摘要：目的探讨3D打印个性化定制导板(PSG)在复杂全膝关节置换术(TKA)中的应用效果。方法回顾性分析2016年1月至2019年10月南京医科大学附属南京医院骨科采用人工TKA治疗的44例复杂膝关节畸形(含关节外畸形)患者资料。根据术前是否应用3D打印PSG将患者分为3D打印个性化导板(3D-PSG)组和常规组(21例)。3D-PSG组23例,男11例,女12例;年龄为(63.7±10.2)岁(53~81岁)。常规组21例,男10例,女11例;年龄为(64.2±12.1)岁(51~79岁)。3D-PSG组患者术前将CT扫描数据进行三维重建,由此计算下肢骨骼解剖参数并设计3D导板,将导板STL文件导入3D打印机制造导板,导板辅助完成TKA。常规组:采用标准的TKA。记录3D-PSG组的TKA手术方案,并与术中实际结果进行比较。比较两组患者的手术时间、术中出血量、术后引流量、住院时间及术后的疼痛视觉模拟评分(VAS)、膝关节功能评分(KSS)、冠状面髋-膝-踝角(HKA)、冠状面股骨组件角(FFC)、冠状面胫骨组件角(FTC)、矢状面股骨组件屈曲角(LFF)、矢状面胫骨组件角(LTC)等下肢力线偏差值。结果两组患者术前一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。3D-PSG组术前规划与术中使用的股骨髁假体型号[(3.4±1.1)、(3.5±0.9)]、胫骨平台假体型号[(3.1±0.9)、(3.3±1.2)]、垫片厚度[(10.6±3.2)mm、(10.9±4.7)mm]比较差异均无统计学意义(P>0.05)。44例患者术后平均随访10.8个月(7~13个月)。3D-PSG组的手术时间[(65.7±10.5)min]、术中出血量[(19.8±7.3)mL]、术后引流量[(124.6±27.9)mL]、住院时间[(7.3±2.5)d]均少于常规TKA组[(82.4±11.7)min、(86.5±35.7)mL、(154.6±21.3)mL、(10.6±3.1)d],3D-PSG组术后1 d、1周、2周VAS评分及KSS评分较常规组占优势,3D-PSG组的HKA、FFC、FTC、LFF、LTC接近理想值的患者数量较常规组多,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论3D打印个性化定制导板能够显著提高复杂膝关节置换术精准度,减少手术时间,提高手术疗效。

摘要：目的:采用CAD技术拟合三维CT扫描数据、薄层MR数据,以重建包括椎体、椎间盘纤维环、髓核等重要软硬组织解剖结构信息的全腰椎三维解剖计算机模型。方法:采集1例中国男性志愿者三维CT扫描数据、薄层MR数据。扫描范围:L1~S5全节段。MRI:Spce及Stir序列,层厚0.5 mm;CT:120 kV,层厚0.75 mm,FOV矩阵512×512。CT、MR均保存为DICOM格式。将MR、CT数据分别导入Midivi医学图像处理软件,重建软、硬组织三维结构;并在其中测量椎间盘髓核、纤维环的数据。根据所得数据在Midivi中刻画髓核、纤维环的分布,并依据椎体、椎间盘解剖标志点进行配准。从而得到融合椎体、椎间盘纤维环、髓核的全腰椎三维解剖建模。结果:MR获得Spce序列470幅、Stir序列240幅,CT获得断层图像738幅。生成的椎体与骶骨的体积按顺序分别为47.49、50.92、58.95、62.86、62.60、218.85 cm^(3);椎间盘的体积按顺序分别为11.08、12.30、13.12、13.89、13.55 cm^(3);全腰椎三维模型STL数据文件238 M。结论:通过MR、CT扫描,能够分别获得高精度椎间盘(髓核、纤维环)、椎体的三维解剖数据,通过基于解剖标志点的三维MR、CT配准融合法,能够精确地建立高精度全腰椎三维解剖模型。

摘要：目的:分析混合现实(mixed reality,MR)辅助椎弓根钉棒内固定系统(pedicle screw-rod system,PSRS)治疗退变性腰椎滑脱(degenerative lumbar spondylolithesis,DLS)的临床疗效。方法:选取采用PSRS手术治疗19例DLS患者,其中MR-PSRS(干预组)手术10例,常规C-PSRS(对照组)手术9例。术前进行数字化三维重建和椎弓根螺钉CAD设计,术中利用混合现实图像进行手术,并与术后测量值对比。结果:MRPSRS手术前通过CAD设计模拟测量的椎弓根螺钉直径、长度、CA、PSEA、支撑棒长度的设计值与实际手术使用值无统计学差异;术后X线显示,MR-PSRS手术的CA、PSEA偏移值均<2°,明显优于C-PSRS手术。MRPSRS的手术时间、术中出血量、术后引流量、透视次数、平均住院时间均优于C-PSRS组,差异有统计学意义;MR-PSRS术后1 d、7 d的日本骨科协会评估治疗分数(Japanese orthopaedic association scores,JOA)临床评分,术后7 d、14 d的Oswetry功能障碍指数(Oswetry disability index,ODI)功能评分均优于C-PSRS手术,差异有统计学意义,术后1 d的ODI,1月、3月的JOA、ODI和1 d、7 d、14 d、1月、3月VAS评分差异无统计学意义。结论:MR-PSRS技术能够在术前通过CAD设计,获得精确的手术计划,并获得良好的手术精度;其手术精准度、手术后早期恢复均优于C-PSRS技术。

摘要：风电行业中基于深度神经网络技术来构建风电机组性能模型受到了业内人员的广泛关注,然而对于深度神经网络自身超参数选取对模型结果的影响仍缺少系统性分析。以深度神经网络隐含层层数、深度神经网络形状及隐含层神经元数量为研究基础,研究了超参数取值对风电机组性能模型构建效果的影响,并通过实际运行数据验证了参考风电机组的最优配置及其推广性。结果表明,深度神经网络隐含层层数、深度神经网络形状及隐含层神经元数量这3个超参数的不同配置对最终构建的风电机组性能模型存在一定影响,但从工业应用的角度来看,这些影响基本可以忽略;同时,基于参考风电机组得到的最优超参数配置能够直接推广到同一风电场相同型号的所有风电机组上应用。