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利用Agisoft PhotoScan软件制作法医病理学3D数字标本的探索和教学应用
编辑人员丨1天前
法医病理学3D数字标本在法医病理学教学中发挥着越来越重要的作用。3D数字标本的传统手工建模存在制作过程复杂、耗时、技术要求高等不足,而激光扫描建模因其价格较贵且不方便在不固定的法医病理学解剖现场使用而难以推广。本文探索利用基于二维图像构建三维数字模型的Agisoft PhotoScan软件制作法医病理学3D数字标本的方法。在法医学专业学生中使用制作成功的3D数字标本进行教学,学生普遍认为该方法制作的3D数字标本与传统的大体标本相比,不仅能达到大体标本的清晰度,还能够随时随地进行学习,学习空间变得自由、开放。总之,利用Agisoft PhotoScan软件能够简便、真实地完成数字标本的制作,教学效果良好。虽然利用该软件制作数字标本还存在新鲜标本建模困难以及小标本建模后立体感不强的缺点,但是在心、脑、肺、肝、肾等大多数器官经短时间固定后的3D数字标本制作中值得推广。
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编辑人员丨1天前
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3D数字建模联合3D打印模型在骨科学课堂理论教学中的应用
编辑人员丨1天前
目的:探讨3D数字建模联合3D打印模型在临床五年制本科外科学(骨科)理论课堂辅助教学过程中的应用效果。方法:2022年5月,选取西南医科大学2018级五年制临床医学专业本科33名学生按照单双学号分为试验组(17名)与对照组(16名)。试验组学生采用传统PPT教学+3D数字建模联合3D打印模型的教学方式;对照组学生采用传统PPT教学方式。以章节知识理论考试及教学满意度问卷调查评价教学效果。采用SPSS 25.0进行 t检验、Mann-Whitney U 检验、秩和检验和卡方检验。 结果:试验组章节知识理论考试成绩高于对照组,分别是(86.24±4.16)分和(82.50±6.06)分。教学满意度问卷调查结果显示,试验组在该方法对帮助骨科疾病理解及学习满意度[3(2,3)分vs. 2(2,2)分]、对提高学习兴趣满意度[2(2,3)分vs. 2(1,2)分]、课堂创新满意度[3(3,3)分vs. 2(1.5,2)分]及课堂教学总体满意度[3(2,3)分vs. 2(2,2)分]等方面均高于对照组,差异有统计学意义( P<0.05)。 结论:采用3D数字建模联合3D打印模型辅助临床医学本科生骨科理论课堂教学,提供了三维具象模型,降低了学生的学习难度,有助于学生对骨科疾病的认识,提高了学生的学习兴趣,提升了临床理论课学生的教学满意度和学习成绩。
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编辑人员丨1天前
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过表达B细胞淋巴瘤/白血病-2对重度创伤性脑损伤大鼠的治疗作用及其机制
编辑人员丨1天前
目的:观察过表达B细胞淋巴瘤/白血病-2(bcl-2)对重度创伤性脑损伤大鼠神经保护作用。方法:2018年1月至2019年9月,60只SD大鼠采用随机数字法分为对照组、模型组和bcl-2组。对照组和模型组大鼠经脑室注射对照腺相关病毒1×10 11 v.g/只,bcl-2组经脑室注射bcl-2过表达腺相关病毒1×10 11 v.g/只,注射24 d后,模型组和bcl-2组大鼠采用自由落体撞击法建立重度创伤性脑损伤模型,对照组大鼠不处理。建模24 h后,采用神经行为学评分评价大鼠的神经功能;采用原位缺口末端标记法(TUNEL)染色分析脑组织的凋亡水平;采用JQ1法检测脑组织细胞线粒体膜电位;采用蛋白质印迹法(Western blot)分析bcl-2、bcl-2相关X蛋白(bax)和半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase)-3蛋白表达水平,计量资料比较采用单因素方差分析。 结果:bcl-2组大鼠神经功能评分(5.72±1.27)低于模型组大鼠神经功能评分(8.59±1.67),差异有统计学意义( t=3.114, P<0.05)。bcl-2组大鼠脑组织细胞线粒体膜电位(1.59±0.13)高于模型组大鼠脑组织细胞线粒体膜电位(1.01±0.10),差异有统计学意义( t=2.011, P<0.05)。bcl-2组大鼠神经细胞凋亡水平[(16.59±3.09)%]显著低于模型组[(39.54±4.09)%],差异有统计学意义( t=3.103, P<0.05)。bcl-2组细胞bcl-2蛋白表达水平(1.79±0.14)高于对照组和模型组(0.96±0.11和1.00±0.12),差异有统计学意义( t=2.019、1.978, P<0.05)。bcl-2组大鼠脑组织Caspase-3和bax蛋白表达水平(1.17±0.09和1.05±0.17)低于模型组(1.32±0.11和1.74±0.12),差异有统计学意义( t=1.280、2.016, P<0.05)。 结论:过表达bcl-2可显著抑制重度创伤性脑损伤大鼠神经细胞凋亡,提高线粒体功能,保护大鼠神经功能。
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编辑人员丨1天前
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褪黑素通过NF-κB通路抑制脑室周边白质内星形胶质细胞活化的机制研究
编辑人员丨1天前
目的:探讨褪黑素(melatonin, MEL)对脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)诱导的SD幼鼠大脑星形胶质细胞活化及远期焦虑样行为的影响。方法:将新生鼠随机(随机数字法)分为对照组(CON)组、LPS组、LPS+MEL组。LPS组:腹腔注射P1d幼鼠LPS(1 mg/kg)制作脓毒症模型,CON组仅注射等体积生理盐水,LPS+MEL组于建模0.5 h后注射MEL溶液10 mg/kg。在各组注射后不同时间点分为3 d、7 d、28 d三个亚组。免疫荧光染色和Western Blot法检测三组3 d、7 d后胼胝体内GFAP、TNF-α的表达变化;采用旷场实验检测28 d动物焦虑样行为。细胞实验以LPS(1 μg/mL)诱导原代星形胶质细胞为细胞模型, 随机分为对照组、LPS组、LPS+MEL组和LPS+MEL+褪黑素受体抑制剂(Luzindole,LUZ)组, 采用免疫荧光观察各组GFAP、TNF-α表达情况,Western Blot法检测GFAP、TNF-α、p-NF-κBp65、NF-κBp65蛋白表达,荧光定量PCR检测对照组、LPS组、LPS+MEL组神经营养因子GDNF、BDNF mRNA的表达。计量资料多组间比较采用单因素及双因素方差分析,以 P<0.05为差异有统计学意义。 结果:与CON组相比,LPS组中央区活动时间、中央路程/总路程比例下降,MEL干预可明显改善LPS组大鼠焦虑样行为;与LPS组相比,MEL组可降低LPS注射后3 d、7 d胼胝体内GFAP、TNF-α的表达( P<0.05)。与LPS刺激组相比,MEL可降低星形胶质细胞GFAP、TNF-α、p-NF-κBp65的表达上调( P<0.05),该效应可被LUZ所阻断( P<0.05)。此外,与LPS组相比,MEL预处理原代星形胶质细胞可逆转LPS诱发的GDNF、BDNF表达下调( P<0.05)。 结论:褪黑素可改善LPS诱导的脓毒症新生鼠远期焦虑样行为,其作用机制可能是通过NF-κB途径抑制星形胶质细胞活化及炎症反应有关。
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编辑人员丨1天前
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3D打印骨和皮模型在拇指全形再造术中的临床应用
编辑人员丨1天前
目的:探讨3D打印骨、皮模型在拇指全形再造术中的临床应用及效果。方法:2018年1月-2022年12月,河北省沧州中西医结合医院手显微外科收治17例(19指)拇指缺损患者,其中Ⅰ度缺损5指,Ⅱ度缺损5指,Ⅲ度缺损8指,Ⅳ度缺损1指,其中16指为急诊无再植条件、毁损严重,3指为既往外伤术后指体残缺。再造术前行双手CT扫描,通过对侧正常拇指CT数据镜像建模,对比患指通过3D打印机打印出1∶1大小骨缺损部分及软组织缺损的模型。术中根据缺损的组织模型,切取 趾骨甲皮瓣;根据缺损的骨骼模型,取髂骨(12指)及第2趾近侧趾骨间关节(5指)和跖趾关节(2指),与皮瓣中的部分趾骨重建拇指指骨长度及关节。术后绝对卧床、烤灯照射并对症治疗。再造拇指成活后1个月均行足趾创面游离植皮。出院后分别于再造术后3、6周和3、6、12个月指导或联系患者来院定期复查,观察再造指外观、血运、功能、感觉、色泽、TPD等情况。 结果:术后皮瓣有1指发生动脉危象,行探查动脉再通;1指术后皮下感染,经换药后愈合;其余17指无并发症。19指均成活,再造手指美观,足部无功能影响。术后随访3~12个月,平均8个月。再造指体外观良好;手指感觉按照英国医学研究会(BMRC)感觉功能评定标准评定,感觉恢复至S 1~S 3+;根据中华医学会上肢部分功能评定试用标准的指总主动活动度(TAM)评定,结果均为优。 结论:3D打印骨和皮模型在拇指全形再造术中应用,可辅助精准设计和切取皮瓣,重建指骨长度,提高手术效率。
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编辑人员丨1天前
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白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠视网膜凋亡相关蛋白表达的影响
编辑人员丨1天前
目的:探讨白头翁皂苷B4对糖尿病大鼠视网膜细胞凋亡的作用。方法:采用随机数字法将60只雄性SD大鼠随机分为正常对照组、糖尿病模型对照组及糖尿病+白头翁皂苷B4处理组,每组20只。模型对照组、糖尿病+白头翁皂苷B4处理组大鼠腹腔注射60 mg/kg链脲佐菌素(STZ)建立糖尿病模型。建模成功3 d后,糖尿病+白头翁皂苷B4处理组以5 mg/kg的剂量腹腔注射白头翁皂苷B4,2次/d,持续腹腔注射8周,正常对照组、模型对照组大鼠腹腔注射同等剂量生理盐水。于糖尿病+白头翁皂苷B4处理组腹腔注射8周后,获取视网膜组织,行视网膜石蜡切片苏木精-伊红染色(HE),观察视网膜组织结构及形态改变;采用蛋白质印迹法(Western blot)检测Bcl-2及Bax蛋白表达水平;行荧光定量PCR(Q-PCR)检测视网膜组织中Caspase-3 mRNA表达水平。结果:HE染色显示,正常对照组大鼠视网膜结构完整,形态清晰;模型对照组大鼠视网膜结构紊乱,各层变薄,细胞排列紊乱、稀疏;而白头翁皂苷B4治疗后的大鼠视网膜结构与形态好转;与正常对照组相比,模型对照组大鼠视网膜Bcl-2蛋白相对表达量减弱( t=57.81, P<0.01),Bax表达增强( t=10.47, P<0.01),Bcl-2/Bax比值下降( t=23.98, P<0.01),差异均具有统计学意义;与模型对照组比较,糖尿病+白头翁皂苷B4处理组大鼠视网膜Bcl-2蛋白相对表达量增强( t=41.07, P<0.01),Bax表达减弱( t=6.811, P<0.01),Bcl-2/Bax比值上升( t=14.70, P<0.01),差异均具有统计学意义;模型对照组大鼠视网膜组织Caspase-3 mRNA表达较正常对照组增高( t=7.916, P<0.01),而糖尿病+白头翁皂苷B4处理组大鼠视网膜组织中Caspase-3 mRNA表达较模型对照组降低( t=6.221, P<0.01),差异均有统计学意义。 结论:白头翁皂苷B对糖尿病大鼠视网膜细胞凋亡具有一定的抑制作用,其机制可能与增强Bcl-2表达及下调Bax、Caspase-3表达有关。
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编辑人员丨1天前
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通腑泄热法中药通过线粒体DNA/Toll样受体9/微小RNA-223通路抑制肝脏缺血再灌注损伤
编辑人员丨1天前
目的:探讨通腑泄热法中药通过线粒体DNA(mtDNA)/Toll样受体9(TLR9)/微小RNA(miR)-223通路抑制肝脏缺血再灌注损伤(HIRI)的作用。方法:随机数字法将80只健康无特定病原体(SPF)级SD大鼠分成通路正常组(NP组)、通路激活组(AP组)、通路正常中药组(NPT组)、通路激活中药组(APT组)4组,"通路激活"指在大鼠HIRI建模麻醉后采用TLR9激活剂50 μg/只腹腔注射激活mtDNA/TLR9/miR-223通路,"通路正常"则腹腔注射对应剂量生理盐水;"中药"指手术处理前3 d以通腑泄热法中药按照5 ml/只/次剂量,每日2次给大鼠灌胃。每组20只,均建立肝脏HIRI模型,以分组要求施加不同干预后分别于再灌注后24、48 h两个时间点采集血清及肝组织标本,并进行相关生化指标、病理、蛋白质印迹法(Western blot)及聚合酶链反应(PCR)检测。采用多因素方差分析。结果:"通路激活"及"中药干预"均是术后血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)和乳酸脱氢酶(LDH)变化的影响因素。通路激活可促进术后血清中ALT、AST、LDH升高,AP组大鼠术后24 h血清ALT、AST、LDH高于NP组[ALT:(962.34±42.35) U/L比(747.33±40.04) U/L, F=11.446, P<0.05;AST:(1 421.58±93.25) U/L比(1 041.87±48.60) U/L, F=5.893, P<0.05;LDH:(2 312.99±95.77) U/L比(1 974.23±75.80) U/L, F=5.019, P<0.05];而中药干预可抑制术后血清中ALT、AST、LDH升高,NPT组大鼠术后24 h血清ALT、AST、LDH低于NP组[ALT:(561.31±40.49) U/L比(747.33±40.04) U/L, F=688.807, P<0.05;AST:(792.38±44.03) U/L比(1 041.87±48.60) U/L, F=838.255, P<0.05;LDH:(1 702.75±62.32) U/L比(1 974.23±75.80) U/L, F=514.608, P<0.05];通路激活及中药干预的交互作用呈现出抑制作用,APT组大鼠术后24 h血清ALT、AST、LDH低于NP组[ALT:(437.88±47.88) U/L比(747.33±40.04) U/L, F=156.296, P<0.05;AST:(510.02±55.54) U/L比(1 041.87±48.60) U/L, F=272.576, P<0.05;LDH:(1 473.69±71.94) U/L比(1 974.23±75.80) U/L, F=134.480, P<0.05];且术后48 h,NP组、AP组、NPT组、APT组4组大鼠血清ALT、AST、LDH均较术后24 h降低。术后24 h 4组大鼠肝细胞病理均呈现出不同程度坏死,以AP组坏死最严重,且术后48 h各组肝细胞坏死程度较术后24 h轻。术后24 h,各组大鼠肝组织中核因子-κB(NF-κB)及ICAM1的表达以NP组表达最高,APT组最低,而术后48 h各组NF-κB及ICAM1表达趋势同术后24 h,且各自较术后24 h表达有所下降。术后24 h,相对于NP组,AP组及APT组中miR-223、TLR9的表达明显升高,NPT组的表达明显降低;而NPT组、AP组及APT组中mtDNA的表达均明显降低,以APT组降低最显著,术后48 h各组三者表达量均较术后24 h降低,以APT组降低最显著。 结论:通腑泻热法中药可以通过mtDNA/TLR9/miR-223通路改善肝脏缺血再灌注损伤。
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编辑人员丨1天前
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基于低剂量CT图像的双胞胎个体化可计算模型构建
编辑人员丨1天前
目的:为了弥补胎儿辐射剂量学研究中双胞胎数字化模型的空白,本研究拟基于临床低剂量CT图像构建双胞胎可计算体模。方法:采用阈值自动分割和手动分割结合的方式对孕妇患者的低剂量CT图像进行分割与标识,在3D建模软件中对分割后的母体轮廓、胎儿轮廓和骨骼等组织器官进行三维重建与曲面重构,再进一步依据国际放射防护委员会(ICRP)89号报告和世界卫生组织(WHO)报告中胎儿发育数据构建胎儿内部器官。结果:建立了全球第一套基于低剂量CT图像的个体化双胞胎非均匀有理B样条(NURBS)曲面模型,该模型的外部轮廓、骨骼,在母体的大小、位置和姿势均与真实患者完全一致。每个所构建的胎儿模型具有25个器官/组织,并且其质量与参考值的相对偏差<10%。结论:本研究构建了一套基于低剂量CT图像的个性化双胞胎可计算体模,填补了双胞胎可计算模型的空白,有助于更加准确评估怀有双胞胎的孕妇患者在接受放射诊断的过程中胎儿接受的电离辐射剂量。
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编辑人员丨1天前
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基于数字化人体中耳-咽鼓管通气的数值仿真建模
编辑人员丨1天前
目的:基于中国数字化可视人体数据集建立中耳-咽鼓管三维模型,并通过计算机数值仿真来模拟咽鼓管开放后整个中耳-咽鼓管系统的形变和压力变化过程。方法:采用中国首例女性数字化可视人体数据集,使用Amira图像处理软件导入图像,Geomagic软件对图像进行分割等处理,形成包括咽鼓管、中耳鼓室、乳突气房、鼓膜、听小骨在内的中耳-咽鼓管三维模型。将三维模型导入Hypermesh软件中进行网格划分和分析。采用Abaqus软件进行结构力学计算,Xflow流体力学软件对气体流动进行数值仿真,利用流固耦合算法对咽鼓管开放时的组织变形和中耳压力变化进行数值模拟。在中耳-咽鼓管模型内设置包括鼓室、乳突、鼓峡、外耳道在内的多个压力监测点,记录并比较各监测点的压力变化。结果:本研究建立了包含咽鼓管、中耳鼓室、乳突气房、鼓膜、听小骨在内的中耳-咽鼓管三维模型和及中耳通气的数值仿真模型。通气后模型的动态变化可依据压力分5个阶段。此外,模型中鼓室、鼓峡监测点的压力变化基本同步;乳突气房的压力变化较鼓室、鼓峡延迟,验证了乳突的压力缓冲作用。并通过提取的外耳道压力曲线在数值、趋势上与咽鼓管测压检查基本一致,验证了模型的有效性。结论:本文建立的中耳-咽鼓管通气的数值仿真模型可模拟咽鼓管开放后的组织变形及中耳压力变化过程,具有较好的准确性和有效性。为中耳通气系统的研究提供了一种新的研究手段。
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编辑人员丨1天前
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3D打印截骨导板结合"栅栏"螺钉技术治疗涉及外后髁塌陷的胫骨平台骨折
编辑人员丨1天前
目的:探讨3D打印截骨导板结合"栅栏"螺钉技术治疗涉及外后髁塌陷的胫骨平台骨折的临床疗效。方法:回顾性分析2016年1月至2021年1月采用3D打印截骨导板结合"栅栏"螺钉技术治疗并获得随访的41例涉及外后髁塌陷的胫骨平台骨折患者资料,男22例、女19例;年龄(47.4±11.5)岁(范围22~69岁);骨折类型按Schatzker分型:Ⅳ型18例、Ⅴ型14例、Ⅵ型9例,均为闭合性骨折;其中12例合并外侧半月板损伤,但均无神经和血管损伤;受伤至手术时间为(7.2±3.4)d(范围4~17 d)。所有患者术前均行CT扫描及数字化建模,以3D打印制作1∶1实体大小的骨折模型,设计截骨导板和"栅栏"螺钉预置导板;术中按截骨导板行胫骨外髁截骨,复位后以"栅栏"螺钉预置导向器辅助置钉固定骨折。术后依据膝关节Rasmussen评分标准评价骨折复位情况,采用美国特种外科医院(Hospital for Special Surgery, HSS)评分评价膝关节功能。结果:41例患者均获得随访,随访时间(15.2±5.8)个月(范围6~26个月)。术后即刻X线片均提示骨折复位良好,骨折愈合时间为(14.1±1.2)周(范围12~17周)。术后1年膝关节Rasmussen评分为(17.4±1.6)分(范围13~19分),其中优31例、良8例、可2例,优良率95%(39/41);HSS评分为(87.3±5.6)分(范围68~95分),其中优30例、良10例、可1例,优良率98%(40/41);膝关节活动度126.8°±3.8°。末次随访时无一例发生腓总神经损伤、腘血管损伤、术后感染、内固定失效等并发症。结论:3D打印截骨导板结合"栅栏"螺钉技术是治疗涉及外后髁塌陷胫骨平台骨折的有效方法,术后近期疗效满意。使用定制化截骨导板截骨更精准,损伤更小,使用"栅栏"螺钉预置导向器可提高螺钉置入的准确性。
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编辑人员丨1天前
