摘要：房颤是一种常见的心律失常疾病,针对现有研究工作大多依赖于单尺度信号段而忽略了不同尺度下潜在的互补信息和数据不平衡问题导致诊断性能下降的问题,提出了一种新颖的基于生成对抗网络(generative adversarial network, GAN)和多尺度残差网络(multiscale residual net, MS-ResNet)的房颤自动检测模型,该网络使用GAN合成具有高形态相似性的单导联心电数据来解决数据的隐私和不平衡问题。同时,设计了MS-ResNet特征提取策略,从不同尺度提取不同大小信号段的特征,从而有效地捕捉P波消失和RR间期不规则特征。该模型联合这两种策略不仅为房颤自动检测生成高质量心电图(electrocardiogram,ECG)数据,还可以利用多尺度网格提取不同波之间的时序特征。在PhysioNet Challenge2017公开ECG数据集上以及平衡后的数据集上评估了MS-ResNet的性能,并将其与现有的房颤分类模型进行了比较。实验结果表明,MS-ResNet在平衡后的数据集上平均F1值和精确率分别达到0.914 1和91.56%,与不平衡数据集相比,F1提高了4.5%,精确率提高了3.5%。

摘要：肱骨近端骨折是临床常见骨折,约占全身骨折的5%,多见于骨质疏松的老年人。由于骨折类型复杂,并发症多,常导致内固定物失效,是治疗中的难点。而有限元分析可以通过影像数据建立肱骨近端骨折有限元模型,准确分析肱骨近端骨折生物力学,优化植入物设计,增加内固定的稳定性,从而减少相关并发症,使植入物的设计选择更加个性化。本文总结有限元分析方法在肱骨近端骨折中的应用及研究进展,为优化肱骨近端相关植入物的设计及放置提供参考。

摘要：目的比较分析伽马刀立体定向放射治疗(SBRT)与基于直线加速器的X射线SBRT治疗肺部肿瘤的剂量学差异,为治疗策略的选择提供理论依据。方法选取2022年1月至2023年5月在大连大学附属中山医院肿瘤中心接受肺部SBRT的患者7位,针对其13个病灶,分别设计伽马刀SBRT(γ_SBRT)计划与加速器SBRT(X_SBRT)计划,将同一患者位置邻近的病灶设计在同一计划中,得到γ_SBRT与X_SBRT计划各10个,处方剂量为30~50 Gy/5~10次。比较分析两种计划的剂量参数,包括:计划靶区(PTV)的靶区覆盖率,梯度指数(GI),适形指数(CI),最大剂量(D_(max)),平均剂量(D_(mean)),最小剂量(D_(min));20 Gy(V_(20))、10 Gy(V_(10))、5 Gy(V_(5))剂量线包绕的体积,100%处方剂量(V_(100%))、50%处方剂量(V_(50%))剂量线包绕的体积;患侧肺D_(mean)、20 Gy剂量线包绕的肺体积占该侧肺体积的百分比(Lung_V_(20))、5 Gy剂量线包绕的肺体积占该侧肺体积的百分比(Lung_V_(5)),健侧肺D_(mean)、Lung_V_(5),食管、脊髓以及心脏的D_(max)。结果γ_SBRT计划在GI,V_(20)、V_(10)、V_(5)、V_(50%),患侧肺D_(mean)、Lung_V_(20)、Lung_V_(5),健侧肺D_(mean)、Lung_V_(5),以及食管和心脏D_(max)方面均优于X_SBRT计划(z=-2.81~-1.99,P0.05);γ_SBRT计划的治疗时间长于X_SBRT计划(z=-2.70,P<0.05)。结论伽马刀SBRT计划在靶区外剂量跌落方面优于加速器SBRT计划,在肺部肿瘤治疗中有望减少靶区周围低剂量区以及正常肺组织受照剂量,但治疗时间显著增加。

摘要：目的 综述骨/软骨免疫调节水凝胶构建策略与应用的研究进展。方法 广泛查阅近年国内外有关骨/软骨免疫调节水凝胶相关文献,从不同免疫细胞的免疫应答机制、免疫调节水凝胶的构建策略及其实际应用方面进行总结。结果 基于不同免疫细胞的免疫应答机制,设计具有免疫调节作用的生物材料,可以调控机体免疫应答,从而促进骨/软骨组织再生。免疫调节水凝胶具有良好的生物相容性、可调节性和多功能性,通过调节水凝胶的理化性质及负载因子或细胞,可以对机体的免疫系统进行目的性调控,从而形成有利于骨软骨再生的免疫微环境。结论 免疫调节水凝胶可以通过影响宿主器官或细胞的免疫调节过程,最终达到促进骨软骨修复的作用,在骨软骨缺损修复方面展现出广泛的应用前景。但该材料还需要更多基础和临床研究的数据支撑,才能进一步推进其临床转化进程。

摘要：锌(Zn)合金具有良好的细胞相容性和适宜的降解速率,是一种极具临床应用前景的生物可降解金属。本文总结了可降解Zn合金作为骨植入材料的生物学作用,归纳了不同Zn合金材料的力学性能及其作为骨植入材料的优缺点,分析了不同加工策略(如合金化、增材制造等)对Zn合金力学性能的影响。全文从材料选择、产品加工处理及结构拓扑优化等方面为生物可降解Zn合金骨植入材料提供了系统化的设计思路,并对其应用前景进行了展望,以期更好地服务于临床。

摘要：目的通过机械力学、生物力学及动物实验验证应用改良半螺纹克氏针治疗尺骨冠突骨折的可行性,为临床提供一款新的内固定器。方法将直径1.5 mm改良半螺纹克氏针、1.5 mm普通克氏针、1.2 mm普通克氏针设为A、B、C组。利用万能实验机,通过机械力学实验(拉伸、弯曲、扭转)测试改良半螺纹克氏针的机械性能;通过抗拔出实验测试改良半螺纹克氏针固定骨折块的稳定性。并通过动物实验观察改良螺纹克氏针在取出过程中有无松动、断针.螺牙脱落现象。结果拉伸实验中A、B、C.三组在最大拉伸载荷和移位方面比较,差异均有统计学意义(F_(拉伸载荷)=1166.015,F_(拉伸位移)=168.931,P<0.001);且A组分别与B.C组两两比较,差异仍有统计学意义(P_(AvsB)<0.001,P_(AvsC)<0.001)。弯曲实验中三组在最大弯曲载荷方面比较,差异有统计学意义(F=495.758,P=0.001);且A组分别与B、C组两两比较,差异仍有统计学意义(P_(AvsB)<0.001,P_(AvsC)<0.001)。但在平均最大弯曲位移方面,三组差异无统计学意义(F=0.214,P=0.809)。扭转实验中三组在最大扭转载荷和角度方面比较,差异均有统计学意义(F_(扭转载荷)=174.216,F_(扭转角度)=516.322,P<0.001);且A组分别与B、C组两两比较,差异仍有:统计学意义(P_(AvsB)<0.001,P_(AvsC)<0.001)。抗拔出实验中A、B组在平均最大载荷和位移方面比较,差异均有统计学意义(t_(载荷)=74.403,(t_(位移)=7.445,P<0.001)。动物实验中待骨折愈合后取出克氏针时未发现松动、断针、螺牙脱落现象。结论直径1.5mm普通克氏针在增加螺纹设计后,即为改良半螺纹克氏针,其机械性能仍可以满足临床应用要求,且对骨折块的把持力明显优于同直径普通克氏针;应用其治疗尺骨冠突骨折具有高度可行性,具有稳定性好、操作简单、利于早期康复等优点。

摘要：本文基于节能设计理念的特征,分析节能设计理念在机械制造与自动化中的优势,通过剖析现阶段我国节能设计理念在机械制造与自动化中的应用现状,提出树立节能意识、优化机械结构、引入节能设备、开发新型材料、融入智慧化元素、设备的维护六条应用策略,为我国机械制造企业的发展提供借鉴.

摘要：目的观察皮瓣加3D打印微孔钛(钽)假体治疗下肢软组织缺损伴大段骨缺损的治疗效果.方法2019年1月-2020年12月,收治2例足背软组织大面积缺损伴大段跖骨骨缺损,4例小腿软组织缺损伴大段胫骨骨缺损的患者,软组织缺损面积5.0 cm×8.0 cm~15.0 cm×10.0 cm,骨缺损长度3.8~7.0(平均5.75)cm.一期先用万古霉素骨水泥填充跖骨骨缺损或胫骨骨缺损,同时2例足部采用吻合血管的股前外侧皮瓣(ALTF)修复软组织缺损,4例小腿采用局部筋膜皮瓣转位修复,皮瓣大小6.0 cm×8.5 cm~16.0 cm×11.0 cm.术后2~7个月,采用个体化设计的微孔假体(微孔钛5例、微孔钽1例)修复骨缺损.术后观察伤口愈合情况、跖骨及胫骨骨断端与3D打印微孔钛(钽)假体骨整合情况及行走情况.随访6~25(平均12.7)个月.结果5例患者伤口愈合良好,术后2个月开始站立,3个月开始扶拐行走,5~6个月脱拐行走;骨整合良好;1例糖尿病患者术后3个月足部伤口感染,微孔钛假体取出并更换万古霉素骨水泥后,伤口愈合,恢复行走.结论皮瓣加3D打印微孔钛(钽)假体治疗下肢软组织缺损伴大段骨缺损,是一种有效的、促进患者更早下地的方法,其远期疗效需要进一步观察,如何降低假体感染率需要进一步探索.

摘要：目的探讨应用3D打印技术制备的个体化多孔钽金属髋臼加强块进行髋关节重建术治疗成人发育性髋关节发育不良 （developmental dysplasia of the hip, DDH ）的可行性、安全性及疗效。方法2017年1月至2017年9月，应用3D打印个体化多孔钽金属髋臼加强块进行髋关节重建术治疗成人CroweI型DDH患者8例，男2例，女6例；年龄33-58岁，平均（43．75±7．81）岁。利用计算机对患者髋关节进行个体化三维建模，通过软件设计最合适大小的髋臼加强块，行多孔化处理，经有限元分析确保其符合生物力学要求后进行3D打印，行喷砂、高温、消毒等后处理。通过髋关节前侧入路显露髋臼顶部，植入个体化髋臼加强块，记录手术时间、术中出血量及并发症发生情况。术后6周、3个月、6个月门诊随访，采用视觉模拟评分（visual analogscale，VAS）评估疼痛情况，采用Harris髋关节功能评分与步态分析评估髋关节功能，以髋关节正位X线片及CT扫描三维重建观察髋臼加强块的位置及髋关节骨关节炎的进展。结果手术时间平均（1．13±0．23）h；术中出血量平均（114．17±41．22）ml。全部病例获得随访，随访时间6-12个月，平均8．2个月。髋关节外侧中心边缘角（eentral edge angle，CE角）从术前9．83°±5．34°增加至术后即刻的32．67°±2．53°；前侧CE角由术前3．83°±2．79°增加至术后即刻的21．67°±1．87°；覆盖率由术前57．33％±7．97％增加至术后即刻的87．33％±4．56％。VAS评分由术前（2．92±0．79）分降低至末次随访的（0．83±0．72）分，Harris髋关节评分由术前（69．67±4．62）分提高至末次随访的（84．25±4．14）分，手术前后的差异均有统计学意义。步态分析结果表明患者的步速、步频、行走时髋关节活动度、膝关节活动度均优于术前。影像学检查提示钽金属髋臼加强块与髂骨之间紧密接触，无松动，骨关节炎无进展。结论3D打印个体化多孔钽金属髋臼加强块能够重建髋臼骨缺损，增加股骨头的包容度，延缓髋关节骨关节炎的进展，降低髋关节重建术难度，术后早期关节功能良好。

摘要：手术计划是优化医疗资源配置的重要组成部分,涉及众多的不确定性,是目前医疗管理领域研究的热点和难点问题.本文聚焦于考虑急诊病人随机手术时长需求的择期病人手术计划问题研究,在各个手术室具有异质性的情况下,优化手术室的超时成本和闲置成本,并为一个计划周期内的择期手术进行手术室和手术日期的分配.建立了一个0-1整数规划模型,针对问题情境和手术计划特有的约束条件提出了满足问题特性的分支定界和列生成相结合的精确型分支定价求解算法.其中在分支定界算法上,通过对比选择适合问题特性的节点选择策略,并且提出了分步分支策略加快搜索过程.为加快列生成算法的求解,通过数值积分和等价转换将带有不确定性的子问题转变为一个0-1背包问题的变形,然后设计动态规划算法进行求解.数值实验表明,根据问题特性设计的分支定价算法可有效求解具有不同实例规模下的手术计划问题,和CPLEX相比,大规模情形下能够在可接受的计算时间内得到问题最优解.