骨科学需求与赋能技术*
植骨,交叉,1骨科学中的医工结合,1骨科对手术器械的需求,2骨科对内植物的需求,3骨科对影像和导航的需求,4骨科对植骨材料的需求,5骨科基础科研的需求,2骨科学标志性赋能技术,3多学科交叉中的骨科医师,4小结
柏秋实 王元一 赵宇**(1.中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院骨科,北京 100730;2.吉林大学第一医院脊柱外科,长春 130021)
随着生产技术、数字技术和网络技术的发展,先进制造、先进材料、人工智能、机器人等技术逐渐应用于医学临床实践,进而衍生出可提升临床诊疗能力的新技术,其中的关键技术即为医学领域中的赋能技术[1]。骨科学是受赋能技术影响最大的学科之一[2-5]。骨作为骨科学研究的主体,与其他器官区别很大,使骨科学的演进区别于其他学科。骨科学对各领域的赋能技术更具包容性,对赋能技术的需求更加多样化,各种赋能技术在骨科学领域真正实现了学科交叉和技术融合,极大提高了骨科学的研究潜力,拓宽了学科研究方向。如骨科手术要求内植物处于精确的位置,机器人技术赋予骨科医师更精准置入内植物的能力;传统内植物常因应力疲劳而失效,先进制造和先进材料技术赋予内植物更好的力学和生物学特性,帮助骨科医师解决这一难题;生物工程学和组学技术的问世,赋予骨科医师探索微观世界的能力,使骨科医师对脊柱侧凸、软骨发育不全等疾病的病因与发病机制有了更深入的了解。由此可见,在多学科交叉的模式中,骨科医师处于中心位置,扮演着需求提出者、创新发起者和技术实践者的多重角色,因此骨科医师需要对各领域技术的优势和边界有深刻的理解,以发挥临床需求对技术研发的指导性。骨科医师还需要认识骨科学与各领域赋能技术可以紧密交叉的根源和骨科学对于赋能技术的根本需求,使骨科医师对本学科以及学科交叉的创新点有更全面和深入的理解,有利于学科的发展和技术的进步。
本文回顾骨科学中的一些基本技术和概念的发展历史、骨科医师将各领域赋能技术引入骨科学的初衷,将骨科学对赋能技术需求追根溯源,从根本上探讨骨科学对赋能技术需求的由来,对未来骨科医师在学科交叉中的位置提供启发。
1 骨科学中的医工结合
骨是一种密实、坚硬的具有力学强度的可修复再生的结缔组织[6]。早在新石器时代,人类就意识到形态对骨骼的重要性,并将恢复解剖关系和维持力学结构作为创伤治疗的基本理念[7]。其最早的记载是公元前2600古埃及的埃德温·史密斯(Edwin Smith)使用夹板、蜂蜜、油脂和棉绒进行包扎固定来治疗肱骨骨折[8]。古希腊的希波克拉底(Hippocrates)对骨科学发展作出了巨大的贡献。公元4世纪,希波克拉底在对骨折复位充分理解的基础上,进一步完善了骨折包扎和固定方法,同时还发明了牵引术和诸多至今仍在应用的复位方法[9]。文艺复兴时期,在知识向民众流动的大潮下,学者们对人体开展了更加深入的研究 ......
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