全书分为五章，内容全面涵盖人工智能辅助的术前规划和设计，计算机导航、机器人、3D打印辅助关节手术，以及康复穿戴式智慧产品的应用。第1章深入探讨了人工智能在术前规划和设计中的应用，为读者展示了未来医学的发展方向。第2章详细介绍了计算机导航技术在关节外科中的应用，包括保髋手术、全髋关节置换术和全膝关节置换术等，为临床医生提供了实用的操作指南。第3章重点阐述了机器人辅助关节手术的最新进展，以多种机器人系统的应用实例为例，使读者能够全面了解这一前沿技术。第4章介绍了3D打印技术在复杂病例处理中的应用，为个体化治疗提供了新的思路。最后一章关于康复穿戴式智慧产品的应用，体现了关节外科在患者全程管理中的创新理念。

·本书汇集了张先龙和王坤正教授多年的临床经验与科研成果。该书既注重实用性，又具备前瞻性，直面关节外科数字化转型中的热点与争议问题。作者团队以严谨的科学态度，深入剖析了各类新技术的应用前景及挑战，为读者展现了一个全景式的数字关节外科世界。对于专业医生和医学生而言，本书不仅是一部技术指南，更是一部激发思考的学术力作。它将引导我们深入思考如何有效应用数字智能技术，提升临床疗效，惠及更多患者。
·本书涵盖了从术前规划到手术执行，再到术后康复的全流程内容，试图为关节外科医生提供一个完整的数字智能视角。同时，针对目前进口及国产众多数字智能产品的不断涌现，本书邀请了对各个产品有一定使用经验或者深度参与研发过程的知名临床专家，对这些产品的技术特色和操作细节进行了详细介绍。他们不仅在一线应用这些技术，更在不断反思、优化和创新，以期在探索未知领域的道路上越走越远。通过他们的倾囊相授，希望能够给广大关节外科医生在未来的使用过程中提供最有价值的参考。可以说，这本书不仅凝聚了关节外科领域顶尖专家们的智慧与经验，也代表了当前数字智能技术与关节外科深度结合的最新成果。

医学的星空浩瀚无垠，每一次技术革新都如同星辰般点亮未知的暗夜。回顾关节外科的发展历程，从早期的关节融合术和关节成形术，到现代人工膝关节置换理念的诞生以及假体材料的持续改进与突破；从传统大切口的关节置换术，到小切口微创技术的兴起；从高度依赖个人经验的传统工具，到数字化、智能化技术的广泛应用，当今的关节外科正以令人瞩目的速度迈进新时代。站在数字化与智能化潮头的我们，正在见证一场颠覆传统的技术革命。
时代之问：未来关节外科向何处去
数字智能，绝非器械与算法的简单叠加，而是对关节外科诊疗模式的系统性重塑。作为深耕关节外科数十载的临床医者，我们常思忖：关节外科的未来将走向何方?未来十年、二十年的手术室将会如何演变?未来的关节外科医生又将如何培养?答案愈发清晰：向新求质，科技引领这八个字，正是时代赋予我们的历史命题。
数字智能并非浮光掠影的时髦词汇，而是深刻重塑医疗模式的强大洪流。未来，当人工智能的算力超越人脑的经验，当机器臂的精度挑战双手的触觉，当虚拟现实技术将看不见的解剖结构具象化于眼前，外科医生的手术将不再是个人的妥协艺术与自我陶醉，而是医者、患者与人工智能之间的共鸣。
未来的手术室将经历一场场景革命，机器人手臂、全息影像、VR/AR/MR设备、个体化截骨导板(PSI)等数字智能设备将变得司空见惯。而数字智能更深远的意义在于，它正改写医学传承的法则。年轻医生不再需要耗费二三十年熬成大师。在机器人实时反馈与安全边界的护航下，截骨角度、力线调控、软组织平衡等核心技能，可通过数字化模拟与沉浸式训练快速内化，使青出于蓝的周期压缩至数年。数字智能的加速器作用，将助推更多医生更快掌握高水平的手术技巧，让更多患者受益。
破局之道：以技术为舟，以实践为舵
《数智骨科：关节外科手术学》的诞生，源于从孤独的探索到群体的共鸣。2016年，当我们首次操作关节手术机器人时，那种对精准度与自动化的震撼感让我们至今难忘，它使传统手术从诸多不可能变为常态。
数智骨科技术赋能医生，让复杂手术简单化，简单手术精准化，精准手术个性化。我们举几个例子来说明这些正在发生中的变革：例如，传统的踝关节置换手术通常需要反复透视20余次，而通过数智化术前规划、3D打印PSI导板等，优化并简化了手术流程，使术中透视减少至6~7次，在狭小的手术空间内精准把握假体位置与平衡；对髋关节翻修来说，通过术前规划，我们可以立体地了解髋臼骨缺损的具体状况，并利用机械臂辅助的稳定打磨，结合3D打印定制垫块，能够让复杂髋关节翻修变得简单化和精准化；而关节外科机器人作为数智骨科技术皇冠上的明珠，以其广泛的技术整合性，不仅加深了我们对关节置换手术的理解，更改变了关节置换的手术理念和操作模式。比如，传统的膝关节置换是先截骨、后平衡，机器人辅助的全膝关节置换则是规划、平衡、再截骨。术前，医生能够获取更全面的信息，包括假体的大小、截骨量的多少、假体的位置及方向等，通过个性化的下肢对线选择，以及各种方式的精准化截骨，不仅为后交叉韧带的结构和功能保留提供了坚实保障，为生物膝的应用奠定了更为优越的基础，更重要的是有效减少了骨量丢失与软组织松解，降低了创伤和出血风险，进而显著减轻疼痛、发热等全身炎症性反应，真正实现了骨组织、软组织及全身性的微创治疗。
然而，数字智能的普及绝非一蹴而就。如何使这些技术惠及更多患者，真正融入更多医院，成为我们亟待解决的关键问题。这种使命感驱使我们携手国内数十位深耕数字骨科的先锋专家，将十余年的临床实践经验浓炼为这部《数智骨科：关节外科手术学》。本书的核心价值，在于理念与实践技能的有机融合，涵盖内容包括以下几个方面。
(1)技术解构：详细解析MAKO、天智航、CORI等常见手术机器人系统在人工关节置换术、翻修术及单髁置换术中的差异化应用，深入探讨施乐辉导航、VTS动态追踪等导航技术在关节外科的应用，全面阐述3D打印导板在肩部、肘部、踝部等复杂解剖区域的精准应用等。
(2)重视实用：本书以实用性为核心，内容主线明确、图文并茂，关键操作步骤辅以7~8分钟的手术视频讲解(可扫描二维码观看并学习),通过模型与实际案例的有机结合，清晰阐释技术要点，便于读者阅读和掌握。
未来之望：在技术颠覆中坚守医者初心
关节外科的未来图景已清晰可触。医生佩戴AR眼镜、虚拟解剖层与真实组织叠合、机械臂随术者手势精准起舞、AI语音实时预警血管神经风险、部分关节置换取代全关节置换、日间手术成为可能、康复机器人助患者术后当日行走等，这些曾经遥不可及的梦想，如今正逐步变为现实。当前，智能化、精准化、微创化已成为关节外科领域的主要议题。诚然，现有的关节外科机器人尚未达到人工智能的水平，但随着不断的创新和技术迭代，终将实现高端智能化。我们相信：未来80%关节外科手术可以使用机器人辅助完成，80%的医生会使用机器人进行手术，80%全膝关节置换将被部分膝关节置换替代，在数字智能时代部分膝关节置换将成为主流。
新材料层出不穷，新技术持续迭代升级。然而，机器的冰冷不应改变医者的初心。医学的本质在于人文关怀，旨在解除病痛，治愈身心。任何新技术的应用，都不应以增加损害或牺牲手术效果为代价。相反，在新技术赋能下的关节外科医生，更应精益求精，专注于疾病本质的精准解读，并进一步加强医患沟通，增进彼此信任，从而推动技术的不断进步与完善。
在此书付梓之际，我们怀着无比的敬意，感谢所有参与本书编写的同仁。你们不仅是数字智能技术的践行者，更是医学精神的守望者。愿本书成为年轻医生驾驭科技的钥匙，而非迷失于技术的桎梏；成为资深专家拓宽视野的阶梯，而非囿于成见的围墙。医学永恒的魅力，在于它既是科学之精微，亦是人性的光辉。数字智能终将成为关节外科发展历史中的一个驿站，而医者对生命的敬畏与探索必将永在征程。
前言虽经过多次细致的修改和精心的调整，仍感觉稍欠火候。在数字智能时代，科技进步、迭代升级的迅猛超出我们的想象。今日的异想天开，明日或许已成寻常景象。在此过程中，新技术、新材料、新设计以及各类新型机器人不断涌现，以至于现今所撰写、所使用的内容可能很快过时。正因如此，本书不可避免地带有不完美的印记。然而，这种不完美并非缺陷，而是时代发展的真实写照。

张先龙·上海交通大学医学院附属第六人民医院骨科主任医师，教授，医学博士，博士研究生导师、博士后导师。现任国家骨科医学中心常务副主任、关节外科学科带头人，国家骨科医学中心关节外科机器人临床应用培训中心主任，国家骨科医学中心关节外科机器人临床应用联盟主席。连续3年入选入选 2023年全球前2%顶尖科学家榜单。
王坤正·一级主任医师，教授，博士研究生导师，西安交通大学医学部关节外科中心主任，中国西部创新港精准医疗研究院骨与生物材料研究所所长，西安交通大学第二附属医院骨科中心名誉主任。现任中华医学会骨科学分会主任委员兼关节外科学组组长、陕西省医学会关节外科分会主任委员、陕西省骨与关节学会会长等。