信息化时代下骨科赋能技术的发展

金大地

（南方医科大学第三附属医院骨科，广州 510500）

一 骨科机器人高速发展

随着各类精密仪器的应用以及相关材料长足的发展，骨科手术机器人的性能相比起以前已经有了很大的进步，但骨科手术对机器人的要求也越来越高。郑长万等[1]指出智能化、微创化和精准化成为骨科手术机器人的发展方向。目前骨科机器人还只能代替手术医生的部分功能，未来，机器人需要有更高的智能去从事更多医生难以实现的作业。孟予斐等[2]介绍了新兴康复机器人对于脊髓损伤患者康复训练的确切帮助。骨科的手术方式推陈出新，越来越多的手术应用手术机器人，这些新技术必将带来新产品、新设备、新工具，开展人因学研究才能更好地保障手术的安全性，降低医生的疲劳和工作负荷，提升医生的工作效率[3]。诚然，骨科机器人在近几年虽取得了巨大的进步，但目前在临床发挥的作用仍有限，其中AI 技术面对医疗复杂问题的算力局限是一方面，此外骨科机器人在临床上应用方面的伦理问题也是值得我们思考并且急需解决的问题。但笔者相信，AI 技术和各类高新技术赋能下的骨科机器人的道路是曲折的，但前途是光明的。

二 骨科高新材料前景广阔

骨缺损是临床常见的疾病，创伤、退行性疾病、先天性缺陷或肿瘤的手术切除及人口老龄化的加剧都可能导致严重的骨缺损。目前，自体骨供应缺乏且易引发供体部位愈合相关并发症，异种骨移植术后融合率低，人工骨修复材料的需求日益扩大。张朝旭等[4]指出，临床上骨缺损修复面临着供体受限以及免疫排斥反应等问题，而借助组织工程技术以及基于细胞的治疗方法已经被作为促进骨组织再生的替代方案提出，其具有良好的发展前景。除此之外，纳米技术在骨修复，抗感染，疾病诊断和治疗方面彻底改变着骨科材料的应用前景。纳米技术赋能下的材料为骨修复材料的发展打开了一扇新的大门[5]。苏瑾等[6]介绍了新型可降解骨植入物增材制造技术的研究进展。在个性化医疗被逐渐看重的今天，3D打印技术赋能材料，可为患者提供个性化的定制，达到更好的疗效，张剑华等[7]介绍了3D打印镁材料的广阔应用前景。当下，高性能计算机的发展和相关仪器设备的进步让基于高通量材料设计的实验成为可能，纪雄发等[8]指出，基于高通量材料设计的实验可作为一种高效的筛选手段被广泛应用于骨科生物材料的研究中，这为材料的选择提供了科学性的指导，其应用可大规模研究材料性质对自体修复的作用，筛选出具有临床应用价值的材料因素以对骨科植入体进行进一步优化，有望极大地促进骨科生物材料临床转化的研究和转化进展。

三 生物信息技术赋能骨科

随着现代医学的发展，医学不再是一门单一的学科[9]，而是多门学科融合在一起的交叉学科。随着技术的推进和临床应用标准的完善，特别是5G 技术在我国深入发展，虚拟现实技术将成为骨科手术实践和教学培训中切实有效的辅助工具，惠及更多的医师和患者，毛宁波等[10]介绍了虚拟现实技术作为骨科手术制定术前规划、术中导航、术后康复等阶段的辅助工具的应用，在骨科教学培训中也可借助虚拟现实技术来模拟解剖结构、进行操作演示和实操辅助。同样，人机交互技术也正在被用于骨科治疗中[11]，在多个方面提升着骨科治疗的效果。在术前规划方面，触控屏的加入能带来更好的规划效果；在术中引导方面，触控交互技术的引导相对传统，AR 技术的引导相对成熟，肌电技术的引导相对精准；在术后康复方面，肌电、脑电的使用能够使患者有更便捷且精准的运动训练。此外，正如张玢等[12]所言，数据分析已成为从复杂的多学科大型数据集中提取价值信息的常用方法。在骨科领域，大数据潜在利用价值非常高，对大数据的挖掘与分析利用，有助于推动智慧骨科的发展，提升骨科医生和科研人员的诊疗水平和科研能力。借助于大数据及生信技术的长足发展，刘天资等[13]得以利用多种组学技术，发现了一系列骨质疏松症及骨密度相关的遗传及表观遗传位点，并探究了骨质疏松症的分子机制及未来方向。

综上所述，计算机信息技术赋能下的骨科在今后的发展中拥有非常大的潜力，SICOT 紧跟时代潮流，敏锐捕捉医学发展动向，为此设立了SICOT 计算机与赋能技术专委会，力求为世界骨科事业的发展做出自己的贡献，SICOT 中国部也已成立计算机与赋能技术专委会，为中国骨科事业添砖加瓦。

站在“两个一百年”交汇的节点上，我们更应大力弘扬伟大奋斗精神，以信息科技赋能骨科，在相关领域深入研究探索，更好地为人民的生命健康服务。