虚拟现实技术在髋臼手术中的应用

背景:目前国外已经对医学虚拟现实,尤其是在虚拟医学手术仿真训练等方面都进行了一定的研究和实践,但并不能完全适应骨科手术的临床需要.而髋臼骨折因其复杂性治疗困难,临床医师选择适当治疗方案和手术入路的主要依据来源于影像学检查,常难以准确判断空间立体关系.目的:综合分析虚拟现实技术在髋臼手术中的应用情况.方法:作者于2010-10通过互联网计算机检索了中国期刊全文数据库(CNKI)、PubMed数据库、万方数据库及维普数据库1980-01/2010-10以中文或英文公开发表的有关髋臼虚拟手术系统研究方面的论文,以有限元模型(Finite element model)、髋臼骨折(Acetabular fracture)、虚拟手术(Virtual Surgery)为检索词,排除方法重复、相关参数未做详细介绍的论文.结果与结论:初检得到115篇文献,保留其中32篇文献进一步分析.结果显示,髋臼虚拟手术系统可对髋臼的复杂特性进行分析,并提供在三维虚拟空间进行交互操作,以方便医生对患者的病患部位进行观察和虚拟的手术模拟,从而做出及时、准确的诊断并确定手术方案.建立可供骨科手术和手术前规划使用的虚拟平台,在医学骨科手术教学和仿真训练等方面都有良好的应用前景.     

虚拟现实技术在生物医学领域中的应用

背景:虚拟现实也称灵境技术或人工环境,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统,综合集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术.目的:简要介绍虚拟人体、虚拟手术、虚拟实验室以及虚拟现实技术在神经心理学与核医学方面的应用.方法;由第一作者检索2003/2010 CBM和CNKI数据库中有关文献,以及利用Google搜索引擎检索相关网络信息资源.中文检索词为"虚拟现实、虚拟人、数字人、虚拟手术."英文检索词为"Virtual Reality,Virtual Human,digital human,virtual surgery."结果与结论:虚拟现实技术的应用十分广泛,如:城市规划、能源勘测、工业仿真、古迹复原、建筑虚拟、交通桥梁、港口物流、旅游仿真、虚拟课堂、园林应用、军事仿真等.在生物医学领域,虚拟人、虚拟手术等方面的研究也十分活跃,表现出了很好的效果,并且,虚拟现实技术在生物医学领域的应用也展现出了极好的前景,在核医学与辐射防护领域,虚拟现实系统可用来进行核电站换料任务完成过程中的剂量计算,以及培训在核电站工作的人员,并且虚拟现实暴露疗法对特定恐怖症和其他焦虑障碍有较好的疗效.随着计算机技术的进一步发展,可以预期,在未来几年虚拟现实技术将会成为数字医学最主要的应用工具之一.     

基于SCI数据库1991/2010年收录肾移植麻醉研究文献的多层次分析

背景：麻醉在肾移植手术中占有重要的作用,麻醉的效果会影响肾移植手术的安全性和成功率。目的：分析SCI数据库中肾移植麻醉研究文献的相关数据,以期得出国际肾移植麻醉研究状况和发展趋势。设计：文献计量学分析。资料提取：以电子检索方式检索1991-01/2010-12SCI数据库中有关肾移植麻醉的文献,采用检索词为＂renal transplant/kidney transplant（肾移植）,anesthe（麻醉）,general anesthesia（全身麻醉）,epidural anesthesia/EA（硬膜外麻醉）＂。将SCI数据库中自带的分析功能和Excel软件的绘图功能相结合,从时间分布、国家或地区分布、机构分布、出版物分布和论文被引频次分布,发表文献作者等方面对肾移植麻醉研究相关文献进行统计和计量分析,描述其分布特征。入选标准：纳入标准：①同行评议的与肾移植麻醉密切相关的研究原著。②与肾移植麻醉相关的综述。③与肾移植麻醉相关的会议记录及摘要。④与肾移植麻醉相关的快报。排除标准：①未发表的文章。②需电话追踪和手工检索逐一分析的文章。主要数据判定指标：①关于肾移植麻醉文献的时间分布。②国家或地区分布。③机构分布。④出版物分布。⑤论文被引频次情况。⑥发表文献的作者分布。⑦文献类型分布。⑧肾移植麻醉2种主要方法全身麻醉与硬膜外麻醉的文献对比。结果：①在SCI数据库1991/2010共检索到387篇与肾移植麻醉相关的文献,其中研究原著以344篇位居首位,在年限分布上文献数量总体呈上升趋势,其中有12篇可以确定为经典文献。②《移植学会会报》发表文献42篇,处于领先地位,其次为《移植》杂志14篇、《麻醉与镇痛》杂志13篇。肾移植全身麻醉文献77篇,发文量高于肾移植硬膜外麻醉。结论：文献分析显示了肾移植麻醉研究这一领域的国际文献发表的发展趋势,可为学科专家深入研究肾移植麻醉问题提供可借鉴的参考建议。     

虚拟现实技术在计算机模拟病例系统中的应用

背景:虚拟现实技术在医学领域的应用研究已经取得了丰硕的成果,展现出了很好的应用前景,是医学数字化研究的重要工具。目的:介绍基于虚拟现实技术的计算机模拟病历系统的应用与设计。方法:应用计算机检索CNKI数据库、维普数据库、万方数据库和EBSCO数据库,以"虚拟现实,模拟病例"为中文检索词,"casesimulations,CCS,virtual reality"为英文检索词,检索了1991/2011国内外相关研究文献85篇,最终纳入符合标准的文献20篇。结果与结论:虚拟现实技术在医学领域中的应用越加广泛,利用虚拟现实技术设计实现的模拟病历系统为医学工作者提供了新的互动式技能培训方式。实现了由计算机软件人机交互地对患者疾病状况的模拟,较逼真地模拟医生看病的临床过程。实现了对使用者的基本检查能力、高新诊断技术运用判断能力、检查结果判断能力、诊断能力、药物治疗能力、非药物治疗手段运用能力、综合治疗能力等实践技能的测评。模拟病历系统虚拟平台在医学教学发展和临床技能培训等方面有着良好的应用前景。     

涂层材料及技术在医学临床领域的应用

背景：涂层材料及技术已在人们的生产生活中广泛应用,在医学领域里也得到了蓬勃发展。目的：综述涂层材料及技术在医学领域中的应用进展。方法：应用计算机检索2000-01/2010-12万方数据库相关文章,检索词＂涂层,医学,应用＂,并限定文章语言种类为中文。同时计算机检索2000-01/2010-12PubMed数据库相关文章,检索词＂coating,medicine,application＂,并限定文章语言种类为English。共检索到文献614篇,最终纳入符合标准的文献30篇。结果与结论：涂层技术在生活的方方面面都有应用,在医学领域里的应用也日渐蓬勃,目前研制出了很多生物相容性好排斥反应小的涂层材料并应用于临床。文章分别从口腔、体外循环、骨科等领域对涂层支架进行介绍,发现开发新的涂层药物,寻找更加合理有效的药物组合,可能会使药物涂层支架的治疗作用产生质的飞跃。     

三维重建在骨盆和髋臼骨折中的应用

背景：骨盆和髋臼骨折诊断难度大,漏诊率高,临床上迅速和精确地诊断骨盆和髋臼骨折十分必要。且传统的骨盆和髋臼开放性手术创伤大、术中出血多,常常并发神经血管损伤,正确地定位和置入内固定器可减少手术的并发症。目的：旨在探究三维重建在骨盆骨折和髋臼骨折中的研究新进展,以促进其临床作用。方法：由第一作者应用计算机检索PubMed、中国期刊全文数据库（CNKI）、维普数据库1996年9月至2013年10月相关文献。在标题、摘要、关键词中以“三维重建,骨盆骨折,髋臼骨折”或“3D,three dimensional reconstruction,pelvic fracture,acetabular fracture”为检索词进行检索。排除重复研究或Meta分析类文章,最终纳入符合标准的文献41篇。结果与结论：三维重建通过多种后处理技术,如多平面重组、最大密度投影、表面遮盖显示和容积再现等可获得高质量、任意角度的图像,各种后处理技术优势互补,可减少骨盆和髋臼骨折漏诊率和误诊率。且三维重建技术可用于设计外科治疗入路,指导外科医师设计合理的治疗方案,模拟治疗流程,减少因内固定器错位而引起的并发症,降低治疗的风险,三维重建还用于治疗后随访复查,观察骨折恢复情况。     

虚拟现实技术在运动康复中的应用

目的:介绍虚拟现实技术在运动功能障碍的康复性训练领域的应用和新发展,讨论虚拟现实技术应用于运动康复的优势和前景。资料来源:应用计算机检索外文期刊PsycINFO和PubMed数据库1996/2006与虚拟现实技术在康复训练中应用相关的文章,检索语种为“English”,检索词为“motor rehabilitation,virtual reality”。检索中文期刊CNKI数据库1996/2006相关的文献,检索语种为中文,检索词为“康复,虚拟现实”。资料选择:根据摘要和关键词对资料进行初选,选择全面介绍虚拟现实技术的文章,以及近几年将虚拟现实技术应用于空间感知障碍和运动功能受损患者康复训练的实验研究报告。资料提炼:在上述3个数据库中分别检索到相关英文文献121篇,以及中文文献21篇,按上述标准纳入18篇,再继续搜索已有文献引用和被引用的参考文献,最后得到相关的中英文文献30篇。资料综合:30篇文献中,4篇文章详细介绍了虚拟现实技术在运动康复领域的应用,26篇实验报告了应用虚拟现实对受损的运动功能进行康复性训练的成效。按照运动康复的种类将研究报告分为4类:平衡和姿态训练、行走训练、上下肢康复训练和日常生活技能训练。通过模仿练习,感知运动受损的患者可以在虚拟环境中完成针对性训练任务,学会运动技能。在虚拟环境中习得的运动技能可以迁移到现实世界的真实任务中。结论:与传统康复训练方法相比,虚拟现实具有更安全、更有趣、针对性强、康复速度快、疗效好等优势。作为一种有效的运动康复技术手段,虚拟现实技术有很好的发展前景。     

假体置入及骨移植与髋臼翻修:理论与应用

背景:有骨缺损髋臼翻修的影响因素主要为以下三方面,即翻修前对髋臼缺损的准确评价,髋臼骨结构的重建,髋臼翻修假体的合理选用.目的:影响髋臼翻修效果的三个关键方面加以分析、综述,以期为临床根据患者的具体情况制定合理翻修方案提供帮助和参考.方法:第一作者进行检索,检索文献时限为1990-01/2009-06.索数据库为PubMed数据库,中文关键词为"髋臼,翻修,缺损";英文关键词为"acetabular revision,bone loss",限定语言种类为英语.结并归纳了近20年来发表于国内外核心期刊上的关于髋臼翻修的临床研究文献,对于初次关节置换及股骨假体翻修病例、有关动物实验的文献则不予参考.结果与结论:共检索到61篇文献,对资料进行分析,根据上述筛选标准,并以近5年文献为主,排除31篇内容与课题目的不符的文献,纳入30篇.过对文献的复习可知,重建髋臼骨性结构,恢复髋关节原始旋转中心,是影响修复效果的前提和关键因素,在此基础上选用合适的髋臼翻修假体,可取得良好的修复效果.前,通过骨移植修复骨缺损,加上非骨水泥假体对伴有骨缺损的髋臼进行翻修的方法是一个较好的选择.     

计算机导航技术辅助全髋关节置换的系统分析

背景：传统手术方法依赖术者的经验和目测解剖标志来安置髋臼假体往往会产生偏差,而在术中应用计算机导航技术可以很好地提高髋臼假体位置的精确度。目的：研究全髋关节置换应用计算机导航系统对髋臼假体植入位置精度的影响及临床意义。方法：计算机检索Cochrane Library、MEDLINE、EMBASE、中国生物医学文献数据库、中国期刊全文数据库,手工检索相关的中文杂志,纳入符合要求的临床试验,用RevMan5.0.18软件进行统计分析。结果与结论：共纳入9篇临床试验合计695例。Meta分析结果显示：与传统手术相比,计算机导航技术在全髋关节置换后髋臼假体位置放置更精准超[RR=0.22,95%CI（0.14～0.34）,P〈0.00001]、双下肢不等长较传统手术轻[RR=-4.61,95%CI（-7.74～-1.48）,P=0.004];而外展角度[RR=-1.76,95%CI（-5.02～1.50）,P=0.29]、前倾角度[RR=-1.28,95%CI（-5.68～3.12）,P=0.57]、术后脱位率[RR=1.25,95%CI（0.05～31.66）,P=0.89]差异均无显著性意义。提示导航技术与传统手术在髋臼位置的精确度方面差异并无显著性意义。     

SCI分析工具在干细胞移植研究中的应用

背景：对干细胞移植研究的文献计量分析报告目前较少.目的：通过干细胞移植研究文献的计量分析总结概括目前研究的状况和前沿.方法：以美国科学情报研究所（ISI）开发的Web of Science网络数据库为数据源基础,对2001-01/2010-12 SCI收录的干细胞移植研究论文的情况,从论文的发表时间分布、国家地区分布、机构分布、期刊分布和被引频次分布等方面进行统计与分析.结果与结论：2001-01/2010-12共有干细胞移植研究文献22 437篇,文献呈年度递增.中国2010年在SCI收录期刊上发表的论文数（406篇）少于美国2001年发表的论文数（486篇）.以美国发表论文最多,有11家核心研究机构和13种核心期刊和12篇经典文献.得出了干细胞移植研究这一领域的研究动态和发展趋势,为中国深入研究干细胞移植提供可供借鉴的参考建议.     

虚拟现实技术在临床虚拟标准化患者中的应用

背景：计算机虚拟现实技术在医学中的应用越来越广泛,其模拟仿真的独特性为医学临床诊断和科研工作提供了新的方法。目的：在虚拟现实技术构建的多维信息空间中,实现合理运用虚拟标准化患者辅助临床诊断及治疗。方法：对当前虚拟现实技术在临床中的应用情况进行了调查,提出临床虚拟标准化患者的系统结构模型,构建了一个基于虚拟现实技术的临床虚拟标准化患者系统,并分析了虚拟标准化患者的通信模式和实现过程。结果与结论：医生可以利用临床虚拟标准化患者系统的虚拟环境进行操作,达到辅助临床诊断、培训或教学的效果。临床虚拟标准化患者系统可提高临床医疗水平,为临床诊断、培训及研究提供了新的平台。     

外科技术的仿真训练

背景：外科技术的仿真训练已有30年历史,如今已经成为了国外医学教育体系的重要组成部分。目的：阐述外科技术仿真训练在训练设备、反馈形式及评估手段等方面的特点及优势,并指出外科技术仿真训练未来的发展方向。方法：检索PubMed数据库中2000/2010关于外科技术仿真训练领域的文章,以＂surgery,simulation,training,accreditation,evaluation＂为英文检索词。选择与外科技术训练方法、训练设备等相关的论文。初检得到79篇文献,根据纳入标准选择27篇进行综述。结果与结论：外科技术的仿真训练提高了外科住院医生的操作技能,增强了他们对临床实际工作的适应能力,从而在一定程度上增加了医疗的安全性和节省了政府的医疗支出。这些特点和优势使外科技术的仿真训练在当今国外医学教育体系中逐渐取代了传统的临床实习而居于主导地位,具有良好的发展前景。未来的发展主要在于继续摸索更加客观有效的评估指标和评估方法;提高训练设备及训练环境的仿真度;以及加强仿真训练方法学的研究等方面。     

干细胞移植与神经修复

背景：随着生命科学发展,利用干细胞来源的组织工程技术,有可能使受损的神经组织恢复再生能力。目的：针对较为重要的几种干细胞在神经系统修复中的临床应用做一综述,以期阐明各自适用范围和临床效度,为临床医师按需选择提供参考。方法：应用计算机检索PubMed数据库中1998至2011年期间的关于干细胞移植在神经修复方面研究的文章,检索词为“Stemcells,Transplantation,Newerepair”,限定语种为“English”。同时,检索万方数据库中2006至2011年期间的相关文章,检索词为“干细胞,移植,神经修复”,限定语种为中文。结果与结论：初次检索得到288篇文章,选择与移植干细胞的来源、分化、特征及其在神经修复方面相关的文章,包括基础研究和临床研究,观察对象无论为人或动物,均进行审校。根据纳入标准,在排除重复和个案报道类文章之后,重点选择32篇文章进行综述。说明干细胞移植为神经系统疾病的治疗提供了一条新途径,使传统认为的不可修复、不可再生的神经组织的结构修复和功能重建成为可能。干细胞移植是一个全新的领域,还有许多问题亟待解决。     

数字及逆向工程技术在复杂骨科应用进展

背景：医学数据可视化技术的快速发展及不断对医学领域地渗透,尤其使脊柱外科在诊断和治疗上发生了根本性地改变,朝着＂精确化、个性化、微创化＂方向发展,已成为临床骨科治疗中不可或缺的重要手段。目的：通过对数字技术在复杂骨科应用进展,明确研究突破口。方法：由第一作者在PubMed数据库、万方数据库、维普数据、中国知网库检索,时间范围为1990/2011。检索词为＂个性化的定位导航模板,数字解剖模型,螺钉内固定术,逆向工程技术,快速成型技术＂。纳入标准为导航模板制备工艺及技术的研究、有限元相关理论的研究、实验及临床应用。排除标准为与此文目的无关、较陈旧的文献和重复同类研究。结果与结论：利用数字化技术重建的导航模板为骨科螺钉内固定的定位、定向固定提供了一种新的方法。通过数字化重建技术可以制作个体化导航模板,将模板紧密贴合于相应的解剖结构上进行导航穿刺,即可完成对术区的准确定位和定向。对复杂骨科手术,尤其是解剖结构畸形变的患者有着不可替代的意义。为临床手术设计奠定良好的基础,提高准确性和安全性。     

3D打印技术在髋臼骨折个性化导航模块设计中的应用

目的探讨3D打印技术结合虚拟手术设计为髋臼骨折患者制定个性化导航模块的可行性方案。方法采集20例临床髋臼骨折薄层CT扫描数据,导入Mimic17.0中进行三维重建、虚拟骨折复位、内固定植入、导航模块设计。将复位骨折模型和导航模块3D打印出实物模型进行手术模拟并进行X线照片和CT扫描,比较虚拟手术与模拟手术导航螺钉长度、方向,是否进入髋关节。结果所有病例均按照虚拟手术设计完成模拟手术,3D模拟手术螺钉进针位置和螺钉长度、方向与数字化设计高度一致,通过导航模块辅助植入螺钉107颗,螺钉长度进行配对t检验P=0.476（P < 0.05）,螺钉方向偏差1°~5°的7颗,偏差大于5°的0颗,没有螺钉进入关节腔。结论3D打印结合虚拟手术设计能为髋臼骨折患者制定个性化导航模块,能有效提高内固定植入精确性。3D打印技术结合虚拟手术技术能为髋臼骨折患者制定个性化手术方案。      

Virtual reality for mobility devices: training applications and clinical results: a review

Virtual reality technology is an emerging technology that possibly can address the problems encountered in training (elderly) people to handle a mobility device. The objective of this review was to study different virtual reality training applications as well as their clinical implication for patients with mobility problems. Computerized literature searches were performed using the MEDLINE, Cochrane, CIRRIE and REHABDATA databases. This resulted in eight peer reviewed journal articles. The included studies could be divided into three categories, on the basis of their study objective. Five studies were related to training driving skills, two to physical exercise training and one to leisure activity. This review suggests that virtual reality is a potentially useful means to improve the use of a mobility device, in training one's driving skills, for keeping up the physical condition and also in a way of leisure time activity. Although this field of research appears to be in its early stages, the included studies pointed out a promising transfer of training in a virtual environment to the real-life use of mobility devices.     

壳聚糖及其衍生物作为纳米药物载体的研究与应用

背景：壳聚糖由于其独特的优点在药物载体研究领域中受到越来越多的关注。目的：综述壳聚糖基纳米药物载体的体内生物效应及安全性研究,包括其药效研究、药物代谢、组织分布以及体内毒性。方法：应用计算机检索CNKI、万方数据库和PubMed数据库中1998-01/2010-05关于以壳聚糖及其衍生物为材料制备的纳米粒子和载药纳米粒子体内药效学、药代动力学和毒性试验的文章,中文以＂壳聚糖＂和＂纳米粒子＂和＂体内＂或＂药效＂或＂药代动力学＂或＂组织分布＂或＂毒性＂为主题词,英文以＂chitosan and nanoparticle and in vivo＂或＂chitosan and nanoparticle and pharcodynamic or pharmacok inetic or biodistribution or toxicity＂为关键词进行检索。选择文章内容与纳米粒子体内实验相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到166篇文献,根据纳入标准选择43篇文章进行综述。结果与结论：从所检索到的文献进行总结分析,壳聚糖及其衍生物可作为蛋白类、细胞毒类和核酸类药物及诊断试剂等的载体,其载药纳米粒子与原型药物相比,显示出更长的体内循环时间、更好的药效和更小的毒副作用,体内药效和组织分布等生物效应和安全性均不同,研究方法也有所不同。