目的:设计改良椎板钩系统，并与传统椎板钩系统固定腰椎峡部裂的生物力学特性进行比较。方法:收集2021年1月至2022年8月中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院门诊体检的20名男性健康青年军人腰骶椎薄层CT数据。受试者年龄20~30岁［（25.0±3.0）岁］。通过三维建模软件，建立L 5椎体三维模型，测量L 5双侧椎板中间区域厚度、纵向最长径、下缘弧度半径、上下面尾端之间的夹角、下缘厚度及下缘最长径，进而设计新型改良椎板钩。再选择1名上述受试者，利用三维虚拟软件建立L 4~S节段线性有限元模型（正常模型，A模型），并在此基础上构建L 5双侧峡部裂模型（B模型）、改良与传统椎板钩固定模型（C、D模型）。通过约束骶骨两边，于L 4椎体上施加400 N纵向载荷模拟身体上1/3重力及沿X、Y、Z 3个方向上10 N·m的弯矩模拟前屈、后伸、侧弯及旋转等状态，评估A模型L 4/5节段和L 5/S 1节段活动度，并与既往研究进行对比，验证A模型的有效性；比较A、B、C、D模型的整体活动度、L 4/5和L 5/S 1节段活动度、整体最大位移、峡部的最大位移与最大应力，C、D模型中内固定的应力分布和最大应力，以及C、D模型中椎体的应力分布和最大应力。 结果:（1）A模型L 4/5节段在前屈、后伸、侧弯、旋转时的活动度分别为5.01°、4.03°、3.91°、1.42°，L 5/S 1节段活动度分别为4.62°、2.51°、2.40°、1.23°。（2）A、C、D模型的整体活动度、L 4/5和L 5/S 1节段活动度、整体最大位移在轴向压缩、前屈、后伸、左侧弯及左旋转时结果相似，而B模型则明显增大。（3）A、C、D模型在不同运动状态下峡部的最大位移差异不明显，而B模型峡部的最大位移均明显高于A、C、D模型，尤其在旋转时更明显，较A、C、D模型分别增大295%、277%、276%。C模型峡部的最大应力分别为0.938 MPa、1.698 MPa、0.410 MPa、2.775 MPa、1.554 MPa，D模型峡部最大应力分别为0.590 MPa、1.297 MPa、0.520 MPa、3.088 MPa、2.072 MPa，C、D模型在轴向压缩、前屈时峡部最大应力相似，但C模型在后伸、侧弯、旋转时峡部应力均小于D模型，C模型较D模型分别减小21.1%、10.2%、25.0%。（4）C模型在前屈、后伸、左侧弯、左旋转时内固定最大应力分别为135.220 MPa、130.180 MPa、200.940 MPa、306.340 MPa，D模型分别为131.840 MPa、112.280 MPa、349.980 MPa、370.140 MPa，2种模型在前屈、后伸时内固定的最大应力变化相当，但在左侧弯及左侧旋转时C模型较D模型减小42.6%、17.2%。（5）C模型在前屈、后伸、左侧弯、左旋转时椎体的最大应力分别为79.787 MPa、36.857 MPa、37.943 MPa、96.965 MPa，D模型椎体的最大应力分别为80.104 MPa、64.236 MPa、196.010 MPa、193.020 MPa，且2种模型最大应力均分布在与内固定接触区域，尤其在后伸、左侧弯、左旋转时C模型较D模型分别减少42.6%、80.6%、49.8%。 结论:改良椎板钩更符合国人椎板解剖结构。与传统椎板钩系统相比，改良椎板钩系统能有效降低腰椎峡部裂在各方向的位移及活动度，使内固定及椎体的应力明显减小，具有更好的生物力学性能。

目的:探讨新型三维电生理成像标测导航系统指导射频消融心房颤动的有效性与安全性。方法:本文为回顾性研究。入选2020年10月至2021年7月，于中国医学科学院阜外医院心律失常中心接受新型三维电生理成像标测导航系统指导下行射频消融的心房颤动患者。所有患者经非压力监测盐水灌注消融导管行肺静脉隔离。回顾性分析急性期肺静脉隔离率、左心房建模及消融时间、并发症及术后随访结果。结果:共纳入患者23例，年龄（58.3±8.2）岁，其中男17例（73.9%，17/23），阵发性心房颤动17例（73.9%，17/23），左心房前后径（41.3±4.4） mm，左心室射血分数（56.0±65.0）%。23例（100%，23/23）患者术中均成功隔离肺静脉。射频消融时间为（1 823.4±456.9） s。围术期未出现气爆、导管嵌顿、心脏压塞、心房食管瘘或其他并发症。随访12.2（7.8，13.0）个月，16例（69.6%，16/23）患者无心房颤动复发，17例（73.9%，17/23）患者遵医嘱停用抗心律失常药物。结论:应用新型三维电生理成像标测导航系统指导非压力监测导管射频消融心房颤动具有良好的有效性和安全性。

目的:探索新型导流支架治疗复杂腹主动脉瘤的血流动力学机制，比较多层密网支架(streamliner multilayer flow modulator，SMFM)与新型导流支架对复杂腹主动脉瘤血流动力学的影响。方法:将临床采集的复杂腹主动脉瘤增强CT图像数据导入后处理软件Mimics中进行数据处理和三维重构。分别进行SMFM及新型导流支架数值建模，再导入动脉瘤数值模型，使用ICEM软件(Ansys ICEM CFD v15.0)进行网格划分后导入有限元分析软件Fluent 16.0中进行血流动力学分析。结果:两种支架均可以改变瘤腔内血液流态、稳定血流，在降低瘤腔内血流速度、瘤壁压力及剪切力方面起到一定的作用，同时维持分支动脉血流通畅；与SMFM相比，新型导流支架可以更为显著的降低瘤腔内血流速度、瘤壁压力及剪切力，同时可以加快分支动脉血流速度。结论:新型导流支架可以显著降低复杂腹主动脉瘤内血流速度、瘤壁压力及剪切力，同时可以加快分支动脉血流速度从而利于维持分支动脉通畅。

目的:建立骨盆髋臼数字解剖学模型，比较男性与女性髋臼下螺钉安全通道的形态学参数差异。方法:回顾性分析2022年1月至2022年12月新疆医科大学附属中医医院骨科因非骨盆疾病行骨盆CT检查的正常成人骨盆数据106例，男56例、女50例，年龄（50.58±11.22）岁（范围21~68岁）。利用逆向重建软件重建骨盆并导入Autodesk maya 2022软件将模型调平，利用多边形建模工具模拟置入髋臼下螺钉并测量螺钉的长度、置钉角度以及进针点与髂耻隆起顶点处的距离；通过轴向透视法测量髋臼下螺钉的直径；在Mimics 21.0软件中测量进针区域面积、狭部面积及出针区域面积。比较男性与女性形态学指标的差异。结果:男性和女性髋臼下螺钉最大直径为（4.82±1.07）mm和（3.93±0.65）mm，最大长度为（97.74±93.89）mm和（88.23±4.55）mm，与矢状面夹角为-1.33°±4.96°和7.29°±6.20°，进针区域面积为（314.83±4.79）mm 2和（198.29±78.70）mm 2，狭部面积为（75.61±19.00）mm 2和（47.33±13.34）mm 2，出针区域面积为（400.52±88.86）mm 2和（268.27±120.71）mm 2，男性与女性的差异均有统计学意义（ P<0.05）。男性与女性髋臼下螺钉进针点分别位于髂耻隆起顶点内侧（9.39±1.44）mm和（9.68±1.41）mm、髂耻隆起顶点前侧（8.87±1.22）mm和（9.28±1.56）mm，髋臼下螺钉与骨盆前平面夹角分别为52.69°±7.38°和52.32°±1.24°，差异均无统计学意义（ P>0.05）。当螺钉直径为3.5 mm时，分别有88%（49/56）的男性和76%（38/50）的女性骨盆中存在可供螺钉通过的骨通道，差异无统计学意义（χ 2=2.375， P=0.123）；但当螺钉直径为4.5 mm时，分别有59%（33/56）的男性和20%（10/50）的女性骨盆中存在可供螺钉通过的骨通道，差异有统计学意义（χ 2=16.603， P<0.001）。 结论:髋臼下骨通道参数的个体差异较大，男性髋臼下螺钉的长度、直径、进针区域面积、狭部面积及出针区域面积均大于女性，与矢状面的夹角小于女性；男性与女性髋臼下螺钉的进针点与髂耻隆起的距离以及螺钉与骨盆前平面夹角无明显差异；男性髋臼下骨通道中直径3.5 mm螺钉通过率与女性无明显差异，直径4.5 mm螺钉通过率高于女性。

目的:建立国人骨盆与髋臼的数字解剖模型，比较男性与女性髋臼下方螺钉的置钉参数。方法:收集2018年1月至2021年12月期间新疆维吾尔自治区中医医院163例成年患者的正常骨盆CT数据。男61例，女102例；年龄53.0（45.0，60.0）岁。利用Mimics 21.0软件三维重建骨盆并导入Autodesk maya 2022软件将模型调平，利用多边形建模工具创建一个圆柱模拟髋臼下方螺钉并测量螺钉长度、角度；在Mimics 21.0软件中通过轴向透视法测量髋臼下方螺钉的直径。比较男性与女性髋臼下方骨通道的最大直径、最大长度，以及髋臼下方螺钉轴线与骨盆前平面、正中矢状面的夹角等。结果:男性左、右侧髋臼下方骨通道最大直径分别为5.24（4.26，6.38）、5.04（4.50，6.57）mm，女性分别为3.99（3.81，4.51）、3.89（3.65，4.90）mm；男性左、右侧髋臼下方骨通道最大长度分别为（98.43±4.42）、（98.01±5.08）mm，女性分别为87.73（84.22，90.98）、87.51（84.59，90.15）mm；男性左、右侧髋臼下方螺钉轴线与正中矢状面夹角分别为-0.98°±4.79°、-1.08°±4.91°，女性分别为6.20°（3.34°，11.16°）、6.44°（3.77°，11.85°）；以上数据男性与女性之间比较差异均有统计学意义（ P<0.05）。男性与女性之间左、右侧髋臼下方螺钉轴线与骨盆前平面夹角比较差异均无统计学意义（ P>0.05）。 结论:男性髋臼下方骨通道的长度和直径均大于女性，与矢状面的夹角小于女性，男性钉道更加平行于矢状面，术中置入髋臼下方螺钉时应调整透视角度，以降低置钉难度。

有限元方法是利用数学近似对真实物理系统进行模拟的一种数值计算方法，因具有很强的适应性、计算精度及利用计算机进行大规模计算的能力，其适用范围已从传统的结构分析扩展到几乎所有的科学技术领域。人体消化系统可大致分为实质脏器（肝胆、胰腺）及空腔脏器（食管、胃、肠道），利用有限元软件的强大建模功能及其接口工具，可以建立三维人体消化系统模型，并能够赋予其生物学特性对模型进行实验条件仿真，求解在复杂外力及边界条件作用下各种消化系统疾病的问题。本文对有限元方法在人体消化系统领域的应用特点进行综述，并指出未来的发展方向。

目的:基于四维CT (4DCT)测量肺内孤立性肿瘤三维方向的位移，建立肿瘤的位移模型并进行验证。方法:对建模样本中290例肺内孤立性肿瘤行4DCT模拟定位和主动呼吸控制(ABC)下螺旋扫描，并基于4DCT测量不同肺段肿瘤三维方向位移，在ABC图像上构建静止状态下肿瘤体积。用模拟定位机测量患侧膈肌的运动幅度，用肺功能仪测量肺活量及潮气量。采集患者性别、年龄、身高、体重、呼吸频率，肿瘤所在肺叶、肺段等信息。采用多元线性回归对肿瘤三维方向的位移与患者性别、年龄、身高、体重、呼吸频率、肿瘤体积、位置、膈肌运动幅度等因素进行分析，建立肺内孤立性肿瘤三维方向的位移模型。序贯收集17例肺内孤立性肿瘤对位移模型的计算结果进行测试。结果:上叶肺内孤立性肿瘤三维方向的位移模型分别为 X上＝－0.267＋0.002TV＋0.446DM， Y上＝－1.704＋0.004TV＋0.725DM＋2.250SⅡ＋1.349SⅢ， Z上＝0.043＋0.626DM＋0.599SⅡ＋0.519SⅢ。中叶及上、下舌段肿瘤三维方向的位移模型分别为 X中＝0.539＋0.758DM， Y中＝－2.316＋2.707DM＋0.009TV， Z中＝0.717＋1.112DM。下叶肿瘤三维方向的位移模型分别为 X下＝－0.425＋0.004TV＋0.857DM， Y下＝4.691＋4.817DM＋0.005TV－0.307RR＋3.148SⅨ＋2.655SⅩ， Z下＝0.177＋0.003TV＋0.908DM。(DM：膈肌运动幅度，TV：潮气量，RR：呼吸频率，SⅡ：后段，SⅢ：前段，SⅨ：外侧底段，SⅩ：后底段)。位移模型的预测结果与4DCT法实测肿瘤的位移相近( P>0.05)。 结论:肺内孤立性肿瘤三维方向位移的主要影响因素为膈肌运动幅度和患者潮气量，同一肺叶不同肺段肿瘤头脚方向的位移差异显著，中叶不同肺段之间肿瘤的位移相近。位移模型法能较好地预测肺内孤立性肿瘤的位移，为个体化靶区构建提供参考。

目的:基于人体胃-食管结构的CT图像进行3D建模，提供胃-食管正常形态及反流形态的3D模型。方法:基于胃-食管结构CT图像，利用Mimics 10.01，Geomagic Studio 2012和SolidWorks 2018软件进行3D建模。其中，使用Mimics软件对模型进行粗分割与细分割，导出胃-食管点云数据；在此点云数据的基础上，使用Geomagic Studio软件对模型进行精简与修补，并完成填充孔洞、光滑曲面等操作，得到较为完整的胃-食管3D模型；最后将3D模型导入到SolidWorks中，处理贲门处结构并建立胃-食管正常模型及贲门病变模型。使用软性3D打印技术对模型进行加工。结果:所建立的胃-食管模型的各项几何参数均在实际范围内，模型具有一定的实用性。结论:该模型可以作为胃外科手术模拟训练的基础材料，帮助医生或医学学生熟练并提高胃外科手术的操作技巧与手术水平。

目的:探讨肾脏3D建模打印技术在肾癌行部分切除术中的应用价值。方法:收集2017年3月至2019年4月在本院收治的T1N0M0肾癌患者96例，其中47例术前行常规肾动脉CTA检查(A组)，49例术前行肾脏3D建模打印(B组)；比较两组患者的临床资料(年龄、身高、体重、体重指数、术前血肌酐、术前肾小球滤过率及R.E.N.A.L.评分)、围手术期情况(热缺血时间、手术时间、术中出血量、住院时间及术后并发症)等指标。结果:96例患者均成功实施手术，无中转开放或行全肾切除术患者。两组的临床指标比较，差异无统计学意义( P>0.05)。在围手术期指标中，B组的手术时间明显短于A组，差异有统计学意义( P<0.05)，而其他相关围手术期指标比较，差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:肾脏3D建模打印技术可有效提高肾部分切除术的手术效率，大大缩短手术时间，具有一定的应用价值。

类器官是利用干细胞的自我更新和自我组装性能，经体外三维培养形成的微小组织器官类似物。本文综述了介导血糖调控和糖尿病慢性血管并发症的组织类器官构建过程，及其在糖尿病领域中的应用进展。类器官技术在疾病建模、个体化医疗和再生医学等方面有助于进一步推进糖尿病领域的研究。