从不同方向在不同程度上缓解皮瓣缺血再灌注损伤,降低移植皮瓣的坏死率和坏死面积。关于皮瓣缺血再灌注损伤的治疗方法虽然很多,然而临床还未形成统一有效的治疗方法,各种治疗方法的优缺点也未进行对比研究,并且大部分研究都停留在动物实验阶段,临床观察研究甚少,因此未来还需要进行大量研究,逐步由动物实验向临床迈进,以便更好地为临床服务。

关键词：皮瓣缺血再灌注损伤炎症反应氧化应激反应 Ca^(2+)超载细胞凋亡间充质干细胞富血小板血浆信号通路冲击波预处理

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声发射技术在关节外科中的应用及价值

中国组织工程研究 2025年第15期29卷 3262-3270页

作者：徐祯张梦茹吕柯夏中玉张采薇徐建达南京中医药大学常州附属医院常州市中医医院骨科江苏省常州市213003

背景:声发射技术是无损检测中最可靠和完善的技术之一,被广泛用于机械、土木和水下声学等多个领域的损伤检测。近年来,声发射技术获得较大发展,在医学工程领域得到初步应用,特别是在人体关节的摩擦评估以及植入物监测方面具有优势。目的... 详细信息

背景:声发射技术是无损检测中最可靠和完善的技术之一,被广泛用于机械、土木和水下声学等多个领域的损伤检测。近年来,声发射技术获得较大发展,在医学工程领域得到初步应用,特别是在人体关节的摩擦评估以及植入物监测方面具有优势。目的:总结声发射技术在关节外科中的应用现状、存在问题及未来的发展方向。方法:检索1989年1月至2024年3月PubMed数据库、Web of Science数据库、中国知网、万方数据库发表的相关文献,中文检索词为“声学,髋关节置换术,髋关节假体,假体失效,膝关节骨关节炎,膝关节,监测,人工关节”;英文检索词为“acoustics,hip replacement arthroplasties,hip prosthesis,prosthesis failure,knee osteoarthritides,knee joint,monitoring,artificial joint”。初检得到文章2991篇,根据纳排标准,最终纳入80篇文章进行综述分析。结果与结论:①在关节外科领域中,声发射技术主要用于关节疾病早期的发现与诊断,以及关节置换术中骨裂和术后假体下沉、植入物磨损、无菌性松动、骨裂等的检测;②声发射技术的优势可以弥补传统检测方法的不足,提早发现关节炎,降低术中的损伤风险,监测并减少术后并发症,提高手术安全性和临床效果。

关键词：声发射技术声学髋关节置换髋关节假体假体失效膝关节骨关节炎膝关节监测人工关节

纤维带与无头加压螺钉治疗第1,2跖骨近端粉碎性骨折Lisfranc损伤

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中国组织工程研究 2025年第9期29卷 1803-1809页

作者：黄浩波梁馨元叶国忠谢庆祥苏博源广州中医药大学东莞医院(东莞市中医院) 广东省东莞市523000

背景:Lisfranc韧带是维持足部横弓与纵弓的重要结构,Lisfranc损伤为一种严重的中足损伤。Lisfranc韧带损伤是复杂的,其治疗以及首选的固定方法有争议。目的:比较钢板联合Suturetape与钢板联合无头加压螺钉治疗第1,2跖骨近端粉碎性骨折Li... 详细信息

背景:Lisfranc韧带是维持足部横弓与纵弓的重要结构,Lisfranc损伤为一种严重的中足损伤。Lisfranc韧带损伤是复杂的,其治疗以及首选的固定方法有争议。目的:比较钢板联合Suturetape与钢板联合无头加压螺钉治疗第1,2跖骨近端粉碎性骨折Lisfranc损伤的短期疗效。方法:回顾性分析东莞市中医院骨七科2019年1月至2022年6月因第1,2跖骨近端粉碎性骨折Lisfranc损伤患者48例,其中25例采用钢板联合Suture tape固定(观察组),23例采用钢板联合无头加压螺钉固定(对照组)。术前参照影像学资料,根据Myerson分类系统进行分型;术后随访根据骨折愈合时间、目测类比评分、美国足踝外科学会标准评估足功能恢复情况,并对两组术后并发症进行比较分析。结果与结论:①两组患者均顺利完成手术并获得随访,随访时间12-36个月,平均(18.0±5.42)个月;②两组患者手术时间、术中出血量比较差异均无显著性意义(P>0.05);③观察组较对照组骨折愈合时间稍长,差异有显著性意义(P0.05),考虑与样本量偏少有关;⑦提示对于第1,2跖骨近端粉碎性骨折Lisfranc损伤,实施钢板联合Suture tape内固定治疗Lisfranc关节损伤效果可靠,可改善患者足关节功能,且具有手术创伤小、术后并发症少、远期医源性创伤性关节炎风险低的优势,较无头加压钉更有利于足功能的恢复。

关键词：第1,2跖骨近端粉碎性骨折 Lisfranc损伤钢板无头加压螺钉 Suturetape 内固定

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距骨骨软骨损伤治疗方案的个性化组合

中国组织工程研究 2025年第21期29卷 4584-4592页

作者：陈学明佘昶无锡市第九人民医院(苏州大学附属无锡九院)足踝外科江苏省无锡市214000 苏州大学附属第二医院骨科江苏省苏州市215004

背景:距骨骨软骨损伤根据不同分型或临床症状,采取不同的治疗方法,包括保守治疗、手术治疗和生物制剂治疗。保守治疗大多可短时缓解症状和延缓病情;近年来关节镜下微骨折、克氏针钻孔、距骨软骨移植、自体骨软骨细胞移植、干细胞移植和... 详细信息

背景:距骨骨软骨损伤根据不同分型或临床症状,采取不同的治疗方法,包括保守治疗、手术治疗和生物制剂治疗。保守治疗大多可短时缓解症状和延缓病情;近年来关节镜下微骨折、克氏针钻孔、距骨软骨移植、自体骨软骨细胞移植、干细胞移植和生物制剂富血小板血浆等方法,都取得了不错的疗效。目的:对距骨骨软骨损伤的治疗进展进行总结,为其临床治疗提供参考。方法:第一作者以“talus,osteochondral lesions of the talus,微骨折,移植术,富血小板血浆,干细胞”为检索词,检索Pub Med数据库及中国知网2019年1月至2024年1月的相关文章。共纳入67篇文献进行综合分析。结果与结论:(1)目前治疗距骨骨软骨损伤的方式较多,对于Hepple分型Ⅰ和Ⅱ型病变保守康复治疗和生物制剂可缓解病情;Hepple分型Ⅲ型及以上且病变直径<15 mm选择微骨折或克氏针钻孔骨髓刺激治疗,但长期疗效不佳;更大病变面积选择置换和再生策略,移植失败是其最主要风险;(2)生物制剂治疗作为一种治疗新方式,多用于组合治疗;(3)针对距骨骨软骨损伤的治疗,需要考虑到软骨损伤的面积、部位等诸多因素,其治疗方案的选择还应考虑医疗技术开展情况以及患者接受程度、经济状况等因素,建议对各种方案进行个性化组合治疗,以取得更为良好的效果。

关键词：距骨距骨骨软骨损伤微骨折移植术富血小板血浆干细胞