開展數(shù)字骨科技術(shù)提升骨科診治水平

　　當(dāng)今社會是一個(gè)數(shù)字化時(shí)代，數(shù)字化技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。數(shù)字醫(yī)學(xué)（digitalmedicine）是信息科學(xué)與醫(yī)學(xué)結(jié)合的前沿交叉學(xué)科。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的不斷深入，形成了以數(shù)字診斷技術(shù)、治療技術(shù)和檢測技術(shù)為主要特征的前沿交叉學(xué)科。數(shù)字化時(shí)代的高科技成果極大地改變了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)實(shí)踐模式。

　　2006年我們依據(jù)國內(nèi)數(shù)字化技術(shù)在骨科領(lǐng)域開展的現(xiàn)狀與實(shí)際，實(shí)時(shí)提出了"數(shù)字骨科學(xué)"（digitalorthopaedic）這一概念與理論，并于2011年11月經(jīng)中華醫(yī)學(xué)會批準(zhǔn)正式成立了"中華醫(yī)學(xué)會醫(yī)學(xué)工程學(xué)分會數(shù)字骨科學(xué)組"、2016年4月成立了"SICOT中國部數(shù)字骨科學(xué)會"；學(xué)會的成立從組織上保證了數(shù)字骨科技術(shù)的有效開展，有力促進(jìn)了這一前沿技術(shù)在骨科臨床的推廣應(yīng)用。數(shù)字骨科學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與骨科學(xué)相結(jié)合的一門新興交叉學(xué)科,是骨科學(xué)派生出的一門新的分支學(xué)科。涉及到人體解剖學(xué)、立體幾何學(xué)、生物力學(xué)、材料學(xué)、信息學(xué)、電子學(xué)、機(jī)械工程學(xué)等領(lǐng)域。數(shù)字骨科學(xué)將骨科的診療行為數(shù)字化，通過信息技術(shù)將其可視化、虛擬化、可操作化與智能化。數(shù)字骨科學(xué)理念與學(xué)科的建立，開辟了骨科新的研究領(lǐng)域與新的技術(shù)方向，為這全新的系統(tǒng)知識、前沿技術(shù)進(jìn)行了理論的提升與體系的建立，極其有利于數(shù)字骨科技術(shù)在骨科的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用。數(shù)字骨科學(xué)的范圍包括：骨科有限元分析、骨科數(shù)字解剖（三維重建）、骨科虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（virtualreality，VR）與增強(qiáng)技術(shù)（augmentedreality,AR）、骨科快速成型技術(shù)（3D打?。?、CAD/CAM技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航手術(shù)、骨科遠(yuǎn)程手術(shù)及骨科機(jī)器人手術(shù)等10多個(gè)方面。

　　數(shù)字骨科學(xué)迄今已經(jīng)經(jīng)歷了10年的發(fā)展歷程，數(shù)字化技術(shù)已在我國骨科領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展，涉及到骨科的各個(gè)亞專科，特別是3D打印技術(shù)更是形成了一股"骨科3D熱"。目前骨科生物力學(xué)有限元分析、3D打印模型、導(dǎo)航模板、3D打印鈦合金假體植入、CAD/CAM在骨科的應(yīng)用、VR/AR技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療及骨科機(jī)器人技術(shù)等越來越引起人們的廣泛關(guān)注，均在骨科臨床得到了廣泛的應(yīng)用、并占據(jù)了主導(dǎo)地位。目前，已有多部有關(guān)數(shù)字骨科技術(shù)專著出版，由裴國獻(xiàn)主編的《DigitalOrthopaedic》即將由Springer出版集團(tuán)出版、全球發(fā)行；2017年1期本刊發(fā)表了"3D打印骨科模型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)專家共識"。上述有關(guān)數(shù)字骨科學(xué)專著的出版、重點(diǎn)刊的推出、學(xué)術(shù)會議數(shù)字骨科專場的交流及相關(guān)專家共識的制定等舉措，均有力推動了數(shù)字骨科技術(shù)在臨床的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。本刊已先后組織了多期"數(shù)字骨科"重點(diǎn)刊；本期刊發(fā)的8篇數(shù)字骨科論著，涵蓋了有限元建模、三維圖像體積融合技術(shù)、3D打印骨折模型、3D打印導(dǎo)航模板、導(dǎo)航技術(shù)及骨科手術(shù)機(jī)器人技術(shù)等，從不同角度反映了目前我國數(shù)字骨科技術(shù)開展的現(xiàn)狀與水平，值得臨床骨科醫(yī)生認(rèn)真研讀、借鑒應(yīng)用。

　　許苑晶等撰寫的"肩袖的有限元建模及其生物力學(xué)分析"一文介紹了所建立的有限元分析肩袖模型，適用于臨床術(shù)前不同肩袖損傷的建模、以及肩袖手術(shù)模擬與修復(fù)效果的生物力學(xué)評估分析；認(rèn)為該肩袖模型系統(tǒng)可以模擬肩關(guān)節(jié)的常見活動并獲得對應(yīng)的肩袖肌肉應(yīng)力大小，可用于肩袖損傷模擬與手術(shù)方案仿真實(shí)驗(yàn)。賀宇等撰寫的"四種內(nèi)固定方式治療恥骨聯(lián)合分離生物力學(xué)特性的有限元分析"一文，介紹了應(yīng)用所建立的恥骨聯(lián)合分離有限元模型，按照標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)方式將單重建鋼板、雙重建鋼板、單空心拉力螺釘和雙空心拉力螺釘4種內(nèi)固定安裝至模型，加載垂直和旋轉(zhuǎn)負(fù)荷進(jìn)行有限元分析，證實(shí)雙空心拉力螺釘在恥骨聯(lián)合分離治療中具有生物力學(xué)優(yōu)勢。

　　3D打印技術(shù)是目前我國數(shù)字骨科技術(shù)在臨床應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，也是數(shù)字骨科發(fā)展最快的一項(xiàng)技術(shù)。本期發(fā)表了3篇有關(guān)3D打印骨折模型和導(dǎo)航模板在骨科的應(yīng)用文章。吳星火等介紹了個(gè)性化寰樞椎椎弓根螺釘導(dǎo)向器的研制及臨床應(yīng)用；董謝平等介紹了3D打印截骨導(dǎo)板輔助截骨治療踝關(guān)節(jié)內(nèi)骨折畸形愈合，均證實(shí)了其具有精確定位、精準(zhǔn)截骨的特點(diǎn)；鄔培慧等介紹了自主研發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件/快速成型/髖臼定位器模擬臼杯假體精準(zhǔn)置入的準(zhǔn)確性和適用性。

　　骨科機(jī)器人手術(shù)具有微創(chuàng)、精準(zhǔn)、減少術(shù)中透視及縮短手術(shù)時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。黃晶煥等撰寫的"一種新的計(jì)算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)輔助術(shù)中矯正股骨干骨折的旋轉(zhuǎn)畸形"一文，采用一種新的導(dǎo)航系統(tǒng)（VectorVisionSky,BrainLAB公司，德國）輔助治療13例股骨干骨折旋轉(zhuǎn)畸形，認(rèn)為新的導(dǎo)航系統(tǒng)可以成為一種可靠的工具，術(shù)中精確地矯正股骨干骨折的旋轉(zhuǎn)畸形。文章認(rèn)為使用導(dǎo)航技術(shù)矯正股骨旋轉(zhuǎn)畸形也會帶來一些固有的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也額外增加了手術(shù)的時(shí)間。王軍強(qiáng)等撰寫的"基于損傷控制理論的骨科機(jī)器人微創(chuàng)手術(shù)治療合并骨盆骨折的多發(fā)傷"一文，采用Ti-robot(北京積水潭醫(yī)院與北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司合作研發(fā))骨科機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)治療26例合并骨盆骨折嚴(yán)重多發(fā)傷（經(jīng)皮螺釘內(nèi)固定），取得了很好的治療效果；認(rèn)為機(jī)器人輔助骨科微創(chuàng)手術(shù)是利用手術(shù)機(jī)器人智能精的操作特點(diǎn)，在圖像導(dǎo)航、機(jī)械臂精確定位下開展的微創(chuàng)手術(shù)，非常適宜圖像導(dǎo)航經(jīng)皮螺釘內(nèi)固定治療骨折。方國芳等撰寫的"Renaissance脊柱機(jī)器人輔助手術(shù)系統(tǒng)在脊柱疾病中的應(yīng)用"一文，介紹了在國內(nèi)最先使用脊柱機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)輔助下開展了38例脊柱外科手術(shù)，包括椎弓根螺釘置入病例和椎體成形術(shù)病例；認(rèn)為脊柱機(jī)器人輔助手術(shù)系統(tǒng)輔助脊柱椎弓根螺釘置入準(zhǔn)確率高，安全有效；經(jīng)皮椎弓根穿刺椎體成形手術(shù)時(shí)間短，射線暴露時(shí)間短。

　　數(shù)字骨科新技術(shù)的應(yīng)用確為骨科高難度、復(fù)雜手術(shù)起到了"保駕護(hù)航"的重要作用，讓骨科手術(shù)更為精確，拓展了手術(shù)范圍、提升了骨科手術(shù)質(zhì)量，有力促進(jìn)了骨科的基礎(chǔ)研究、診斷、教學(xué)、治療與康復(fù)水平，提升了骨科學(xué)的整體技術(shù)與水平。個(gè)性化、微創(chuàng)化、智能化、遠(yuǎn)程化及精準(zhǔn)醫(yī)療是現(xiàn)代骨科的發(fā)展方向，數(shù)字骨科學(xué)可大大促進(jìn)骨科這一進(jìn)程的快速發(fā)展，大大提升骨科技術(shù)的水準(zhǔn)與手術(shù)質(zhì)量。

　　數(shù)字骨科技術(shù)必將引領(lǐng)骨科發(fā)展的未來。