《Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery》:From fluoroscopy to artificial intelligence: three decades of percutaneous pelvic ring fixation—a bibliometric and science-mapping analysis (1996–2026)
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经皮盆腔环固定要求在狭窄的骨性通道内放置植入物。导航(navigation)、机器人(robotics)与人工智能(artificial intelligence, AI)技术相继被提出,用以提升置钉精度并降低辐射暴露。研究人员通过映射该领域三十年的相关研究,
经皮盆腔环固定要求在狭窄的骨性通道内放置植入物。导航(navigation)、机器人(robotics)与人工智能(artificial intelligence, AI)技术相继被提出,用以提升置钉精度并降低辐射暴露。研究人员通过映射该领域三十年的相关研究,刻画其出版趋势及知识域在智力结构、概念结构与社会结构上的演化。研究以Web of Science核心合集作为主要数据集(含解析的引文参考文献),并以Scopus用于稳健性比对,于2026年6月8日完成检索;检索策略联合盆腔固定与技术类术语,纳入论文、综述与会议文献,排除退变脊柱、畸形、关节置换及孤立髋臼记录,相邻平台索引类别在敏感性分析中保留。基于bibliometrix的文献计量分析涵盖绩效指标、合作模式、共被引、关键词共现、主题图谱与趋势分析,并在统一关键词字段上展开。主要结果显示,初始语料含271篇文献、97个来源、1311名作者,篇均被引16.3次;产出由2010年前个位数增至2022—2023年每年25—29篇,探索性logistic模型提示领域仍处于快速增殖期。Journal of Orthopaedic Trauma与Injury主导来源格局;德国、中国、瑞士与美国为高产国。奠基性经皮固定研究与后续导航文献构成智力基底;导航、透视与螺钉置入形成概念主轴,而明确的AI术语仅在271篇中1篇作者关键词层出现。结论指出:该领域围绕成熟导航主干持续增长,机器人、增强现实与AI构成薄弱但可辨识的新兴前沿,研究结论可支撑创伤骨科的研究优先级设定、跨境协作与新透明报告规范。
引言
盆腔环损伤涵盖老年低能量脆性骨折至伴严重出血与高死亡率的高能量损毁。后盆腔环治疗近三十年从开放复位转向微创经皮技术。经皮骶髂螺钉、经骶螺钉、LC-II( supra-acetabular)通道螺钉与耻骨支螺钉已构成主要术式骨干。该技术的核心难点是在三维复杂、毗邻神经血管的狭窄骨性通道内置入植入物,误差容忍度极低。传统透视(fluoroscopy)使医患与术者承受相当电离辐射,且二维投影难以判读弯曲通道,由此驱动了透视与CT导航、术中三维成像,以及近期的机器人引导、增强现实与AI等连续技术浪潮。文献计量学通过出版、引文与合作网络透明、可复现地量化领域绩效与结构;科学图谱进一步以共著、共被引与关键词共现建模主题簇的成熟度与连通性。现有骨科手术机器人文献多将机器人作为全科单元,未见专门聚焦经皮盆腔环固定从透视、导航到机器人与AI完整技术序列的文献计量与科学图谱研究。本研究以1996—2026约三十年为窗,以WoS核心合集为主、Scopus为稳健比对,旨在描述出版趋势与生命周期阶段、社会结构(期刊/国家/机构/作者/合作)、智力结构与历史引文基底,以及概念结构与主题演化,并显式关注机器人及AI新兴前沿。
材料与方法
数据库与检索策略:WoS提供完整解析引文元数据,为共被引与历史重构前提;Scopus用于来源与国家格局稳健比对。两库同日均以相同概念逻辑检索,盆腔固定技术块联合技术块(AI、机器学习、导航、计算机辅助手术、机器人、增强现实、三维透视、术中成像)并排除退变脊柱等噪声。完整检索式与停用词表可复现。
文献筛选与语料定义:限定论文、综述与会议文献。WoS导出271条精炼记录为主语料;Scopus导出765条去重后762条为稳健语料;合并去重得831条覆盖语料。保留少量相邻类别记录以对应导出集,并在局限性中做敏感性分析。
数据收集与分析流程:全记录与引文文件导入R,以bibliometrix/biblioshiny分析。绩效分析含年度产出、来源Bradford分区与h/g/m指数、国家与通讯作者产出、作者与机构生产力及全球/本地高被引文献。社会结构含合作模式与Lotka定律检验,增长轨迹以logistic生命周期模型估计拐点与饱和水平。科学图谱含关键词共现、Callon中心性—密度主题图、多对应因子分析、文献耦合聚类、趋势主题,以及WoS独有的共被引、文献计量史与参考文献出版年光谱(reference-publication-year spectroscopy)。
术语统一与停用词:合并作者关键词与Keywords Plus前剔除human、female等无主题意义的描述符,保留navigation、iliosacral screw等实质术语,统一iliosacral与sacroiliac等拼写变体。
解释审慎:文献计量指标为关注与扩散的描述性信号,非方法学质量度量;近年尤其2026 partial年产出高但引文积累不足,跨库仅做方向性比对。
软件与AI使用:分析基于R+bibliometrix,图件用matplotlib;文本润色使用Claude,作者对内容负责。
结果
主信息与语料比对:WoS主 Corpus 271篇、97来源、1311作者,仅3篇独立作者,篇均合作者6.5,国际合著14.0%,篇均被引16.3。Scopus与合并语料规模更大但反映索引更广而非领域不同;合并后国际合著率因归属解析伪影畸低,故合作与引文指标以WoS为准。
年度产出与生命周期:2010前年产1—6篇,2019后加速,2023峰值29篇(2026部分年18篇)。logistic拟合R2=0.80,一阶导数约2028达拐点,提示尚未过 inflection;饱和参数K≈587仅为示意,非硬预测。稳健结论为领域仍加速增长。
领先来源与Bradford核:WoS核心区六刊为Injury、Der Unfallchirurg、Journal of Orthopaedic Trauma、International Orthopaedics、Orthopaedic Surgery、Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery;Journal of Robotic Surgery居二区,呼应机器人属边缘新兴。Journal of Orthopaedic Trauma引文影响力最强(h=29),Injury产量最高。
国家与合作:通讯作者国中德国73、中国69、美国30、瑞士23领先;德国累计引文1848、篇均25.3最高。瑞士与奥地利多国合著率高,中国仅4.3%,呈国内闭环,存在跨境协作空间。
作者与机构:Lotka定律成立,80.6%作者仅1篇,最高产作者F. Gebhard(11篇);机构以苏黎世大学、河北医科大学、伯尔尼大学、嘉泉大学等领先,体现德语区计算机辅助骨科发源地与中韩高量中心并存。
智力结构:全球高被引以Zwingmann导航系列、Gras、Hinsche、Smith及Wang机器人RCT为代表;本地高被引锚定Routt 1995/1997经皮技术奠基文与Zwingmann导航文。共被引与文献史一致:Routt轴+Zwingmann/Gras导航轴。参考文献出版年光谱显示1980分类学峰、1989内固定与评分峰、1995—1996经皮技术峰、2000—2013导航平台期,技术谱系层层叠加而非替代。
概念结构与主题演化:清洗后高频词为navigation(99)、fixation(91)、placement(85)、fluoroscopy(58)、iliosacral screws(54)、accuracy(38)。Callon图中navigation居中心横向主干,fixation and fractures为最发育马达主题,complications与posterior pelvic ring为 niche。趋势主题由早期计算机辅助与椎弓根螺钉,经CT/透视导航与辐射关注,转向近期iliosacral置钉、复位与并发症;最新涌现为术中三维成像(O-arm)、骨盆脆性骨折与骶盆固定。因子分析与文献耦合将机器人、微创、腰骶固定与损伤分型分极;增强/混合现实为低中心性新兴词。AI术语作者关键词层仅0.4%(1/271),题摘关键词层1.8%,显著少于导航42%与机器人15%,处前扩散期。
跨库稳健性:来源与国家格局在WoS/Scopus/合并库方向一致,Journal of Orthopaedic Trauma与Injury双核,美德中瑞持续领先,支持WoS结构具可外推性。
讨论
智力与概念结构:经皮固定谱系为耐久实践基底,导航—透视—置钉为跨主题技术主轴,固定结局最发育,并发症与后环技术为专精niche。历史脚手架显示技术波次叠加于Routt式奠基而非取代。
生产地理与合作:德语区以高引与高国际合著见长;中国产出快增但跨国合作极低,对导航/AI等受人群、设备与工作流敏感的技术,亟需外部验证型 consortium。
研究趋势与新兴前沿:导航为证据核心;机器人与AR为真但边缘的新兴项;AI远未成势。同期骨盆脆性骨折与骶盆固定涌现呼应老龄化骨质疏松人群,将是未来产出主驱。
对研究与报告的含义:紧凑Bradford核与快速周期利于方法学与治理型投稿。未来研究须统一报告置钉精度(明确breach定义)、翻修/失效、患者与术者辐射剂量、导航/机器人摆位与流程时间、学习曲线与增量成本;机器人/AI系统须前瞻外部验证,脆性骨折亚组独立报告,方能从可行性描述走向患者获益证据。
局限
文献计量为注意代理而非质量度量,受索引与引文窗影响;2026部分年低估近期引文。关键词映射依赖标引完整度(已清洗)。来源别名与归属解析需人工校正;合并库合作率伪影。八篇相邻类别记录在敏感性分析中剔除后Bradford核与排序不变。排除块针对孤立髋臼重建, supra-acetabular/LC-II通道工作保留完整;术语外溢可能漏检少数边界文献,检索式可复现透明。
结论
经皮盆腔环固定中导航、机器人与AI研究三十年持续增长且处加速期;探索性logistic模型估拐点约2028仍未至,饱和仅作示意。领域以导航—透视—置钉为稳定主干,植根经皮固定奠基文献,由Journal of Orthopaedic Trauma与Injury双核期刊及德语区、中国、北美研究基盘支撑。机器人、增强现实与骨盆脆性骨折管理为主要新兴方向,AI仍属早期前扩散前沿,其术转须配透明报告与前向外部验证。上述图谱可支撑创伤骨科研究优先级、协作政策与编辑策划。