数字骨科手术实施方案

Simpleware软件功能及其在数字骨科的应用数字骨科入门(三)尹庆水;万磊【摘要】@@ Simpleware软件是医学图像三维处理软件,它具有强大的三维处理和建模功能,内容丰富,实用性强,为骨科医生进行数字骨科学实践提供了理想的平台.2009年,总部位于英国的Simple-ware公司推出了Simpleware 3.2版本,可以对二维平面序列图像(CT/MRI)进行提取、分割、合并等操作,生成表面重建后的三维图像,并将其输出到第三方软件进行快速成型(rapid prototyping,RP)制造;同时面向三维影像数据提供各种可供选择的模块来生成有限元分析(finite element analysis,FEA)或计算机流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模型;并可通过与其他计算机辅助设计(computer aided design,CAD)软件的接口直接读取三维设计文件,实现手术过程的三维模拟与设计.【期刊名称】《中国骨科临床与基础研究杂志》【年(卷),期】2010(002)001【总页数】3页(P72-74)【关键词】数字骨科学;软件【作者】尹庆水;万磊【作者单位】510010,广州军区广州总医院骨科医院;510010,广州军区广州总医院骨科医院【正文语种】中文【中图分类】R68;R319.1Simpleware软件是医学图像三维处理软件，它具有强大的三维处理和建模功能，内容丰富，实用性强，为骨科医生进行数字骨科学实践提供了理想的平台。

2009年，总部位于英国的Simpleware公司推出了Simpleware 3.2版本，可以对二维平面序列图像（CT/MRI）进行提取、分割、合并等操作，生成表面重建后的三维图像，并将其输出到第三方软件进行快速成型（rapid prototyping，RP）制造；同时面向三维影像数据提供各种可供选择的模块来生成有限元分析（finite element analysis，FEA）或计算机流体动力学（computational fluid dynamics，CFD）模型；并可通过与其他计算机辅助设计（computer aided design，CAD）软件的接口直接读取三维设计文件，实现手术过程的三维模拟与设计。

现代电子技术Modern Electronics TechniqueJun.2023Vol.46No.122023年6月15日第46卷第12期0引言虚拟现实技术通常是通过计算机的模拟，将现实世界的真实场景模拟到虚拟环境中，并且可以提供给用户多种交互方式，这样就会给使用者一种等同于真实环境的沉浸式体验[1]。

现阶段虚拟现实技术已在自动驾驶、VR 影视、虚拟游戏、医疗等领域取得了广泛的应用[2⁃3]。

而虚拟手术则是将虚拟现实中的物体碰撞检测、姿态传感、3D 物体旋转、虚拟场景构建等相关理论技术引入到医学领域[4⁃5]。

现有的医学临床实践培训相对比较依赖尸体、模型、动物等，而且成本高、风险系数大。

而虚拟现实技术的出现给这一医学问题提供了解决方法，在减少手术成本、提高培训效率、降低可行性风险方面，虚拟交互手术比传统临床培训更具优势[4⁃5]。

国内外目前针对虚拟现实系统的开发在医学各个领域也取得了很多成效[6⁃7]。

在智能仿真医学方面，研究人员将计算机技术与医学进一步融合拓展，市面上已经有很多成熟的产品投入使用[8]。

肖文君等人设计了医学图像观察系统，为医师在医学中的诊断提供了支持[9]。

为了能够增强使用者的沉浸感和体验感，虚拟过程复现医生在使用手术器械对人体器官进行触碰、感知、操作等情景，虚拟手术仿真系统具有提供实时力反馈的能力[10]。

王穗源等人探讨研究了数字化虚拟技术在胫骨DOI ：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2023.12.024引用格式：弭博岩，王鹏龙，王萌，等.骨科手术仿真模拟训练系统的构建研究[J].现代电子技术，2023，46（12）：141⁃145.骨科手术仿真模拟训练系统的构建研究弭博岩，王鹏龙，王萌，郑奋（海军军医大学计算机与仿真技术教研室，上海200000）摘要：针对现阶段骨科手术培训实践性弱、手术风险系数大、耗材成本高的缺点，文中提出一种将虚拟现实技术与骨科手术相结合的骨科手术训练系统。

临床医学China &Foreign Medical Treatment 中外医疗传统切开复位内固定与数字化技术辅助治疗胫骨平台骨折患者的临床效果分析田桦，陆英超新沂市人民医院骨科，江苏新沂 221400［摘要］ 目的 分析予以胫骨平台骨折患者传统切开复位内固定与数字化技术辅助治疗的临床效果。

方法 随机选择2021年6月—2023年5月新沂市人民医院收治的70例胫骨平台骨折患者为研究对象，按随机数表法分为两组，传统切开复位内固定治疗的40例纳入对照组，数字化技术辅助治疗的30例纳入观察组，比较两组围术期指标、膝关节活动度、膝关节功能恢复优良率及并发症发生率。

结果 观察组术中失血量少于对照组，手术时间、术中透视时间、住院时间、骨折愈合时间短于对照组，差异有统计学意义（P 均<0.05）。

观察组屈、伸膝最大角度为均较对照组更高，差异有统计学意义（P 均<0.05）。

观察组膝关节功能恢复优良率较对照组更高，差异有统计学意义（P <0.05）。

观察组并发症发生率6.67%，低于较对照组的25.00%，差异有统计学意义（χ2=4.057，P <0.05）。

结论 予以胫骨平台骨折患者传统切开复位内固定与数字化技术辅助治疗均可发挥一定骨折复位作用，但数字化技术辅助治疗术中失血量更少，手术耗时更短，术后膝关节功能恢复更佳，并发症更少，住院、骨折愈合时间短，康复快。

［关键词］ 胫骨平台骨折；传统切开复位内固定；数字化技术辅助；并发症［中图分类号］ R274 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-0742（2024）01(a)-0065-04Clinical Effect Analysis of Traditional Incision and Reduction InternalFixation and Digital Technology-assisted Treatment of Patients with Tibial Plateau FracturesTIAN Hua, LU YingchaoDepartment of Orthopedics, Xinyi People's Hospital, Xinyi, Jiangsu Province, 221400 China[Abstract] Objective To analyze the clinical effect of traditional incision and reduction internal fixation and digital technology-assisted treatment for patients with tibial plateau fractures. Methods 70 cases of tibial plateau fracture pa⁃tients admitted to Xinyi People's Hospital from June 2021 to May 2023 were randomly selected for the study, and theywere divided into two groups according to the random number table method, 40 cases of traditional incision and reduc⁃tion internal fixation treatment were included in the control group, and 30 cases of digital technology-assisted treat⁃ment were included in the observation group, and perioperative indexes, knee mobility, the excellent rate of recovery of knee function, and the incidence of complications were compared between the two groups. Results The intraopera⁃tive blood loss in the observation group was less than that in the control group, and the operation time, intraoperative fluoroscopy time, hospitalization time, and fracture healing time were shorter than those in the control group, and the difference was statistically significant (all P <0.05). The maximum angle of knee flexion and extension of the observa⁃tion group was higher than that of the control group, and the difference was statistically significant (both P <0.05). The excellent rate of knee joint function recovery in the observation group was higher than that in the control group, and the difference was statistically significant (P <0.05). The complication rate of 6.67% in the observation group was lowerthan 25.00% in the control group, and the difference was statistically significant (χ2=4.057, P <0.05). Conclusion Both DOI ：10.16662/ki.1674-0742.2024.01.065[基金项目] 徐州市卫生健康委科技项目（XWKYHT20200053）[作者简介] 田桦（1985-），男，硕士，副主任医师，研究方向为创伤及运动医学。

人工智能数字骨科技术在关节置换中的应用目录1. 内容概览 (2)1.1 内容综述 (2)1.2 关节置换概述 (4)1.3 人工智能技术的概览 (5)1.4 研究背景与意义 (6)2. 人工智能数字骨科技术 (7)2.1 术前精准诊断与预判 (8)2.1.1 影像数据分析技术 (10)2.1.2 手术风险评估模型 (11)2.2 个性化手术方案设计 (12)2.2.1 三维模型重建技术 (13)2.2.2 手术路径规划与模拟 (14)2.3 精准手术指导 (16)2.3.1 手术机器人辅助技术 (17)2.3.2 实时图像导航系统 (19)2.4 术后康复辅助及监测 (19)2.4.1 运动分析与评估 (21)2.4.2 康复训练方案定制 (22)3. 人工智能技术在关节置换中的应用案例 (23)3.1 术前规划及风险评估 (25)3.2 手术指导及精准定位 (26)3.3 术后康复及监测 (27)4. 挑战与展望 (28)4.1 数据质量与隐私保护 (29)4.2 算法可靠性和可解释性 (31)4.3 技术成本与普及性 (33)4.4 未来发展趋势 (34)1. 内容概览本章内容概览将介绍人工智能数字骨科技术在关节置换领域的应用。

概述人工智能技术在骨科领域的整体应用背景与发展趋势，阐述其在关节置换中的重要性。

详细介绍人工智能数字骨科技术的核心要素，包括计算机建模、仿真技术、机器学习等在关节置换手术中的应用。

分析人工智能数字骨科技术在关节置换中的优势，如提高手术精度、减少并发症风险、优化手术流程等。

还将探讨人工智能数字骨科技术在关节置换中的挑战与限制，如数据安全性、技术成熟度等问题。

提出研究前景与未来发展方向，包括基于大数据的人工智能算法优化、虚拟现实技术在关节置换手术中的应用等。

本章旨在为读者提供一个关于人工智能数字骨科技术在关节置换中应用的全面概述，为后续深入探讨提供基础。

1.1 内容综述随着科技的飞速发展，人工智能（AI）已逐渐渗透到各个领域，尤其在医学领域，AI技术的应用正日益广泛且深入。

人工智能在创伤骨科中的应用摘要：随着人工智能技术的不断发展，其在医疗领域的应用也越来越广泛。

创伤骨科是一种非常复杂的临床学科，其治疗流程和手术操作具有一定难度并存在不确定性，因此需要新颖的解决方案来提高治疗效果和手术成功率。

本文的研究宗旨在探讨人工智能技术在创伤骨科领域的应用，并通过实验数据和案例分析，验证人工智能技术能够在该领域中提高手术过程的准确性和治疗效果。

本研究首先回顾了目前创伤骨科领域的现状和挑战，然后深入分析了人工智能技术在该领域中的应用，包括其在手术前、手术中和手术后的各个环节。

接着通过采集和分析实验数据和案例，评估了该技术在手术操作中的准确性和效果。

通过实验数据和案例分析，本文发现人工智能技术在创伤骨科领域中的应用能够显著提高手术过程的准确性和治疗效果，同时也能够大幅降低手术风险和不确定性。

因此，该技术在该领域中的应用有着广阔的前景和潜力。

研究结果表明，人工智能技术在创伤骨科领域中的应用有着巨大的潜力，可以帮助医生更加科学、精准地进行手术操作和治疗。

未来，我们将继续深入研究和发展该技术，在创伤骨科领域中取得更有意义的进展。

关键词：人工智能；创伤骨科；医疗辅助技术；医学图像处理1绪论1.1 研究背景随着人工智能技术的不断发展，其在医疗领域的应用也逐渐得到了广泛关注。

骨科作为医学的重要分支之一，也在不断探索人工智能技术在其领域中的应用。

目前，人工智能系统已经能够模拟医生的临床诊断思维，针对骨科疾病进行诊断，并制定相关的治疗方案。

同时，数字骨科技术也为创伤骨科教学带来了新的机遇。

然而，在实际应用中，一些复杂的骨折仍然是创伤骨科教学的难点。

传统的X线、CT平扫、MRl等检查方法难以对这些骨折进行直观、形象、深刻的认识。

此外，传统创伤骨科手术的创伤大、并发症多，需要更好的路径和方法。

因此，计算机导航技术的发展为创伤骨科手术操作提供了更好的选择，其在骨盆骨折中的应用已经得到了广泛关注。

微创技术作为一种新型的治疗手段，对于创伤骨科临床治疗也带来了新的机遇。

Mimics数字化软件在临床骨科教学工作中的应用和体会王簕;张志;张亮;潘永谦;尹飚;杨波;赵洪普;周颖芳【摘要】数字化医学时代的到来，推动了临床骨科教学工作的发展。

在众多数字化软件中， Mimics作为其中的代表，在骨科教学中发挥了很好的作用。

该软件操作简便，可实现个体化数据的导入和医院影像数据的分析，借助其强大的图像处理能力，能为学生提供清晰的三维可视化图像，还能实现手术的虚拟设计。

文章结合具体案例对此进行了介绍。

%The arrival of the era of digital medicine has promoted the development of clinical orthopedics teaching .Mimics as a representative of the digital software plays a good role in orthopedics teaching.This software is easy to operate and can import and analyze individualized images from the hospital data .Mimics can not only provide clear three-dimensional visual images for students , but also achieve the virtual surgery design with its powerful image processing capability .This paper will discuss the advantages of this software with some cases of orthopedics teaching .【期刊名称】《中国医学教育技术》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3页(P527-529)【关键词】Mimics软件;数字化医学;骨科;教学【作者】王簕;张志;张亮;潘永谦;尹飚;杨波;赵洪普;周颖芳【作者单位】广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150;广州医科大学附属第三医院，广州 510150【正文语种】中文【中图分类】G434随着数字化医学时代的到来，临床教学工作出现了新的契机，特别是一批数字化医学软件的应用，为探索新的教学手段提供了方法。