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.

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:探讨虚拟人体重建和3D打印的数字化骨科技术融入到临床研究生脊柱后凸畸形CBL教学中的可行性和优越性。方法:选取在我科参加住院医师规范化培训的专业学位硕士，随机分为实验组和对照组（各15人），授课内容为典型脊柱后凸畸形病例。实验组采用基于数字化骨科技术的CBL教学，先后进行小班理论讲授、模型讲解、分组讨论、术前手术设计、手术观摩及具体问题提问抽答等；对照组采用传统教学进行大班理论授课。课后分别对两组学员进行教学效果的评估。运用SPSS 25.0进行 t检验。 结果:针对强直性脊柱炎伴脊柱后凸畸形和脊柱半椎体伴脊柱后凸畸形教学而言，实验组学生的课堂兴趣满意度、理论知识掌握度、手术方案理解度得分分别为（9.4±0.2）、（91.1±3.8）、（91.5±3.5）；对照组学生的课堂兴趣满意度、理论知识掌握度、手术方案理解度得分分别为（8.2±0.4）、（82.1±3.5）、（83.1±4.7）。组间差异有统计学意义（ P<0.05）。 结论:在脊柱后凸畸形的教学中，基于数字化骨科技术的CBL教学优于传统教学，有利于提升学生临床技能。

目的:探索基于薄层CT影像的3D虚拟重建及打印技术在“网络云+双轨”教学中的应用前景。方法:选取2021年4月至2022年4月期间在空军军医大学第二附属医院见习的医学学员共120名作为研究对象，分为试验组和对照组各60名。试验组采用3D虚拟重建及打印技术辅助的“网络云+双轨”教学；对照组采用“网络云+双轨”教学。经过6个月学习后，通过闭卷考试、技能操作、演讲答辩和问卷调查4种方式比较教学效果。采用SPSS 23.0进行 t检验和卡方检验。 结果:试验组在出科考试中，理论知识考核（84.25±5.53）分、操作技能考核（87.68±5.72）分，均优于对照组的（79.43±6.69）分、（82.97±5.32）分，差异有统计学意义（ P<0.001）。试验组在演讲[（44.90±2.56）分]与答辩[（45.83±2.62）分]两个环节中的成绩均高于对照组的（41.88±2.71）分、（43.85±2.56）分，差异有统计学意义（ P<0.001）。在调查问卷中，试验组见习学员的实践能力、主动学习能力、表达能力和实习积极性的评分均显著高于对照组（ P<0.001），获取信息能力的评分高于对照组，差异均有统计学意义（ P<0.001）。 结论:3D虚拟重建及打印技术辅助下的“网络云+双轨”教学可显著提升学员的客观学习效果与主观学习能动性，具有较高的教学应用与推广价值。

回顾性分析本院2018年4月至2021年6月期间行3D腹腔镜前入路右半肝切除术的9例患者的临床资料。术前将CT图像三维可视化重建，并行虚拟右半肝切除，术中精准判断切肝所遇管道，在3D腹腔镜良好的景深感和立体定位下，手术均顺利完成，无中转开腹，手术平均时长（284±217）min，术中平均出血量（379±416）ml，术后平均住院时间（12.0±8.5）d，术后出现并发症3例，均保守治疗成功；所有患者均康复出院，4例带腹腔引流管出院，无患者死亡。本中心认为经过术前三维可视化的精准评估，联合3D腹腔镜行前入路右半肝切除术是安全可行的。

目的:探讨个体化定制聚醚醚酮(PEEK)在上颌骨缺损修复重建中的应用效果。方法:2018年9月至2020年11月，上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面-头颈肿瘤科收治13例行上颌缺损的患者，男9例，女4例，年龄15~62岁，平均28.6岁。6例上颌骨良性病变及7例上颌骨肿瘤术后缺损患者，均采用个体化PEEK置入修复。13例患者术前均拍摄颌面部CT，然后三维重建获得上颌骨缺损模型，6例上颌骨良性病变患者通过虚拟手术计划制定肿瘤切除范围，获得相应的上颌骨缺损模型，并基于镜像技术进行PEEK假体的设计和制作；根据虚拟手术计划设计、制作并打印手术截骨导板。然后在截骨导板辅助下切除肿瘤，植入PEEK。7例上颌骨肿瘤术后缺损患者通过术前颌面部CT三维重建直接获得上颌骨缺损模型，然后基于镜像技术进行PEEK假体的设计和制作。术中置入PEEK，如腭部缺损则同期行股前外侧穿支皮瓣修复腭部缺损。术后定期随访，观察术后并发症、患者面部外形、咬合关系、眼球位置及活动度，统计患者满意度。术后1个月行CT扫描，将CT数据同术前虚拟手术设计数据进行拟合比较，评估PEEK置入位置的精确度；测量评估手术前、后眼球突出、上抬或内陷、下移的复位矫正情况，采用配对 t检验进行统计学分析。 结果:13例患者均按术前设计顺利完成PEEK置入手术，其中2例患者PEEK置入时与眶下壁区缺损不完全匹配，经调磨后就位。一期重建的5例骨纤维病变患者术中行抽屉式切除术，保留了牙槽骨；7例二期重建患者中，2例为腓骨肌皮瓣修复术后利用PEEK支撑眶底改善外形，3例上颌骨缺损患者同期行股前外侧穿支皮瓣修复腭部缺损，分割口、鼻腔。术后伤口愈合良好，皮瓣全部成活。术后1个月复查时，患者面部对称性及眼球位置术后恢复良好，张口度正常，眼球运动正常无受限，患者均对手术效果满意。术后CT图像拟合显示PEEK置入位置准确，误差为(0.68±0.12) mm。6例良性肿瘤患者术后眶容积(26.37±0.94) ml，眼球高度(0.98±0.48) mm，眼球突度(1.10±0.28) mm，分别较术前的(24.06±0.85) ml、(3.83±0.81) mm、(2.53±0.67) mm明显改善，差异均有统计学意义( P值均<0.05)。7例上颌骨缺损患者术后眼球高度(0.77±0.42) mm，眼球突度(0.61±0.31) mm，较术前的(2.03±1.07) mm、(2.01±0.34) mm明显改善，差异均有统计学意义( P值均<0.05)。术后随访时间1~27个月[(12.0±7.6)个月]，出现1例感染排异、1例肿瘤复发，行PEEK拆除术，其余11例未发现肿瘤复发及PEEK感染排异。 结论:个体化定制的PEEK，在虚拟手术计划辅助下，必要时联合软硬组织瓣，可以精确恢复上颌骨外形，支撑眶底，有效提高上颌骨缺损修复重建的精确性和安全性。

目的:总结全髋关节置换术中髋关节旋转中心（HJC）重建方法的相关研究进展。方法:在PubMed、中国知网、万方数据等数据库，分别以“旋转中心”“髋”“置换”以及“rotation center”“hip”“replacement”等为中英文关键词，检索2005年1月—2021年8月关于全髋关节置换术中重建HJC方法研究的相关文献，共检索到652篇，剔除内容不符、质量较低、重复研究、证据等级不高、无法获取全文者，最终纳入43篇文献，对其进行归纳总结。结果:常见的HJC重建的相关解剖标志有大粗隆顶点、小粗隆顶点、髋臼切迹、卵圆窝及髋臼泪滴等，参考对侧大、小粗隆顶点以及它们至HJC的距离有助于重建股骨头旋转中心，参考髋臼切迹、卵圆窝及髋臼泪滴等解剖标志有助于重建髋臼旋转中心。3D打印技术通过打印个体化的髋臼模型而准确定位HJC、制作髋臼定位器和股骨头假体定位器，并能为术者提供模拟手术的机会，使手术更加精确化和个体化。计算机辅助导航系统分为图像依赖型和非图像依赖型2类，其工作原理是通过定位点对解剖标志进行注册，建立髋关节模型、定位HJC：前者定位HJC的依据是患者术前的影像学资料，可能因图像显示与实际情况略有差距而影响HJC定位的准确性；后者是参考手术区域解剖标志定位HJC，具有更高的定位精确度。机器人辅助全髋关节置换术系统使用计算机软件，将患者的影像学解剖信息转换为虚拟的、个体化的骨盆三维重建图像，用以规划植入物的最佳定位，术中机器人设备精准地执行个体化手术计划，可提高髋臼假体定位和HJC的精度、降低假体脱位率。结论:全髋关节置换术中，针对患者髋关节解剖结构特点，选择合适的解剖学标志和解剖学参数，结合3D打印技术、计算机辅助导航技术、骨科机器人等数字化技术，可以实现HJC的精确重建。

听神经瘤为常见颅内肿瘤之一，肿瘤与邻近重要神经、血管的复杂空间毗邻关系为术前评价重点，也是医学影像诊断学教学的难点。本研究设计线上学习和检测微信小程序，基于3D虚拟影像重建技术将听神经瘤患者MR图像进行转换并植入小程序，2021年3月至2022年6月，应用于天津医科大学8名医学影像技术专业四年级学生的医学影像诊断学教学中，比较学生通过2D平面薄层图像、3D虚拟图片、3D虚拟视频评估听神经瘤空间毗邻关系的用时、空间关系理解满意度、正确率以评价教学效果，对数据进行Kruskal-Wallis秩和检验，两两比较采用Bonferroni校正。学生通过3D虚拟视频、3D虚拟图片和2D平面薄层图像评估空间毗邻关系的用时分别为28(23，61)秒、38(28，69)秒、31(27，122)秒，空间关系理解满意度分别为5(4，6) 、4(4，6)、4(3，6)，差异均具有统计学意义(均 P<0.05)，正确率分别为55.6%(37.5%，65.6%) 、52.8%(37.5%，62.5%) 、52.8%(37.5%，60.0%)，差异无统计学意义( P＝0.547)。将3D虚拟视频应用于听神经瘤教学可以提高学生对听神经瘤空间关系理解的满意度、缩短评估时间，同时不降低正确率，有助于提高听神经瘤的教学效果。

目的:探讨混合现实（MR）技术在游离股前外侧皮瓣(ALTF)移植修复四肢软组织缺损中的应用价值。方法:2019年12月-2021年11月，回顾性分析云南省第一人民医院骨科采用ALTF修复四肢软组织缺损并获随访的患者10例，其中手部4例，足踝部6例。急诊入院6例，受伤至入院时间为4.0~15.0 h，平均7.3 h；慢性感染及溃疡导致软组织缺损4例，入院后给予清创，软组织缺损二期行皮瓣转移。缺损面积8.0 cm×5.0 cm~22.0 cm×8.0 cm。术前基于下肢CTA数据，建立3D骨-血管-皮瓣模型，术中利用MR技术将3D模型投照于皮瓣供区，实时观察虚拟血管走行，定位穿支点，并观察虚拟图像和术中实际解剖所得穿支定位、走行的符合情况。末次门诊随访时记录皮瓣的外形、质地、颜色等，根据关节总的活动度（TAM）评分评价手功能，根据美国矫形足踝外科协会（AOFAS）评分评价足踝部功能。结果:所有患者术前均成功重建出穿支血管的位置及走行，术中应用MR技术定位穿支、虚拟穿支走行与实际解剖一致，匹配度达100%。术前测量血管蒂长为（11.02±1.37）cm，术中测量为（11.21±1.23）cm，两者相比较（ P=0.748， t=-0.326），差异无统计学意义（ P>0.05）。皮瓣面积为9.0 cm×6.0 cm~23.0 cm×9.0 cm，供区均一期闭合。患者均获随访，时间为1~24个月，平均13.5个月。术后皮瓣均成活，皮瓣外形、颜色、质地良好，供区仅留1条线形瘢痕，手部功能根据TAM评分，优3例，可1例；足踝部功能根据AOFAS评分，优5例，良1例。 结论:MR技术应用于ALTF可以实时定位皮瓣血管走行，指导手术操作，提高手术效率，降低手术风险。

目的:基于卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)对多视角闪烁光处理，重建放射治疗中三维相对剂量分布。方法:利用互补金属氧化物半导体(CMOS)成像传感器捕获正交三视角的荧光图像，将荧光图像转化为三维图像，输入已训练的卷积神经网络中进行剂量重建，分别评估不同射野重建剂量的伽马通过率、均方误差(MSE)、百分深度剂量(PDD)曲线和横向剂量分布(CBP)曲线。卷积神经网络模型为3D-Unet，其预先在虚拟数据集上进行训练。结果:以50%最大剂量为阈值，3%/3 mm为标准，所有射野重建分布中心层面伽马通过率和立体平均伽马通过率均超过90%，均方误差维持在1%以下。所有射野重建分布的PDD曲线均方误差在1‰以下，CBP曲线均方误差在1%以下。结论:本研究实现了一种基于深度学习的三维闪烁光重建方法，完善了基于塑料闪烁体的瞬时三维相对剂量验证。