关键词： 人工智能   腰椎间盘突出症   深度学习   机器学习   大数据   机器人   工程化组织构建  

摘要： 背景:近年来人工智能技术越来越多地被用于腰椎间盘突出症的诊治,提高了腰椎间盘突出症诊断的准确率及效率,丰富了腰椎间盘突出症的治疗手段,成为研究焦点。目的:从诊断与治疗角度全面展现人工智能在腰椎间盘突出症中的应用现状,分析相应技术的局限性。方法:应用计算机检索PubMed、中国知网、万方数据库及维普数据库建库至2024年8月发表的关于人工智能在腰椎间盘突出症诊治中应用的相关文献,英文检索词为“Lumbar Disc Herniation,Artificial Intelligence,Machine Learning,Deep Learning,Big Data,Robot,Neural Network,Model,Algorithm”,中文检索词为“腰椎间盘突出症,人工智能,机器学习,深度学习,大数据,机器人,神经网络,模型,算法”,按入组标准梳理最终筛选出101篇文献进行综述。结果与结论:人工智能的不同技术推动了腰椎间盘突出症的智能化治疗,在未来的发展中凸显出巨大潜力。深度学习技术基于先进的算法,通过相应学习模型的构建对X射线片、CT及MRI影像进行优化处理,实现对退变腰椎间盘的精确定位、识别与分析,提高了自动化诊断的精度。大数据技术利用数据平台,通过分析海量医疗数据模拟疾病发展趋势,为病情评估与预测提供了新的视角。手术机器人结合机械臂、3D高清视觉系统及5G通信技术为远程精确手术操作提供支持,展现显著的技术优势。未来人工智能对腰椎间盘突出症的诊治将通过算法的持续优化和数据平台的专业化发展,推动诊治手段向规范化、高效化、精准化方向演进。

关键词： 周围神经损伤   可视化分析   组织工程   神经导管   神经支架   施万细胞   干细胞   3D打印技术   工程化组织构建  

摘要： 背景:周围神经损伤会对患者造成不同程度的功能障碍,并且长节段周围神经缺损的修复重建缺乏有效的治疗手段。近年来,组织工程学逐渐应用于长节段周围神经缺损的修复中,但研究的热点与发展动态不明。目的:使用文献计量学软件分析近20年来国内外在周围神经组织工程学的研究热点和趋势变化。方法:使用CiteSpace 6.2R6软件对Web of Science数据库和中国知网中2004-2024年发表的周围神经组织工程学文献进行高被引分析和关键词分析,其中关键词分析包括关键词共现分析、关键词聚类分析、关键词时间轴分析和关键词突现分析。结果与结论:从Web of Science数据库和中国知网中各纳入了2961和1171篇文献,Web of Science数据库该领域的发文量存在波动但呈现逐年递增的趋势,中国知网该领域的发文量每年相差不大。Web of Science数据库中该领域引用前10的文献大多为综述型文章。结合Web of Science数据库和中国知网关键词分析结果,发现近20年来研究较多的神经组织工程学材料包括丝素蛋白、胶原蛋白、壳聚糖、聚己内酯、聚乳酸、石墨烯等,研究较多材料中的生化线索包括嗅鞘细胞、施万细胞、干细胞、神经生长因子等,引入外部物理因子使用最多的是在材料中施加电刺激,神经组织工程学技术研究较多的是静电纺丝技术和3D打印技术。

关键词： Janus微/纳米颗粒   组织工程   药物运输   癌症治疗   生物影像   生物传感   工程化材料  

摘要： 背景:Janus微/纳米颗粒因具有形状、结构、功能各向异性被广泛应用于组织工程、药物递送、癌症治疗、生物影像和传感等医学领域。目的:阐述Janus微/纳米颗粒在生物医学的前沿应用。方法:通过计算机检索中国知网、万方、PubMed、Web of Science数据库中2010-2024年发表的相关文献,分别以“Janus纳米颗粒,Janus颗粒,双面神颗粒,药物递送,癌症治疗,生物影像,生物传感,组织工程”和“Janus nanoparticle,Janus particle,Drug delivery,Cancer therapy,Biosensing,Bioimaging,Tissue engineering”为中、英文检索词,进行筛选、整理、归纳、总结,最终纳入69篇文献进行综述。结果与结论:Janus微/纳米颗粒可根据基础材料性质分为有机、无机、有机-无机复合三大类,其合成策略有遮蔽、自组装、相分离、微流控和成核生长等。Janus微/纳米颗粒可通过高负载率、门控释放、自主运动等特性进行高效率药物递送。Janus微/纳米颗粒除了增强传统癌症治疗措施(放化疗)的治疗效果外,还可以应用于细胞免疫、蛋白药物、细胞铁死亡等新兴癌症治疗方法;可应用于增强生物影像(CT、MRI、超声)的增敏剂,实现高质量成像,用于指导诊断和治疗;可通过运载生长因子、增强生物支架机械性能和抗菌效果,应用于组织工程。综合目前的研究,研究者们通过集合不同有机聚合物、无机材料的物化特性以不同的合成策略合成功能定制的Janus微/纳米颗粒,应用于复杂的生物医学领域。目前Janus微/纳米颗粒应用于组织再生领域、大规模生产和人体临床试验的报道较少,因此该类材料的开发、合成策略、临床安全评估和转化仍需投入更大的研究力度。

关键词： 功能重建   组织工程研究   临床需求   组织再生   染色体工程   植入物   胚胎工程   细胞融合  

摘要： ·组织工程研究的目标:利用生物工程的理论和技术方法,研究人体的组织、器官及其功能重建。·组织工程研究的重点:工程化细胞及工程化干细胞,工程化生物材料,工程化组织器官及其功能重建,植入物与宿主的生物相容性,以及细胞、组织、器官之间的互作关系。·组织工程前沿的科学问题和创新技术:应用细胞与组织培养、细胞融合、染色体工程、胚胎工程、细胞遗传工程等技术与方法,为替换病变组织、组织再生、功能重建的实验研究提供解决方案,也被应用在修复损伤的组织器官或移植同种异体或动物组织器官的临床需求的实践中。

关键词： 氧化石墨烯   口腔种植   促进成骨   载药抗菌   低毒性   理化性能   综述   工程化口腔材料  

摘要： 背景:氧化石墨烯凭借优越的理化性质和良好的生物相容性能够促进成骨细胞的分化和抑制细菌增殖,有望提高种植体修复的成功率。目的:总结氧化石墨烯在口腔种植修复领域的研究进展。方法:应用计算机检索CNKI、万方、ScienceDirect、PubMed数据库中2000年1月至2024年6月发表的相关文献,检索词为“氧化石墨烯,口腔种植,生物相容性,抗菌机制,成骨细胞,机械性能,化学性能”“graphene oxide,dental Implantation,biocompatibility,antibacterial mechanism,osteoblasts,mechanical properties,chemical properties”。通过阅读文题和摘要进行初步筛选,排除与文章主题不相关的文献,根据纳入和排除标准,最终纳入65篇文献进行综述分析。结果与结论:氧化石墨烯通过自身抗菌及载药抗菌性能可以增加机体先天性免疫保护反应,抑制种植体周围炎的发生和发展。氧化石墨烯可以促进骨髓间充质干细胞的增殖分化,促进成骨细胞、血管内皮细胞的增殖,抑制破骨细胞的增殖,增加种植体与牙槽骨之间骨结合的速率,有利于种植体周围骨的形成和稳定。氧化石墨烯可以促进种植体与龈组织的结合,减少炎症的发生。氧化石墨烯具有低毒性,其生物安全性有待进一步研究。氧化石墨烯涂层赋予了钛种植体表面优良的理化性能,可显著降低种植体折断等并发症的发生,延长种植体使用时间。

关键词： 抗骨质疏松药物   双膦酸盐类   抗核因子κB受体活化因子配体抗体   他汀类   甲状旁腺激素   牙槽骨吸收   局部应用  

摘要： 背景:随着人口老龄化进展,骨质疏松的患病率呈上升趋势,目前常见的抗骨质疏松药物包括双膦酸盐类、核因子κB受体活化因子配体抑制剂(地诺单抗)、他汀类药物、甲状旁腺激素等,这些药物可通过不同的信号通路有效抑制破骨细胞合成及活性,从而抑制骨吸收、提高骨密度。目的:旨在分析总结常见的抗骨质疏松药物在口腔领域局部应用的研究进展。方法:检索中国知网及PubMed数据库收录的相关文献。中文检索词为“双膦酸盐类,抗RANKL抗体,他汀类药物,甲状旁腺激素,中医药,种植,牙周炎,正畸牙移动,牙槽骨吸收,再植牙”,英文检索词为“bisphosphonates,anti-RANKL antibody,statins,parathyroid hormone,Traditional Chinese Medicine,implant,periodontitis,orthodontic tooth movement,alveolar bone resorption,replanted teeth”,最终纳入79篇文献进行归纳总结。结果与结论:①骨质疏松治疗药物局部应用于种植体表面,或使用载体将药物局部递送于植入部位能够增强种植体的骨整合,提高种植体的稳定性;②局部应用骨质疏松治疗药物作为常规牙周治疗的辅助疗法,可获得显著的临床和影像学改善,并且对吸烟者和控制良好的糖尿病患者同样有效,不同类型的药物在疗效方面存在差异;③骨质疏松治疗药物局部应用后可能有利于调节正畸牙齿移动,减少正畸支抗丧失及正畸后复发;④局部应用双膦酸盐及他汀类药物可以促进拔牙后骨形成和保存牙槽嵴,减少牙槽骨的吸收;⑤双膦酸盐及地诺单抗根面处理在预防延迟再植牙齿强直和替代吸收方面有一定的效果。

关键词： 创伤性骨折   3D打印技术   数字模型   手术导板   综述  

摘要： 背景:3D打印技术可根据患者实际病情和治疗需求设计构建模型、手术导板和个性化植入体或固定物,在创伤性骨折修复中展示了巨大的应用前景. 目的:综述3D打印技术在创伤性骨折中的应用. 方法:检索Web of science、PubMed和中国知网数据库2020-2024年发表的创伤骨科领域3D打印技术应用的相关文献,英文检索词为"traumatic fracture,3D printing technology,digital model,surgical guide",中文检索词为"创伤性骨折,3D打印技术,数字模型,手术导板",经筛选和分析,最终纳入60篇文献进行分析. 结果与结论:①创伤性骨折是各种致伤因素导致的骨骼连续性中断和完整性破坏的骨折现象,以可靠方案提高复位愈合效果,已成为骨外科相关研究领域亟需解决的热点问题;②3D打印技术是以数字模型数据为基础的,运用粉末状金属或聚合物等可黏合成型材料以立体光刻、沉积建模和光聚合物喷射等形式制造满足需求三维实体的技术,在数字骨科生物医学领域应用广泛;③3D打印技术在疾病诊断、术前规划、重建骨折三维模型、定制骨科植入体、定制固定支具及假肢、手术导板制作和骨缺损修复等方面发挥了显著的优势,可根据患者实际病情和治疗需求设计构建模型、手术导板和个性化植入体或固定物,为创伤性骨折的治疗提供了新的思路.

关键词： 全膝关节置换   功能学对线   机械轴对线   外科手术   计算机辅助   对比研究   骨科植入物  

摘要： 背景:机械轴对线是全膝关节置换术中的“金标准”对线技术,但是无论假体材料和导航机器人辅助技术如何发展,应用机械轴对线的全膝关节置换后仍存在20%左右的患者不满意率。目的:探讨导航辅助全膝关节置换过程中应用功能学对线的早期疗效。方法:回顾性分析2019年10月至2023年6月连续44例(50膝)行计算机导航辅助全膝关节置换术中应用功能学对线的患者资料,男12例(14膝),女32例(36膝);选择同期同一手术团队行导航辅助全膝关节置换术中应用机械轴对线的46例(50膝)连续病例作为对照,男5例(5膝),女41例(45膝)。观察两组顾患者胫骨侧截骨角度、胫骨平台截骨量、股骨侧截骨角度、股骨远端、后方及前方截骨量、关节线移动情况;对比术前、术后屈曲和伸直间隙内外侧松弛度、髋-膝-踝角、股骨远端机械轴外侧角、胫骨近端机械轴内侧角、关节汇聚角、矢状面股骨组件角、胫骨后倾角、算术髋-膝-踝角、关节线倾角、膝关节冠状面力线分型、西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数、美国特种外科医院评分及膝关节遗忘评分。结果与结论:①功能学对线组术中胫骨平台截骨角度大于机械轴对线组,间隙不平衡比例(2%)小于机械轴对线组(18%),差异均有显著性意义(P<0.05);②术后功能学对线组髋-膝-踝角、胫骨近端机械轴内侧角、算术髋-膝-踝角、关节线倾角小于机械轴对线组,差异均有显著性意义(P<0.05);③术前最常见的膝关节冠状面力线分型是Ⅰ型(功能学对线组80%,机械轴对线组42%);④术后功能学对线组关节线倾角<177°比例为44%,大于机械轴对线组的14%;⑤功能学对线组术后1,6个月及末次随访美国特种外科医院评分高于机械轴对线组,差异均有显著性意义(P<0.05);功能学对线组术后1个月西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数低于机械轴对线组,差异有显著性意义(t=-2.85,P=0.005);两组术后膝关节活动度及膝关节遗忘评分相比差异均无显著性意义(P>0.05);⑥提示导航辅助全膝关节置换应用功能学对线能够优化早期临床疗效;与机械轴对线相比,功能学对线在恢复患者固有生理力线和关节线倾角、避免软组织松解方面更具优势。

关键词： 功能重建   临床需求   组织再生   染色体工程   胚胎工程   细胞融合   同种异体   病变组织  

摘要： 组织工程以其前沿的科学问题与创新的细胞与组织培养、细胞融合、染色体工程、胚胎工程、细胞遗传工程等技术与方法,为替换病变组织、组织再生、功能重建的实验研究提供解决方案,也被应用在修复损伤的组织器官或移植同种异体或动物组织器官的临床需求的实践中。

关键词： 股骨头坏死   有限元分析   内固定   步态模拟   塌陷风险   预测   研究现状   生物力学  

摘要： 背景:有限元分析是一种广泛应用于工程技术领域的分析手段,但因其对复杂结构同样能做到高精度分析,在骨科领域的应用研究也逐年递增。近10年来,国内外利用有限元分析对股骨头坏死研究取得的成果数不胜数,但是尚缺乏对于当前研究现状和热点趋势的分析。目的:对近年来有限元法应用于股骨头坏死领域的研究现状及热点进行可视化分析。方法:从中国知网(CNKI)及Web of Science数据库中筛选出2014-2023年发表与股骨头坏死有限元分析相关的文章,利用Citespace 6.1.R6可视化分析软件对相关文献的主要研究内容进行归纳,并绘制出年度发文量、作者图谱、共被引文献、热点关键词等科学知识图谱,进行总结概括。结果与结论:①根据相关关键词检索文献后导入Citespace软件,使用软件去重功能去除重复文章后,Web of Science核心合集相关文献385篇,CNKI数据库相关文献149篇;②其中关键词共现分析发现Web of Science数据库近10年间关键词频次排名为:finite element analysis(163次)、femoral head(83次)、arthroplasty(44次)、fixation(40次)、replacement(39次),中心性排名为:finite element method(0.21)、hip joint(0.21)、stability(0.19)、fixation(0.15)、contact pressure(0.15);③CNKI数据库近10年间关键词频次排名为:有限元分析(91次)、生物力学(45次)、股骨头坏死(42次)、股骨颈骨折(33次)、内固定(16次),中心性排名为:内固定(0.45)、3d打印(0.44)、健脾活骨方(0.43)、三维重建(0.42)、股骨头坏死(0.38);④近10年在股骨头坏死领域的研究中,国内外的发展均从“静态”发展为“动态”,整体进程基本上相似,对于步态模型及风险预测研究都较为深入;此外随着国内学者对于中药研究的深入,中医药手段治疗股骨头坏死疗效也得到了很好的验证;而在近10年内医学材料及计算机技术等领域将会成为国内外研究的热点;⑤尽管国内相关领域的研究较为迟缓,仍需更多临床研究验证,但随着国内科技技术的进步,相信国内学者会在未来将股骨头坏死有限元分析真正应用到临床,起到辅助患者个体化治疗、提升远期疗效的作用。