儿童青少年骨科前沿研究:多领域探索与突破,为成长健康护航

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:Die Orthop?die 0.6

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  在儿童青少年骨科领域,存在如缺乏骨骼畸形筛查、AI 应用局限、治疗标准不统一等问题。研究人员开展了多主题研究,涵盖骨骼畸形患病率调查、AI 工具评估等。结果涉及疾病患病率、AI 应用效果等。这些研究为优化诊疗、制定政策提供依据,意义重大。

  在儿童和青少年的成长过程中,骨骼健康至关重要。然而,当前儿童青少年骨科领域面临着诸多挑战。一方面,针对儿童骨骼系统的专项筛查较为匮乏,除了髋关节超声检查外,缺乏全面评估骨骼发育畸形的手段,这使得许多潜在的骨骼问题难以及时被发现和干预。另一方面,随着人工智能(AI)技术的兴起,其在医学领域的应用日益广泛,但在儿童骨科的应用中,如何确保其准确性和有效性成为亟待解决的问题 。同时,对于一些常见的儿童骨科疾病,如髋关节发育不良、脊柱侧弯等,现有的治疗方法和标准存在差异,不同科室医生的治疗方式也不尽相同,这给患者的治疗带来了困扰 。
为了应对这些问题,来自德国、奥地利、瑞士等多个国家的研究人员积极开展研究 。这些研究成果发表在《Die Orthop?die》上,为儿童青少年骨科领域带来了新的思路和方法,具有重要的意义。

研究人员采用了多种关键技术方法。在数据收集方面,通过回顾性和前瞻性队列研究,收集大量患者的临床数据、影像学资料等 。利用放射学软件(如 TraumaCad)和 AI 算法对影像数据进行分析,测量骨骼角度、长度等参数。同时,运用统计分析软件(如 SPSS)对数据进行处理,探究各因素之间的关系。

  1. 儿童骨骼畸形筛查与 AI 应用研究
    • Orthokids 项目成果:研究人员开展了 Orthokids 项目,这是一项针对青少年的骨科预防计划。在巴登 - 符腾堡州,研究人员邀请了所有 10 - 14 岁有法定医疗保险的儿童参与。通过对脊柱、髋关节、腿轴和足部等部位的检查发现,在招募的 11549 名儿童中,5.8% 的患者存在脊柱侧弯,3.7% 有髋关节发育不良(女性患病率 5.9%,男性 1.7%,) ,腿轴畸形的比例为 12.3%,其中膝外翻占 9.6%,膝内翻占 2.7% ,马蹄内翻足的诊断率为 35.9% 。该研究首次获得了德国青少年骨骼系统畸形患病率的大规模数据,为后续的健康政策制定和医疗资源分配提供了重要依据。
    • AI 工具评估:针对 AI 工具在儿童骨科的应用,研究人员分析了 421 例主要为儿童的骨盆 X 光片。使用主要针对成人骨骼 X 光片训练的商业 AI 算法进行分析,并让 6 位医生(2 名专家和 4 名新手)对关键骨盆角度进行独立评估。结果显示,AI 成功处理了 41.8% 的 X 光片,10 岁以下儿童的错误率较高(74.0%) 。在测量某些参数时,AI 与人类测量值有较好的一致性,但在中心边缘角(CE)和雷默斯迁移指数(RI)等参数上存在显著差异。这表明当前 AI 算法在测量 10 岁以上儿童髋关节 X 光片时有一定潜力,但仍需改进,特别是在关键参数测量上,需使用儿科特定数据集对 AI 进行训练。

  2. 下肢相关疾病与治疗研究
    • 下肢延长并发症研究:回顾性分析 924 例下肢延长手术(545 例患者)发现,关节(半)脱位的发生率为 3.4%(31/924) ,其中 58%(18/31)的延长手术使用外固定器,42%(13/31)为髓内延长。股骨延长手术中,关节(半)脱位更为常见(25/31) 。这提示使用外固定器进行股骨延长手术时,发生关节(半)脱位的风险较高,在临床实践中应谨慎选择手术方式,避免相关并发症的发生。
    • 胫骨延长研究:在胫骨延长研究中,分析 30 例患者发现,使用 Precice 髓内钉进行胫骨延长虽然精确,但并发症发生率较高(72%,23/32) ,41%(13/32)的患者需要手术翻修 。同时,研究未发现近端固定螺钉对腓骨迁移有显著影响。这表明在进行胫骨延长手术时,应充分考虑并发症风险,进一步研究近端固定螺钉的作用,优化手术方案。

  3. 脊柱相关疾病与治疗研究
    • 脊柱畸形诊断与治疗:开发的 TLS - Spine 评分系统在评估脑瘫患者脊柱畸形时,93.5% 的情况下能被正确应用。该系统操作简便,有助于提高对脊柱畸形的认识,实现早期转诊和治疗。在治疗神经肌肉性脊柱侧弯时,采用双极器械治疗 5 例患者,术后平均 Cobb 角从术前的 62° 降至 30° ,但有 1 例发生深部伤口感染,2 例出现神经监测潜在损失。这显示双极器械是治疗神经肌肉性脊柱侧弯的一种可行选择,但需关注并发症问题。
    • 脊柱骨密度研究:对不同疾病导致的非行走性青少年脊柱侧弯患者进行研究,发现杜氏肌营养不良(DMD)男孩的脊柱体积骨矿物质密度(vBMD)最低() ,但低 BMD 对高螺钉密度后路脊柱融合术矫正脊柱侧弯的效果无明显影响。这为脊柱侧弯手术治疗提供了参考,提示在制定手术方案时,骨密度并非唯一决定因素。

  4. 其他疾病与治疗研究
    • 髋关节疾病研究:在髋关节相关研究中,发现某些基因突变(如 TRIM33 基因的双等位基因突变)与髋关节发育不良(DDH)有关,这为 DDH 的分子诊断和临床决策提供了新方向。研究黏多糖贮积症 IV 型(MPS - IV)患者的髋关节发育发现,患者早期即出现明显的髋关节发育异常,酶替代疗法对髋关节变化进程无明显影响。
    • 创伤相关研究:对青少年骨折治疗的调查显示,不同科室医生在治疗青少年骨折时存在显著差异,在围手术期抗生素使用上也有不同做法,这凸显了跨学科交流和制定统一标准的必要性。在儿童多创伤治疗中,分析发现损伤控制(DCO)在儿童创伤治疗中应用广泛,但不同年龄段应用方式有所不同,小于 5 岁的儿童较少使用外固定器进行 DCO 治疗。


综上所述,这些研究在儿童青少年骨科的多个领域取得了重要成果。通过对骨骼畸形患病率的调查,为早期筛查和干预提供了数据支持;对 AI 工具的评估,推动了 AI 在儿童骨科的合理应用;在各类疾病的治疗研究中,明确了不同治疗方法的效果和风险,为临床决策提供了科学依据。然而,研究也存在一些局限性,如部分研究样本量较小,一些研究结果的普遍性有待进一步验证等 。未来,需要开展更多大规模、多中心的研究,进一步完善儿童青少年骨科的诊疗体系,提高治疗效果,保障儿童青少年的骨骼健康。
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