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Hierarchical Voronoi Structure Inspired by Cat Paw Pads Substantially Enhances Landing Impact Energy Dissipation
编辑人员丨5天前
When a human lands from a high drop,there is a high risk of serious injury to the lower limbs.On the other hand,cats can withstand jumps and falls from heights without being fatally wounded,largely due to their impact-resistant paw pads.The aim of the present study was to investigate the biomechanism of impact resistance in cat paw pads,propose an optimal hierarchical Voronoi structure inspired by the paw pads,and apply the structure to bionic cushioning shoes to reduce the impact force of landing for humans.The microstructure of cat paw pads was observed via tissue section staining,and a simulation model was reconstructed based on CT to verify and optimize the structural cushioning capacity.The distribu-tion pattern,wall thickness of compartments,thickness ratio of epidermis and dermis,and number of compartments in the model were changed and simulated to achieve an optimal composed structure.A bionic sole was 3D-printed,and its performance was evaluated via compression test and a jumping-landing experiment.The results show that cat paw pads are a spherical cap structure,divided from the outside to the inside into the epidermis,dermis,and compartments,each with different cushioning capacities.A finite element simulation of different cushioning structures was conducted in a cylinder with a diameter of 20 mm and a height of 10 mm,featuring a three-layer structure.The optimal configuration of the three layers should have a uniform distribution with 0.3-0.5 mm wall thickness,a 1:1-2 thickness ratio of epidermis and dermis,and 100-150 compartments.A bionic sole with an optimized structure can reduce the peak impact force and delay the peak arrival time.Its energy absorption rate is about 4 times that of standard sole.When jumping 80,100,and 120 cm,the normalized ground reaction force is also reduced by 8.7%,12.6%and 15.1%compared with standard shoes.This study provides theoretical and technical support for effective protection against human lower limb landing injuries.
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编辑人员丨5天前
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肝脏占位病变能谱CT成像中不同期相虚拟平扫替代真实平扫的效能及方案选择
编辑人员丨5天前
目的 基于肝脏病变,探讨Revolution CT不同期相虚拟平扫(VNC)与真实平扫(TNC)的等效性及影响因素.资料与方法 回顾性收集东南大学附属中大医院2021年12月—2022年4月行肝脏平扫及动脉(A)、静脉(V)及延迟(D)三期能谱增强的62例患者,测量直径≥5 mm的肝脏病灶,按TNC的CT值分为1组(≤20 Hu)及2组(>20 Hu),按强化程度分为a组(三期增强强化程度均≤20 Hu)和b组(三期增强中至少有一期强化程度>20 Hu),分别比较TNC和三期VNC组病灶的CT值、最大径及病灶检出率,使用多因素回归分析观察VNC与TNC CT值差值的影响因素.结果 各组病灶CT值差异有统计学意义(χ2/F=14.712、18.603、7.334,P均<0.01),仅1a组病灶VNCV和VNCD与TNC差异无统计学意义(P均>0.05),其余病灶与TNC相比,a类病灶VNC偏低,b类病灶VNC偏高(P均<0.05).各组病灶VNCA和VNCV与TNC的最大径差异无统计学意义且呈极强相关(P 均>0.05;r 均>0.8,P 均<0.001).4 组检出率差异有统计学意义(χ2=47.660,P<0.001),VNCV高于VNCA及VNCD(P均<0.05).VNC与TNC的CT值差值与增强CT值呈正相关(r2修正=0.209、0.142、0.062,P均<0.001).结论 对于肝脏病变,Revolution CT静脉期VNC是替代TNC的最佳期相,并能通过静脉期CT值行一定矫正.
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编辑人员丨5天前
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局部晚期直肠癌术前同期加量调强放疗与三维适形放疗的远期疗效比较
编辑人员丨5天前
目的 评估局部晚期直肠癌术前同期加量调强放疗(SIB-IMRT)与三维适形放疗(3D-CRT)的远期疗效及晚期毒性反应.方法 选取2010年5月至2015年5月在该院行新辅助放化疗的130例临床分期为T3~4/N+M0初治低位直肠腺癌患者为研究对象,根据随机数表法分为SIB-IMRT组(66例)和3D-CRT组(64例).SIB-IMRT组对直肠原发肿瘤及盆腔转移淋巴结照射55 Gy/25次,高危复发区域和区域淋巴引流区照射45 Gy/25次.3D-CRT组对高危复发区域和区域淋巴引流区照射45 Gy/25次.所有患者放疗第1~14天及第22~35天口服卡培他滨825 mg/m2(每天2次)同步化疗.放化疗结束后6~8周行全直肠系膜切除术.观察并比较两组总生存(OS)率、无病生存(DFS)率、局部无复发生存(LRFS)率、远处转移率(DMR)及晚期毒性反应发生情况.结果 所有研究对象中位随访时间为105(2,136)个月.SIB-IMRT组10年OS率、DFS率、LRFS率、DMR分别为67.8%、64.5%、91.8%、29.9%,3D-CRT组10年OS率、DFS率、LRFS率、DMR分别为62.6%、61.2%、88.7%、34.5%,差异无统计学意义(P>0.05).SIB-IMRT组2、3级不良反应高于3D-CRT组(34.48%vs.28.07%),但差异无统计学意义(P>0.05).结论 SIB-IMRT较3D-CRT提供可接受的远期疗效与毒性结果.
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编辑人员丨5天前
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绵羊腰椎CT纹理参数与骨质疏松关系的体外实验研究
编辑人员丨5天前
目的 建立绵羊体外腰椎骨质疏松模型,寻找具有鉴别意义的纹理参数并与双能X射线吸收法(DXA)测量的骨密度、骨灰分密度及骨灰度建立回归公式联系.方法 采用乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)溶液(0.4916 mmol/L)浸泡法,对120例绵羊腰椎L1~L3三联椎体进行浸泡脱钙,去除肌肉及附件骨,随机分成4组(A、B、C、D组),每组30例,室温下浸入10%甲醛溶液中24 h防腐.A、B、C、D组分别浸入制备好的EDTA-Na2溶液中脱钙0、4、9、15 d制备体外骨质疏松模型.对上述腰椎进行薄层CT扫描和DXA骨密度测量,并测量每个椎体的体积和椎体干重,之后于马弗炉中1100℃恒温煅烧6 h,测量骨灰分重量,计算骨灰分密度和骨灰度.采用MaZda纹理分析软件对上述CT图像椎体骨松质进行纹理分析,分别采用Fisher系数、分类错误概率联合平均相关系数、交互信息及三者的联合方法(FPM)进行纹理特征筛选,采用原始数据分析(RDA)、主成分分析(PCA)、线性分类分析(LDA)和非线性分类分析(NDA)对4组骨密度进行分类分析.对上述方法筛选的纹理参数分别与骨密度、骨灰度和骨灰分密度行相关分析,寻找与其相关性最强的纹理参数.以相关性最强的纹理参数为自变量,以骨密度、骨灰度和骨灰分密度为因变量进行一元和多元线性回归分析,获得回归方程.结果 随着脱钙时间的延长,CT图像显示骨皮质逐渐变薄,骨松质密度减低,骨小梁变稀疏.FPM结合NDA的鉴别能力最强,错判率仅为2.5%.其中灰度共生矩阵中的对比度(Contrast)与骨灰度呈强负相关(r=-0.938).灰度共生矩阵中的熵(Entropy)与骨灰分密度(r=-0.927)和骨密度(r=-0.896)呈强负相关.一元线性回归方程分别表示为:骨灰度=0.692-0.002×Contrast,骨灰分密度=0.802-0.121×Entropy,骨密度=1.301-0.200×Entropy.结论 绵羊腰椎CT薄层图像的部分纹理参数与骨密度相关参数间存在明显相关性,可以建立回归公式联系.
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编辑人员丨5天前
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锥形束CT在下颌下腺结石精确诊断中的应用价值
编辑人员丨5天前
目的 比较X线片、超声、CT、锥形束CT(CBCT)对不同位置下颌下腺结石的检出率,探讨三维可视化技术在下颌下腺结石诊疗中的辅助价值.方法 回顾性分析2014年11月至2021年3月宁夏医科大学总医院113例下颌下腺结石患者的X线片、超声、CT、CBCT检查资料,比较4种成像方法对不同位置结石的检出率及总检出率.利用Mimics 19.0软件和CBCT数据对结石进行3D重建,从可视化角度观察结石的位置、大小、形态及数目.结果 CBCT和CT对下颌下腺结石的总检出率差异无统计学意义[98.2%(111/113)vs 95.6%(108/113),P>0.05],但均高于X线片(65.5%,74/113)和超声(73.5%,83/113)的总检出率.超声对导管前、中段结石的检出率最低[分别为 63.6%(21/33)、72.2%(26/36)],与 CBCT[分别为 97.0%(32/33)、100.0%(36/36)]、CT[分别为93.9%(31/33)、97.2%(35/36)]相比差异均有统计学意义(均P<0.05).X线片对导管后段结石的检出率低于超声、CBCT、CT[40.9%(18/44)vs 81.8%(36/44)、97.7%(43/44)、95.5%(42/44),均P<0.01].将CBCT数据导入Mimics 19.0软件后,成功地对不同大小、形态及数目的下颌下腺结石进行了可视化重建,重建图像清晰,结石与下颌骨的解剖位置关系显示直观.结论 CBCT对下颌下腺结石的诊断具有良好的应用价值,可替代传统CT进行涎石病诊断.对于双手双合诊未查及但超声提示的导管后段结石,可直接行CBCT检查进行精确诊断;对于导管前、中段结石,可考虑X线片和CBCT检查.可视化技术有助于临床患者宣教及制定个体化治疗方案.
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编辑人员丨5天前
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3D-Slicer软件联合术中超声辅助神经内镜治疗高血压脑出血的临床应用
编辑人员丨5天前
目的 总结3D-Slicer软件联合术中超声辅助神经内镜治疗高血压脑出血的临床应用价值.方法 回顾性分析应用3D-Slicer软件联合术中超声辅助神经内镜治疗的32例高血压脑出血病例资料.结果 术后24h复查头颅CT,平均血肿清除率89.3%,平均手术时间54min,术中平均出血量51ml,术后再出血2例,颅内感染1例,肺部感染4例,深静脉血栓3例,均经治疗后恢复,术后3个月GOS评分良好率90.6%.结论 利用3D-Slicer软件联合术中超声辅助神经内镜治疗高血压脑出血,具有定位准,血肿清除率高,并发症低,预后良好等优点.
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编辑人员丨5天前
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CT引导下 125I粒子联合 89SrCl 2缓解前列腺癌骨转移患者外照射失败后疼痛的临床价值
编辑人员丨5天前
目的:评价CT引导下 125I粒子联合 89SrCl 2缓解前列腺癌骨转移患者外照射失败后疼痛的临床价值。 方法:回顾性分析2019年1月至2021年6月北部战区总医院核医学科收治的48例(年龄56~85岁)前列腺癌骨转移患者的临床资料,分别行 125I粒子植入联合 89SrCl 2治疗(A组)和单纯 89SrCl 2治疗(B组),采用两独立样本 t检验及重复测量方差分析评价2组治疗前后(治疗前,治疗后3 d、4周、8周、12周)疼痛程度(最严重疼痛、最轻疼痛、平均疼痛和当前疼痛)评分和骨痛干扰评分的差异,以及治疗后12周2组前列腺特异抗原(PSA)、游离PSA(fPSA)、碱性磷酸酶(ALP)的差异。 结果:A组23例患者39个骨转移灶共植入粒子722颗,植入成功率为97.44%(38/39);B组25例患者。A组最严重疼痛、平均疼痛、当前疼痛评分随时间延长下降( F值:3.71~22.47,均 P<0.05),除治疗后3 d的评分外,余治疗后不同时间的最严重疼痛、平均疼痛、当前疼痛评分与治疗前相比,差异均有统计学意义(均 P<0.05);B组最严重疼痛、平均疼痛、当前疼痛评分治疗前后亦有差异( F值:2.45~2.52, P值:0.044~0.049),评分先下降(至治疗后8周)后回升,治疗后8周评分低于治疗前(均 P<0.05),但治疗后12周4种疼痛程度评分与治疗前相比差异无统计学意义( P值:0.057~0.693)。治疗后12周,2组最严重疼痛、平均疼痛和当前疼痛评分差异有统计学意义( t值:2.04~3.41, P值:0.001~0.047)。治疗后12周A组的骨痛干扰评分高于B组( t值:2.04~3.16, P值:0.022~0.047)。术后A组PSA、fPSA和ALP均低于B组( t值:4.38~6.82, P值:0.012~0.042)。 结论:CT引导下 125I粒子植入联合 89SrCl 2治疗前列腺癌骨转移患者外照射失败后骨痛可行有效,尤其对于爆发性疼痛联合治疗有明显优势。
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编辑人员丨5天前
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急性肾梗死15例临床特征分析
编辑人员丨5天前
回顾性分析2011年1月至2021年12月大连大学附属中山医院收治的15例急性肾梗死(ARI)患者的临床资料。病因为心源性肾梗死14例,抗磷脂综合征1例;合并心房颤动12例,房性早搏2例,D-二聚体水平升高12例,乳酸脱氢酶(LDH)水平升高15例,尿潜血阳性和尿蛋白阳性11例。治疗方式为导管接触性溶栓4例,静脉溶栓2例,抗凝治疗9例。随访发现6例再发栓塞,其中2例死亡。对于存在血栓高风险因素的急性发作、持续性腹痛患者,若合并高水平LDH、尿潜血(+)和/或尿蛋白(+)提示可能为ARI,增强CT或CT血管造影可辅助早期确诊。即使存在长时间的肾动脉栓塞也应尽可能尝试重建血流,后期规范化抗凝治疗至关重要。
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编辑人员丨5天前
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鼻咽癌N 0-N 1期患者Ⅱa区临床靶区优化策略及对远期口干的影响
编辑人员丨5天前
目的:分析N 0-N 1期鼻咽癌患者颈部Ⅱa区可疑淋巴结临床靶区(CTV)减量照射的安全性和对下颌下腺及远期静息口干保护的临床意义,探讨多模态影像对可疑阳性淋巴结的诊断价值。 方法:回顾性分析2015年7月至2017年4月江苏省肿瘤医院同一治疗组连续收治的T 0-4N 0-1M 0期初诊鼻咽癌患者,收集临床、放射治疗计划、多模态影像等相关资料。所有患者均采用颈部Ⅱa区个体化调强放疗(IMRT)、CTV处方剂量50.4 Gy(命名为CTV50)的优化方案。患者治疗中接受磁共振成像(MRI)、磁共振弥散加权成像(MRI-DWI)、正电子发射计算机体层成像(PET-CT)及重复增强定位CT等检查,监测和评估可疑淋巴结影像学特征和治疗反应。用配对 t检验比较下颌下腺在降量照射后与标准治疗计划(CTV50∶CTV60)的剂量学差异。患者远期口干程度采用美国肿瘤放射治疗协作组(RTOG)晚期放射损伤标准、江苏省肿瘤医院多维度放射性口干评估量表和简化版口腔干燥量表(SXI)进行评估,用秩和检验分析口干程度差异。 结果:共106例患者纳入研究,共149侧颈淋巴结阴性,其中73侧Ⅱa区可辨认淋巴结数≤3枚,76侧>3枚。106例患者中N 1期行对侧单颈Ⅱa区优化63例,行双颈Ⅱa区优化43例(N 0期及仅有咽后淋巴结转移的N 1期患者)。共发现109枚最大横断面上短径>5 mm的可疑淋巴结,其中105枚淋巴结门结构清晰,93例长短径之比≥1.5,76例PET-CT最大标准摄取值(SUV max)≥2.5。CTV优化区域内未发现淋巴结复发。优化后肿瘤靶区的大体肿瘤体积(GTV)平均剂量的差异无统计学意义( P>0.05),下颌下腺的D mean、V 39 Gy显著低于未优化的常规计划( P<0.01)。下颌下腺单侧和双侧优化患者的远期口干和静息口干差异均无统计学意义( P>0.05)。 结论:N 0-N 1期鼻咽癌患者颈部Ⅱa区进行CTV50减量照射的优化方案是安全有效的,下颌下腺剂量学优势明显,患者静息状态下口干主观反应良好。对于未达诊断标准的可疑淋巴结需要综合增强CT、MRI-DWI及PET-CT等多模态成像进行个体化评估处理。
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编辑人员丨5天前
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床旁肺部超声对胃肠癌根治术患者术后肺部并发症的预测价值
编辑人员丨5天前
目的:评价床旁肺部超声对胃肠癌根治术患者术后肺部并发症(PPCs)的预测价值。方法:选取择期全身麻醉下行胃肠癌根治术患者108例,性别不限,年龄>18岁。于术前(T 1 )、术后2、4和7 d(T 2-4 )时行肺部超声检查,记录肺部超声评分(LUS)、B线评分,测定血清降钙素原(PCT)浓度,并行血常规检查,计算全身免疫炎症指数(SII)。于术前、术后7 d内行胸部CT检查,以胸部CT及临床诊断结果为诊断PPCs的金标准。记录术后7 d内PPCs的发生情况。根据患者是否发生PPCs分为PPCs组和非PPCs组。采用Spearman相关分析评价B线评分、LUS与PPCs、SII、血清PCT浓度的相关性。绘制受试者工作特征(ROC)曲线评价LUS预测PPCs的准确性。 结果:最终纳103例患者,PPCs组45例,非PPCs组58例,PPCs发生率为43.7%。T 1时B线评分、LUS与PPCs呈正相关( P<0.001) ,T 2-4时B线评分、LUS均与PCT、SII呈正相关( P<0.001)。术前B线评分、LUB预测PPCs的曲线下面积(95%可信区间)分别为0.926 (0.879~0.972 )、0.909 (0.852~0.965)( P<0.001) ,最佳截断值分别为25.5、11.5分,灵敏度和特异度分别为0.80和0.88、0.78和0.93。 结论:术前床旁肺部超声(B线评分和LUS)检查可准确预测胃肠癌根治术后患者PPCs的发生,并可动态评估PPCs病情,B线评分>25.5分、LUS>11.5分提示PPCs的发生风险高。
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编辑人员丨5天前
