虚拟仿真手术在腰椎转移性肿瘤中的应用

目的通过探索虚拟现实技术来寻找一种施行经前后路联合治疗腰椎转移性肿瘤的途径。方法基于腰椎64排螺旋CT连续薄层二维图像,Mimics软件分别重建正常腰椎、破坏病椎、腹主动脉及双侧肾脏的三维可视化结构,在三维模型拟行经过前路病灶清除、钛网骨水泥支撑和后路椎弓根螺钉内固定术。结果基于Dicom格式数据进行三维重建图像结构清晰,可真实再现病椎和邻近脏器的结构,整个虚拟仿真手术真实直观。结论虚拟仿真手术可准确重建腰椎恶性肿瘤及邻近结构的三维立体结构,明确病椎清除范围,经后路重建脊柱序列,能为患者个体化治疗方案提供客观依据。     

虚拟仿真技术在形态学实验教学中的应用

<正>信息化教学在高校教学改革中具有重要意义,信息化因其便捷性、易用性已成为主流趋势,虚拟仿真利用现代信息化技术,构建逼真的实验环境,能够使学生在开放、自主、交互的虚拟环境中模拟真实实验~([1,2])。本中心自2009年以来,在国内较早地建立了数字化教学切片库和仿真三维标本室,并建立了一个实用性强、生动而个性化的实验教学网络平台,开启形态学数字化、网络化仿真实验教学新模式。现总结如下:     

浅析虚拟仿真技术在人体解剖实验教学中的应用

人体解剖实验教学是医学院校的必修内容,传统教学模式在实验教学过程中出现表现形式单一、学生自控力不足、兴趣不高等问题。虚拟仿真技术能够更加生动、形象、逼真地模拟现实世界,将实验技能教授给学生,可显著提高实验教学效果和质量,有着传统实验教学方式无与伦比的优势。随着高校新型课程改革的不断推进和深入开展,将虚拟仿真技术应用于人体解剖实验教学中将变得更加迫切和重要。这将有利于学生创新实践能力的培养,有利于实验教学成效的提高,更加有利于新课程改革的推进和发展。     

基于CT图像构建的腰椎三维有限元模型

背景：与实验生物力学研究相比,有限元分析方法具有独特的优越性。如何准确地构建腰椎节段有限元模型是有限元分析的关键。 目的：建立人体腰椎三维有限元模型用于生物力学分析。 方法：利用GE 64排螺旋CT对成年男性腰部进行扫描,得到351层DICOM格式断层图像,应用Mimics软件进行三维重建,将所得模型以.stl格式导入Solidworks,生成实体模型,最后导入Ansys赋予材料属性并划分网格,得到便于分析的有限元模型。与体外生物力学实验数据对比,完成模型验证。 结果与结论：成功地建立了表面光滑、外观逼真的腰椎有限元模型。该模型共有144 411个节点,88 742个单元,具有较高的准确性,且可以方便地施加约束和载荷,进行有限元分析。为临床腰椎三维有限元模型建立提供了一种精确而实用的方法,所建模型可以用来模拟腰椎生物力学实验。     

虚拟正交断层及其三维模型在断层影像解剖学教学中的应用

正断层影像解剖学是通过人体的断层结构研究其一般形态构造及基本功能的影像解剖学~([1]),学习时需通过影像平面的连续断层理解人体各个器官的连续变化,所以必须要从平面断层结构上升至立体结构。目前所采用的教科书、解剖图谱以及影像平片结合教学方法,不利于进行立体思考,因此难以使学生建立良好的立体结构思维~([2])。同时,我们运用Mimics软件进行医学图像处理,通过对临床上获得的CT图像进行3D重建,并生成1     

三维几何建模与仿真技术在牙颌修复中的应用

提出正常人牙颌组织从CT数据处理到目标组织几何建模及仿真设计的技术路线.将CT断层图像经过线性插值构造出三维数据场,分割出目标牙颌组织后,利用Marching Cubes算法提取牙颌组织的三角面几何模型.采用层切法重建完整的牙列咬和面,其层切精度达到0.2mm.经过配准,实现层切法和CT扫描所得图形线框的坐标拟合.然后在PowerSHAPE中对牙列单元进行三维重建,形成一套易于修改、方便组合的模型库;最后通过编程建立了牙列缺损与修复的几何仿真系统.     

体外构建三维肝肿瘤模型及药物筛选

背景：体外构建三维肿瘤模型替代现有二维平面肿瘤细胞模型用于药物筛选是肿瘤药筛技术发展的必然趋势。 目的：体外构建三维肝肿瘤模型体系,并用于抗肿瘤药物的敏感性研究。 方法：以人肝癌细胞HepG2作为模型细胞,以壳聚糖/胶原混合材料制备水凝胶支架,体外构建肝(肿瘤)细胞的三维培养体系,表征三维肝(肿瘤)细胞聚集体的形态、生长、细胞骨架分布等,并以二维平面培养的肝肿瘤细胞为对照,研究三维肝肿瘤模型对临床常用的化疗药物的敏感性。 结果与结论：①肝细胞在壳聚糖/胶原水凝胶支架中培养10 d后形成三维的聚集细胞团。②肝细胞在水凝胶支架中生长速度略慢于二维平面培养,但在三维体系下肝细胞能长时间保持细胞活性。③在水凝胶支架中肝细胞三维生长后,纤维蛋白骨架发生重排,结构与在体肝组织更接近。④在水凝胶支架中的三维肝肿瘤细胞模型对化疗药物的敏感性降低。由此可见,在壳聚糖/胶原水凝胶支架中形成的三维肝(肿瘤)模型,其细胞骨架结构更接近体内肝组织,因此可用于体外药筛模型研究。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植;肝移植;移植;心脏移植;组织移植;皮肤移植;皮瓣移植;血管移植;器官移植;组织工程全文链接：     

PDX模型在肿瘤研究中的应用

建立合适的临床前研究模型是肿瘤研究转化的关键。目前,抗肿瘤药物的研究发展迅速,但由于缺乏合适的临床前期研究模型,大部分药物在进入Ⅱ期临床试验前便夭折。人源性肿瘤异种移植模型 (Patient-derived Tumor Xenograft Model,PDX) 是将患者肿瘤组织直接接种于免疫缺陷小鼠而建立的新型肿瘤研究模型,该模型保留了其供体肿瘤的主要组织学和遗传学特征,能够在后续传代中保持稳定,是一种能与临床样本保持较高一致性,且具有高临床预测价值的临床前研究模型。PDX模型可用于临床前药物评估、生物标志物鉴定和个性化精准医疗研究领域。本综述归纳了PDX模型的建立方法、PDX模型的优势及其在肿瘤研究方面的应用和局限性,并对PDX模型的未来发展方向进行了展望。     

颈部深静脉穿刺置管三维虚拟穿刺仿真模型构建

背景：应用颈部深静脉三维可视化模型进行虚拟穿刺仿真,提高临床深静脉穿刺技能的研究还处在探索阶段。 目的：寻求三维虚拟穿刺仿真技术在颈部深静脉穿刺置管中的应用 方法：取健康志愿者CT断面图像,Mimics软件对颈部各种组织半自动分割和重建,三维化显示颈部深静脉及周围解剖结构,并模拟颈部深静脉穿刺,包括模拟颈内静脉,锁骨上静脉和锁骨下静脉穿刺。 结果与结论：成功模拟颈部3种深静脉穿刺,显示虚拟穿刺针和周围解剖结构三维毗邻关系,并测量穿刺进针的安全角度、深度、最佳穿刺路径。三维虚拟穿刺仿真技术为颈部深静脉穿刺提供直观形态学参考。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植;肝移植;移植;心脏移植;组织移植;皮肤移植;皮瓣移植;血管移植;器官移植;组织工程全文链接：     

三维虚拟数字化可视人体在解剖教学中的应用

探讨了三维虚拟数字化可视人体在人体解剖学教学中的作用。其优点在于三维虚拟人体模型可以从任意角度、方向、层次上观察、并可任意切割。激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创新思维能力和探索精神,是解剖教学上一次划时代的革命。大力推动了我国基础医学教育的素质化和现代化。     

三维虚拟穿刺仿真在颈部神经阻滞中的应用

背景：颈部神经阻滞麻醉易引起严重麻醉意外与并发症,目前在建立颈部神经三维可视化模型并对颈部神经节阻滞进行虚拟仿真方面还处在临床探索阶段。 目的：寻求三维虚拟穿刺仿真在颈部神经阻滞中的应用方法。 方法：取健康志愿者颈部连续CT动脉造影/MRI脊髓造影断面图像,Mimics软件对骨骼、肌肉、动静脉、甲状腺、喉软骨、脊髓等组织进行半自动分割和重建,医学计算机辅助设计模块对神经等细小解剖结构进行重建,三维化显示颈部神经及周围相关解剖结构,并进行颈部神经穿刺虚拟仿真,包括模拟颈浅丛阻滞,颈深丛阻滞和星状神经节阻滞。 结果与结论：成功模拟颈浅丛阻滞, 颈深丛阻滞和星状神经节阻滞,显示虚拟穿刺针和骨性结构、动静脉、肌肉、脊髓、颈丛深浅支和星状神经节等解剖结构的三维毗邻关系,并测量穿刺进针的安全角度,深度和最佳穿刺路径。说明三维虚拟穿刺仿真技术可以为颈部神经阻滞术提供直观的形态学参考。     

三维培养技术及其在肿瘤研究中的应用

传统的单层平面培养技术在肿瘤体外细胞模型建立、肿瘤细胞生物学行为分析中一直发挥着主导作用,但限于单层平面培养方法本身及肿瘤细胞传代次数的制约,细胞的形态、极性、基因表达乃至功能状态与体内肿瘤细胞的实际病理生理状况经常相距甚远,而基于两维培养的肿瘤细胞模型在肿瘤分子病理机制探讨中也开始受到越来越多的挑战.近些年,三维培养技术的发展及对肿瘤细胞生物学特性研究的深入,使得模拟体内组织细胞生长环境方面具有明显优势的立体培养,在肿瘤细胞生物学特性解析、药物疗效的评估中受到普遍的关注.     

椎体成形术治疗胸腰椎转移性肿瘤疼痛的疗效观察

目的探讨经皮椎体成形术﹙PVP﹚治疗胸腰椎转移性肿瘤的临床效果。方法应用PVP治疗28例54个椎体恶性肿瘤病变。采用视觉模拟评分法对治疗后1周、术后3月、6月、1年疼痛的状况进行评估,术后疼痛缓解程度采用6级评定法评定。术后l周、3月、6月、1年常规随访,进行疼痛缓解程度评价。结果 28例病例54个椎体皆一次穿刺成功,穿刺成功率100%。所有患者术后疼痛均有不同程度的缓解,所有患者无脊髓压迫、无感染、无肺栓塞等并发症的发生。结论椎体成形术对胸腰椎转移性肿瘤疼痛具有良好的止痛作用。     

计算机三维模型在解剖教育中的应用

在传统的解剖学教学中,学生通过文字描述、图表、教具和尸体解剖来获得解剖学知识。这样的教学方式在帮助学生理解解剖结构的三维形态方面有局限性。计算机三维模型在解剖结构学习中的优势是可以从多角度观测,形象直观：可以使学生学习的更快,学习效率更高。本文首先介绍了解剖教育中所用计算机三维模型的构建方法和步骤。然后,按模型构建的难易程度将其分为两类,分别分析其在解剖教育中的应用。一类是较容易重建的三维模型,该类模型可以自动或半自动的构建,建模周期短,已在解剖学教育中得到广泛应用。以较大骨组织模型为例,分析了其应用于解剖教育的研究进展。另一类是较难重建的三维模型,以耳颞部和神经三维模型为例,对其应用于解剖教育的研究进展进行综述。分析了主要的耳颞部三维模型构建方法：基于解剖学参数构建三维模型和利用组织切片图像或者Micro．CT图像构建三维模型,并比较了两种方法的优缺点。分析了神经系统三维模型构建的主要方法：构建了骨组织等框架组织三维模型后．根据文献描述的神经与骨组织的相互关系“雕绘”构造神经三维模型。最后,讨论了三维模型构建方面存在的问题和对三维模型在解剖学教学中的作用的不同看法。     

直肠肿瘤数字解剖模型构建及三维可视化的研究

目的:探讨基于CTA断层图像重建直肠肿瘤数字模型及三维可视化方法.方法:基于空气灌肠检查及CTA血管造影技术,64层螺旋CT对胸9至股骨中段沿横断面在动脉期及静脉期连续跟踪扫描.Mimics软件基于856层Dicom 3.0标准CT连续断层二维图像,分别对直肠肿瘤及周围结构等各种组织进行三维重建.结果:建立了直肠肿瘤及周围结构三维数字模型,包括骨骼系统,动脉系统及肿瘤供血动脉,泌尿系及皮肤,直肠,直肠肿瘤,结肠及部分小肠和肛管.通过数字模型的不同平面的切面观察各组件的内部结构,具有较佳的视觉效果.结论:空气灌肠造影及CTA血管造影技术有利于显示肠管及肿瘤血管结构,我们利用这些技术完成直肠肿瘤及周围结构解剖学交互式图谱.     

经后路全脊椎切除术在胸腰椎肿瘤治疗中的应用

目的:探讨经后路全脊椎切除、自体骨移植与内固定治疗胸腰段脊柱肿瘤的可行性和临床疗效.方法:对2007年6月~2010年8月间11例胸腰段脊柱肿瘤患者采取经后路全脊椎切除、自体骨移植与钉棒内固定术,其中肋骨移植6例、自体髂骨移植2例、骨水泥重建3例.按 Tomita分型,1型2例,2型2例,4型6例,5型1例.Frankel分级术前 A级1例,B级1例,C级2例,D级4例,E级3例.结果:手术时间150~380min,平均270min,出血量400ml~4000ml,平均2230ml.术后随访9~48个月.3例死亡,其中1例肾母细胞瘤 T4转移,术后5个月与死于肺转移呼吸衰竭;1例肺癌 T9转移,同时局部复发于术后8个月死于呼吸衰竭;1例肝癌 L1转移,术后6个月死于上消化道大出血.其余未见复发.本次随访时 Frankel分级 C级3例,D级4例,E级4例.结论:按照 Tomita分型选择适合的胸腰段脊柱肿瘤,采用单一后路全脊椎切除、自体骨移植与钉棒内固定重建,能获得创伤小、并发症少,疗效可靠的临床效果.     

虚拟3D胚胎模型在胚胎学教学中的应用

虚拟现实技术(virtual reality,VR)是20世纪90年代以来兴起的一种信息技术,是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互处理的一种全新方式,应用虚拟现实构筑的虚拟环境能够为学习者提供一个生动、逼真的学习情境,能给人提供多种感觉的感官刺激,让人沉浸其中,并且学习者可以通过三维交互技术实现人机互动[1].目前虚拟现实技术在医学教育领域的应用还处于探索阶段.     

多项肿瘤标志物联检在转移性肝癌诊断中的价值

我院收治的182例经确诊的转移性肝癌病人联检血清AFP、CEA、CA19-9、CA50四项指标,探讨其对转移性肝癌的诊断意义.     

三维数字化虚拟人体在解剖学教学中的初探

如何提高人体解剖学实验教学质量和效果,一直以来都是解剖学教学过程中面临的重要课题。本文通过探讨三维虚拟人体教学软件在人体解剖学教学中的效果,为人体解剖学教学提供参考。