四肢骨关节炎是常见的运动系统功能障碍疾病。在筛查方面，针对关节炎早期筛查难、诊断难的问题，上海交通大学医学院附属第九人民医院王金武教授团队发明了双平面荧光透视运动分析系统和红外数字导航关节运动分析系统，首次高速、精准获得在体关节的运动学分析数据，高精准超早期筛查骨关节炎，该系统已获国内首张关节运动功能检查医疗器械注册证。该项目《四肢骨关节炎的数字化诊疗关键技术与装备开发》也荣获2022年度上海市技术发明奖一等奖。
运动损伤、退行性病变常常引发骨关节炎，俗话说“人老腿先老”。骨关节炎是中老年人骨关节疼痛、行走障碍的主要原因，是致畸致残的首要因素。全球骨关节炎患者超3亿人，中国超过1.5亿，其中中老年人70%以上患有骨关节炎，每年的费用超万亿，然而目前骨关节炎的诊断、治疗及康复仍面临严峻挑战。如何实现骨关节炎的早期筛查、个性化精准治疗及远程康复？
上海交通大学医学院附属第九人民医院戴尅戎院士、王金武教授团队为此展开了持久探索。团队立足医工交叉，发明了阶梯化全流程的四肢骨关节炎数字化诊疗关键技术与装备，发展了个性化骨关节炎的“筛-治-康”新理论与新应用，使得骨关节炎的早期筛查诊断更精准，个性化阶梯治疗更有效，远程康复更便捷，为四肢骨关节炎的个性化诊治提供了新的方向，取得显著医疗价值和社会效益。
王金武教授介绍道：“骨关节炎的早期筛查、早期干预十分关键。目前临床上主要是基于x线、ct和核磁共振的静态诊断，对于早期骨关节炎仅凭医生经验，易造成漏诊或过度治疗，骨关节是一个运动器官，传统影像学检查缺乏动态筛查手段，无法实现早发现、早诊断，给治疗带来巨大挑战。”
因此，在筛查方面，针对关节炎早期筛查难、诊断难的问题，团队发明双平面荧光透视运动分析和红外数字导航关节运动分析双系统，不仅通过三维配准，使检测的时间由大型步态实验室的数百分钟缩短到数十分钟,节约了大量人力和时间成本，而且将采样频率提升了近3倍，可实时动态检测关节运动，实现动态无创检测与高速同步分析，最终利用高精-便携式系统，使动态监测不受皮肤、软组织误差影响，实现骨关节炎早期筛查。首次高速、精准获得在体关节的运动学分析数据，高精准超早期筛查骨关节炎并为冬奥运动员实现关节动态无创检测。
在治疗方面，针对早中期骨关节炎缺乏个性化力学矫治疗法，发明3D打印膝关节矫形器，利用减荷矫形原理延缓骨关节炎进展，牵头编写国内首个3D打印矫形器通用技术标准，获国内首张3D打印医疗器械注册证和注册人制度下首张由高校、医院所属科研型企业获得首张医疗器械注册证，率先在国内40余家医院推广应用；针对晚期骨关节炎发明3D打印个性化截骨导板系统，开发适合亚洲人的数字化解剖匹配型全新关节假体，实现截骨术精准化和关节假体个性化；开展自体骨髓干细胞快速筛选-富集-复合技术，发明了骨关节炎“个性化阶梯精准”新疗法，已获3项Ⅲ类、1项Ⅱ类国家医疗器械注册证。
在康复方面，针对康复医疗资源分配不均、尤其老少边穷地区缺乏康复治疗师与康复装备等难题，首创四肢骨关节炎个性化云康复新模式，发明骨关节炎远程精准康复新装备，可远程操控康复设备，实时收集数据并远程指导患者进行个性化康复训练，获得软著并在全国推广示范应用。发明充分体现医工交叉特点，创造了阶梯化全流程的四肢骨关节炎数字化诊疗关键技术与装备，发展了个性化骨关节炎的“筛-治-康”新理论与新应用，使得骨关节炎的早期筛查诊断更精准，个性化阶梯治疗更有效，远程康复更便捷，为四肢骨关节炎的个性化诊治提供了新的方向，取得显著经济和社会效益。
目前，针对骨关节炎“筛-治-康”难题，团队仍在持续攻坚，致力于开发多种数字化诊疗的关键技术及装备，以国家政策为引领，持续推动全民骨关节健康，在数字医疗和医工交叉领域不断前行，造福伤残，造福社会。
本文获得上海市2023年度“科技创新行动计划”科普专项项目（项目编号：23DZ2305100）的支持。
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