3D打印髋臼导板辅助的骨盆肿瘤切除后精确性分析

目的:分析3D打印技术在术前骨盆恶性肿瘤手术模拟与规划、术中切除、术后切除效果分析的应用及意义。方法:回顾性分析2014年11月至2018年11月在新疆医科大学第一附属医院收治的20例骨盆原发性恶性肿瘤患者的临床资料,其中男性11例,女性9例;平均年龄39.1(14～60)岁。骨肉瘤7例、软骨肉瘤12例、尤文肉瘤1例。参照Enneking骨盆分区,累及骨盆Ⅱ区和Ⅲ区6例,Ⅰ区和Ⅱ区6例,Ⅰ区和Ⅳ区8例。按是否采用3D打印截骨导板分为3D打印导板组(试验组)10例及常规组(对照组)10例,比较两组手术时间、出血量、功能评分、线性距离等情况。结果:20例患者手术顺利完成,获得整块切除;试验组手术时间(4.4±1.4)h,与对照组(4.5±1.4)h比较差异无统计学意义(P=0.83);试验组术中出血量(1980±1158)mL,与对照组(2785±1784)mL比较差异无统计学意义(P=0.16);试验组线性差距平均(3.8±1.9)cm,与对照组(8.7±1.0)cm比较差异有统计学意义(P=0.001)。结论:试验组可指导术中精确截骨,方便操作,简化手术具有推广应用价值;精确度方面优于对照组。

带扩张观测器的三维有限时间收敛导引律

为了保证视线角速率在弹目碰撞前收敛到零附近的较小邻域内,从而达到准平行接近的状态,基于自抗扰控制的不确定性估计补偿思想,应用反演控制方法设计了一种考虑导弹自动驾驶仪二阶动态特性和目标机动的三维有限时间收敛导引律。根据有限时间收敛控制理论,严格证明了系统的有限时间收敛特性;为抑制量测噪声,将传统跟踪微分器进行改进并应用于扩张状态观测器与反演控制的设计中。仿真结果表明,在自动驾驶仪响应延迟情况下,所设计的导引律能够导引导弹在有限时间内精确地拦截高速机动目标;改进的跟踪微分器精度高、响应快;基于改进跟踪微分器的扩张观测器估计效果理想。

3维管路铺设技术研究与系统开发

设计了复杂机电产品3维管路铺设系统的体系结构。提出了利用离散小球干涉检查方式探索路径控制点的方法,继而研究了空间位置规划、路径自动搜索及路径修改等管路铺设的关键技术,实现了管路的连通性、最小弯曲半径等约束检查,完成了管路的实体拆分,并以报表方式输出铺设结果。另外,为了提高铺设效率,建立了可扩充的标准连接件库。最后,给出了3维管路铺设实例,验证了该3维管路铺设系统的实用性。

三维织物及复合材料的发展与应用

本文介绍了三维织物及其复合材料的发展现状及应用研究情况。

SF/COL/PLCL静电纺丝三维纳米纤维支架材料的性能研究

采用静电纺丝法以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,将质量比为70∶30的SF/COL(丝素/胶原)和PLLC(聚左旋乳酸己内酯)共混制备质量比为0∶100,30∶70,50∶50,70∶30,100∶0的8%SF/COL/PLCL的三维纳米纤维支架,25%戊二醛蒸汽交联48h后检测各组比例支架材料的理化性能及生物性能。扫描电镜显示纳米纤维形貌良好,均为纳米级别;X射线衍射结果显示交联后材料结晶度增强,SilkⅠ构象由α-折叠形成稳定的β-折叠;材料交联后为疏水性,PLCL的加入明显改善材料的亲水性能;热稳定性随着PLCL浓度的增加也愈加稳定,交联后尤其明显。细胞培养实验证明,随着培养时间延长,细胞在不同比例的支架上粘附、铺展和增殖均良好,但hPDLSCs与配比为30∶70的SF/COL/PLCL支架复合后增殖速率最快。

实时三维超声联合右心声学造影评价肺源性心脏病患者右心室收缩功能的价值

目的应用实时三维超声心动图探讨肺源性心脏病患者右心室收缩功能的价值-比较右心造影对测值的影响。方法选择肺源性心脏病代偿组、失代偿组、正常对照组各20例分别进行造影前、后实时三维超声的采集成像,计算右心室舒张末容积(RVEDV)、右心室每博输出量(RVSV)和右心室射血分数(RVEF),并根据心内膜是否清晰可辨分为心内膜边界清晰者、心内膜边界欠清晰者,比较两者三维超声参数的组间差异。结果代偿组、失代偿组RVEDV较对照组均明显增加,RVEF值减低(均P<0.01),代偿组与对照组RVSV差异无统计学意义(P>0.05),但失代偿组RVSV与代偿组、对照组差异有统计学意义(P<0.05);失代偿组RVEDV较代偿组明显增大,RVEF明显减低(均P<0.01)。心内膜边界欠清晰者造影后较造影前RVEDV、RVEF差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论实时三维超声能够客观地反映肺源性心脏病代偿期与失代偿期右心室收缩功能的变化,右心声学造影改善了心内膜边界的可识别性,提高了右心室收缩功能测值的可靠性。

对当代城市空间“顽疾”的理疗之策——谈复合型的城市公共空间内涵及其发展必要性研究

复合型的城市公共空间是在我国城市土地资源短缺、当前正处在经济增长的快速城市化阶段以及各类城市空间"顽疾"层出不穷的背景下所提出的。论文阐述了复合型的城市公共空间的概念及主要特征,并从城市土地集约利用和完善城市空间功能角度论证了发展复合型的城市公共空间的必要性。

囊泡型磷脂凝胶研究进展

目的阐述囊泡型磷脂凝胶的研究进展。方法查阅13篇文献并对其进行归纳、总结。结果综述囊泡型磷脂凝胶概念、形成原理、制备方法以及应用进展等,并结合具体实例阐明。结论囊泡型磷脂凝胶作为一种新型给药系统,在控制药物释放、提高抗肿瘤活性、增加药物稳定性等方面显示独特的优势。

GPS-RTK在线路测量工程中的选、定线方法

叙述GPS－RTK技术在架空送电线路测量中的选，定线方法，技巧，注意事项及业务组织。介绍两个EL－5120型计算器计算程序，该程序简单，适用性很强，能解决间接定线及GPS－RTK＋全站仪定线、放样工作中繁杂的计算工作。

肾部分切除术前CT三维可视化评估标准的初步探究

目的:探索并构建肾肿瘤行肾部分切除术的CT三维可视化术前评估系统及其应用价值。方法:回顾性收集北京大学第一医院泌尿外科因肾肿瘤行肾部分切除术患者的临床资料做初步探究,同时收集我国16家临床中心因肾肿瘤行肾部分切除术患者的同质化标准数据,应用CT三维可视化系统(IPS系统,Yorktal)评估肿瘤解剖结构、血供等信息,通过归纳和总结构建评估系统,完成虚拟手术设计及术中辅助导航,指导临床手术。结果:基于泌尿系增强CT建立三维可视化图像,评分系统纳入肿瘤最长径和体积、肿瘤侵入实质内体积占比、肿瘤侵入实质最大深度、肿瘤与肾实质接触面积、肿瘤肾实质接触面平整度、肿瘤所在肾脏分段位置、肾血管变异情况及肾周脂肪。肿瘤平均二维直径为(2.78±1.43)cm,平均三维最大径为(3.09±1.35)cm,术后病理平均大小(3.01±1.38)cm。三维重建肿瘤最大径与术中肾动脉阻断时间延长、术中出血量显著相关(r=0.502,P=0.020;r=0.403,P=0.046)。三维重建及病理肿瘤体积分别为(25.7±48.4)cm3、(33.0±36.4)cm3(P=0.229),三维重建肿瘤体积与术中出血量显著相关(r=0.660,P<0.001),肿瘤侵入肾实质内体积占比与术中肾动脉阻断时间延长、术后并发症的发生显著相关(r=0.410,P=0.041;r=0.587,P=0.005)。肿瘤与肾实质接触面积及是否存在血管变异与围手术期指标及术后并发症未见相关性。完成术前评估的同时,重建后的三维影像可在Touch Viewer系统上进行缩放、旋转、组合显示、颜色调整、透明化、长度体积自动测量及模拟裁切等操作,满足术前虚拟手术规划及术中辅助导航的要求。结论:三维图像可提供更加直观的解剖结构,清晰显示肿瘤解剖参数及血供、脂肪等信息,CT三维重建肾肿瘤评价系统可帮助预测肾部分切除术手术难度、围术期并发症等。重建的三维可视化图像导入指定程序或机器人操作系统即可完成虚拟手术及术中辅助导航,帮助手术医师更好地把握手术过程。评分系统所包含的指标及各项指标的分值权重需要通过多中心大样本的研究来证实及完善。

3D-STORM超分辨成像中单分子轴向定位精度优化研究

为定量描述柱透镜参数对三维成像过程中荧光分子轴向定位精度的影响,本文研究了柱透镜参数与点扩散函数椭圆率的相互关系.基于Olympus IX-83倒置荧光显微镜搭建成像系统,利用3个不同焦距柱透镜进行实验,通过柱透镜标定曲线的线性变化范围及该范围内曲线的斜率分析柱透镜参数选择上的优劣,优化并提高轴向定位的精度和深度.选择合适的柱透镜参数可实现标定曲线在焦平面上下1μm范围线性变化,轴向定位精度为16nm,并采用优化的标定曲线对肌动蛋白微丝进行三维超分辨成像.

基于特征曲线法的复合材料螺栓连接强度三维分析方法

提出一种基于复合材料三维应力分析的特征曲线法,用于计算复合材料螺栓连接件的连接强度,该方法与基于二维应力分析的特征曲线法相比,可以考虑螺栓拧紧力矩对接头强度的影响。通过对算例的分析及与试验结果的对比,证明提出的三维特征曲线法是可用于复合材料螺栓连接强度分析,是一种适合工程计算的有效方法。

3D-DSD美学设计在前牙微笑美学修复中的应用

目的:探究三维数字化微笑设计(three-dimensional digital smile design,3D-DSD)在前牙微笑美学修复中的应用价值。方法:选取2020年1月-2021年9月中国科学院大学深圳医院(光明)收治的拟行前牙美学修复患者120例(179颗患牙)作为研究对象。根据随机数字表法将其分为二维组60例(88颗患牙)与三维组60例(91颗患牙)。二维组采用二维数字化微笑设计(two-dimensional digital smile design,2D-DSD)进行前牙修复,三维组采用3D-DSD进行前牙修复。比较两组修复体完成时间,修复3个月后牙龈美学效果、修复体情况。结果:三维组暂时修复体完成时间及全瓷修复体完成时间均显著短于二维组(P<0.05)。三维组龈缘最高点位置及龈缘曲线评分均显著高于二维组(P<0.05),两组近中龈乳头、远中龈乳头及根面凸度/软组织颜色和质地评分比较差异均无统计学意义(P>0.05)。三维组边缘适合性、外形及表面质地评分均显著高于二维组(P<0.05),两组表面质地及颜色匹配评分比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:3D-DSD在前牙微笑美学修复中有更好的效果,可缩短修复体的制作时间,提高修复体外形准确性与边缘适合性,值得在前牙美学修复中推广。

磁共振成像扫描联合三维动脉自旋标记成像在提高胶质瘤复发诊断准确性中的应用价值

目的探讨磁共振成像(MRI)扫描联合三维动脉自旋标记成像(3D-ASL)对胶质瘤术后复发的诊断价值。方法选取本院2016年7月至2018年7月收治的82例行手术治疗的胶质瘤患者作为研究对象,所有患者均行MRI扫描和3D-ASL检查,比较单纯MRI扫描和MRI联合3D-ASL的疾病诊断结果。结果MRI扫描联合3D-ASL对术后复发的检出率为94.23%,放射性脑损伤检出率为93.33%,均高于MRI扫描的80.77%和73.33%,差异有统计学意义(P<0.05);MRI扫描联合3D-ASL对胶质瘤术后复发的诊断敏感性为94.23%,特异性为93.33%,准确性为93.90,漏诊率为5.77%,误诊率为6.67%,MRI扫描对胶质瘤术后复发的诊断敏感性、特异性、准确性、漏诊率和误诊率分为80.77%、73.33%、78.05%、19.23%和26.67%,组间比较差异有统计学意义(P<0.05);术后复发患者对侧镜像区、对侧白质和对侧灰质最大相对脑流量明显高于放射性脑损伤患者,组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论MRI联合3D-ASL可准确诊断胶质瘤术后复发,在术后复发和放射性脑损伤的鉴别诊断中发挥重要作用,值得临床推广应用。

螺旋CT三维成像技术在种植义齿中的应用

目的探讨螺旋CT成像技术对牙列缺失的颌骨评价及测量参教对牙种植的应用价值。方法对10例牙列缺损或缺失行种植义齿的患者行64层螺旋CT扫描，扫描层厚0.9mm，后重建0.45mm，将扫描数据传至工作站，对上、下颌骨行三维客积再现（VRT）、曲面重建（CPR）、多层面重组（MPR）等多种后重建技术，贮存图像并对图像进行分析、测量结果螺旋CT多种后重建技术能清楚显示骨质的细微变化、骨密度和有无病变及病变的范围，清晰分辨与精细测量缺牙医与邻牙、上颌窦底、鼻腭管、下齿槽神经菅及颏孔的距离．结论螺旋CT及多种后重组技术能对口腔种植术提供客观的评价及重要的指导价值。

冷牙胶侧向加压与热牙胶垂直加压法充填后根管壁应力比较分析

目的分析冷牙胶侧向加压与热牙胶垂直加压法充填后根管壁应力及其与牙本质裂纹发生的关系。方法选取2011年4—6月于哈尔滨医科大学附属口腔医院口腔外科门诊因正畸需要或牙周病原因新鲜拔除的人完整单根管离体牙40颗,采用冷牙胶侧向加压法、热牙胶垂直加压法分别对单根管前磨牙进行根管充填。应用医学3D图像编辑处理软件提取根管充填后的牙胶形态,通过特定有限元分析软件计算根管壁应力及其位置,并且分别在距离解剖根尖3、6和9mm处通过图像分析软件观察牙胶形态和牙本质裂纹。结果冷牙胶侧向加压法的牙本质裂纹明显多于热牙胶垂直加压法,所产生的根管壁应力也高于热牙胶垂直加压法。结论冷牙胶侧向加压法的根管壁应力高于热牙胶垂直加压法,并且易造成牙本质裂纹。

3D打印截骨导板在膝关节单髁置换中的应用

目的探索利用3D打印定位截骨导板行膝关节单髁置换(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)治疗膝关节内侧间室骨性关节炎的近期临床疗效。方法选取2016年6—10月阜阳市人民医院骨科收治25例膝关节内侧间室骨性关节炎患者,行UKA治疗,根据手术方式不同分为3D打印组(12例)和常规组(13例),比较手术时间、出血量(术中出血量+术后引流量)、术后胫骨假体力线偏差(冠状位胫骨假体的垂线与胫骨机械轴的夹角)和术后1、3、6个月时美国特种外科医院(hospital for special surgery,HSS)膝评分,观察3D打印截骨导板在膝关节单髁置换中的临床疗效。结果所有患者均获得随访,随访时间6~10个月。3D打印组在出血量、胫骨假体立线偏差方面优于常规组[出血量:(237.1±143.7)ml vs.(391.2±163.8)ml、胫骨假体立线偏差:(1.5±0.9)°vs.(2.9±1.6)°],2组比较差异均有统计学意义(均P<0.05);2组手术时间比较差异无统计学意义(P>0.05)。2组组内相比,术前与术后1、3、6个月HSS评分两两比较差异均有统计学意义(均P<0.05),HSS评分随着时间的延长向好的方向发展,然而2组组间术后同期HSS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论利用3D打印定位截骨导板行膝关节单髁置换出血少,创伤小,截骨精准,能够个体化治疗,近期疗效好。

二维、三维经食管超声心动图在经导管主动脉瓣植入术中的应用价值

目的探讨二维、三维经食管超声心动图在经导管主动脉瓣植入术(TAVI)中的应用价值。方法对2010年5月至2015年10月在复旦大学附属中山医院行TAVI的11例重度主动脉瓣狭窄[主动脉瓣狭窄口面积<1.0 cm2,主动脉瓣口最大流速>4 m/s,平均跨瓣压差>40 mm Hg(1 mm Hg=0.133 k Pa)]和1例人工生物主动脉瓣中重度反流患者术前均行常规经胸超声心动图检查及二维、三维经食管超声心动图检查(2DTEE、3DTEE),术中二维、三维经食管超声心动图监测,术后常规经胸超声心动图随访。采用Pearson相关分析分析3DTEE与计算机断层扫描(MDCT)评价主动脉瓣环最大值、最小值、瓣环面积以及狭窄口面积的相关性及3DTEE、MDCT与连续性方程评价狭窄口面积的相关性。结果所有患者均成功植入人工生物主动脉瓣,其中1例患者术中发现心脏压塞合并升主动脉夹层分离,经心包穿刺以及升主动脉夹层分离保守治疗3 d后突发心脏压塞死亡。所有患者MDCT与3DTEE评价主动脉瓣环最大径、最小径、瓣环面积及狭窄口面积的相关性均较好(r=0.98、0.97、0.97、0.99,P均<0.01);术前连续性方程测量的主动脉狭窄口面积与MDCT及3DTEE评价结果的相关性均很好(r值均为0.99,P均<0.01)。结论 2DTEE、3DTEE能快速、准确地定量主动脉瓣环的大小及评价主动脉的解剖结构,能实时引导和监测经导管主动脉瓣植入及其并发症。

直升机单发失效后自转着陆轨迹优化

建立了直升机单发失效后增广的纵向三维刚体飞行动力学模型,通过选择合适的目标函数、路径约束和边界约束,将自转着陆问题表示成非线性最优控制问题,使用非线性规划方法求解得到自转着陆的最优轨迹和操纵。以UH-60直升机为例,首先计算了自转着陆距离最短的最优解,并与二维点质量模型进行对比。结果表明三维刚体模型在旋翼转速、旋翼拉力系数和下降率的时间历程与二维点质量模型一致的情况下,能提供直升机自转过程中的姿态变化,且纵向操纵更符合实际。然后考虑驾驶员反应滞后的实际情况,研究了自转着陆速度最小的最优轨迹和操纵,发现可以获得更小的下降率和更柔和的操纵,而着陆所需的末端时间和自转着陆距离会明显增加。

CT三维重建髋臼位相参数和形态参数的测量

目的：通过三维重建髋臼，对髋臼位相参数和形态参数进行定量研究，为设计符合国人特征的髋臼假体提供数据。方法：收集278例髋关节CT图像，利用自主设计软件对髋臼进行识别处理，拟合出髋臼骨形态，测量髋臼位相和形态参数。结果：髋臼前倾角（AVA）男性（14．76±5．86）°、女性（14．04±5．62）°，外展角（ABA）男性（43．27±4．52）°、女性（43．81±4．79）°，两组数据性别间比较差异均无统计学意义（P〉0．05）。髋臼拟合半径（R）为（25．582±2．537）mm，拟合深度（H）为（21．960±2．584）mm，R值与H值有相关性（P〈0．001）。结论：髋臼前倾角和外展角测量值无性别差异，髋臼拟合半径（R）与拟合深度（H）之间有明显的相关性，对于国人髋关节假体的设计制造和术中放置有重要的指导意义。