简介:摘要目的探讨基于智能术前规划的下颌骨重建手术机器人系统的可行性与精准性。方法术前选取上海交通大学医学院附属第九人民医院就诊的115例头颅无异常的成年患者的CT影像,男57例,女58例,年龄(40.3±9.1)岁,就诊时间2010年2月至2019年5月;另选取115例肿瘤侵蚀下颌骨的成年患者的CT影像,男62例,女53例,年龄(55.6±7.2)岁,就诊时间2008年3月至2019年8月。建立智能颌骨重建手术机器人系统,主要由工作站、UR5六自由度机械臂、光学定位跟踪仪、六自由度力传感器、截骨手术工具组成。将2组患者的颌面CT图像数据用于训练残差连接的3D V-Net分割网络自动分割下颌骨,并用该网络对1例54岁需腓骨重建的下颌骨肿瘤男性患者的头颅CT数据进行自动分割,形成下颌骨模型,以手动分割结果为标准,评价自动分割的精度。使用基于机器学习的颌骨特征点还原法根据该患者的上颌骨特征点自动还原下颌骨特征点,形成重建方案,以下颌骨未缺损部分实际特征点与还原的特征点位置的误差值评价精度。利用该患者的下肢CT数据,制作5个3D打印的腓骨仿真模型。应用智能颌骨重建手术机器人系统,基于术前规划的图像,结合光学定位系统以及力传感器信号,实现机械臂与手术医生协同操作进行腓骨塑形,完成30次截骨。以CT影像下的术后腓骨段截骨面与术前规划的位置距离与角度偏差为精度标准,验证手术机器人系统精度。采用描述性方法进行统计学分析,数据以±s表示。结果设计的分割网络自动分割下颌骨肿瘤患者下颌骨的精度为96.581%,耗时小于30 s。该病例下颌骨特征点的误差值为(2.24±1.74) mm。下颌骨重建手术机器人能精确、快速地实施腓骨模型塑形,截骨的位置误差为(1.02±0.45) mm,角度误差为(0.96±0.42)°,术中耗时约15 min。结论智能术前规划能精确地分割下颌骨并定位下颌骨特征点,下颌骨重建手术机器人系统能精确地实现功能性下颌骨重建。
简介:摘要目的通过对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)模体行离线模式下PET/CT显像,探讨PET-边界验证方法(PET-RV)用于定量分析质子放疗精准性的可行性。方法在PMMA模体上分别给予2 Gy和4 Gy的照射剂量,对每个剂量组根据临床靶区(CTV)的不同,以2.5 cm为步进分别设计7个照射深度组(5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5、20.0 cm),共14个照射计划(14组照射野)。以能量在48~221 MeV之间的质子束照射,照射结束后10 min左右进行PET/CT显像。对PET/CT数据分别进行图像配准、平滑和约化等预处理,然后利用Raystation PET-RV软件对图像进行感兴趣区(ROI)的确定和采样线的抽提,通过生成的预测感生放射性活度与实际采集感生放射性活度采样线计算ΔR50,即2条曲线末端在最大预测感生放射性活度最大值下降一半(V50)处对应的空间位置差异。结果每个照射野的ROI均为5.0 cm×5.0 cm×2.5 cm的立方体,采样线在其内间隔3 mm均匀分布,共得到289组采样线。14组数据经分析后得到的ΔR50(深度差异)均值都处于-1~1 mm之间。结论离线模式下PET/CT显像示PET-RV算法对PMMA模体质子放疗空间位置差异的验证精度在1 mm之内,可以满足后期对临床病例分析的精度要求。
简介:摘要目的基于网络药理学、分子对接与体内实验探究舒尔经胶囊治疗原发性痛经的作用机制。方法运用TCMSP筛选舒尔经胶囊的有效成分及靶点,通过GeneCards、DrungBank数据库检索原发性痛经靶点蛋白,并通过微生信在线平台获取药物和疾病的交集靶点。利用Cytoscape 3.9.1软件构建舒尔经胶囊治疗原发性痛经的成分-靶点网络,通过STRING数据库构建药物-疾病PPI网络,利用DAVID数据库进行GO功能及KEGG通路富集分析。取药物关键活性成分和疾病核心靶点进行分子对接。将大鼠按随机数字表法分为对照组,模型组,舒尔经胶囊低、中、高剂量组(0.15、0.21、0.42 g/kg),布洛芬组(20 mg/kg),每组10只。通过皮下注射苯甲酸雌二醇建立原发性痛经动物模型,并给予相关药物干预。观察大鼠扭体反应次数、子宫收缩抑制率和子宫指数,采用ELISA法检测大鼠血清TNF-α、IL-6、IL-1水平及子宫组织前列腺素G合成酶2(PTGS2)、血管内皮生长因子A(VEGFA)水平。结果得到舒尔经胶囊药物有效成分188个,舒尔经胶囊治疗原发性痛经靶点共51个,其中TNF、IL-6、AKT1、TP53等可能是其关键靶点。共获得519条GO生物过程和119条相关信号通路,其中雌激素、IL-17、HIF-1等信号通路与原发性痛经密切相关。分子对接结果良好,其中豆甾醇与TP53结合能力较强。实验结果表明,与模型组比较,舒尔经胶囊低、中、高剂量组子宫指数与扭体次数降低(P<0.05),子宫收缩抑制率升高(P<0.05);舒尔经胶囊中、高剂量组血清TNF-α、IL-6、IL-1水平降低(P<0.05),子宫组织中PTGS2、VEGFA水平降低(P<0.05)。结论舒尔经胶囊具有抗炎、改善缺氧等作用,可能与抑制血清中TNF-α、IL-6、IL-1炎症因子及子宫组织中PTGS2、VEGFA蛋白表达有关。
简介:摘要目的研究制备丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)RNA检测实验室能力验证质控品,并应用于HCV检测实验室能力验证工作,以评估实验室HCV RNA检测的能力,提高检测工作质量。方法收集HCV RNA阴性及阳性人源血浆样本,使用丙型肝炎病毒核酸检测试剂盒(荧光PCR法)进行RNA定量检测,制备5支/套能力验证质控品(编号197101~197105),每套中3支HCV RNA阳性样品、2支HCV RNA阴性样品;每编号质控品随机抽取10管进行均一性评价,每编号质控品在37 ℃下放置1~7 d后进行稳定性评价;将能力验证质控品应用于14家临床实验室的能力验证中,收集分析检测结果,评价各实验室HCV RNA检测能力。结果均一性评价结果显示,编号197102及197104阴性质控品均未检出HCV RNA,编号197101、197103、197105阳性质控品RNA定量值(log10)CV%分别为8.59%、9.58%、9.95%;稳定性评价结果显示,37 ℃放置1~7 d后,编号197102及197104阴性质控品均未检出HCV RNA,编号197101、197103、197105阳性质控品RNA定量值(log10)CV%分别为8.26%、6.09%、6.12%;参加能力验证的14家实验室对5支质控品的检测结果定性判定均与预期结果一致,得分均为100分;14家实验室对编号197101、197103、197105检测的标准差I分别为-0.99~2.05,-1.16~1.84,-1.78~2.30。结论本研究制备的HCV RNA能力验证质控品具有较好的均一性和稳定性。通过HCV RNA能力验证质控品的应用,反映出个别实验室存在系统误差或随机误差。