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人工智能赋能机器人辅助关节外科手术的应用、研究进展及展望

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中华外科杂志 2025年第1期63卷 32-38页

作者：王岩解放军总医院第一医学中心骨科北京

机器人关节外科手术(RJS)在人工全髋关节和全膝关节置换术中展现出高度精准性和可重复性, 而人工智能(AI)的引入明显提升了手术规划、注册配准、机械臂控制及任务自主等关键环节的智能化水平。AI赋能的手术规划通过深度学习技术提高了... 详细信息

机器人关节外科手术(RJS)在人工全髋关节和全膝关节置换术中展现出高度精准性和可重复性, 而人工智能(AI)的引入明显提升了手术规划、注册配准、机械臂控制及任务自主等关键环节的智能化水平。AI赋能的手术规划通过深度学习技术提高了假体放置的准确性, AI驱动的注册配准技术则克服了传统方法在精度和效率上的不足。利用强化学习和神经网络技术进一步优化了机械臂控制和操作精度, 及人机交互体验。随着AI技术的不断发展, RJS有望在高度自主化、多模态感知和人机协作等领域实现重要突破, 推动关节置换手术向更加智能化、个性化的方向迈进。

关键词：关节成形术, 置换机器人机器人手术人工智能机器人自主性

药根碱通过下调表达抑制骨肉瘤细胞迁移和侵袭

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医学分子生物学杂志 2025年第1期22卷 29-34页

作者：李霄雯赵洁江丽强张开贾海栋张存邯郸市中心医院骨科河北省邯郸市056000

目的探讨药根碱对骨肉瘤发展的作用及其机制。方法通过网络药理学分析筛选药根碱对骨肉瘤作用靶点,GSEA富集分析单胺氧化酶B(monoamine oxidase B,MAOB)表达与骨肉瘤临床表型间的关系;检测药根碱不同剂量(0、2、4、8、16μmol/L)作用下... 详细信息

目的探讨药根碱对骨肉瘤发展的作用及其机制。方法通过网络药理学分析筛选药根碱对骨肉瘤作用靶点,GSEA富集分析单胺氧化酶B(monoamine oxidase B,MAOB)表达与骨肉瘤临床表型间的关系;检测药根碱不同剂量(0、2、4、8、16μmol/L)作用下骨肉瘤细胞MG63、U2OS细胞活性,选取后续功能试验药根碱剂量,CCK-8法、Transwell实验分别检测MG63、U2OS细胞增殖、迁移和侵袭,蛋白质印迹检测增殖细胞相关抗原Ki67、基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase 2,MMP2)、MMP9蛋白表达;建立裸鼠骨肉瘤皮下移植模型,测算各组肿瘤组织质量、体积,免疫组化检测Ki67表达;蛋白质印迹检测药根碱对骨肉瘤细胞MABO蛋白表达影响;采用shRNA干扰MAOB表达,并检测其对骨肉瘤细胞增殖影响。结果网络药理学预测出包括MAOB在内药根碱对骨肉瘤作用靶点10个,GSEA富集分析表明MAOB与骨肉瘤预后情况(P<0.05)及生存期相关(log-rankP<0.05);MG63、U2OS细胞存活能力随着药物剂量增加而降低,当药根碱剂量为8μmol/L时,骨肉瘤细胞存活能力降低约50%,故选择8μmol/L进行后续功能实验;体外实验显示与Control组比较,药根碱组细胞增殖速率显著降低(P<0.05),侵袭和迁移细胞数量显著降低(P<0.05),Ki67、MMP2、MMP9蛋白水平显著下调(P<0.05);体内实验显示,药根碱组裸鼠皮下瘤生长速度显著降低(P<0.05),皮下瘤质量和体积均降低(P<0.05),肿瘤组织中Ki67表达水平显著降低(P<0.05)。药根碱在体外呈时间和浓度依赖性抑制骨肉瘤细胞MAOB表达(P<0.05)。与shNC组比较,敲低MAOB组能显著抑制骨肉瘤细胞增殖(P<0.05);转染过表达MAOB载体可逆转药根碱对骨肉瘤细胞增殖、侵袭、迁移的抑制作用(P<0.05)。结论MAOB表达水平与骨肉瘤预后和生存相关,MAOB促进细胞增殖、侵袭和肿瘤转移;药根碱通过抑制MAOB表达抑制骨肉瘤细胞增殖、侵袭和迁移。

关键词：药根碱骨肉瘤单胺氧化酶B 细胞增殖细胞迁移细胞侵袭

钛表面多酚介导铜离子涂层制备及抗菌抗氧化性能

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 1997-2005页

作者：官振菊谢永林向守刚张成栋李小龙李兴平蒲超张波罗栩伟肖东琴川北医学院第二临床学院·南充市中心医院组织工程与干细胞研究所四川省南充市637000 川北医学院第二临床学院·南充市中心医院口腔科四川省南充市637000 成飞医院骨科四川省成都市610031 川北医学院第二临床学院·南充市中心医院骨科四川省南充市637000

背景:钛植入体因比强度高及良好的生物相容性被广泛应用于临床,然而在植入手术过程中,细菌感染及组织受损环境产生大量活性氧物质易导致组织延迟愈合与手术失败,因此开发具有抗菌和抗氧化性能的钛植入体极为重要。目的:鉴于铜离子良好... 详细信息

背景:钛植入体因比强度高及良好的生物相容性被广泛应用于临床,然而在植入手术过程中,细菌感染及组织受损环境产生大量活性氧物质易导致组织延迟愈合与手术失败,因此开发具有抗菌和抗氧化性能的钛植入体极为重要。目的:鉴于铜离子良好的抗菌性能及多酚类物质优良的抗氧化性能,拟在钛表面制备多酚介导的铜离子涂层,评价其体外抗菌及抗氧化性能。方法:利用碱热法在钛表面制备纳米结构,然后将钛片置于单宁酸及铜离子溶液中,获得多酚介导的铜离子涂层,检测样品的表面形貌与水接触角,利用原子吸收光谱法检测铜离子的携载及释放。将金黄色葡萄球菌分别接种于纯钛片(空白组)、碱热处理钛片(对照组)、多酚介导的铜离子修饰钛片(实验组)表面,观察细菌存活状态。将成骨前体细胞MC3T3-E1分别接种于3组钛片表面,评价材料的抗氧化性能及生物活性。结果与结论:(1)扫描电镜下可见多酚介导的铜离子修饰钛片表面存在棒状纳米结构,并且涂层无裂纹;多酚介导的铜离子修饰钛片表面亲水性接近纯钛片;原子吸收光谱结果显示,多酚介导后钛片表面铜离子的携载量增加了51%,铜离子呈均匀释放。(2)空白组、对照组、实验组钛片的抗菌率为0%,21.65%,93.75%;活死染色与CTC染色显示,空白组钛片表面的活细菌最多,实验组钛片表面的活细菌最少。(3)活死染色与CCK-8检测结果显示,3组钛片均具有良好的细胞相容性,并且实验组钛片更有利于MC3T3-E1细胞增殖;活性氧荧光探针检测显示,相较于其他两组,实验组钛片表面活性氧荧光强度明显减弱;碱性磷酸酶与茜素红S染色结果显示,相较于其他两组,实验组钛片表面MC3T3-E1细胞的成骨分化与细胞外基质矿化能力更强。(4)结果表明,多酚介导的铜离子涂层具有较强的抗菌、抗氧化及促成骨分化性能。

关键词：钛植入体抗菌抗氧化多酚铜离子涂层

Apelin-13抑制巨噬细胞M1极化缓解全身炎症性骨丢失

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中国组织工程研究 2025年第8期29卷 1548-1555页

作者：王文涛侯振扬王熠军徐耀增苏州大学附属第一医院骨科江苏省苏州市215006 滕州市中心人民医院关节运动医学科山东省滕州市277500

背景:Apelin-13因具有抗炎和抗氧化等生物活性,在神经炎症、心血管损伤和肺炎等临床常见疾病中发挥着有效的治疗作用,然而对于Apelin-13在治疗炎症性骨丢失中是否同样具有良好的疗效目前尚无相关基础研究。目的:探究Apelin-13对炎症性... 详细信息

背景:Apelin-13因具有抗炎和抗氧化等生物活性,在神经炎症、心血管损伤和肺炎等临床常见疾病中发挥着有效的治疗作用,然而对于Apelin-13在治疗炎症性骨丢失中是否同样具有良好的疗效目前尚无相关基础研究。目的:探究Apelin-13对炎症性骨丢失的治疗作用及其机制,以期探究治疗炎症性骨丢失的潜在药物。方法:①体外实验:将RAW264.7细胞分为3组:对照组,脂多糖组和治疗组。对照组只加入DMEM完全培养基;脂多糖组加入脂多糖(100 ng/mL)诱导炎症DMEM培养基;治疗组加入10 nmol/L Apelin-13+脂多糖诱导炎症DMEM培养基。诱导炎症24 h后,使用Western Blot检测M1型巨噬细胞的标志蛋白诱导型一氧化氮合酶和CD86的表达,并使用细胞免疫荧光染色检测诱导型一氧化氮合酶的表达。并在对照组、脂多糖组和治疗组中同时加入等量的核因子κB受体活化因子配体(50 ng/mL)诱导破骨细胞,诱导6 d后使用抗酒石酸酸性磷酸酶染色和F-actin染色评估破骨细胞诱导的结果。②体内实验:将18只C57BL/6雄性小鼠随机分为3组:假手术组、脂多糖组、治疗组。假手术组连续1周在小鼠腹腔内注射0.1 mL的PBS;脂多糖组注射0.1 mL含脂多糖(5 mg/kg)的PBS稀释液;治疗组注射0.1 mL含脂多糖(5 mg/kg)+Apelin-13(100μg/kg)的PBS稀释液。3组小鼠连续腹腔注射7 d,于第8天处死小鼠,收集每只小鼠的2个股骨,一半进行micro-CT扫描和骨参数分析,另一半进行苏木精-伊红染色。结果与结论:①体外实验:Western Blot结果显示,脂多糖组诱导型一氧化氮合酶和CD86的表达较对照组明显增多,而Apelin-13能够显著抑制脂多糖诱导的巨噬细胞M1极化,细胞免疫荧光的结果也显示治疗组诱导型一氧化氮合酶的表达较脂多糖组减少,同时抗酒石酸酸性磷酸酶染色和F-actin染色结果显示Apelin-13抑制脂多糖诱导的破骨细胞异常活化及骨吸收能力。②体内实验:micro-CT结果显示全身炎性导致股骨远端骨质出现明显丢失,而Apelin-13则能够显著抑制骨质的流失,苏木精-伊红染色结果也表明Apelin-13能够有效缓解炎症诱导的小鼠股骨远端骨质流失。③结果表明:Apelin-13能够通过抑制巨噬细胞M1极化,抑制破骨细胞的异常激活和骨吸收能力,缓解全身炎症诱导的骨丢失。

关键词： Apelin-13 巨噬细胞极化破骨细胞活化全身炎症性骨丢失

保留假体清创联合更换组配式部件治疗全髋关节置换后急性假体周围感染

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中国组织工程研究 2025年第21期29卷 4499-4505页

作者：潘希安张远金张国富李俊刘炳霞周定康孙法瑞黄石市中心医院(湖北理工学院附属医院)骨科湖北省黄石市435000 肾脏疾病发生与干预湖北省重点实验室湖北省黄石市435000 黄石市中心医院(湖北理工学院附属医院)超声影像科湖北省黄石市435000 黄石市中心医院(湖北理工学院附属医院)手术麻醉科湖北省黄石市435000

背景:全髋关节置换后假体周围感染是影响假体使用寿命的常见原因,保留假体清创联合更换组配式组件成为治疗全髋关节置换后急性期假体周围感染的新方法。目的:观察采用保留假体清创联合更换组配式部件治疗人工全髋关节置换后急性期假体... 详细信息

背景:全髋关节置换后假体周围感染是影响假体使用寿命的常见原因,保留假体清创联合更换组配式组件成为治疗全髋关节置换后急性期假体周围感染的新方法。目的:观察采用保留假体清创联合更换组配式部件治疗人工全髋关节置换后急性期假体周围感染的临床疗效。方法:选择2018年7月至2022年2月在黄石市中心医院骨科进行手术治疗的22例初次全髋置换后急性期假体周围感染患者,所有患者感染时间均为初次置换3周以内,术中取关节液及感染滑膜行细菌培养均证实为急性期感染,采用保留假体清创联合更换组配式组件治疗。术前、术后3,6个月以及末次随访,以白细胞计数、血沉、C-反应蛋白评价感染情况,以Harris髋关节功能评分量表评价髋关节功能改善情况,以疼痛目测类比评分了解患者疼痛缓解情况,采用配对样本t检验分析手术前后各指标改善情况。结果与结论:(1)非假体周围感染原因死亡1例后失访,予以排除,其余21例患者均获得临床随访,随访时间均在1年以上,平均随访时间为(19.52±3.88)个月,其中20例患者手术治疗成功,1例失败,感染控制率为95%;(2)患者术后3,6个月以及末次随访的白细胞计数、血沉、C-反应蛋白水平均较术前下降(P<0.05),Harris髋关节功能评分均较术前提高(P<0.05),疼痛目测类比评分均较术前下降(P<0.05),差异均有显著性意义(P<0.05);(3)提示全髋关节置换后急性期假体周围感染患者选择保留假体清创联合更换组配式组件的治疗方法能有效控制髋关节感染,改善髋关节功能,缓解感染导致的髋部疼痛。

关键词：全髋关节置换保留假体清创假体周围感染组配式部件髋关节功能评分

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微创松质骨螺钉固定治疗股骨颈骨折

中国骨伤 2009年第7期22卷 537-538页

作者：胡景阳翁润民葛大明雷广宇渭南市中心医院骨科陕西渭南714000

随着人口老龄化进展及交通业的发展，股骨颈骨折病例逐年增多。我科自2003年6月至2008年6月对不同类型的股骨颈骨折进行微创松质骨螺钉内固定，58例取得随访，疗效满意，报告如下。

关键词：股骨颈骨折骨折固定术,内外科手术,微创性

腰椎管狭窄症患者减压融合术后腰痛Nomogram预测模型的构建

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中华创伤骨科杂志 2024年第10期26卷 905-910页

作者：赵玉果叶向阳程省河南省南阳市中心医院骨科一病区南阳

目的探究腰椎管狭窄症患者减压融合术后腰痛发生的影响因素并构建Nomogram预测模型。方法回顾性分析2021年5月至2022年3月河南省南阳市中心医院骨科接受治疗的132例腰椎管狭窄症患者资料, 根据疼痛视觉模拟评分(VAS)分为腰痛未发组(≤2... 详细信息

目的探究腰椎管狭窄症患者减压融合术后腰痛发生的影响因素并构建Nomogram预测模型。方法回顾性分析2021年5月至2022年3月河南省南阳市中心医院骨科接受治疗的132例腰椎管狭窄症患者资料, 根据疼痛视觉模拟评分(VAS)分为腰痛未发组(≤2分, 104例)和腰痛组(>2, 28例)。采用单因素分析和多因素logistic回归分析腰痛发生的影响因素并构建腰椎管狭窄症患者减压融合术后腰痛发生风险的Nomogram预测模型, 模型准确度以受试者工作特征(ROC)曲线判断。另取2022年5月至2023年3月符合纳入标准的66例腰椎管狭窄症患者资料作为外部验证模型进行模型准确率预测, 并通过Hosmer-Lemeshow检验评价该模型的拟合度。结果多因素分析结果显示, 白细胞介素(IL-1β)、术后椎管内无菌性炎症及术中出血量为腰痛是否发生的独立危险因素(P<0.05)。在此基础上建立风险预测模型, 其ROC曲线结果显示曲线下面积为0.975, 敏感度为92.90%, 特异度为91.30%, Youden指数为0.842。外部验证模型预测总准确率为99.80%, 模型拟合度良好(χ2=3.512, P=0.898)。结论 IL-1β、术后椎管内无菌性炎症及术中出血量是腰椎管狭窄症患者减压融合术后腰痛发生的主要影响因素。据此构建的Nomogram预测模型具有极好的预测效能。

关键词：椎管狭窄脊柱融合术腰痛列线图预测模型

内质网应激与常见退行性骨骼疾病的发生与发展

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中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1285-1295页

作者：钱琨李子卿孙水山东第一医科大学附属省立医院骨关节科山东省济南市250021 医学科技创新中心骨科实验室山东第一医科大学(山东省医学科学院)山东省济南市250117

背景:常见的退行性骨骼疾病,如骨关节炎、骨质疏松症和椎间盘退变,其具体的发病分子机制目前尚未明确,可能涉及内质网应激。目前,关于内质网应激在这些常见骨骼疾病发病机制中的系统作用和相关治疗进展的研究较为有限。目的:综述内质网... 详细信息

背景:常见的退行性骨骼疾病,如骨关节炎、骨质疏松症和椎间盘退变,其具体的发病分子机制目前尚未明确,可能涉及内质网应激。目前,关于内质网应激在这些常见骨骼疾病发病机制中的系统作用和相关治疗进展的研究较为有限。目的:综述内质网应激在常见的退行性骨骼疾病中的作用,深入探讨这些疾病的分子机制并提供新的防治思路和视角。方法:检索2000-2024年相关文献,以“内质网应激,骨骼疾病,未折叠蛋白反应,骨关节炎,骨质疏松症,椎间盘退变,自噬,凋亡,铁死亡,焦亡”为中文检索词检索中国知网、万方、维普数据库;以“endoplasmic reticulum stress,bone disease,unfolded protein response,osteoarthritis,osteoporosis,intervertebral disc degeneration,autophagy,apoptosis,ferroptosis,pyroptosis”为英文检索词检索PubMed、Web of Science数据库。排除重复和较陈旧的文献,共115篇文献符合纳入标准。结果与结论:①内质网应激在细胞生理调节中具有双重效应。轻度的内质网应激有助于促进成骨分化和细胞外基质合成,然而持续过度的内质网应激则会导致细胞死亡。②内质网应激诱导的细胞自噬、凋亡等与骨关节炎、骨质疏松症、椎间盘退变密切相关。③衰老、药物不良反应、代谢紊乱、钙平衡失调、不良生活习惯等多种原因可导致内质网应激的长期激活,从而引起骨重塑紊乱、软骨损伤、髓核细胞死亡等病理表现,最终导致骨关节炎、骨质疏松和椎间盘退变的发生。④对引发内质网应激的相关机制进行干预,有望在预防和治疗骨关节炎、骨质疏松症和椎间盘退变等常见退行性骨病方面发挥作用。

关键词：内质网应激骨骼疾病未折叠蛋白反应骨关节炎骨质疏松症椎间盘退变

氨茶碱与甲基强的松龙联合治疗支气管哮喘的临床分析

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现代预防医学 2012年第18期39卷 4922-4923+4927页

作者：李复红孙洁玉渭南市中心医院

目的将静脉滴注氨茶碱治疗支气管哮喘与氨茶碱同甲基强的松龙联合静脉滴注的疗效进行比较,分析哪些药物能够提高支气管哮喘的临床疗效。方法选择2010年1月~2011年12月收入院的120例轻、中度支气管哮喘患者,随机平均分成氨茶碱组和联合... 详细信息

目的将静脉滴注氨茶碱治疗支气管哮喘与氨茶碱同甲基强的松龙联合静脉滴注的疗效进行比较,分析哪些药物能够提高支气管哮喘的临床疗效。方法选择2010年1月~2011年12月收入院的120例轻、中度支气管哮喘患者,随机平均分成氨茶碱组和联合用药治疗组。两组患者在常规治疗的基础上,氨茶碱组每天应用0.25g氨茶碱加入250ml的5%葡萄糖氯化钠注射液中进行静脉滴注,1次/d;联合用药组每天除应用0.25g氨茶碱加入250ml的5%葡萄糖氯化钠注射液中进行静脉滴注,1次/d外,还应用40mg甲基强的松龙加入100ml的5%葡萄糖氯化钠注射液中进行静脉滴注,2次/d。结果氨茶碱组的显效时间明显高于联合用药治疗组,两组疗效比较,差异有统计学意义(P﹤0.05);两组的患者经过治疗后,症状均有改善,氨茶碱组明显低于联合用药组,差异有统计学意义(P﹤0.05)。结论在应用氨茶碱静脉滴注治疗支气管哮喘的过程中加入甲基强的松龙使治疗效果明显增高,是临床上普遍的治疗方法之一。

关键词：氨茶碱甲基强的松龙支气管哮喘