腕骨骨内动脉透明标本的制作法

随着移植外科、骨科及手外科的迅速发展,了解腕骨血供的一般规律,变得日益重要(如手舟骨骨折不愈合以及手舟骨、月骨发生缺血性坏死)。我们在肘部肱动脉分别灌注硫酸钡墨汁悬液与墨汁明胶溶液,经固定、解剖、脱钙、漂白、脱水和透明后制成腕骨骨内动脉的透明标本[1],可清晰地观察骨内动脉的走行和分布的情况。为基础和临床医学提供形态学资料。1材料和方法1·1血管填充剂配方根据制作标本的用途,可配制两种填充剂:(1)硫酸钡墨汁悬液:硫酸钡300 g、枸橼酸钠3·75 g、羧甲基纤维素钠3·75 g、硝酸苯汞10 mg、蒸馏水380 ml、碳素墨汁70 ml(先将…     

microCT重建距骨骨内微小动脉三维结构的临床解剖学研究

目的获得距骨内微小动脉三维结构模型,对临床上不同分型的距骨骨折的预后做出更精确的解释和预测。方法对12例新鲜尸体下肢行股动脉插管并灌注铅造影剂。距骨取材,进行microCT扫描并且重建高精度模型,图像最终分辨率为52.30μm。最终获得距骨周围与距骨内血管在各个切面的图像,观察距骨表面动脉与骨内分支的走行和分布,并计数动脉的骨内分支数。结果距骨骨外血管集中分布于表面的韧带和关节囊内。距骨表面主要有4大血管分布区域,分别为跗骨管-跗骨窦区、距骨颈上表面、距骨体内侧面和后结节区。距骨颈周围血管环由跗骨管-跗骨窦区和距骨颈上表面的骨外血管连接而成(骨内分支数分别为5.1±1.3和5.6±1.9),是距骨的主要血供来源,分支分布于距骨头、距骨颈和大部分距骨体,并有丰富的吻合。此外,距骨体还接受距骨体内侧面(骨内分支3.2±1.4)和后结节区(骨内分支0.7±0.5)的骨内分支的血供。结论血管环是距骨的主要血供来源,骨内分支有丰富吻合。距骨颈骨折的坏死风险取决于该分型对血管环骨内分支和吻合的破坏程度。距骨体矢状面骨折和粉碎骨折对血管环的骨内分支的破坏较大,缺血坏死风险相对高。距骨头血供丰富,骨折时缺血坏死的可能小。     

利用Mimics和Freefrom建立翼内、外肌三维数字化模型

目的:探索一种建立精确翼内肌、翼外肌三维数字化模型的方法.方法:选择1具合适的尸体头颅标本,采用64排螺旋CT扫描仪实行全头颅连续薄层CT容积扫描,通过Mimics软件对层厚为0.625 mm的CT断层影像进行分析处理,再使用FreeFrom自由造型系统进行修正.结果:利用CT数据,在Mimics 10.01软件和FreeFrom自由造型系统中建立了翼内肌、翼外肌的具有比较清晰解剖学形态三维数字化模型.结论:重建获得的翼内肌、翼外肌三维数字化模型,有较高的真实性和精确度,可以进行在体的形态结构测量,有利于进一步活体解剖学形态和功能的研究,并为软组织的生物力学研究奠定基础.     

个性化颅内动脉瘤患者脑动脉血管三维容积重建及其应用

目的 对个性化颅内动脉瘤患者动脉瘤周围脑动脉血管进行三维容积重建,探索平滑迭代次数对三维模型的影响。方法 针对个性化颅内动脉瘤患者,通过Philips公司的256排iCT进行计算机断层扫描血管造影（computed tomography angiography,CTA）,基于256层头部连续断层图像,利用Mimics商业软件进行三维图像容积重建,获取动脉瘤周围动脉血管的三维解剖结构,对重建模型表面进行6次平滑处理,对比分析3D模型的瘤体直径与2D切片图像测得的瘤体直径,评估3D模型的精确性。结果通过三维容积重建方法得到了动脉瘤周围的颈内动脉C2-C7段、大脑中动脉、大脑前动脉等血管的三维容积模型。平滑迭代次数为3时,模型表面较平滑,颈内动脉血管直径为3.82～5.64 mm,双侧大脑中动脉血管直径2.31～3.83 mm,大脑前动脉血管可见多级分支,动脉瘤长径14.70 mm和短径10.32 mm。动脉瘤瘤体的长径和短径与2D图像上的测量结果相比误差均在4%以内。结论 利用三维容积重建技术所得的动脉瘤周围脑血管模型提供了较二维图像更直观的解剖显示和更好的后处理优势;过度平滑处理会导致三...     

基于Micro-CT的家兔腹盆腔器官血管数字化三维模型的构建

目的 通过乳胶-氧化铋对比剂与显微计算机断层扫描(Micro-CT)技术相结合的方法,完成家兔腹盆腔器官内血管系统的三维数字化图像重建。方法 6只4月龄雌性健康家兔作为研究对象。试验动物均进行腹腔麻醉。麻醉成功后纵行切开家兔腹壁,暴露盆腹腔血管,完成腹主动脉插管(用于子宫、膀胱、小肠的对比剂在体灌注)及肾动脉插管(用于肾脏的对比剂在体灌注)。选择乳胶-氧化铋混合溶液(氧化铋颗粒/乳胶溶液=1 g/mL)作为血管灌注对比剂。血管灌注成功后选取家兔的子宫、膀胱、小肠和肾脏作为研究器官。利用SkyScan 1076型Micro-CT对目标器官进行扫描,使用NRecon软件对扫描获得的原始图像进行处理和转化。采用Mimics 17.0软件对目标器官内的血管图像进行三维重建,获得家兔不同器官内的血管树三维图像,分析家兔不同器官内不同血管树的分级和分支特点。结果 目标器官的血管树数字化三维重建模型均构建成功。家兔膀胱血管树的最小可测量血管分级为二级,直径为(0.41±0.08)mm;子宫血管树的最小可测量血管分级为三级,直径为(0.39±0.08)mm;小肠和肾脏血管树的最小可测量血管分级均为四级,直径分别为(0.27±0.04)mm和(0.19±0.03)mm。结论 采用乳胶-氧化铋混合对比剂进行动物血管灌注Micro-CT成像,通过相关软件可成功重建动物器官内血管树的三维图像,可显示家兔器官血管树的走行并测量血管直径,对于小动物腹盆腔器官血管系统尤其是微小型血管网数字化三维模型的建立具有较大优势,为小动物腹盆腔器官疾病模型中血管解剖结构的研究提供了新的思路和方法。     

旋髂深动脉穿支骨皮瓣3D可视化模型的制备

目的：建立旋髂深动脉及穿支的数字化可视模型，为临床上旋髂深动脉穿支骨皮瓣的设计与安全截取提供形态学基础。方法：2具新鲜男尸，分别采用羧甲基纤维素／氧化铅水凝胶及明胶／氧化铅行一次性全身动脉造影，并进行连续螺旋CT扫描，运用Mimics软件，在计算机上对腰区相关重要结构进行计算机三维重建和立体显示。结果：该数字化可视模型能够清晰显示髋骨、髂外动脉、旋髂深动脉及其供血皮瓣的形态、位置及毗邻关系，并可任意方向的旋转观察。结论：重建的三维模型可以提供正常腰区皮瓣的三维动态解剖，为临床术前皮瓣设计提供了直观的数字化解剖依据。     

Plastination and computerized 3D reconstruction of the temporal bone

The purpose of this study was to generate a computerized 3D reconstruction of the temporal bone and intratemporal structures. A plastination technique was used to obtain equidistant serial thin sections of 1.2 mm thickness and, on an SGI workstation, a Contour-Marching Cubes algorithm was selected to reconstruct the temporal bone and intratemporal structures in three dimensions. All reconstructed structures can be represented individually or jointly and rotated in any plane. Any diameter and angle of a structure can be conveniently measured. The capability of reconstructing individual and combined images of intratemporal structures, viewing them from all surgical angles, and accurately measuring their spatial relationships gives skull base and otologic surgeons important guidance. The reconstructed model can also be used for resident education, rehearsal of an unfamiliar surgery, and for developing a new surgical approach.     

基于CT三维重建的成人第5掌骨的形态学及临床意义

目的 通过对成人第5掌骨CT三维重建数据进行测量,探讨人类第5掌骨形态学特点及临床意义,为临床手术和器械设计提供依据。方法 对医学影像工作站内留存的114例第5掌骨CT扫描进行三维重建,基于三维模型测量第5掌骨长度、掌骨头半径、掌骨弓半径和1/2掌骨弓圆心角、掌骨头偏心距和偏心比及髓腔狭部内径。结果 成人掌骨长度（51.55±3.01）mm,掌骨头半径（6.59±0.49）mm,掌骨弓半径（99.58±26.83）mm,1/2掌骨弓圆心角（15.90±3.36）°,掌骨头偏心距平均（0.49±0.26）mm,掌骨头偏心比平均（7.4±3.9）%,髓腔峡部内径平均（2.28±0.77）mm。结论 男性掌骨长度、掌骨头半径、掌骨头偏心距及髓腔峡部内径大于女性,其余指标性别间差异无显著性;左右手之间差异也无显著性。     

Asymmetry of the pelvic ring evaluated by CT-based 3D statistical modeling

The human pelvis is a complex anatomical structure that consists of the innominate bones, sacrum and coccyx to form the pelvic ring. Even though considered to be a symmetric entity, asymmetry of the pelvic ring (APR) might occur to alter its anatomy, function, or biomechanics or to impact assessment and treatment of clinical cases. APR and its assessment is complicated by the intricate anatomy of the pelvic ring. There is only limited information and understanding about APR with no established evaluation methods existing. The objective of the present study was to adopt CT-based 3D statistical modeling and analysis to assess APR within the complex anatomy of the pelvic ring. We were interested to establish a better understanding of APR with knowledge and applications transferred to human anatomy, related research, and development subjects and to clinical settings. A series of 150 routine, clinical, pelvic CT protocols of European and Asian males and females (64 ± 15 (20–90) years old) were post-processed to compute gender- and ancestry-specific 3D statistical models of the pelvic ring. Evaluations comprised principal component analysis (PCA) that included size, shape, and asymmetry patterns and their variations to be assessed. Four different CT-based 3D statistical models of the entire pelvic ring were computed according to the gender and ancestry specific groups. PCA mainly displayed size and shape variations. Examination of additional PCA modes permitted six distinct asymmetry patterns to be identified. They were located at the sacrum, iliac crest, pelvic brim, pubic symphysis, inferior pubic ramus, and near to the acetabulum. Accordingly, the pelvic ring demonstrated not to be entirely symmetric. Assessment of its asymmetry proved to be a challenging task. Using CT-based 3D statistical modeling and PCA, we identified six distinct APRs that were located at different anatomical regions. These regions are more prone to APRs than other sites. Minor asymmetry patterns have to be distinguished from the distinct APRs. Side differences with regard to size, shape, and/or position require to be taken into account. APRs may be due different load mechanisms applied via spine or lower extremity or locally. There is a need for simpler and efficient, yet reliable methods to be routinely transferred to human anatomy, related research, and development subjects and to clinical settings.     

基于2D/3D配准技术评估两种可调式颈托对椎间孔形态的影响

目的　基于2D/3D配准技术评估可调式颈托一代与二代对椎间孔形态的影响并进行对比,从而探讨哪种颈托可以更好地为颈椎病患者提供牵引治疗。 方法　利用2D/3D配准技术采集C2/3、C3/4、C4/5、C5/6双侧椎间孔面积等数据,计算不同角度椎间孔面积差值及面积增长率。统计对比颈托一代与二代不同角度椎间孔面积差值及面积增长率。 结果　通过对比,第二代颈托的牵引效果在颈椎大部分位置上统计学结果是显著的,差异有统计学意义（P＜0.05）,尤其是C5/6节段在4个牵引角度上都是显著的。 结论　第二代颈托对于扩大椎间孔面积效果优于第一代颈托,能更有效地对颈椎病患者进行牵引治疗。     

中鼻甲连续冠状断面解剖及3D数字重建

目的 探讨中鼻甲连续冠状位断面解剖特点,结合薄层CT扫描及3D数字重建,为自后向前的鼻窦手术提供结构解剖学基础。方法 4具（8侧）成人尸头标本,行鼻窦螺旋CT扫描获取图像后,行连续冠状位断面解剖,并对相应层面的CT图像进行结构标注,观察中鼻甲3部分的形态学特点及与CT影像的对应关系;通过薄层鼻窦CT进行3D立体数字重建中鼻甲。结果 连续冠状位断面解剖自后向前观察中鼻甲各部分形态特点为,中鼻甲水平部内侧游离端为球状并以板状结构附着于鼻腔外侧壁;板状结构向前分为前后骨板,前为筛泡基板,后为中鼻甲基板,斜行向前向上附着于脑板;在筛泡基板与中鼻甲基板之间为前组筛窦;中鼻甲垂直部自中鼻甲水平部以矢状位向上呈扇形附着于额鼻嵴及脑板;以冠状位断面解剖中鼻甲3部分典型形态标注鼻窦CT图像;完成了中鼻甲形态数字三维重建。结论 从冠状位断面形态观察,可以归纳出自后至前中鼻甲形态变化规律,为自后向前的手术径路提供解剖学依据。     

利用肾系膜细胞3D培养体系探讨高糖环境下miR-382与肾纤维化的相关性

目的　采用LBL技术构建肾系膜细胞3D细胞球,研究miR-382在糖尿病肾病系膜病变及肾纤维化中的作用。 方法　采用LBL技术构建肾系膜细胞3D细胞球,研究不同葡萄糖浓度对肾系膜细胞的影响及miR-382在其中的作用。实验组分为3组（葡萄糖浓度分别设为5.6 mmol/L、25 mmol/L、40 mmol/L）,采用qRT-PCR、Western blotting、免疫荧光等手段检测各组细胞中转化生长因子（TGF-β1）、纤连蛋白（Fn）的表达,miR-382及其可能的靶基因第10号染色体缺失的磷酸酶和张力蛋白同源基因（PTEN）的水平。 结果　高糖可使系膜细胞miR-382表达上调,分泌PTEN减少,TGF-β1、Fn表达显著增加。 结论　miR-382可能通过负向调控PTEN的表达,参与糖尿病肾病早期系膜病变及肾纤维化过程。     

骨髓间充质干细胞联合3D生物打印技术治疗骨缺损的研究进展

骨缺损一直以来都是临床治疗中的难题,目前主要是行自体骨或人工骨移植治疗。但自体骨取骨的损伤和人工骨资源有限且价格昂贵使得骨移植手术在临床广泛应用受到限制。近年来国内外学者对骨髓间充质干细胞诱导分化成骨的研究愈加重视,对其分离提取和定向分化的研究取得了长足的进步。骨髓间充质干细胞可向成骨细胞、软骨细胞等分化且不存在排斥反应及伦理问题,其结合3D生物打印技术修复骨缺损具有精准化和可控性的优势,是一种极具潜力和应用前景的新型骨缺损修复技术。文章对骨髓间充质干细胞的生物学特性、成骨诱导及结合载体支架治疗骨缺损的研究进行阐述,为今后在骨缺损的临床治疗中提供理论依据。     

微弧氧化表面改性3D打印多孔钛合金支撑棒治疗羊距骨骨坏死的研究

目的 探讨微弧氧化（MAO）表面改性3D打印多孔钛合金支撑棒对羊距骨坏死的治疗作用,为其进一步临床应用提供基础。方法 观察3D打印多孔钛合金支撑棒通过MAO表面改性后,其表面形态、元素变化及晶像情况。通过体外细胞实验,研究大鼠成骨细胞在材料表面的黏附、增殖及分化情况。建立羊距骨坏死模型基础,并置入3D打印多孔钛合金支撑棒,探究其在距骨内的稳定性及其成骨修复情况。结果 通过MAO改性,材料表面形成大小均一的多孔微米结构,Ca、P、O元素分布在材料表面,同时表面形成TiO₂晶像。在体外细胞实验中,MAO改性组和对照组均表现出良好的生物相容性,但是MAO改性组在细胞接种后8 h黏附能力优于对照组、接种1、4、7 d后细胞增殖能力均优于对照组,同时接种7 d时细胞分化能力也优于对照组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。羊距骨植入实验表明,术后12周两组支撑棒都有骨长入,但是MAO改性组与对照组相比其周围有更多的新生骨长入。定量结果显示MAO组的骨体积分数、骨小梁厚度也优于对照组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论 仿生的3D打印多孔结构为支撑棒提供了优良的力学性能,MAO表面改性进一步提高了其生物活性,使其在治疗羊距骨早期骨坏死过程中充分发挥了力学和生物学的优势。本临床前研究效果满意,并为其未来临床应用提供了理论和研究基础。     

Multi-generational analysis and visualization of the vascular tree in 3D micro-CT images

Micro-CT scanners can generate large high-resolution three-dimensional (3D) digital images of small-animal organs, such as rat hearts. Such images enable studies of basic physiologic questions on coronary branching geometry and fluid transport. Performing such an analysis requires three steps: (1) extract the arterial tree from the image; (2) compute quantitative geometric data from the extracted tree; and (3) perform a numerical analysis of the computed data. Because a typical coronary arterial tree consists of hundreds of branches and many generations, it is impractical to perform such an integrated study manually. An automatic method exists for performing step (1), extracting the tree, but little effort has been made on the other two steps. We propose an environment for performing a complete study. Quantitative measures for arterial-lumen cross-sectional area, inter-branch segment length, branch surface area and others at the generation, inter-branch, and intra-branch levels are computed. A human user can then work with the quantitative data in an interactive visualization system. The system provides various forms of viewing and permits interactive tree editing for "on the fly" correction of the quantitative data. We illustrate the methodology for 3D micro-CT rat heart images.