基于Smart 3D软件的船舶二维与三维集成设计变更

船舶二维与三维集成设计流程复杂、变更需求大。梳理船舶设计变更研究现状。基于Smart 3D软件,从数据处理、二维与三维映射转换和设计变更管理等方面进行船舶二维与三维集成设计变更关键技术分析,并对船舶二维与三维集成设计变更的可行性进行实例验证。结果表明,基于Smart 3D软件进行船舶二维与三维集成设计变更可有效提升集成设计变更的精度与管理效率。

基于DWI的分形维数评价3D打印技术对胶质瘤术后临床疗效的价值

目的使用基于弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)的分形维数(fractal dimension,FD)评价个性化3D打印技术是否可以提高手术治疗胶质瘤患者的临床疗效。材料与方法回顾性分析2018年1月至2023年1月我院经病理证实的136例胶质瘤患者病例,其中32例为试验组,术前使用了个性化3D打印技术;其余患者为对照组,进行常规开颅手术。在术后一周DWI图上手动勾画术区周围边界,绘制二值图后测量FD。使用FD中位数对对照组进行分组,比较对照组中高FD和低FD患者的手术情况、疼痛程度、神经缺损程度、预后、日常生活能力是否存在差异;探究个性化3D打印技术是否会影响水肿创面的FD,以及是否会进一步提高患者临床疗效。结果高FD组的疼痛程度(t=−13.228,P<0.001)、神经缺损程度(t=−2.627,P=0.008)高于低FD组,日常生活能力(t=4.821,P<0.001)及预后(t=−3.058,P=0.003)较低FD组差。受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线结果显示FD能对患者上述四项评分的高低进行有效区分,术前使用个性化3D打印技术可使得患者水肿带FD下降,减轻神经缺损程度并提高日常生活能力,但对改善预后及术区疼痛效果不明显。结论个性化3D打印技术可以有效降低患者术区创面水肿带的FD,减轻神经损伤,值得临床应用。

基于3D打印技术的CT影像设备X射线球管模型设计与开发

CT影像设备在医学诊断和治疗中起着至关重要的作用,其关键部件之一是X射线球管,传统学习X射线球管构造及原理缺乏教学内容互动,无法提供学生实际操作的机会,难以加深对X射线成像原理的理解。针对这一问题,本研究参考西门子Plus 4单排CT的原厂X射线球管,进行零部件划分和实物尺寸测量,利用三维建模软件SolidWorks进行实体建模,利用实验室2台3D打印机打印。该模型还原了真实CT球管的外观及构造,具有重量轻、拆卸方便、耐用度高等特点。

赖氨肌醇维B12、维生素D3与rhGH对特发性身材矮小患儿血清25(OH)D、IGF-1、IGFBP-3的影响

目的:探究赖氨肌醇维B12、维生素D3与重组人生长激素(rhGH)对特发性身材矮小(ISS)患儿的作用。方法:选取天津市滨海新区大港医院2021年1月~2022年5月收治的96例ISS患儿,通过随机抽签法分为两组各48例,对照组采用rhGH治疗,观察组在rhGH治疗基础上另外给予赖氨肌醇维B12、维生素D3治疗,比较两组生长发育情况、骨代谢指标、血清指标、不良反应发生情况。结果:治疗前,两组身高(Ht)、生长速度(GV)、身高标准差积分(HtSDS)比较差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,观察组Ht、体重、GV、HtSDS高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗前,两组骨代谢指标比较差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,观察组血清β-胶原降解产物(β-CTX)低于对照组,Ⅰ型前胶原N端前肽(PⅠNP)、骨碱性磷酸酶(BAP)P水平高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后,观察组血清25-羟维生素D[25(OH)D]、胰岛素生长因子-1(IGF-1)、类胰岛素样生长因子结合蛋白-3(IGFBP-3)水平高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组不良反应发生率分别为4.16%、2.08%,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:赖氨肌醇维B12、维生素D3结合rhGH可改善ISS患儿的生长发育情况,效果显著。

阿法骨化醇软胶囊联合阿仑膦酸钠维D3片治疗老年骨质疏松症的临床效果分析

目的探讨老年骨质疏松症(Osteoporosis,OP)采用阿法骨化醇软胶囊联合阿仑膦酸钠维D3片治疗的临床效果。方法选取2021年4月—2023年4月北京积水潭医院贵州医院收治的116例老年OP患者为研究对象,以随机数表法分成研究组(n=58,阿法骨化醇软胶囊联合阿仑膦酸钠维D3片治疗)和对照组(n=58,阿仑膦酸钠维D3片治疗),比较两组临床疗效、骨密度、视觉模拟评分法(Visual Analogue Scales,VAS)、Oswestry功能障碍指数(Oswestry Disability Index,ODI)评分。结果研究组治疗总有效率为96.55%(56/58),较对照组的84.48%(49/58)更高,差异有统计学意义(χ^(2)=4.921,P<0.05)。治疗后,两组骨密度增加,且研究组较对照组更高,差异有统计学意义(P均<0.05);治疗后两组VAS、ODI评分下降,且研究组低于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论老年OP患者采用阿法骨化醇软胶囊与阿仑膦酸钠维D3片联合治疗,能够促进临床疗效提高,改善其骨密度水平,降低疼痛程度,提高活动能力。

基于BIM技术的3D运维在数据机房消防安全中的运用研究

随着信息技术的快速发展,数据机房在各领域的重要性日益凸显,而机房消防安全作为保障数据机房正常运行的关键因素,日益受到关注。相较于传统的消防安全管理模式在满足消防安全方面要求的基础上,通过采用基于BIM的3D数字技术,能够更直观、便利地提高消防安全水平,因此以BIM技术为代表的信息化管理模式应运而生。本文主要对BIM技术的3D运维的定义及特点加以概述,阐述BIM技术下数据机房消防安全管理系统的构建,并提出BIM技术在数据机房消防安全管理中的应用策略。

表面基团对Ti_(3)C_(2)T_(x)吸附NO性能影响的第一性原理研究

本工作基于密度泛函理论的第一性原理方法,构建了Ti_(3)C_(2)O_(2)、Ti_(3)C_(2)O1.5(OH)0.5、Ti_(3)C_(2)O(OH)、Ti_(3)C_(2)O1.5F0.5和Ti_(3)C_(2)OF五种模型,从几何结构、电荷转移以及电子性质等方面研究了基团种类和比例对Ti_(3)C_(2)T_(x)吸附NO的影响。结果表明:相较于Ti_(3)C_(2)O_(2),含低比例-OH和-F基团的Ti_(3)C_(2)T_(x)对NO的吸附能更大,电荷转移更弱,不利于其探测NO,与实验结果一致;但随着-OH和-F比例的提高,吸附能分别减小和增大,电荷转移分别增强和减弱,表明高比例的-OH有利于Ti_(3)C_(2)T_(x)探测NO,而高比例的-F是不利的;同时,在吸附NO后,Ti_(3)C_(2)O_(2)在费米能级附近的能带极值曲率变小,电子有效质量增大,表明-O基团有利于Ti_(3)C_(2)T_(x)探测NO。在几何弛豫过程中NO分子总是以N原子靠近衬底,吸附距离均较小,而且最近邻原子的电子轨道出现杂化,电子的聚集和消散位于两端,表明最近邻原子间成键较弱且偏离子性。此计算结果可以为Ti_(3)C_(2)T_(x)探测和屏蔽NO提供理论指导,同时为Ti_(3)C_(2)T_(x)的表面改性提供思路。

CT小肠造影联合虚拟3D打印对EG累及肠壁程度的应用价值

目的探讨CT小肠造影(CT enterography,CTE)在嗜酸性粒细胞性胃肠炎(Eosinophilic gastroenteritis,EG)的诊断和鉴别诊断中的临床价值,并初步尝试通过联合虚拟3D打印技术观察病变,分析该检查方法在判断EG肠壁受累程度中的价值。方法选取11例诊断为EG患者的临床及影像学资料。从肠壁累及程度、肠系膜血管、淋巴结等比较分析CT平扫和CTE检查的表现,并使用Mimics软件进行3D打印虚拟建模。结果CT平扫不能区分EG患者的肠壁累及层次。CTE检出胃肠道黏膜受累11例,胃肠道肌肉受累10例,浆膜受累7例,其中全层受累6例。3D重建和打印技术也可以更加整体的展示病变。结论与常规CT平扫相比,CTE更能准确判断EG肠壁受累程度。通过Mimics软件实现的三维重建技术可以更好地显示病变,有利于医学诊断和手术方案的制定和教学的应用。

基于CTA数据源3D打印技术联合多媒体教学在腹主动脉扩张性疾病教学的运用

目的:探讨基于CT血管造影(CTA)数据源3D打印技术联合多媒体教学在腹主动脉扩张性疾病教学中的应用效果。方法:选择2020年4-10月蚌埠医学院第一附属医院血管外科硕士、规培生及本科实习生共60人,采用随机数表法抽样分组,双盲法,根据随机数字分配法将所有入选者分为观察组和对照组,各30人。选取于院内由于腹主动脉扩张性疾病进行血管介入治疗的典型病例4例。4例病例术前均进行过CTA检查,依据CTA数据采用3D打印技术制作1∶1实体模型。对照组采用传统多媒体教学方法,观察组在多媒体教学的同时联合基于CTA数据源3D打印技术辅助教学进行学习。结果:观察组总分高于对照组(P<0.05),且观察组在腹主动脉解剖方面测试成绩、腹主动脉扩张性疾病介入治疗方案选择和介入治疗适应证及禁忌证方面测试成绩均明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组学生对血管系统解剖结构的了解、对主动脉扩张性疾病特征的了解、对腔内手术器具和过程的了解、学习的主动性和自信心均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组满意度为90.00%,高于对照组的60.00%(P<0.05)。结论:基于CTA数据源3D打印技术联合多媒体教学在腹主动脉扩张性疾病教学中,能明显提高学生的学习成绩,提高满意度,具有良好的应用效果,适合推广。

基于Delft3D的大辽河水动力水质数值模拟

近年来,大辽河流域工业化发展迅速,带来了一系列水质恶化问题。因此,通过实测大辽河水文和水质数据,基于Delft3D建立大辽河二维水动力模型,对其进行水位和水温验证,计算值与实测值基本吻合;在水动力模型的基础上建立水质模型,对其进行NH^(+)_(4)-N(氨氮)和DO(溶解氧)验证,计算结果基本能够反映真实水质变化趋势。通过验证后的水动力水质耦合模型分析大辽河水动力水质输移特征。结果表明,大辽河具有明显的半日潮特征,河口处的流速低于内陆河道的流速;NH^(+)_(4)-N浓度年际分布较为均匀,DO浓度夏季较低,冬季较高;涨潮时,河口处NH^(+)_(4)-N浓度降低,落潮时河口处NH^(+)_(4)-N浓度升高;汛期排放的污染物浓度峰值高于枯水期的值,峰现时间也早于枯水期,在枯水期,污染物更容易在河口处滞留;整合排污口和减排两种方式均能降低河道内污染物浓度,靠近河道上游整合排污口方式优于减排方式,靠近河口减排方式略优于整合排污口。研究成果可为大辽河水质管理提供参考。

3D打印技术在X线头影测量分析教学的应用研究

目的:研究3D打印技术在X线头影测量分析教学中的应用价值。方法:选择本校2017级口腔医学专业学生60名,随机分为试验组和对照组,每组30名。试验组多媒体结合3D打印模型应用于X线头影测量分析教学,对照组采用多媒体结合锥形束CT(CBCT)X线头影测量分析的教学,授课前后,采用同一考核标准从理论和技能对学生进行考核,授课结束后采用调查问卷评估学生的教学满意度。结果:授课前试验组与对照组临床考核成绩的差异无统计学意义(P>0.05);授课后试验组临床考核成绩高于对照组,试验组调查问卷成绩高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组学生成绩提高与学习满意度成正相关。结论:将CBCT三维影像和三维打印技术应用于基于典型口腔正畸病例的X线头影测量训练课程是可行的,可以提高学生对X线头影测量临床意义的理解;形成了新的仿真X线头影测量训练教学方法,值得推广应用。

基于相位恢复的透明样本3维重建系统

为解决传统显微成像技术难以获取无色透明样本结构和厚度的问题,设计了一款小型透明样本3维重建系统。该系统通过对透明样本进行相位恢复,实现3维重建。系统的设计突破了传统光学结构,只需输入携带样本信息的光线,经过分光棱镜分成两路,终由双目相机捕获。系统使用3D打印制作,尺寸仅为110 mm×110 mm×60 mm,成本低廉,并可与传统显微成像设备配合使用。系统内置自动对焦和视场配准算法,只需采集1张过焦和1张欠焦图像,通过求解光强传输方程便可进行相位恢复,从而实现透明样本的3维重建。测试结果显示,10倍物镜下系统的成像分辨率可达2.46μm,同时相位恢复精确度也能达到基本要求。系统成功对血细胞和载玻片划痕进行了3维重建,证明了系统的可行性与实用性。

水稻泛素连接酶D3与抗病相关蛋白VOZ2的互作分析

多蘖矮秆基因dwarf-3(D3)是水稻独脚金内酯信号转导过程中的重要节点基因,拟南芥中的MAX2基因与D3同源,且MAX2参与拟南芥的抗病防卫反应。本研究以水稻泛素连接酶D3为诱饵进行酵母双杂筛库,发现水稻抗病相关蛋白维管植物单锌指蛋白VOZ2与D3存在潜在的相互作用。通过酵母双杂交试验证实,D3与VOZ2存在互作。通过荧光定量PCR证实,接种水稻白叶枯病菌后,VOZ2基因在转录水平上的表达受到显著诱导。利用水稻原生质体开展的亚细胞共定位实验发现,D3与VOZ2共定位于细胞核。双分子荧光互补实验发现,D3与VOZ2在烟草叶肉细胞的细胞核和细胞质均产生较强的荧光,进一步证实了D3与VOZ2的相互作用。研究结果为进一步探究D3和VOZ2在水稻抗病防卫反应中的功能与分子机理奠定了基础。

X3D环境下混合式自适应包围盒生成算法研究

包围盒构建是虚拟装配中降低碰撞检测复杂性的一种有效方法。针对X3D环境中Box组件默认创建轴对齐包围盒(axis aligned bounding box,AABB)的不足,研究了该环境下方向包围盒(oriented bounding box,OBB)的创建方法。通过计算欧拉角,结合Transform组件,实现该环境下OBB包围盒的构建。为了提高X3D环境中包围盒的构建效率,提出一种基于AABB与OBB混合式自适应包围盒生成算法,增加了对物体倾斜程度的判断,使其能够根据三维模型几何特征,自适应选择AABB方法或OBB方法构造包围盒。研究结果表明,当夹角阈值设定为15°时,该算法使整个茶壶包围盒生成总时间比纯OBB方法减少5.61%,总体积比纯AABB方法减少1.53%。该算法同时结合了AABB包围盒生成速度快和OBB包围盒紧密性好的特点,是一种有效的包围盒构建算法。

可视化3D打印在青少年特发性脊柱侧凸中的应用现状

3D打印是一种快速成型技术,也叫作增材制造。在国外,起源于19世纪末期,Chuck Hull发明3D打印技术至今已有近40年。在我国,西安交通大学卢秉恒教授1995年发布了中国第一台3D打印样机。3D打印是基于离散叠加的工作原理,将一个三维的实物分离成一系列二维层片的形式,然后叠加[1]。

发动机叶轮的逆向建模与3D打印研究

为了高效地生产出高精度的叶轮,采用激光扫描仪对发动机叶轮原件进行扫描,对点云数据进行处理,利用逆向建模软件Geomagic Design X对其进行模型重构,将重构的数据与原件相比较,并进行3D打印,最终得出逆向建模能够获取较高精度的叶轮模型,3D打印能够快速高效地打印叶轮模型,从而为解决叶轮加工难度大、工序复杂等问题提供了一种新方法,也为缩短产品生产周期提供了便捷。

3D打印经皮导板在改良经皮球囊扩张椎体后凸成形术中的应用效果观察

目的探究3D打印经皮导板在改良经皮球囊扩张椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折(OVCF)中的临床效果。方法选取81例OVCF患者为研究对象,根据不同时期分为新鲜骨折组(n=40)和陈旧骨折组(n=41),均给予3D打印经皮导板技术辅助改良经皮球囊扩张椎体后凸成形术治疗。比较2组伤椎手术前后高度、手术前后VAS评分及ODI评分。结果新鲜骨折组伤椎前缘高度、中部高度高于陈旧骨折组,后凸高度明显小于陈旧骨折组(P<0.05);术后1 d和末次随访时,新鲜骨折组VAS评分显著小于陈旧骨折组(P<0.05);在末次随访时,新鲜骨折组ODI评分显著小于陈旧骨折组(P<0.05)。结论3D打印经皮导板在改良经皮球囊扩张椎体后凸成形术治疗骨质疏松性胸、腰椎骨折中对新鲜骨折疗效要明显优于对陈旧骨折的疗效,活动改善程度明显提高,在发现OVCF后应及时进行手术治疗。

拟X线,MRI及MSCT 3D技术联合诊断在踝关节骨折Lauge-Hansen分型中的临床应用价值

目的探讨X线,MRI及MSCT 3D技术联合诊断在踝关节骨折Lauge-Hansen分型中的临床应用价值。方法筛选2019年2月~2021年8月在我院收治的踝关节骨折的患者纳入本次研究,选取其中100例作为目标患者,分析单独X线、MSCT 3D技术以及MRI检测与联合检测的检出率,分析踝关节骨折患者Lauge-Hansen分型及分度情况,分析单独X线、MSCT 3D技术以及MRI检测与联合检测Lauge-Hansen分型的符合率,分析Lauge-Hansen分型评估与MRI检测韧带损伤的诊断结果,分析三者联合检测踝关节骨折的诊断价值。结果(1)100例手术判定为踝关节骨折的患者,三者联合对踝关节骨折检测检出率最高为100%,X线检出率最低为85%,MSCT 3D技术检出率为94.00%,MRI检出率为93.00%。(2)踝关节骨折患者Lauge-Hansen分型中,旋后外旋型有25例,旋前外旋型有15例,旋后内收型有18例,旋前外展型有32例,旋前背屈型有10例。(3)对踝关节骨折Lauge-Hansen分型判断最为准确的是三者联合检测,其符合率为99%,X线检测的符合率最低为80%,MSCT 3D技术检测的符合率为94.00%,MRI检测的符合率为93%。(4)经分析,MRI对Lauge-Hansen分型评估的灵敏度为98.90%(90/91),特异度为77.78%(7/9),准确度为97.00%。(5)通过分析可得,三者联合检测的灵敏度为98.99%(98/99),特异度为100%(1/1),准确度为99.00%。结论X线,MRI及MSCT 3D技术联合诊断在踝关节骨折Lauge-Hansen分型中的临床应用价值较高,作为诊断踝关节骨折的有效方式,三者联合,对骨折类型及损伤程度进行准确判断,为临床提供参考价值。

基于3D打印的粗糙结构面模型表征及渗流特性试验研究

基于Weierstrass-Mandelbrot(W-M)分形函数开展三维粗糙结构面表征,讨论了W-M典型几何参数对三维曲面形态影响,分析确定对应于典型Barton节理JRC轮廓线的二维与三维W-M几何参数。基于自主设计结构面渗流测试系统,结合3D打印开展不同分形参数和开度的裂隙渗流试验,试验结果表明:随着水力梯度和粗糙度的增加,流体的流动表现出明显的非线性,Forchheimer方程的系数A与B都随着裂隙粗糙度的增加而增大,随着裂隙开度的增加而减小;随着裂隙粗糙度的增加,临界雷诺系数Rec趋于减小,说明流体流动趋于非达西流动。光滑表面流体的流场流速比较均匀;粗糙裂隙表面流场更加复杂,整个粗糙面上存在多个高流速区域和低流速区域。研究成果可为裂隙渗流特性研究提供了可靠的分析方法和模型。

动画民族性的数字传承——评《3D动画电影研究:本体理论与文化表征》

歌德认为,作为艺术最高成就的“风格”须使事物的本质从可用感官把握的形象方面使我们能认识到。动画艺术以多变的技术赋能和民族性的彰显造就了诸多风格独特的佳作。笔者在开展2019—2020年度河北省社会科学基金项目“中国传统题材动画民族性的当代表达”(项目编号:HB19YS042)过程中,研读了《3D动画电影研究:本体理论与文化表征》一书。该书以21世纪主流三维动画颠覆性替代传统二维动画的现象为背景,以3D动画的文化表征和审美演化分析为切入点,阐释了数字3D动画的本体属性和深层文化意义。