數(shù)字骨科

是計算機數(shù)字技術與骨科臨床緊密結合的一門新型數(shù)字化醫(yī)學學科，以骨科為基礎，計算機圖像技術為輔助，涉及到人體解剖學，立體幾何學，生物力學，材料學，信息學，電子學、機械工程學等領域內容的交叉學科。

數(shù)字骨科技術

包括醫(yī)學影像處理、三維虛擬仿真與可視化技術、有限元技術、臨床CAD/CAM技術、術中手術導航與機器人輔助技術等。數(shù)字骨科是計算機數(shù)字技術與骨科臨床的緊密結合的一門新型數(shù)字化醫(yī)學學科，以顯著的臨床實用性區(qū)別于其它醫(yī)學計算機虛擬技術。

計算機輔助設計

指臨床醫(yī)生利用計算機及進行手術方案與假體設計，在設計中通常要用計算機對不同手術方案和假體進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)治療方案;由計算機產生的設計結果，可以快速作出圖形顯示出來，使醫(yī)生對治療效果作出判斷;根據(jù)CAD結果生成計算機輔助制造數(shù)控加工指令，利用計算機來進行個性化假體制造。CAD/CAM技術通過對患者骨骼的三維重建，為每一位患者進行特殊設計和制造,提高了假體與病變骨骼的匹配度。CAD可用于臨床術前手術方案設計，模擬手術過程，對手術效果評估預測; CAM可用于個體化手術模板、內固定、假體制作。

人體骨骼快速成型技術

是計算機通過CT等二維斷層圖形信息三維重建為基礎，綜合了逆向工程(Reverse Engineering)與快速自動成型技術(Rapid Prototype，RP)，并與人體骨骼解剖科學相結合的一種新型人體三維成型技術。它將CAD、CAM、精密伺服驅動和新材料等先進技術集于一體， 基于離散——堆積成形原理，在計算機控制下，生成實物的三維CAD 模型。

計算機輔助人體骨骼快速成型技術采用相應處理軟件對實物切片,從而得到二維圖形信息，經過轉換形成數(shù)控加工命令, 將加工材料(紙、液態(tài)樹脂及粉末材料等)層層固化或堆積，由點到線，由線到面，由面到體，疊加形成三維原型，最后制造出較為復雜的人體骨骼模件。人體骨骼快速成型標本用于醫(yī)生術前熟悉患者解剖特點，指導手術，術前輔助醫(yī)生確定植入物種類型號，減少手術時間。

數(shù)字化影像使臨床解剖眼看手測的形式發(fā)生變化

許多不可以測量的數(shù)據(jù)現(xiàn)在可以通過計算機精確測量;術前計算機輔助設計可對患者進行個體化手術設計，模擬手術，使復雜骨折能外科復位，腫瘤能準確切除，畸形能理想矯形，假體能精確制作移植，且能協(xié)助臨床醫(yī)生進行術式的改良與創(chuàng)新;計算機輔助設計個體化手術模板使臨床手術強調經驗和手感的傳統(tǒng)發(fā)生變化，使術中能精確定位置釘、矯形;RP制作標本實物可作術前模擬手術，指導復雜手術，術中導航下可施行高精度的手術，把并發(fā)癥發(fā)生的可能性降到最低;三維仿真虛擬技術可對手術效果提前預測，協(xié)助骨科醫(yī)生選擇合適的手術方案，對內固定假體進行個體化設計。

數(shù)字骨科作為新興的學科和技術，在其產生的十來年里已獲得了快速的發(fā)展,并且在不斷的完善和創(chuàng)新。將來功能更加強大的計算機和軟件能夠自動從CT/MRI或者虛擬人數(shù)據(jù)中提取特征參數(shù)或重要幾何細節(jié)，直接產生人體骨骼模型;RP機床更新，模型打印精度更高，質量更好，可以直接對植入材料(人工骨、金屬植入體)三維成型;在計算機的幫助下可以人機交互設計個體化內固定、假體，輔助骨科診療方案的制定和定量手術的模擬;在計算機導航和網絡機器人的協(xié)助下，可以實現(xiàn)遠程網絡手術;自動化有限元技術出現(xiàn)，對植入物應力分布進行個體化預測，協(xié)助選擇手術方案;研發(fā)和使用全智能化人工假肢，神經元——機械接口人工假肢;通過不斷實踐，總結經驗，CAD-RP技術可望在骨科臨床廣泛應用，并不斷成熟。

毫無疑問，數(shù)字化技術對骨科的研究和臨床實踐產生了不可估量的影響，未來，這種影響還會繼續(xù)擴大。