目的 尿道瘢痕是患者尿道手术后常见的并发症之一,并且难以通过手术治疗方法清除.低强度脉冲超声(low intensity pulse ultrasound,LIPUS)在抑制纤维化,抑制炎症方面有十分突出的表现,为超声防治尿道瘢痕提供了理论的可能性.尽管如此,目前并没有对超声用于尿道瘢痕的防治作用的报道,另外有关超声抑制纤维化、抑制炎症的作用机制也仍需要进一步的研究.本文针对新西兰雄兔尿道重建模型设计了一种超声探头,用于LIPUS抑制尿道瘢痕疗效和作用机制的动物实验研究.方法 根据兔阴茎的尺寸与形状设计探头结构,通过有限元仿真预测探头声场,用3D打印技术制造原型机.最后对探头声场进行测试,并且用于动物实验验证其实用性.结果 探头超声频率为2 MHz,治疗腔长度44 mm,直径8 mm.治疗腔沿长度方向上有3个紧邻的治疗区,每个治疗区的半功率长度约6 mm,治疗区内的Isata(时间平均空间平均声强)可通过前端驱动器电源电压进行调节,当电源电压为30 V时,Isata大于0.87 W/cm2.结论 本文设计的超声探头体积小、重量轻、声场均匀,可以对动物尿道实施稳定有效的超声照射,为超声治疗尿道瘢痕动物实验提供了一种有用的工具.

目的 本文旨在实现针对不同的患者个体,以较优的血流动力学效应为目标,实现个性化的体外反搏(enhanced external counterpulsation,EECP)的闭环反馈调控数值模拟.方法 通过集中参数模型模拟研究EECP反搏模式对不同的适应症的影响机制,根据PID控制系统的反馈调节原理,将其应用于体外反搏的研究中,把血液循环系统的闭环式0维集中参数模型作为被控对象,用于个性化体外反搏血流动力学仿真.结合体外反搏局部血流动力学效应评价模型为不同适应症(冠心病或脑卒中)患者设定血流动力学效应优化的个性化目标值,根据设定目标值和当前血流动力学指标之间的误差,通过设置适当的增益系数与误差进行运算来调节不同反搏模式(压力幅值或加压时长)使当前血流动力学指标达到设定目标值.结果 反搏压力对于冠状动脉血流动力学指标的增加更加明显.加压时长对于脑动脉的血流动力学效应的影响最为显著.因此对于冠心病患者设定优化目标值舒张压/收缩压(D/S),通过反馈调节反搏压力使当前D/S达到设定D/S,最终使它们之间误差e的绝对值降低至0.06(均<5％),并得到此时的压力幅值.对于脑卒中患者设定目标值脑血流量(cerebral blood flow,CBF),调节系统输入加压时长减小误差,控制系统的输出当前CBF达到设定CBF,使误差e的绝对值降低至0.06(均<5％)并得到此时的加压时长.结论 数值模拟中血流动力学指标达到优化目标值时应施加的压力幅值和加压时长可为临床体外反搏优化治疗提供理论依据.

目的 为了预防未知疾病对个人健康造成的损害以及减少个人健康监测的成本,依据中医舌色变化能反映人类诸多疾病的原理,提出一种基于舌色变化比较分析的自我健康监测方法.方法 通过图像采集设备采集个人舌象,利用深度学习和传统图像处理技术,借助RGB与CIE Lab色彩模型的转换关系,获得舌色的特征值,建立自我健康标准舌象数据库.采集新的舌象,通过异向缩放模板匹配原理从数据库中找出最佳匹配模板,通过差分比较分析法得到新采集的舌象与最佳匹配的模板舌象的舌色变化特征值,结合定量参数设置范围进行自我健康监测.通过自我舌象异常仿真实验验证所提方法的有效性.结果 通过自我舌象数据库构建、异向缩放模板匹配、舌色差分分析等技术实现了自我舌色变化阈值的设置,并能提取新采集的舌象图像的舌色,将之与标准舌象数据库中的舌色进行差分,再将差分值与已设定阈值比较,从而监测健康.异常仿真实验验证了所提方法的有效性和实用性.结论 基于中医舌色变化比较分析的自我健康监测方法能简便地对个人健康状态进行监控,同时对中医舌诊的客观化发展起到一定的推进作用.

目的:评价高保真仿真模型应用于下尿路损伤教学的效果。方法:选取50名本校学生作为研究对象。随机分入对照组和试验组，对照组学生接受传统授课模式（PPT讲解+影像资料观看），内容包括下尿路解剖、下尿路损伤外科基础及下尿路损伤手术术式；试验组学生接受仿真模型辅助下的授课模式（主要包含仿真模型的观摩及操作体验）；授课时间为4课时（40 min/课时），培训结束后对两组学生进行理论考核及问卷调查。采用SPSS 26.0进行 t检验和 χ 2检验。 结果:试验组和对照组学生理论考核总成绩分别为（36.80±4.00）分、（33.12±3.62）分，差异具有统计学意义（ P<0.05）；问卷调查结果显示，试验组学生在理论知识掌握、临床操作和早期治疗、手术流程和关键步骤等部分自评均优于对照组，差异有统计学意义。 结论:与传统教学相比，应用高保真仿真模型进行授课可提高学生学习解剖知识及手术操作流程的效率，促进下尿路损伤中重难点知识的掌握，具有推广价值。

目的:了解我国老年人无失能期望寿命（DFLE）现状及其影响因素和影响程度。方法:利用中国老年人口健康长寿调查研究2011-2018年数据，采用多状态Markov模型和微观仿真法计算我国≥65岁老年人的期望寿命（LE）、DFLE、DFLE占比（DFLE/LE）及危险因素所致的DFLE损失，利用Bootstrap法估计95% CI。 结果:我国≥65岁老年人DFLE为14.27（95% CI：13.85~14.74）年，女性高于男性，经济状况较好者高于经济状况较差者；DFLE/LE为86.33%（95% CI：85.52%~87.18%），男性高于女性，农村高于城镇。未定期体检、蔬菜水果摄入不足、吸烟和压力分别造成男性0.74、0.41、0.62、0.12年和女性0.82、0.42、0.19、0.20年的DFLE损失。消除以上4种危险因素，可使我国男女性老年人的DFLE分别增长1.73年和1.45年。 结论:提高我国老年人DFLE应重点关注男性、经济状况较差的人群。促进老年人定期体检和足量的蔬菜水果摄入、禁烟、缓解老年人压力等措施可提高我国老年人的DFLE。

目的:通过将左心耳3D模型置于体外动态流体中模拟左心耳封堵操作，评估术前模拟操作的准确性及应用价值。方法:回顾性分析2014年6月至2016年12月于武汉大学人民医院接受经导管左心耳封堵术的21例心房颤动患者的术前二维及三维经食管超声心动图(two/three-dimensional transesophagel echocardiography，2D/3D-TEE)图像，3D打印获取三种材料的左心耳模型，即硅胶－水凝胶左心耳模型、硅胶左心耳模型、Tangoplus左心耳模型，进行仿真度评估后置于体外动态流体系统中，模拟封堵操作并预测封堵器型号，分析其与术中最终使用的封堵器固定盘的相关性。根据21例患者术中2D/3D-TEE监测结果，获取封堵器压缩比，观察封堵器残余漏。再次将21例患者的左心耳模型置于体外动态流体中，使用与术中相同型号的封堵器模拟封堵操作，测量封堵器压缩比，观察封堵器残余漏，并与术中测值进行对比及相关性分析。结果:硅胶－水凝胶左心耳模型仿真度评分高于硅胶左心耳模型及Tangoplus左心耳模型。基于硅胶－水凝胶左心耳模型中封堵器固定盘内径与术中使用的封堵器固定盘内径相关性( r＝0.937， P<0.001)优于硅胶左心耳模型( r＝0.918， P<0.001)及Tangoplus左心耳模型( r＝0.895， P<0.001)。使用与术中相同型号的封堵器，硅胶－水凝胶左心耳模型中封堵器压缩比与术中封堵器压缩比差异无统计学意义( P＝0.908)。21例患者术中实际观察到7例封堵器残余漏，而硅胶－水凝胶左心耳模型中观察到4例，硅胶左心耳模型及Tangoplus左心耳模型中均观察到5例。 结论:基于硅胶－水凝胶左心耳模型建立左心耳封堵术前模拟系统有助于经皮左心耳封堵术前决策，模拟演练和术后效果评估。

针对上肢抬举作业人群职业性肌肉骨骼疾患（WMSDs）高发的问题，设计一种穿戴式辅助装置。该辅助器具通过扭转弹簧机构，对作业人员上肢进行托举，降低手臂肌肉的紧张程度，通过可调节高度的背部支架，适应不同身高的穿戴者。应用SoildWorks软件构建辅助装置3D模型，以Jack为主要仿真工具，调整辅助装置与数字模拟人之间的相对位置及约束，对上肢抬举作业虚拟模型进行仿真分析。通过对穿戴辅助装置前后数字模拟人的《快速上肢评估量表》（RULA）评分、Krist舒适度评分、双手可达域仿真结果的对比，验证了该穿戴式辅助装置对于降低上肢抬举作业人群WMSDs风险的效果。

目的:构建3D打印腹腔镜抗反流手术干实验室模型，探讨其在外科医师手术训练中的作用。方法:选取18位无手术经验的外科医师随机均分成3组，A组和C组分别采用基础硅胶模型和3D打印模型进行手术训练，B组先后采用上述两种模型进行手术训练。应用手术技能客观结构化评估(OSATS)和5分制李克特(Likert)量表分别对训练表现和模型效能进行评分。组间比较采用 t检验。 结果:所有外科医师均完成了相应手术训练和模型评分。3D打印模型和基础硅胶模型的整体印象评分为(4.28±0.67)分比(3.61±0.61)分( t＝3.129， P<0.05)，仿真度评分为(4.22±0.81)分比(3.39±0.50)分( t＝3.716， P<0.05)，差异均有统计学意义；实用性评分为(4.33±0.69)分比(3.89±0.76)分( t＝1.844， P<0.05)，触觉评分为(4.06±0.64)分比(3.94±0.80)分，美学评分为(3.94±0.73)分比(3.27±0.57)分( t＝3.057， P<0.05)，差异均有统计学意义。3D打印模型的训练效果明显优于基础硅胶模型，训练后OSATS评分C组[(14.17±1.81)分]>B组[(11.00±1.76)分， t＝3.074， P<0.05]>A组[(9.08±1.50)分， t＝2.031， P<0.05]，完成时间C组[(73.17±5.23) min]

目的:探讨影像组学在低剂量CT扫描条件下实性肺结节CT图像质量控制中的应用价值。方法:使用CT750 HD CT分别在不同管电压及不同管电流下对胸部肺结节人体仿真模型进行扫描，记录不同扫描条件下的容积CT剂量指数（CTDI vol），测量并计算图像中结节的信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR），分析辐射剂量、噪声与管电压管电流变化的规律，将所有扫描数据通过影像组学分析软件对实性结节的全部特征进行提取，使用R语言统计学软件对提取的特征参数进行主成分分析，选取主成分中对图像质量贡献较大的特征进行分析。对确定的重要特征参数进行单因素方差分析，揭示不同管电压下特征参数的差异，再进一步通过事后检验对不同管电压组之间进行两两比较，找出组间差异。 结果:辐射剂量在研究的范围内随管电压、管电流的增加而线性增加。肺结节的SNR和CNR总体变化趋势虽然与管电压及管电流的变化呈线性关系，但在低剂量下没有明确的变化趋势阈值存在，无法准确评价低辐射下图像质量。影像组学提取的所有特征参数中均质性、体素值总和及Haralick相关性是3个主要成分，其方差累计的贡献率为89.2%，且特征值均>1。特征参数均质性曲线显示出其变化趋势与管电压及管电流变化成相关性，且稳定性和一致性较好。均质性单因素方差分析结果显示在管电压140及120 kVp时，两组间的均质性值的变化差异无统计学意义（ P=0.117），而在其他管电压间均质性值变化差异均有统计学意义（ P<0.001）。当管电压在100 kVp、管电流≥60 mA时或管电压在80 kVp、管电流≥90 mA时，均质性无明显变化，可以得到满意的图像质量。 结论:影像组学分析方法可以有效定量化地评价和控制低辐射剂量下实性肺结节CT图像质量。

目的:探索一种可高仿真模拟天然牙操作手感的教学模型义齿，以更好应用于口腔修复牙体预备实践模拟教学。方法:选取空军军医大学口腔医学专业四年级学生44名，每名学员依次在仿真头模上应用IPN（interpenetrating polymer network）仿釉质牙、天然牙及传统复合树脂牙完成全冠牙体预备操作训练，并分别进行操作考核，记录每次牙体预备操作时间。按照金属烤瓷全冠牙体预备的要求，分别就轴面聚合度、修复空间、点线角、肩台质量、体位姿势5个方面进行评分（每方面共10分，总分合计50分），并计算总分。考核结束后，每名学员填写对IPN仿釉质牙评价的调查问卷。采用SPSS 23.0进行LSD- t检验和塔姆黑尼 T2检验。 结果:IPN仿釉质牙组考核总分为（37.15±1.17），天然牙组考核总分为（37.20±1.20），两组之间差异无统计学意义（ P>0.05）；两组考核总分均高于树脂牙组得分（31.53±1.41），差异有统计学意义（ P<0.05）；尤其是在轴面聚合度、修复空间、肩台质量方面，IPN仿釉质牙和天然牙组学生得分均高于传统复合树脂牙组（ P < 0.05）。学员问卷调查结果显示，各项评分均较高，为3.7～4.9分。 结论:IPN仿釉质牙相比于传统复合树脂牙，能够更加全面、有效地模拟对天然牙进行牙体预备时的操作手感和体验，在口腔修复牙体预备实践教学中具有潜在的优势。