腰椎弓根延长术截骨部位与神经根关系的解剖学研究

目的观察腰椎弓根延长术截骨部位与其毗邻神经根的解剖关系，为腰椎弓根延长术离断椎弓根提供解剖数据。方法16例成人防腐脊柱标本，自T12-S1去除软组织、棘突、椎板、关节突关节、横突，充分暴露硬膜囊、神经根和腰椎弓根，精细磨削椎弓根至椎弓根-椎体连接处，测量该部位椎弓根上缘至上位神经根下缘的间距（PSRD），椎弓根下缘至下位神经根上缘的间距（PIRD），椎弓根内缘至硬膜囊外缘或内侧神经根外缘的间距（PMRD），椎弓根外缘至外位神经根内缘的间距（PLRD），所有解剖参数都做双侧测量。结果腰椎弓根至上、下、内、外神经根的间距范围分别是4．9～8．6mm，1．0～2．5mm，0～1．6mm，0．7～11．5mm，左、右两侧数据无显著性差异（P〉0．05），男、女之间数据无显著性差异（P〉0．05）。结论腰椎弓根截骨延长时，截骨部位的内缘和下缘毗邻的神经根相对于上缘和外缘损伤可能性大，透视下对椎弓根内缘和下缘截骨时要十分小心。

胸椎旁神经阻滞术穿刺深度的解剖学研究

目的观察横突、肋横突外侧韧带与脊神经之间的毗邻关系,为提高超声引导下胸椎旁神经阻滞术的安全性及阻滞效能提供解剖学依据。方法选用18具标本胸椎节段,取椎板外侧缘和同名脊神经根的十字交点作为测量的起点,分别测量T112共12个节段脊神经与横突下后缘中点、肋横突外侧韧带下缘中点之间的距离。根据"3个一组"原则,12个节段共分为4组,记为T13组、T46组、T79组及T1012组,对不同组别的脊神经-横突间距、脊神经-肋横突外侧韧带间距分别进行单因素方差分析。结果(1)脊神经-横突间距:平均为(16.13±5.59)mm,T112总体呈先递增后递减的趋势,T5节段最大,为(18.88±5.78)mm,T5向上或向下节段逐渐减小,T1节段为(16.62±3.67)mm,T12节段为(9.76±3.75)mm。自上而下4组的脊神经-横突间距分别为(17.50±4.67)、(18.19±5.62)、(16.92±5.28)及(12.00±4.42)mm,T1012组相比T13组(P<0.01)、T46组(P<0.01)、T79组(P<0.01)有统计学差异。(2)脊神经-肋横突外侧韧带间距:平均为(17.67±3.76)mm,自上而下4组的间距分别为(16.95±3.82)、(17.55±3.89)、(17.81±3.83)及(18.30±3.43)mm,两两比较均无统计学差异(P>0.05)。结论了解脊神经-横突间距、脊神经-肋横突外侧韧带间距利于估算椎旁神经阻滞的安全穿刺深度,以提高阻滞效能,避免脊神经损伤及全脊髓麻醉的风险。

腰椎智能医学图像建模系统的构建及精度检验

目的构建腰椎智能医学图像建模系统,替代分析人员完成有限元建模过程中对腰椎活动度的繁复计算工作。方法利用python语言构建一个附和系统,包括录制程序与回放程序。通过Geomagic的偏差分析功能评估智能建模与人工建模二者的偏差分布,并分别构建腰椎的非线性有限元模型,验证模型对有限元分析结果的影响。结果本课题建立智能腰椎复位系统,成功构建腰椎体的三维模型。与人工建模进行偏差分析,超过98%的区域0偏差。有限元活动度存在些许差异,经配对t检验,差异无统计学意义(P=0.2)。结论利用智能建模系统构建的三维腰椎模型,精确度较高且对有限元分析结果未产生影响。

基于点信息的人体寰椎三维模型配准

目的建立一种基于点信息的寰椎三维模型局部点配准方法,为进行三维数据的统计建模奠定基础。方法以正常人体CT序列图像生成寰椎三维模型30个,所有模型标注人工选择的对应点,设为模板模型1个,训练模型20个,验证模型9个。首先进行训练组模型对模板模型的配准,包括点信息的比较计算和权重系数的机器训练两步,以自动配准点与人工选点的欧式距离之和为测度,获得点配准公式及对应的最佳系数;其次以验证组模型对模板模型进行配准,统计自动配准点与人工选点的欧式距离值,同训练组做对比分析,评估方法的稳定性。结果获得配准函数及对应的最佳权重系数,训练组和验证组配准结果误差分别为1.983和2.045 mm,统计分析表明两组结果没有显著性差异。结论此方法精度及稳定性均达到预期目的,可用于寰椎模型之间感兴趣点的自动配准及统计建模工作中的元素分类。

基于3D偏差分析的成人桡骨远端解剖对称性研究

目的通过形态学测量方法评估成人桡骨远端解剖的对称性。方法采集15例正常志愿者的双侧前臂薄层CT扫描数据,对桡骨远端1/3的骨性结构进行三维重建,以模型体积和表面积作为目标参数对每一例志愿者左、右侧桡骨的三维模型进行解剖测量;进一步通过3D偏差分析方法完成双侧桡骨模型解剖对称性的定量化和可视化分析。结果左、右侧桡骨远端表面积最大差异小于5.6%(P=0.004),体积差异小于9.1%(P=0.005);3D偏差分析结果显示,受试者的最大平均负偏差为-0.40 mm,最大平均正偏差为0.34 mm;3D偏差较大的区域主要分布在桡骨远端的非关节面部位。结论成人桡骨远端在关节面形态方面具有高度的解剖对称性,临床上对于桡骨远端关节内骨折的外科解剖重建,采用健侧桡骨镜像模型作为参考对象有利于指导桡骨远端骨折的精准复位重建,这对于术后桡腕关节功能的恢复具有重要意义。

力依赖的β2整合素-FLNa相互作用与THR758磷酸化

目的探究β2整合素/FLNa相互作用的力学调控机制、磷酸化效应与分子结构基础。方法β2整合素/FLNa-WT和T758P晶体结构取自蛋白质数据库(protein data bank,PDB),进行分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟,采用MM/PBSA方法计算复合物结合自由能变化,并分析构象演化与残基相互作用等数据。结果β2整合素THR758磷酸化修饰后,复合物的结合自由能下降,拉力累积降低。单纯的力学信号刺激下,β2整合素/FLNa复合物的解离呈现出双相力依赖特性,而磷酸化后复合物的结合解离过程存在单纯的滑移键机制。结论磷酸化将通过减弱M762-G2269残基相互作用,下调β2整合素/FLNa复合物的结合亲和力,张力将双相调节复合物的解离。研究结果有助于加深对炎症反应过程的认识,并为相关药物靶点的发现和抗体设计提供有益参考。

流场中vWF-A1介导的血小板表面CD40L表达

目的揭示流场中vWF-A1介导血小板表面CD40L表达的力学调控机制。方法选用原核系统表达蛋白、流式细胞仪、平行平板流动腔技术与细胞免疫荧光抗体染色技术,探究在不同流体剪切力(fluid shear stress,FSS)环境中血小板由vWF-A1诱导活化和随后表达CD40L的过程。结果vWF-A1在静息条件下不会激活血小板;FSS是vWF-A1介导的血小板CD40L表达的启动开关;随着剪切应力累积(shear stress accumulation,SSA)的增加,血小板CD40L的表达水平呈现先上升后下降的趋势,当SSA达到2 Pa·min时,血小板CD40L表达量达到峰值。结论vWF-A1、FSS和SSA调控血小板表面CD40L的表达,SSA促进了血小板表达CD40L的能力。

3D打印技术在股骨髁上骨折医患沟通中的效果研究

目的探讨Mimics18.0软件数字化设计结合3D打印骨折模型进行手术规划,术前模拟手术,辅助治疗复杂型股骨髁上骨折内固定及在医患沟通环节的效果研究。方法筛选10例复杂型股骨髁上骨折患者,将患者的骨折部分及全套内固定物的薄层CT数据导入Mimics 18.0软件,进行骨折三维建模、骨折块虚拟复位、建立股骨髁上骨折内固定物标准件库、选取最佳匹配的钢板及螺钉。3D打印出患者1:1的股骨髁上骨折实体模型,术前应用3D打印模型与患者及其家属沟通并进行3D打印模型的效度验证。让患者及其家属直接接触骨折3D模型并观看在模型上按照数字化设计进行模拟手术—将股骨髁上重建板的位置、钉道长度和方向同数字化设计比较,确定术中使用的钢板及螺钉。最后,按照术前模拟演练进行实际手术骨折复位、钢板内固定。结果术前应用3D模型获得了良好的沟通效果,患者及其家属理解度和满意度高。应用3D打印技术模拟手术共植入1块锁定钢板和8枚螺钉,钢板植入的位置、螺钉植入的方向均与数字化术前设计高度一致,钉道长度与数字化术前设计比较无显著性差异(P>0.05)。实际手术与模拟手术的手术效果一致。结论数字化设计结合3D打印技术在医患沟通方面效果显著,且实现了复杂型股骨髁上骨折的个体化、精准化治疗,明显减少了患者的术中出血量,缩短了患者的康复周期。

基于薄层CT数据的胫骨近端接骨板标准件库的建立及意义

目的探讨胫骨近端接骨板标准件库建立的方法及临床意义。方法采集6套全规格胫骨近端接骨板薄层CT扫描的原始数据,导入Mimics14.0中进行三维重建,以STL格式文件输出至Geomagic对三维模型进行形态学优化。在Mimics中进行体积恢复。利用Med CAD绘制圆柱体状钉道模拟现实锁定钉方向,并完成带钉接骨板形态学标准件库建立。结果 (1)完成186块带钉的接骨板标准件的建立;(2)经Geomagic外观优化以及Mimics体积恢复,使接骨板三维模型具有较高仿真度。结论(1)基于CT扫描的数据,通过逆向工程软件处理可以实现骨科接骨板的标准件库制备;(2)接骨板与钉道选择性的组合方式适用于骨折内固定植入手术的数字化设计。

简笔画在《眼科学》教学中的应用

简笔画应用于《眼科学》理论教学中,形象突出地概括了眼科相关的最典型、最突出的解剖特点。作为辅助手段具有可识性和示意性,可以准确把握眼科疾病的发生与发展特点,补充了教学录像、高清晰解剖照片的不足。通过目识、心记、手写等活动,提炼了教学重点,吸引了学生注意力,强化了学生对眼科疾病学习。

数字化结合3D打印技术辅助复杂骨盆骨折的手术设计

目的探讨Mimics14.11软件数字化结合3D打印模型模拟手术辅助复杂骨盆骨折内固定的手术设计。方法筛选1例复杂骨盆骨折患者,将患者的骨盆及全套内固定物的薄层CT数据导入Mimics 14.11软件,进行骨折三维建模、骨折块虚拟复位、建立骨盆内固定物标准件库、选取最佳匹配的钢板及螺钉。3D打印出患者1:1的骨盆实体模型,在模型上按照数字化设计进行模拟手术,将骨盆重建板的位置、钉道长度和方向同数字化设计比较,确定术中使用的钢板及螺钉。最后,按照术前演练进行实际手术骨折复位、钢板内固定。结果模拟手术共植入2块重建钢板和15枚螺钉,钢板植入的位置、螺钉植入的方向均与数字化术前设计高度一致,钉道长度与数字化术前设计比较无显著性差异(P>0.05)。实际手术与模拟手术的手术效果一致。结论数字化设计结合3D打印技术实现了复杂型骨盆骨折的个体化、精准化治疗,明显减少了患者的出血量,缩短了患者的康复周期。

轻度青少年特发性脊柱侧凸有限元模型构建及分析

目的构建轻度青少年特发性脊柱侧凸患者的有限元模型,验证该模型的有效性,并进行有限元分析。方法建立1例轻度青少年特发性脊柱侧凸患者第6颈椎至第5腰椎的有限元模型,从几何形态及力学两方面对该模型进行有效性验证。分析该有限元模型在模拟前屈、后伸、左侧屈、右侧屈、左旋转、右旋转6种运动状态下,各椎体的应力变化。结果成功构建了轻度青少年特发性脊柱侧凸患者的有限元模型,模型总节点数为2561811个,总单元数为1547806个,并验证了该模型有效。模拟后伸、旋转活动时,畸形最明显处的椎体应力变化趋势与静态时相反。结论本实验所构建的轻度青少年特发性脊柱侧凸有限元模型有效,可进一步用于该疾病的相关研究。

定位装置辅助下四肢深部金属异物的精准定位及取出

目的探讨新型定位装置在四肢深部金属异物精准定位及取出术中的应用。方法选取成人尸体防腐上、下肢标本10侧,置入φ2.0 mm金属球造模65例,分为实验组和对照组,前者为65例异物的实际定位结果,后者为理论上65例异物的定位结果。在定位装置辅助下定位,之后进行薄层CT扫描和三维重建,测量定位偏差距离(D1),统计不同精度等级的合格定位数,进行卡方检验,获得定位装置的定位精度,记录透视时间(T1)和异物取出时间(T2)。结果65例金属异物全部实现精准定位并取出;T1=(46.06±18.44)s,T2=(177.10±65.87)s;该定位装置的定位精度为2.3 mm。结论借助定位装置可实现四肢深部金属异物的精准定位及取出。

坐骨股骨间隙诊断坐骨股骨撞击综合征的准确性分析：一项荟萃分析

目的评价坐骨股骨间隙作为影像学诊断指标诊断坐骨股骨撞击综合征的准确性。方法检索Pubmed、Embase、CNKI、维普期刊及万方资源等数据库,获得坐骨股骨撞击综合征MRI影像学研究的中文文献,对国内已发表的相关研究进行异质性分析及发表偏倚、敏感性分析;采用逐一剔除相关研究的方法,降低纳入研究的异质性,分析最终保留的相关研究中坐骨股骨间隙值大小。结果共纳入16篇研究,包括1027例健康髋,828例IFIS患髋,所纳入研究存在较大异质性(I2=88.5%,P<0.001),进行发表偏倚和敏感性分析后,保留9篇研究,共352例健康髋,323例患髋,异质性检验I2=44.5%,P=0.072。9篇研究统计分析得到,IFIS患者的IFS均值为11.355 mm,标准误为0.503,95%可信区间为10.194~12.517mm,健康志愿者的IFS均值为23.373 mm,标准误为0.362,95%可信区间为22.539~24.207 mm。结论MRI影像学中IFS作为诊断坐骨股骨撞击综合征的指标,因研究方法不同,其值的大小存在差异,更加标准化的测试和诊断方法有待进一步完善。

颈椎阻滞椎X线表现及特征

目的探讨颈椎阻滞椎的X线表现及特征。方法回顾性分析125例颈椎阻滞椎X线资料,男性45例,女性80例,年龄24~75岁,平均年龄41.9岁,男女比例为1:1.77。分析其阻滞椎的发生节数、融合部位、骨赘发生、颈椎前凸曲度以及上、下椎间隙等情况。结果本组病例中阻滞椎累及2个椎体100例,累及3个椎体5例,累及4个椎体17例,累及5个椎体3例。单节段阻滞椎以C2~3最多,共43例(43%);其次是C3~4,共16例(16%)。融合部位:椎体及附件的同时融合82例(65.6%),单纯椎体融合28例(22.4%)。颈椎曲度变直或反张36例(28.8%)。椎体前/后缘骨赘110例(88%);上椎间隙狭窄7例(5.6%);下椎间隙狭窄15例(11.7%);棘突融合52例(41.6%);前纵韧带钙化19例(15.2%);项韧带钙化17例(13.6%);颅底凹陷症15例(12%)。结论颈椎阻滞椎常表现为单节段的融合,椎体及附件的同时融合比单纯椎体融合多见。阻滞椎常伴有邻近节段的退行性改变及颅底凹陷。

经口咽枢椎椎弓根逆向精确置钉的个性化组合式导航模板的研究

目的利用CT三维重建、计算机辅助设计与快速成型技术为经口咽枢椎椎弓根逆向置钉设计制作一种新型的组合式个性化精确定位置钉的导航模板。方法取4具成人颈椎标本进行CT扫描,在Mimics14.11中重建寰枢椎三维模型,将该模型结合经口咽寰枢椎复位钢板(transoralatlantoaxialreductionplate,TARP)导入Solidworks2014软件,设计经口咽枢椎椎弓根组合式个性化导航模板。采用快速成型技术制备组合式个性化导航模板,经该导航模板辅助在枢椎标本上置入椎弓根钉,根据术后CT数据评价椎弓根钉道位置。结果使用4个导向模板辅助置入8个枢椎椎弓根钉道,术后CT扫描计算水平面绝对偏差值为(0.85±0.70)mm,矢状面为(0.88±0.53)mm,水平面和矢状面的偏差值均无统计学差异(P>0.05)。在椎弓根螺钉钉道评价分析中,Ⅰ型螺钉为7枚(87.5%),Ⅱ型螺钉1枚(12.5%),所有螺钉处于可接受位置。结论本研究提出了一种新型组合式个性化导航模板用于辅助经口咽枢椎椎弓根螺钉准确置入,其操作简单,准确性高,为经口咽枢椎椎弓根精准置钉提供了一种全新、安全的方法。

细胞骨架相关蛋白PDLIM5在人成纤维细胞内的定位及调控作用

目的 研究细胞骨架相关蛋白PDLIM5在人成纤维细胞内的定位及其调控作用。方法通过慢病毒转染下调PDLIM5在人成纤维细胞中的表达后,进行CCK8细胞增殖实验、细胞划痕实验、Transwell迁移实验来检测PDLIM5对细胞增殖和运动迁移能力的影响,通过免疫荧光染色来观察PDLIM5的亚细胞定位。结果 下调PDLIM5表达后抑制了人成纤维细胞的增殖、运动和迁移能力,免疫荧光发现PDLIM5主要表达在细胞质并定位于微丝。结论 PDLIM5定位于细胞骨架微丝,下调PDLIM5表达可抑制人成纤维细胞的增殖、运动和迁移能力。

差异超速离心法对不同种属间充质干细胞外泌体分离的可靠性研究

目的分离培养大鼠及小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),通过差异超速离心法分离纯化外泌体并鉴定其形态及生物学性质,分析此方法对外泌体分离的可靠性。方法将培养3-5代的骨髓间充质干细胞进行成骨、成脂、成软骨诱导分化并进行染色,同时鉴定细胞表面标志物;通过透射电镜、纳米颗粒示踪分析及Western Blot鉴定分离纯化的外泌体。结果通过对成骨、成脂、成软骨分化后染色,大鼠及小鼠BMSCs具备干细胞特有的多向分化潜能。流式检测结果显示大鼠和小鼠BMSCs表达干细胞标志性表面抗原;透射电镜下,小鼠及大鼠BMSCs外泌体呈典型双层膜的杯托结构;平均粒径大小为107 nm和152 nm;Western Blot结果显示其表达外泌体标志性蛋白。结论我们能成功分离培养大鼠及小鼠的骨髓间充质干细胞;同时,差异超速离心法能够可靠地分离纯化出大鼠及小鼠骨髓间充质干细胞来源的外泌体。

基于变焦原理的图像清晰化处理在交通事故鉴定中的应用

目的介绍一种利用变焦原理解决交通事故鉴定中视频图像模糊的方法。方法利用相机在原模糊视频拍摄位置以不同焦距拍摄局部清晰照片,然后对清晰图像和模糊视频截图进行配准,最后利用图像融合覆盖实现对模糊图像的局部清晰化处理。结果 6组实验均取得满意结果,处理后图像与对照图像中的目标景物位置基本相同。结论可利用变焦原理使模糊的事故视频图像清晰化。

成年人双侧膝关节形态学相似程度分析

目的通过比较双侧膝关节的形态学参数,评估利用镜像法逆向重建膝关节假体的有效性。方法以健侧为模板提取参数,基于逆向工程思路重建膝关节假体。实验共收集双侧CT分析区域数据正常的胫骨18例、股骨69例,进行三维重建,利用Geomagic Control 2015进行配准,分别计算双侧膝关节的胫骨、股骨的偏差体积和面积及软件处理偏差,分析双侧膝关节的形态学差异,验证镜像法结合逆向工程技术设计个性化假体的可行性。结果偏差分析结果显示,超过85%区域差异小于1 mm,双侧膝关节存在高度的相似性。用Geomagic进行曲面优化前后股骨表面积无显著差异(P=0.197),胫骨表面积也无统计学差异(P=0.798)。股骨相似程度为(0.3427±0.9956)mm,胫骨的相似程度为(0.4165±1.0714)mm。结论双侧股骨远端及胫骨近端的关节面区域存在较高的相似性,可以利用健侧的股骨关节面原位逆向建模数据拟合的方法设计个性化假体。