智能传感动态引导技术在骨科手术应用的专家共识总结2026

智能传感动态引导技术在骨科手术应用的专家共识总结2026当前骨科手术朝着精准化、数字化与个性化的方向快速发展，计算机导航、手术机器人等数智化技术开始越来越多地应用于骨科手术。目前的数智化技术已在骨骼结构处理上取得了一定进展，然而其在术中软组织张力的动态量化评估方面仍存在局限性。而智能传感动态引导作为一种新兴技术，不同于光学导航/机器人技术，其可通过传感器模块实时量化术中软组织张力与空间位置数据，为手术决策提供客观依据，可应用于关节、脊柱、运动医学及创伤等领域。在关节领域，关节置换及截骨矫形手术属于骨科手术中关键且复杂的术式，其主要目的在于恢复患者下肢正常的力线与功能。传统手术方式对手术者的经验依赖程度高，在手术操作的精准度与可重复性方面存在局限。力线对位不良、截骨精度不高和软组织张力不平衡均可导致患者术后疗效欠佳、假体早期松动和满意度下降。智能传感动态引导技术对高精度的传感器（如惯性测量单元、压力传感器）进行微型化、模块化处理，然后集成在手术工具中（如下肢力线、软组织张力、假体位置等测量感应器）。术前可利用影像数据规划手术力线和假体位置，在术中可以实时定位手术器械与骨骼的相对位置，同时对关节周围的软组织张力数据进行实时反馈，辅助术者实现精准操作。这种技术无需依赖大型昂贵的设备，以“耗材”形式实现数智化技术的普惠化，尤其适合在各级医疗机构中推广。目前，以惯性测量单元为基础的智能传感引导截骨技术和假体定位技术，以及基于压力传感器的软组织平衡技术，已在临床中得到初步应用，显著提高了手术精准度并有望改善患者预后。然而，这些新技术的临床应用尚处于探索与发展阶段，对于其适应证、技术规范、有效性、安全性以及与传统方法的比较，业内尚缺乏统一的认识与应用标准。这导致了临床实践中的差异，限制了技术的规范化推广和优化。因此，为了明确这些智能传感引导技术在骨科手术中的应用价值，对其临床操作流程加以规范，同时解答临床实践时常见的疑问，中华医学会骨科学分会关节外科学组组织国内相关领域的专家，依据现有的临床证据以及实践经验，共同制定了本专家共识。本共识主要关注三大核心技术模块，分别是智能传感引导截骨技术、智能传感引导软组织测量技术及智能传感引导假体定位技术，旨在为骨科同道提供切实可行的临床指导，以推动我国智能骨科手术朝着规范化与高质量的方向发展。一、方法学（一）共识发起与专家组的组建本共识由中华医学会骨科学分会关节外科学组发起。共识制订工作小组通过推荐与邀请的方式组建了由智能传感技术领域108名专家构成的共识专家组。所有专家都对智能传感技术有着丰富的临床经验或者科研背景，并对其在骨科的应用有深入的认识。（二）临床问题的遴选最初工作组经过文献回顾、问卷调查及专家讨论等方法，初步筛选出共识涉及的临床问题，之后借助改良Delphi法，针对初步形成的临床问题开展投票，最终依据共识专家组成员的Delphi调查结果，确定了本共识需要回答的14个临床问题。（三）文献检索策略及入排标准1.文献检索策略：以（“膝关节置换”OR“髋关节置换”）AND（“软组织平衡”OR“压力垫片”）、（“膝关节置换”OR“髋关节置换”）AND（“便携式导航”OR“加速度计导航”）AND“下肢力线”等为中文检索式在中国知网、万方和中华医学期刊数据库检索；以（“TKA”OR“UKA”OR“THA”OR“TKR”OR“UKR”OR“THR”OR“HTO”）AND（“ahandheldnavigation”OR“portalnavigation”OR“accelerometer-basednavigation”）、（“TKA”OR“UKA”OR“THA”OR“TKR”OR“UKR”OR“THR”OR“HTO”）AND（“sensor”OR“balance”）等作为英文检索式在PubMed、荷兰医学文摘数据库（ExcerptaMedicaDatabase，Embase）、WebofScience等英文数据库检索。检索时限为自建库至2025年10月。2.文献纳入标准：（1）研究类型为系统评价/Meta分析、随机对照试验、前瞻性或回顾性队列研究、病例对照研究等；（2）研究对象为接受关节手术的患者；（3）干预措施为使用智能传感动态引导技术的手术操作；（4）研究可与传统手术、计算机导航、手术机器人手术或不干预组进行比较，或为单组研究。3.文献排除标准：（1）内容重复；（2）文献类型为会议摘要、信件、勘误；（3）中文和英文外其余语种的文献。（四）证据检索与评价针对每一个最终确定的临床问题，工作组展开了系统且全面的证据检索。由两名研究员分别独立开展文献筛选和数据提取，之后运用推荐分级的评估、制定与评价（gradingofrecommendationsassessment，developmentandevaluation，GRADE）证据水平分级标准来评定纳入研究的证据等级。任何分歧通过讨论或由第三位资深研究员仲裁解决。（五）共识会议与推荐意见形成形成推荐意见决策后，历经5轮Delphi法（两次问卷调查和三次专家组会议），采用无记名电子投票系统（问卷星）进行投票，对推荐意见及强度进行充分讨论并达成共识，最终纳入14条推荐意见。专家讨论与投票：与会专家就推荐意见及强度进行充分讨论并采用无记名电子投票系统（问卷星）进行投票，如同意率超过80%则认为通过专家共识。二、专家推荐意见临床问题1：智能传感动态引导技术适用的术式有哪些？推荐意见1：在关节外科，推荐在全膝关节置换术（totalkneearthroplasty，TKA）、膝关节单髁置换术（unicompartmentalkneearthroplasty，UKA）及全髋关节置换术（totalhiparthroplasty，THA）等初次置换手术中常规应用智能传感动态引导技术；建议在胫骨高位截骨术（hightibialosteotomy，HTO）、髋关节翻修术、膝关节翻修术等复杂矫形及翻修手术中开展探索性应用。（推荐强度：强；证据等级：A）证据概述：智能传感动态引导技术的应用价值已在TKA、UKA及THA等初次置换手术中得到充分证明。多项关于TKA的随机对照试验及Meta分析显示，该技术能显著提高TKA下肢力线重建和假体放置的精度；同时术中无需进行开髓操作，可降低脂肪栓塞的发生率。此外，智能传感引导软组织测量技术可有效辅助TKA软组织平衡，避免因软组织不平衡造成的术后疼痛或活动度差。在UKA中，智能传感引导假体定位技术可辅助术者精准植入胫骨假体；通过软组织张力测量可平衡活动平台单髁置换术内侧间室软组织张力，提高手术操作的可控性。另外，THA应用智能传感的随机对照研究显示，该技术能显著提升髋臼杯安放位置的精准度。此外，该技术在髋、膝关节翻修术及HTO术等复杂手术场景里也呈现出潜在应用价值，在膝翻修术中，它可以有效处理力线异常和骨缺损问题，并且拥有良好的假体兼容性；在HTO中，该技术具备实时量化、不依赖透视的特点，为力线校正提供了新技术方案，有望减少传统手术中辐射暴露，其应用潜力已经获得初步临床认可，有探索性应用的条件。临床问题2：如何规范开展智能传感动态引导技术？推荐意见2：智能传感动态引导技术是一种应用于骨科手术中的数智化技术，术者要遵循技术操作规范，才能得到准确且可靠的测量数据。（推荐强度：强；证据等级：B）证据概述：智能传感动态引导技术是一类集成加速计传感器与压力传感器模块的骨科数智化手术技术，可实时采集骨骼及手术器械的三维空间姿态位置、关节软组织张力等关键数据，为手术操作提供客观数据参考。但需注意，该技术应用时存在与操作流程相关的特殊风险：手术室中的大型金属设备或强电磁场可能干扰传感器信号，进而影响测量结果的准确性；设备故障或连接中断可能导致手术中断，延长手术时间，还可能迫使术者转换为传统手术方式；部分术者还可能过度依赖系统而忽略术中实际评估：例如，该数字技术与传统髓内技术在下肢力线定位上有角度差异，尤其矢状面差异会随股骨前弓增大而更加明显。术者需要深入掌握设备工作原理、误差来源及技术局限性，建立规范的操作流程，并培养“数据辅助决策”的临床思维。当系统数据与术中实际情况矛盾时，应暂停操作，重新评估注册及手术规划的准确性，以获取可靠的测量数据。临床问题3：相较于其他数智化技术，智能传感动态引导截骨定位技术对TKA手术的临床价值怎样？推荐意见3：智能传感动态引导截骨定位技术在TKA力线定位精度方面，与计算机导航、机器人等数智化技术相当，推荐在TKA手术中开展应用。（推荐强度：强；证据等级：A）证据概述：在TKA中，下肢力线的精确重建与假体的精准对位，是提高假体在位率、改善患者临床预后的关键环节。智能传感动态引导截骨定位技术作为数智化技术在骨科领域的重要应用形式，其力线定位精度可与计算机导航、机器人辅助技术达到同等水平。临床证据表明，加速度计导航与计算机导航在机械轴异常值数量、冠状面股骨/胫骨组件角度及关节线偏移等关键指标方面，差异无统计学意义；同时，加速度计导航还具有设备成本更低、术中无挡板遮挡、手术时间更短，且不增加额外并发症风险的优势；Meta分析结果进一步显示，机器人辅助与导航辅助（含计算机导航及加速度计导航）TKA在髋-膝-踝角、股骨/胫骨角度异常值、感染率及住院时长方面无显著差异，两者的下肢力线对齐效果基本一致。与个性化截骨导板（patient-specificinstrumentation，PSI）相比，智能传感动态引导技术在力线定位精度方面更具优势。临床研究表明，加速度计导航组在冠状面和矢状面股骨组件对齐上显著优于PSI组及传统手术组；机器人辅助TKA在组件对齐精度上与导航技术相当，且均优于传统手术和PSI。临床问题4：智能传感引导截骨在HTO中的临床应用价值如何？推荐意见4：建议在HTO中开展探索性应用。智能传感引导截骨技术可实现下肢力线的实时量化评估与精准控制，相较于传统依赖透视及术者经验判断的截骨方式，该技术能够实时反馈下肢力线的动态变化，同时有效降低患者及术者的辐射暴露风险，为术中力线控制提供更可靠的技术支撑。（推荐强度：弱；证据等级：D）证据概述：下肢力线控制是HTO成功的关键。传统HTO术中，下肢力线控制主要依赖反复透视完成，存在辐射暴露剂量高、操作流程繁琐、力线实时反馈不足等问题，不仅会延长手术及麻醉时间，且手术矫正精度高度依赖术者的临床经验。已有相关研究证实，术中实时力线监测技术（如计算机辅助导航技术）可显著降低HTO术后下肢冠状面力线及胫骨平台后倾角度异常的发生率，同时改善患者术后关节功能。目前，智能传感引导截骨技术虽在HTO中应用报道较少，但现有研究显示，其在TKA等下肢手术中，可提供可靠的术中角度及力线连续数字化反馈，实现力线变化的实时监测，据此可推论该技术在HTO中具有重要的临床应用潜力。该技术将HTO术中下肢力线验证方式由传统的多次透视转变为连续数字化监测，仅需在关键手术步骤后进行少数几次影像确认即可，可有效降低医患双方的辐射暴露，简化手术操作流程，实现下肢力线的实时量化与精准控制，进一步提高力线矫正的精准度与可重复性。临床问题5：智能传感引导截骨技术实现TKA个性化力线的可行性如何？推荐意见5：智能传感引导截骨定位技术可有效实现TKA个性化力线重建，在术中为术者提供动态截骨角度引导与调整依据。推荐术者结合患者个体需求优化截骨操作，进而获得精确的下肢目标力线，满足TKA术中力线重建的个性化与精准化需求。（推荐强度：强；证据等级：A）证据概述：传统TKA采用机械对线，多数需要进行软组织松解，无法恢复患者自然的下肢力线状态，术后患者满意度偏低。而个性化力线重建可更有效地恢复患者膝关节原有生物力学状态，患者术后临床效果更好。传统手术工具难以在术中动态调整截骨角度，术中缺乏实时下肢力线数据反馈，操作调节过程高度依赖术者临床经验，难以达成真正意义上的个性化力线重建目标。智能传感引导技术的发展，可以在TKA术中对力线进行实时监测，从而指导术中精准操作。相关临床研究表明，对于进行个性化力线重建的TKA术，智能传感引导系统可获得与计算机辅助导航系统相当的操作精度及术后效果，且下肢力线准确性显著优于传统工具及测量截骨技术。术者可借助该技术结合术前影像测量结果及术者个人力线偏好制订手术计划，术中动态调整截骨角度，进而实现机械对线（mechanicalalignment，MA）、运动学对线（kinematicalignment，KA）或限制性运动学对线（restrictedkinematicalignment，rKA）等不同下肢目标力线的精准重建。临床问题6：与传统TKA手术相比，智能传感引导截骨定位技术有哪些临床优势？推荐意见6：相较于传统TKA手术，智能传感引导截骨定位技术可显著提高截骨精度及下肢力线重建准确度，降低术中出血量，建议在TKA术中使用这项技术。（推荐强度：强；证据等级：A）证据概述：在TKA手术中，对股骨和胫骨截骨角度的精准控制是重要临床难题。智能传感引导截骨定位技术基于加速度计传感器，可实时导航股骨和胫骨机械轴，为术中截骨及假体安放提供指导，可以显著提升手术的精准性与一致性。相关Meta分析证实，与传统手术相比，该技术能显著提高截骨精度和下肢力线重建准确度，降低机械对位异常值比例。其无髓腔侵入的操作方式可有效保护髓内血管结构，减少术中出血量，并降低相关并发症发生风险。术后功能方面，现有临床研究表明，该技术与传统手术在术后膝关节早期功能评分上无统计学差异，但精准力线重建使其在关节活动度恢复速度及步态对称性等方面，呈现出更优的早期康复趋势。临床问题7：智能传感引导软组织平衡技术在TKA、UKA初学者中的临床应用价值如何？推荐意见7：推荐TKA、UKA初学者使用智能传感引导软组织平衡技术，可缩短手术操作学习曲线，加快其对手术核心操作技能的掌握进程。（推荐强度：强；证据等级：B）证据概述：对于TKA和UKA手术，术中的软组织平衡是非常重要的，并且传统手术中术者多基于“手感”和经验完成软组织平衡操作，操作技巧很难做到量化并对初学者进行有效的言传身教，初学者学习困难。通过将智能传感引导软组织平衡技术应用于TKA与UKA术，在提升手术精度和安全性的同时，也可以通过下面几个途径有效帮助初学者度过早期的学习曲线：1.该技术可以将难以量化的“关节松紧度”转化为直观可量化的软组织张力数据，为术者提供即时、客观的反馈，这有助于初学者快速提高对膝关节“软组织平衡”的客观认识，高效地进行临床经验的积累，进而大幅缩短手术学习曲线。2.借助该技术可以对初学者软组织平衡调整过程进行有效指导和反馈，在术中对软组织松解的部位和程度进行监测，有效避免盲目过度松解或松解不足带来的软组织不平衡，影响患者术后效果。借助客观软组织张力数据的辅助，初学者可以更为自信地进行手术操作，减少对导师的依赖。3.该技术可为TKA建立统一、可量化的软组织平衡标准，减少因导师个人经验差异给初学者带来的认知困惑，推动TKA、UKA培训流程的标准化与规范化。临床问题8：基于张力引导的截骨决策对TKA手术有怎样的价值？推荐意见8：基于张力引导的截骨决策，可使得截骨后膝关节在全活动范围内获得软组织张力平衡，其临床应用效果优于传统手术流程，可作为TKA、UKA的推荐参考方式。（推荐强度：强；证据等级：B）证据概述：传统TKA术中，软组织平衡多依赖术者的经验，缺乏客观量化标准。机器人辅助TKA虽可获取伸直位与屈曲关节间隙的量化数据，但仍需术者手动施加应力以间接评估软组织张力，存在一定的局限性。基于张力引导的截骨决策，借助压力传感装置，可在截骨前或截骨过程中直接测量软组织张力，为手术计划提供精准的数据支撑，进而实现截骨后膝关节全活动范围内的软组织张力平衡。相关临床研究显示，该技术相较于传统单纯基于截骨量或间隙平衡的手术流程更具优势，可显著改善膝关节术后稳定性，提升患者术后膝关节协会评分（KneeSocietyScore，KSS），在重建自然膝关节动力学特征与稳定度方面优势突出，可作为TKA、UKA的推荐参考方式。临床问题9：基于智能传感器技术进行TKA软组织平衡的量化标准是什么？推荐意见9：智能传感器技术为TKA软组织平衡提供了可参考的量化参考依据，但膝关节软组织张力的统一目标值尚未明确，建议进一步研究探索。（推荐强度：强；证据等级：B）证据概述：传统TKA中，“软组织平衡”的定义模糊且主观性强，临床多将其描述为“适当的韧带张力”，缺乏统一的临床评估标准，其结果易受术者临床经验及患者性别、身体质量指数（bodymassindex，BMI）、韧带松弛程度等个体差异影响。智能传感器技术应用于TKA软组织平衡，可提供量化的客观参考指标。Gustke等提出的平衡标准备受关注：膝关节需在矢状面保持稳定（通过后抽屉试验确定稳定终点，且胫骨假体不能因后交叉韧带（posteriorcruciateligament，PCL）张力过大出现过度回退或前部抬升），同时内外侧间室压力差不超过66N（15磅）。该标准已经过多项临床研究验证，结果表明当膝关节内外侧间室压力差小于66N时，患者术后活动水平评分有明显改善；部分研究进一步尝试将单侧间室压力控制在特定范围，以期获得更优的软组织平衡效果。当前66N内外侧间室压力差的目标值虽被大多数学者认可采纳，但软组织平衡的精确目标值依旧存在争议，其合理性还需更多高等级证据来验证。临床问题10：智能传感引导软组织平衡在传统TKA中临床应用价值如何？推荐意见10：推荐在传统TKA中采用智能传感引导软组织张力平衡技术，其可量化评估膝关节不同角度下内外间室压力分布，实现从“经验性松解”向“目标导向性松解”的转变。（推荐强度：强；证据等级：B）证据概述：传统TKA中，软组织不平衡的处理方式多依赖术者临床经验，精准性欠佳。智能传感引导软组织张力平衡技术的应用，可实时量化评估膝关节不同屈伸角度下内外间室的软组织张力和运动轨迹，为术者提供客观的数据支撑，进而实现从传统“经验性松解”向“目标导向性松解”的转变。临床操作中，建议依据张力测量结果采取阶梯式策略：软组织轻度不平衡时，优先进行软组织松解；若存在严重不平衡，则结合二次截骨进行调整，避免因过度松解软组织导致韧带松弛或膝关节稳定性下降。Gustke等已对如何通过量化压力分布指导内外侧间室压力不平衡的处理方法进行了详细阐述。临床问题11：智能传感引导软组织平衡在机器人辅助TKA中的临床应用价值如何？推荐意见11：机器人辅助TKA技术具有精准截骨优势，可通过再次截骨调整实现膝关节软组织平衡；推荐将其与智能传感引导软组织平衡技术联合应用，能够最大化提升软组织平衡效果。（推荐强度：强；证据等级：B）证据概述：机器人辅助TKA技术依托术前规划及术中精准执行，可实现预设截骨量与假体定位，术中还可依据手术计划实时调整进行再次截骨，通过精确调整截骨量及假体角度，间接改善膝关节软组织张力。当智能传感引导软组织平衡技术与机器人技术联合应用时，可在手术中实时测量软组织张力，并根据测量结果指导再次截骨或适当软组织松解，获得最佳的软组织平衡效果。相关临床研究显示，采用机器人联合VERASENS智能传感器，以再次截骨作为平衡韧带张力的唯一干预手段，术后多数患者可获得良好的内外侧平衡（93%伸直位、79%屈伸位）；将IKBAS压力垫片与机器人辅助TKA联合使用，获取“力-矩-角”多维数据，通过“机器人初步截骨-张力测量-截骨效果验证及调整”的流程优化，患者术后视觉模拟评分（visualanaloguescale，VAS）更低，功能恢复［术后2周、3个月的西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数评分（WesternOntarioandMcMasterUniversitiesOsteoarthritisIndex，WOMAC）和关节遗忘评分（forgottenjointscore，FJS）］更优，进一步证实了两者联合应用在提升软组织平衡效果方面的关键价值。临床问题12：智能传感引导软组织平衡对UKA术后临床结果有什么影响？推荐意见12：推荐在UKA中使用智能传感引导软组织平衡技术，可于术中精准评估软组织张力，辅助实现屈伸过程中的最佳软组织平衡，进而有效改善患者临床效果。（推荐强度：强；证据等级：B）证据概述：软组织平衡是影响UKA术后临床结果的关键因素，但目前UKA术中仍缺乏统一的标准化、精准化的操作规范，传统手术方式依赖术者经验进行主观判断，易引发软组织张力异常（过紧或过松）。压力传感器在TKA中已展现出显著临床价值，可通过定量测量膝关节软组织压力，辅助术者实现软组织精准平衡。将该技术拓展应用于UKA时，同样可通过实时测量量化评估软组织张力，为术者提供客观数据支撑，进而精确调整截骨量，实现膝关节屈伸过程中最佳软组织平衡，有效降低术后软组织不平衡相关风险，同时为术后效果评估提供客观、定量的数据依据，最终促进患者术后膝关节功能恢复，提升临床治疗效果。临床问题13：智能传感引导软组织平衡在THA手术中