膝骨关节炎全周期精准诊疗新范式

膝骨关节炎全周期精准诊疗新范式膝骨关节炎（kneeosteoarthritis，KOA）是中老年人最常见的慢性退行性疾病之一，具有患病率高、致残负担重等特点。当前，KOA的临床诊疗仍面临病理机制认识局限、早期识别困难、治疗手段碎片化等挑战，尤其合并骨质疏松或明显骨缺损的复杂病例，关节重建面临显著难题。近年来，人工智能、影像组学与多组学技术的发展，有望推动上述问题的解决。因此，本文围绕马天佑、谢海波、李亚鹏、刘肖雅、成锋、张中意等6篇拟发表论文，从免疫病理机制、智能影像诊断、功能力学评估、数字康复与生物制剂疗法，以及复杂手术重建等维度，探讨KOA的全周期管理路径与未来发展方向。深入探索病理生理机制是精准诊疗的基石［1-3］。低度、持续的免疫激活与局部微环境失衡，在KOA的早期进展中起着关键作用［4–6］。马天佑等的《中性粒细胞在骨关节炎发病机制中的作用与机制》一文中系统阐明，中性粒细胞通过释放中性粒细胞胞外诱捕网和蛋白水解酶加剧软骨基质降解，并借助N1/N2极化状态的动态转换参与滑膜炎症与组织修复的平衡。关节腔内累积的软骨基质碎片、坏死细胞释放的损伤相关分子模式，以及随之激活的免疫细胞等微观改变，可能逐步推动KOA进展至影像学可见的病理阶段。研究深入阐述了以往常被忽视的中性粒细胞角色，反映出KOA的研究范式正从单纯的软骨退变，转向以“软骨、软骨下骨、骨髓、干细胞微环境”为核心的系统性失衡。传统影像学评估多依赖肉眼对关节间隙、骨赘、软骨信号可见影像学改变进行判读，存在早期敏感性不足、阅片主观性较强、与患者临床症状不一致等局限［7-9］。人工智能与深度学习技术的引入，为KOA早期识别提供了新的途径［10-11］。谢海波等《早期膝骨关节炎影像学检查与深度学习融合应用》一文指出，人工智能为影像判读提供了“可量化、可预测、可决策”的临床工具框架。基于卷积神经网络的自动分割与定量分析，能对软骨厚度、半月板损伤、骨髓病变、滑膜炎等关键征象进行快速、客观的量化评估，显著提升诊断的一致性及效率。但文章同时强调了其面临的现实困境：深度学习模型存在“黑箱效应”且对高质量标注数据高度依赖。因此，将来需进一步结合纵向影像与临床数据建模，以实现疾病进展风险、症状轨迹乃至治疗反应的预测，从而为早期干预与分层管理提供量化依据。除关节内结构外，膝周动力系统的稳态同样至关重要。肌肉质量下降与骨髓病变及关节退变密切相关，尤其在肥胖合并KOA的人群中，肌肉状态是影响疾病进展的关键因素［12］。李亚鹏等《膝骨关节炎膝周肌肉硬度与功能的相关性评估》研究表明，采用剪切波弹性成像技术定量评估膝周肌肉与肌腱的硬度，具有床旁可行、成本较低的优势，为早期KOA的识别与风险人群筛查提供了新的量化工具。但该研究也存在一定的局限性，未充分考虑下肢力线畸形等混杂因素的影响，未来需通过多中心大样本研究进一步验证该指标在不同分期患者中的普适性。针对KOA不同阶段的病理特征，构建“阶梯化、个性化”的治疗体系是全周期管理的核心。刘肖雅等的荟萃分析《虚拟现实运动在膝骨关节炎患者中应用效果的Meta分析》聚焦于虚拟现实（virtualreality，VR）技术在KOA中的应用，数据显示VR能显著缓解疼痛并改善西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数（WesternOntarioandMcMasterUniversityosteoarthritisindex，WOMAC）功能评分。沉浸式治疗方法不仅有助于优化神经肌肉控制，还通过视听反馈机制有效提升患者参与度，从而解决了传统康复中依从性不足的痛点。当前临床上面临患者选择多样、依从性欠佳、治疗碎片化等问题，而本研究为非药物保守治疗提供了新选择。外泌体作为细胞间通讯的关键媒介，展现出独特的治疗潜力［13-14］。成锋等在《间充质干细胞外泌体在骨关节炎的应用与前景》中指出，与直接干细胞移植相比，MSC外泌体作为一种无细胞治疗策略，既能避免免疫排斥与成瘤风险，又能通过递送特定微小RNA及生物活性蛋白，精准调控滑膜炎症、促进软骨细胞增殖并抑制其凋亡，为阻断KOA进展提供了极具前景的生物学方法。然而，其临床应用证据目前仍处于早期阶段，面临制备标准化、剂量-疗效关系及长期安全性等问题。对于进展至终末期、尤其是面临翻修难题的复杂病例，骨量丢失与骨质疏松常成为制约手术效果的主要因素。此时，治疗核心在于重建骨-假体界面的生物力学稳定性。张中意等的研究《复杂髋臼骨缺损翻修中金属小梁加强块的应用价值》虽聚焦于髋关节，但其揭示的多孔金属材料学特性对膝关节复杂重建同样具有重要参考价值。该研究证实，高孔隙率的金属加强块具有接近皮质骨的弹性模量，可有效降低应力屏蔽。结合3D打印实现的个体化解剖匹配与连通孔道结构，能显著促进骨长入，这类先进材料为处理KOA翻修术中软骨下骨塌陷及假体松动问题提供了可靠的临床依据。综上所述，KOA的全周期管理，正从依赖影像分期与症状控制的传统模式，向以微环境调控为核心、智能诊断为工具、阶梯化治疗为路径的新范式转变。未来，应加速建立可推广的风险分层与决策支持体系，并形成跨学科协作的连续诊疗流程，推动KOA真正实现从“被动置换”到“主动预防、早诊早治与长期稳态维持”的全周期精准管理。参考文献[1]DangY,LiuY,ZhangB,etal.Agingmicroenvironmentinosteoarthritisfocusingonearly-stagealterationsandtargetedtherapies[J/OL].BoneRes,2025,13（1）:84.DOI:10.1038/s41413-025-00465-6.[2]LouP,LuX,LiM,etal.Single-cellsequencingrevealsasenescentimmunelandscapeinbonemarrowlesionsinducingarticularcartilagedamageinosteoarthritis[J/OL].BoneRes,2025,13（1）:94.DOI:10.1038/s41413-025-00467-4.[3]LongZ,ZhangM,ZhangT,etal.Theeffectivenessandsafetyofmesenchymalstemcellsinthetreatmentofosteoarthritis:asystematicreviewandmeta-analysisof28randomizedcontrolledtrials[J/OL].StemCellsInt,2022,2022:6151866.DOI:10.1155/2022/6151866.[4]MushenkovaNV,NikiforovNG,ShakhpazyanNK,etal.Phenotypediversityofmacrophagesinosteoarthritis:implicationsfordevelopmentofmacrophagemodulatingtherapies[J/OL].IntJMolSci,2022,23（15）:8381.DOI:10.3390/ijms23158381.[5]SokoloveJ,LepusCM.Roleofinflammationinthepathogenesisofosteoarthritis:latestfindingsandinterpretations[J].TherAdvMusculoskeletDis,2013,5（2）:77-94.[6]ThomsonA,HilkensCMU.Synovialmacrophagesinosteoarthritis:thekeytounderstandingpathogenesis?[J/OL].FrontImmunol,2021,12:678757.DOI:10.3389/fimmu.2021.678757.[7]ChuCR,WilliamsAA,CoyleCH,etal.Earlydiagnosistoenableearlytreatmentofpre-osteoarthritis[J/OL].ArthritisResTher,2012,14（3）:212.DOI:10.1186/ar3845.[8]ImG-I.Theconceptofearlyosteoarthritisanditssignificanceinregenerativemedicine[J].TissueEngRegenMed,2022,19（3）:431-436.[9]MacriEM,NeogiT,JarrayaM,etal.Magneticresonanceimaging-definedosteoarthritisfeaturesandanteriorkneepaininindividualswith,oratriskfor,kneeosteoarthritis:amulticenterstudyonosteoarthritis[J].ArthritisCareRes,2022,74（9）:1533-1540.[10]NasserY,JennaneR,ChetouaniA,etal.Discriminativeregularizedauto-encoderforearlydetectionofkneeosteoarthritis:datafromtheosteoarthritisinitiative[J].IEEETransMedImaging,2020,39（9）:2976-2984.[11]GaiX,CaiH,WangJ,etal.Constructionofmulti-scalefeaturefusionsegmentationmodelofMRIkneeimagesbasedondualattentionmechanismweightedaggregation[J].TechnolHealthCare,2024,32（S1）:277-286.[12]ZhengH,ChenC.Bodymassindexandriskofkneeosteoarthritis:systematicreviewandmeta-analysisofprospectivestudies[J/OL].BMJOpen,2015,5（12）:e007568.DOI:10.1136/bmjopen-2014-007568.[13]HanX,LiaoR,LiX,etal.Mesenchymalstemcellsintreatinghumandiseases:molecularmechanismsandclinicalstudies[J/OL].SignalTransductTargetTher,2025,10（1）:262.