新型枢椎椎板钉导向器的应用研究

目的:通过体外试验探讨新型枢椎椎板钉导向器的安全性及准确性。方法:选取2018年1月至2018年6月行颈椎三维CT的患者40例,男21例,女19例;身高165～180(172.9±9.5) cm,年龄38～55(51.1±12.8)岁,排除枢椎椎板缺损及发育不全患者。每例患者的颈椎三维CT数据制作两套3D打印标本,共80个颈椎标本,均用于体外置钉试验。根据置钉方式的不同,体外试验部分分为导向器置钉组40个和徒手置钉组40个。同时,在计算机上重建出该40例患者的颈椎三维模型,通过计算机模拟置钉,得到理想出针点数据与理想内倾角度,此为3D模拟置钉组(理想钉道),40例。在体外试验中,分别测量导向器置钉组、徒手置钉组置入螺钉的位置危险等级、出针点位置及内倾角度。并以出针点精确性及钉道内倾角度为基准,将导向器置钉组、徒手置钉组与3D模拟置钉组数据对比,并将各组数据行统计学分析以确定准确性。结果:导向组螺钉位置可接受的为75例,位置危险的为5例,可接受率为94%,双皮质率为93%。徒手组螺钉位置可接受为62例,位置危险为18例,可接受率为78%,双皮质率33%,两组比较差异有统计学意义(P0.05)。导向器置钉组与3D模拟置钉组的出针点精确性及钉道内倾角度比较,差异无统计学意义(P0.05),徒手置钉组与3D模拟置钉组出针点精确性及钉道内倾角度比较,差异有统计学意义(P0.05)。结论:本导向器为通用型,结构稳定,导向精确,操作简便,可同时置入双侧椎板钉,缩短置钉时间,同时可有效避免双向交叉螺钉的碰撞,增加双皮质率,有效提高枢椎椎板钉置钉的效率和安全性。     

加味薏苡附子败酱散对复杂性肛瘘患者术后的疗效观察

目的:探讨加味薏苡附子败酱散联合常规换药在复杂性肛瘘术后患者中的疗效观察及对视觉模拟疼痛(VAS)评分的影响。方法:选择复杂性肛瘘患者106例作为对象,电脑抽取随机数法分为两组,各53例。两组均采用手术治疗,对照组术后常规换药干预,观察组在对照组基础上联合加味薏苡附子败酱散干预,术后14 d对患者效果进行评估,并完成6个月随访,比较两组术后肛门功能、VAS评分、术后创面愈合评分及术后并发症、复发率。结果:观察组术后14 d排便干燥(0.68±0.14)分、不自主气体(0.70±0.16)分、需要衬垫(0.69±0.15)分、生活方式(0.72±0.18)分及稀便评分(0.63±0.12)分均低于对照组[排便干燥(1.69±0.45)分、不自主气体(2.10±0.46)分、需要衬垫(1.84±0.42)分、生活方式(1.67±0.36)分及稀便评分(2.16±0.39)分,差异有统计学意义(t=7.591、5.434、6.316、6.019、5.693,P0.001);观察组手术后14 d VAS评分(1.15±0.32)分、渗液(0.56±0.09)分及肉芽生长评分(1.72±0.16)分均低于对照组[VAS评分(3.24±0.41)分、渗液(1.69±0.11)分及肉芽生长评分(2.15±0.23)分],差异有统计学意义(t=7.493、5.671、6.434,P0.001);两组术后尿潴留、切口感染及肛门失禁发生率、术后1、3个月复发率差异均无统计意义(χ~2=0.343、1.101、1.039、1.101、0.343,P=0.558、0.315、0.308、0.315、0.558);观察组术后6个月复发率低于对照组(χ~2=4.970,P=0.026)。结论:加味薏苡附子败酱散联合常规换药用于复杂性肛瘘术后患者能提高患者肛门功能,减轻疼痛,能促进创面愈合,可降低术后复发率,且未增加手术并发症发生率。     

Projecting the impact of a two-dose COVID-19 vaccination campaign in Ontario,Canada

BackgroundA number of highly effective COVID-19 vaccines have been developed and approved for mass vaccination. We evaluated the impact of vaccination on COVID-19 outbreak and disease outcomes in Ontario, Canada.MethodsWe used an agent-based transmission model and parameterized it with COVID-19 characteristics, demographics of Ontario, and age-specific clinical outcomes. We implemented a two-dose vaccination program according to tested schedules in clinical trials for Pfizer-BioNTech and Moderna vaccines, prioritizing healthcare workers, individuals with comorbidities, and those aged 65 and older. Daily vaccination rate was parameterized based on vaccine administration data. Using estimates of vaccine efficacy, we projected the impact of vaccination on the overall attack rate, hospitalizations, and deaths. We further investigated the effect of increased daily contacts at different stages during vaccination campaigns on outbreak control.ResultsMaintaining non-pharmaceutical interventions (NPIs) with an average of 74% reduction in daily contacts, vaccination with Pfizer-BioNTech and Moderna vaccines was projected to reduce hospitalizations by 27.3% (95% CrI: 22.3% − 32.4%) and 27.0% (95% CrI: 21.9% − 32.6%), respectively, over a one-year time horizon. The largest benefits of vaccination were observed in preventing deaths with reductions of 31.5% (95% CrI: 22.5% − 39.7%) and 31.9% (95% CrI: 22.0% − 41.4%) for Pfizer-BioNTech and Moderna vaccines, respectively, compared to no vaccination. We found that an increase of only 10% in daily contacts at the end of lockdown, when vaccination coverage with only one dose was 6%, would trigger a surge in the outbreak. Early relaxation of population-wide measures could lead to a substantial increase in the number of infections, potentially reaching levels observed during the peak of the second wave in Ontario.ConclusionsVaccination can substantially mitigate ongoing COVID-19 outbreaks. Sustaining population-wide NPIs, to allow for a sufficient increase in population-level immunity through vaccination, is essential to prevent future outbreaks.     

神经系统轴突三维定向生长的数值模拟

目的研究轴突在三维组织中的定向生长问题,探讨轴突沿非平坦基底定向生长时基底的低起伏程度对轴突的生长速率、成束和解束速率的影响。方法根据实验观察,设轴突生长的牵引力与靶细胞分泌的可扩散吸引分子的浓度梯度成正比,轴突成束和解束的侧向力与生长锥分泌的可扩散吸引分子和排斥分子的浓度梯度成正比,并且,吸引力指向浓度高的方向,排斥力指向浓度低的方向,浓度满足扩散方程。对于非平坦基底,有效力为沿基底轮廓线的切向分量。数值计算采用三维有限差分法和改进的Euler法。结果(1)轴突在三维组织中定向生长的基本特征与在二维培养基实验中的观察是一致的,只是在形态上有三维与二维之分;(2)非平坦基底的低起伏程度影响轴突的生长,随着起伏加剧,生长锥的前进速率减小、侧向速率增加。结论(1)许多基于二维培养实验所揭示的轴突生长的基本规律在三维情况下仍然是成立的;(2)基底的几何性质是影响轴突生长速率的重要因素之一。     

人体呼吸道的二级及三级支气管内吸气流动的数值研究

呼吸系统的主要生理机能是在大气和血液之间交换氧气和二氧化碳，其生理过程与呼吸道内的气体流动和输送有密切关系。本文利用数值模拟方法对呼吸道内二级及三级支气管模型内的吸气过程进行数值研究，研究表明：二级支气管的计算结果与现有的实验值吻合很好；在三级支气管内。当人体处于正常吸气流量下，支气管内未发生任何分离现象。但流道几何形状的弯曲和分岔使支气管内出现强烈的二次流现象，主流速度出现倾斜分布及m-型分布特征。从而加大了分岔管内侧壁面及前后侧壁面上的切应力；在三级支气管的末级管内，流量分流不均匀。在计算条件下，中部支气管内的流量与侧部支气管内的流量之比为1．2。     

右肺支气管树的三维分形模拟

肺是天然的非对称不规则体。肺内的气管树呈复杂的自相似的结构。基于最小能耗思想 ,作者根据肺的解剖学数据 ,建立右肺的细分网格坐标 ,通过计算各级分块的质心 ,寻找分叉方向与确定分叉长度 ,以 Open GL 为工具 ,实现了右肺支气管树的三维分形模拟 ,并且得到各级的长度、分叉角度和管径的具体参数。所生成的图形在形态与几何参数上与现有统计数据很吻合。计算得到该模型的分形覆盖维数为 2 .19,与其他学者计算的人体肺的理想维数 2 .17[1 ] 比较接近。该模型为今后用分形思想研究肺的气体扩散传递功能奠定基础。从节省计算机存储、加快图形传输上方面来说也有一定意义     

高速线扫描OCT的可行性与光学成像特性的研究

光学相干层析成像（0cT）是一种迅速发展的非侵入式、高分辨率医学层析成像技术。由于传统时域点扫描方式的OCT系统的成像速度慢，难以用于活体的实时成像。介绍了基于线扫描方式的时域OCT系统，这种扫描方式可以无需横向扫描直接得到二维层析图像。为验证基于线扫描方式的时域OCT系统的可行性及得到其设计基本参数，借助Zemax光学设计软件模拟该系统的干涉效果，分析线扫描时域OCT的成像特性。研究表明，这种线扫描OCT在3mm的横向扫描宽度时，可以比传统点扫描方式快二百余倍。     

神经系统轴突生长的数值模拟

目的数值模拟神经系统在发育过程中轴突的生长情况。方法根据神经发育原理,建立具有一定刚性的非线性混合抛物型偏微分方程组,运用ADI差分格式和改进的欧拉法作数值分析。结果 (1)在一个正方形平面区域内有10个轴突以相等的间距围成圆形,当中心有1个靶细胞时,轴突生长路径的数值模拟结果与前人所做的有关结果一致;(2)轴突的初始位置同(1),当中央有4个两两上下并排分布的靶细胞时,数值模拟结果很好地反映了轴突生长时的趋化性;(3)在区域的近上、下边界分别有一串靶细胞和一串轴突时,数值模拟结果较好地反映了轴突结集生长时的成束和解束现象。结论本文给出的数学模型和数值主法能够较好地模拟有关实验所观测到的主要现象。     

胫骨上端外部形状及内部结构的模拟

目的，进行胫骨上端内部结构和外部形状的模拟。方法，采用高阶非线性骨再造速率方程和有限元方法相结合，引入拓扑优化的思想，选取大于模拟的胫骨上端外形的模拟域，从不固定外形出发，对正常力学环境下的胫骨上端内部结构及外部形状进行模拟。结果，模拟的胫骨上端的外部形状和内部结构与真实结构十分接近。