目的 探讨不同医生在应用Mimics软件模拟三维导航机器人导航软件定位肘关节屈伸轴中是否存在误差,并且比较医生视觉定位屈伸轴与计算机辅助技术定位屈伸轴之间的差异.从而提出建议:机器人导航软件设计可以持续优化以减少误差,让机器人定位更广泛地应用于手术,并且定位更加准确.方法 在我院影像科数据库中随机抽取自2023年1月至2023年6月成人肘关节CT数据10例,导出后均在Mimics软件中操作,先进行三维重建,再由实验者确定肘关节屈伸参考轴后隐藏该轴及尺桡骨,3名受试者(分别为主治医师、副主任医师、主任医师)凭个人经验分别在软件中自定义这10个肘关节的虚拟屈伸轴并分别标明.最后实验者运用软件运算得出受试者各虚拟轴与实验者设定的参考轴的夹角数据和拟合的肱骨小头球体圆心、滑车切迹球体圆心与参考之间的直线距离数据并进行统计学分析.结果 医生视觉定位屈伸轴与计算机辅助技术定位屈伸轴之间的差异有统计学意义(P＜0.01).3名受试医生视觉定位屈伸轴组内比较差异有统计学意义(P＜0.01).结论 3名受试者根据在Mimics软件中模拟机器人导航软件进行肘关节屈伸轴的定位是存在差异性的,这增加了实际的定位误差.通过本实验提示,这与受试者对肘关节屈伸轴的认知和在软件中采用主观的视觉定位有关,也提示机器人导航软件的开发者应针对三维定位肘关节屈伸轴设计相应的辅助工具以减少医生规划屈伸轴存在的误差.

目的 探讨 3D Slicer重建技术在原发性三叉神经痛(primary trigeminal neuralgia,PTN)显微血管减压手术(microvascular decompression,MVD)中的应用价值.方法 回顾性分析76例PTN患者病例资料.通过 3D Slicer软件于术前完成主要血管、三叉神经、面听神经及脑干的三维影像重建,并行MVD治疗,重建影像并与术中发现进行对比评价.结果 对比术中发现,术前重建影像辨别责任血管准确性达94.7%(72/76),Kappa检验提示两者具有高度一致性(Kappa系数=0.956,P<0.001).重建影像对于神经受压程度的判断准确性为71.1%(54/76),Kappa检验提示两者一致性一般(Kappa系数=0.495).卡方检验显示重建影像与术中发现的神经受压程度差异具有统计学意义(P<0.001),MVD术中发现神经受压程度明显高于重建影像所示.结论 3D Slicer重建技术能够清晰、准确展示PTN患者神经血管关系,基本实现术中神经血管关系的术前可视化,在MVD具有一定应用价值.但该技术对于细微结构展示能力稍显不足.

目的:研发新型解剖型后踝锁定接骨板，并通过有限元分析其力学稳定性。方法:收集100例健康志愿者胫腓骨和踝关节螺旋CT数据，测量国人后踝解剖学参数，结合相关计算机辅助技术设计制作新型国人解剖型后踝锁定接骨板，进行体外匹配性验证。通过建立有限元模型，对比分析该新型接骨板与3.5 mm皮质骨螺钉及1/3管型接骨板经力学加载后后踝骨折面的相对位移、最大Von Mises应力及置入物Von Mises应力峰值及分布。结果:利用胫腓骨和踝关节螺旋CT数及相关计算机辅助技术设计生产的新型解剖型后踝锁定接骨板与胫骨后踝匹配良好，解剖贴服。影像解剖学测量显示，后踝宽度四分位数 Q1、 Q2、 Q3分别为19.4、26.6、35.0 mm，相应踝关节CT三维重建模型对应小、中、大3种型号后踝基础接骨板。有限元分析显示：在不同加载方案下，新型国人解剖型后踝锁定接骨板固定后踝骨折时，骨折面Von Mises应力较3.5 mm皮质骨螺钉和1/3管型接骨板更低，内置物最大Von Mises应力较3.5 mm皮质骨螺钉和1/3管型接骨板更低，但不同固定方式间骨折面位移未见明显差异。 结论:新型国人解剖型后踝锁定接骨板与后踝匹配良好，力学强度高、稳定性好，可实现后踝骨折坚强固定。

目的:利用数字化三维重建技术优化测量儿童枕骨髁解剖学特征，并通过模拟置钉评估其置钉可行性。方法:收集2016年12月至2019年6月行上颈椎螺旋CT扫描的年龄段为3～12岁非脊柱疾患儿童上颈椎CT影像学资料104例，其中男61例，女43例，依据年龄分为5组。将获得的CT数据导入Mimics软件，在三维视图下测量枕骨髁解剖学参数。随后，通过数字化三维重建技术获得枕骨及寰椎3D骨性结构并模拟置钉，计算不同年龄段后路枕骨髁螺钉置入成功率并在3-Matic软件协助下优化测量螺钉置钉参数，比较分析儿童枕骨髁解剖学参数及螺钉置钉参数间的差异。结果:测得儿童枕骨髁解剖学参数长、宽、高及寰枕距离分别为(18.91±1.70)mm、(9.75±1.19)mm、(8.64±1.46)mm及(6.11±1.48)mm，且随年龄增长呈递增趋势( P<0.05)。枕骨髁内倾角与年龄相关性不明显( P>0.05)。枕骨髁解剖学参数左右侧及男女性别间比较，差异均无统计学意义( P>0.05)。获得可置入螺钉枕骨髁169侧，均成功置入直径3.5 mm螺钉，总置钉成功率为81.3%，双侧枕骨髁同时置钉成功率为75.6%，高年龄组具有较高的置钉成功率，男性置钉成功率与双侧同时置钉成功率均显著高于女性( P<0.05)，但置钉成功率左右侧对比差异无统计学意义( P>0.05)。置钉参数男女性别间及左右侧对比，差异均无统计学意义( P>0.05)。进钉长度随年龄增长存在正相关性( P<0.05)。寰枕距离与枕骨髁高之间、钉道长度与枕骨髁长及枕骨髁内倾角与螺钉内倾角之间呈正相关性( r＝0.838， P<0.05； r＝0.944， P<0.05； r＝0.347， P<0.05)。 结论:直径3.5 mm螺钉可安全置入寰枕距离>4 mm的3～12岁儿童枕骨髁，且置钉成功率随年龄增长呈递增趋势。数字化三维重建及模拟置钉技术可优化测量置钉参数从而合理设计置钉方案。

2019年1月至2020年12月，我中心使用术中虚拟影像融合技术辅助指导完成15例各类介入瓣膜手术，包括心脏主动脉瓣手术6例、二尖瓣3例、三尖瓣4例、肺动脉瓣2例，介入瓣膜手术入路涵盖股动脉途径、心尖途径、股静脉途径和右心房等常见入路途径。术前常规使用门控全心动周期心脏三维CT扫描获取心脏三维的解剖信息，使用Valve-ASSIST软件包对CT血管造影图像进行分析，术中将三维CT数据正确地投射到二维荧光成像上。对重建后的三维图像使用专用工作站的图像融合软件进行2D实时透视图像与3D进行叠加，并进行实时校对，完成2D-3D影像实时融合。然后在虚拟影像融合技术的辅助下完成手术。术中全部成功完成术前三维CT扫描影像和术中透视二维影像融合重建，虚拟影像随着术中透视角度和手术介入导管床的移动而自动移动，实时指导介入瓣膜手术的进行，置入成功率100%。术中无介入瓣膜移位，无严重并发症，术后患者恢复良好，全部顺利出院。虚拟影像融合技术可以方便术中心脏解剖定位，缩短手术时间，进一步提高介入瓣膜手术安全性。

目的:探讨三维可视化技术在复杂骨与软组织肿瘤外科手术治疗中的临床应用价值。方法:回顾性研究。纳入2019年4—12月中国科学技术大学附属第一医院(西区)骨科11例复杂骨与软组织肿瘤患者的临床资料，其中男5例、女6例，年龄16～67(52.6±15.9)岁。11例患者术前均行CT常规二维扫描及三维可视化技术重建，于重建模型上观察肿瘤与周围组织尤其是血管的关系、评估肿瘤的可切除性及安全切缘、指导制定手术方案并模拟手术操作；对比常规CT二维扫描与三维可视化重建影像的观察结果，并于肿瘤切除手术中观察验证术前三维可视化重建影像评估的准确性。结果:本组11例患者CT二维扫描图像经三维可视化技术重建后，可清晰显示肿瘤形态、大小及其与周围组织的关系。对比CT二维扫描影像，三维可视化技术在手术策略精准制订和指导手术操作方面更具有优势。除1例因腹腔转移未予手术治疗外，余10例患者经三维可视化技术评估后均顺利完成安全边界外肿瘤完整切除术，无血管损伤并发症发生，术中探查结果与术前三维可视化模型的判断基本一致。结论:在复杂骨与软组织肿瘤术前应用三维可视化技术可以提高术前评估的准确性，指导个体化精准手术方案的制订，协助确定肿瘤外科边界并完整切除肿瘤，使患者获得更好的疗效。

混合现实技术将患者的影像学检查数据进行三维重建，与真实场景进行有机的结合，模拟真实的手术场景应用于临床教学，结合大数据分析技术，构建态势感知数据模型，对教学互动和病情演绎提供数据能力支撑。本文就混合现实技术与态势感知在心脏大血管外科临床教学中的应用进行探索。该技术的应用可以更新带教手段、弥补传统教学模式的弊端、提升教学效率，所以作为一种创新型教学方法，在临床教学中的应用值得探索和推广。

目的:初步观察微钛板内固定椎管重建技术在儿童椎管内先天性肿瘤切除术中的应用效果。方法:回顾性分析2013年1月至2016年12月郑州大学附属儿童医院神经外科在肿瘤切除术中采用微钛板内固定椎管重建技术治疗的46例椎管内先天性肿瘤患儿的临床资料。分别于出院后第1、3、6及12个月进行门诊随访，第2年开始每年复查1次。复查时行脊柱螺旋CT三维重建及MRI检查。采用改良McCormick分级标准评估临床症状。采用White-Panjabi影像学评分标准评估脊柱稳定性，以评分≥5分为脊柱失稳。分别测量手术前、后的颈、胸、腰椎各手术节段椎管的横径和前后径，并进行手术前、后的比较，以评估是否造成椎管狭窄。结果:46例患儿术中游离椎板节段数为(4.0±1.1)个(2~7个)，手术椎管共184个节段，包括61个颈椎节段、91个胸椎节段以及32个腰椎节段，手术时长为(102.4±15.2)min(60~130 min)。术后均无感染、脑脊液漏、脊髓或神经根损伤等并发症。46例患儿的随访时间为(24.7±5.3)个月(12~36个月)。术后1年改良McCormick分级Ⅰ级30例，Ⅱ级12例，Ⅲ级3例，Ⅳ级1例，较术前改善，差异有统计学意义( P＝0.009)。末次随访时无一例出现脊柱失稳。184个手术节段的术后椎管横径和前后径与术前比较，差异均无统计学意义(均 P>0.05)。 结论:椎管内先天性肿瘤切除术中采用微钛板内固定椎管重建技术的患儿术后临床症状改善、并发症少，术后脊柱稳定性好。

目的:探讨个性化3D打印导板在辅助单侧粉碎性颧骨复合体骨折(ZCF)治疗中的应用价值。方法:回顾性分析2014年6月—2018年12月陆军军医大学第二附属医院口腔颌面外科收治的37例单侧粉碎性ZCF患者的临床资料，根据术中是否使用3D打印导板分为3D导板组和常规组：3D导板组20例，术中采用3D打印导板辅助骨折复位；常规组17例，采用传统的骨折复位内固定手术方法治疗。比较两组患者术后三维重建CT影像参数测量值：△L1，双侧眶下缘点至眶上缘点间距离的差值；△L2，双侧颧突点至外耳门点间距离的差值；△L3，双侧颧弓突点至正中矢状面间距离的差值；△α，双侧颧突角差值；△β，双侧颧弓角差值。观察患者术后6个月面部对称性、张口度及术后并发症。结果:术后3D导板组与常规组△L1分别为(1.04±0.62)mm、(1.91±0.50)mm，△L2分别为(1.32±0.56)mm、(3.50±0.92)mm，△L3分别为(1.48±0.64)mm、(2.83±0.94)mm，△α分别为0.93°±0.34°、3.01°±0.56°，△β分别为0.97°±0.27°、2.73°±0.36°，差异均有统计学意义( P值均<0.01)。3D导板组中20例患者面部对称性良好，常规组中3名患者出现患侧面中部塌陷症状；所有患者术后均未出现伤口感染、钛板、钛钉松动外露、张口受限及眼运动障碍等并发症。 结论:应用个性化3D打印导板辅助单侧粉碎性ZCF治疗可提高骨折复位精准度。

目的:探讨三维可视化技术在肝门部胆管癌患者行经内镜胆管内支架放置术（endoscopic retrograde biliary drainage，ERBD）精准引流中的临床价值。方法:回顾性收集2019年9月—2022年8月青海大学附属医院经影像学评估高度怀疑为肝门部胆管癌而行ERBD的42例患者临床资料，其中20例患者术前行三维胆道重建（重建组），22例患者术前未行三维胆道重建（非重建组）。比较两组患者在手术时长、透视时长、技术成功率、临床成功率、术后并发症发生率、近期和短期内镜逆行胰胆管造影术（endoscopic retrograde cholangiopancreatography，ERCP）再干预率等方面的差异。结果:两组患者术前基线资料差异无统计学意义（ P>0.05）。42例患者均成功进行ERBD。重建组手术时长［35.00（25.00，57.50）min］明显低于非重建组［60.00（33.75，60.00）min］，差异有统计学意义（ Z=-2.251， P=0.024）。两组透视时长［10.00（5.00，12.00）min比10.55（9.50，17.50）min］比较差异无统计学意义（ Z=-1.552， P=0.121）。两组患者技术成功率均为100.0%，重建组临床成功率高于非重建组［70.0%（14/20）比31.8%（7/22）］，差异有统计学意义（ χ2=6.109， P=0.013）。两组术后并发症发生率［20.0%（4/20）比22.7%（5/22）］差异无统计学意义（ χ 2=0.141， P=0.708）。所有患者术后随访6个月，其中重建组中位生存时间为3.91个月，非重建组为2.78个月。术后2周内重建组无ERCP再干预，而非重建组4例（18.2%）因胆管炎及术后胰腺炎进行了6次ERCP干预。2周至3个月内重建组2例（10.0%）因胆管炎进行了4次ERCP干预，非重建组2例（9.1%）因胆管炎进行了3次ERCP干预。重建组与非重建组在近期（ χ 2=2.183， P=0.140）及短期ERCP再干预率（ χ 2=0.000， P=1.000）方面差异无统计学意义。 结论:三维可视化胆道重建技术通过术前精准规划，可对肝门部胆管癌患者进行预引流肝体积的测算，缩短手术时间，提高临床成功率，值得推广。