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激光截骨手术机器人系统标定与轨迹规划方法研究

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激光截骨手术机器人系统标定与轨迹规划方法研究

作者：袁宏祥山东大学

学位级别：硕士

骨科手术作为常见的手术类型之一,手术术式多、难度高、需求大。其中,诸如颌骨、胫骨等部位的手术更是往往需要通过骨结构的分离、重新定位和修复来达到矫正发育不足、消除坏死组织、矫正畸形的治疗效果。在这类截骨手术中,医生除了要... 详细信息

骨科手术作为常见的手术类型之一,手术术式多、难度高、需求大。其中,诸如颌骨、胫骨等部位的手术更是往往需要通过骨结构的分离、重新定位和修复来达到矫正发育不足、消除坏死组织、矫正畸形的治疗效果。在这类截骨手术中,医生除了要应对复杂的术区解剖环境外,还需要克服截骨工具的“不趁手”问题,增加了手术操作的难度,提高了该类手术的技术门槛。近年来,具备高精度和良好操作性的骨科手术机器人逐渐被应用于临床,既能替医生承担手术过程中的部分工作,减少医生心理压力,又为患者的临床治疗带来更加智能、精确的服务。特别是复杂的截骨手术中,定位、规划轨迹及截骨等精度要求高的环节都可以由机器人系统自主完成。因此,借助机器人辅助完成骨科手术将对骨组织的治疗提供重要的医疗价值。在此背景下,本文完成了以下研究:（1）结合骨科手术的临床需求,通过集成术前设计、术中导航、术中执行和激光工具等主要模块,搭建了通用型激光截骨手术机器人系统,并结合具体的手术应用案例设计了机器人截骨手术工作流程。通过分析截骨手术机器人系统构成及运动学求解,得到了进行系统标定和轨迹规划过程必需的数据信息。（2）针对激光截骨工具特殊性,通过分析各部分空间映射关系的建立过程,提出了一种非接触式的工具标定方法,并结合现有的导航系统手-眼标定流程,设计了一种机器人系统自动标定方法,以满足手术环节快速性的需求。实验结果表明,本文所设计的标定方法具有较高的精度、效率和稳定性。（3）针对机器人辅助截骨空间运动轨迹的特点,设计了手术机器人末端运动轨迹规划方法:从三维图像空间中提取的截骨曲线被分解成多个离散的目标位姿,找到理想的运动轨迹控制机器人末端顺序经过目标点。首先在三次样条函数中引入中间变量,将中间变量代入公式得到轨迹的长度函数和平滑度函数,以此作为轨迹优化过程的寻优目标,然后利用遗传算法实现对目标函数的全局优化。实验结果表明,本文所设计的轨迹规划方法能够有效提升手术机器人的运动过程的连续、稳定和安全。（4）以正颌手术中常见的上颌骨截骨术作为应用案例,对激光截骨手术机器人系统进行实验研究。在所搭建的激光截骨手术机器人实验平台基础上,通过分析临床手术的具体步骤,制定激光截骨手术机器人系统操作流程;将三维打印的头骨模型作为截骨目标,搭建模拟手术的实验环境;通过模拟完整的机器人辅助正颌手术临床操作流程,验证了本文所搭建系统的有效性和精度。

关键词：手术机器人系统标定轨迹规划激光截骨

胸段硬膜外阻滞复合异氟醚吸入麻醉对单肺通气的影响

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大理学院学报（综合版） 2003年第Z1期2卷 39-40页

作者：袁宏祥大理学院楚雄教学医院麻醉科云南楚雄675000

复合麻醉在临床工作中的优点越来越显著,不仅能为患者节省费用,而且麻醉的安全性有了较大的提高,已引起人们的广泛关注.胸段硬膜外复合吸入麻醉在肺部疾病,食道疾病的开胸手术中广泛应用,硬膜外不仅可维持术中麻醉,还能开展术后镇痛,本... 详细信息

复合麻醉在临床工作中的优点越来越显著,不仅能为患者节省费用,而且麻醉的安全性有了较大的提高,已引起人们的广泛关注.胸段硬膜外复合吸入麻醉在肺部疾病,食道疾病的开胸手术中广泛应用,硬膜外不仅可维持术中麻醉,还能开展术后镇痛,本文探讨硬膜外复合麻醉插管对开胸手术单肺通气氧合的影响.

关键词：硬膜外麻醉复合麻醉肺通气

深度血液稀释并中度低温期不同流量体外循环的临床应用

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山东医药 2008年第34期48卷 100-101页

作者：王文法欧亚林程磊李俊袁宏祥楚雄州人民医院云南楚雄675000

双瓣置换术30例,采用深度血液稀释建立体外循环(CPB),降温至鼻咽温(T)26℃稳定3 min后,分为高(H)、低(L)两组流量转流各15例,复温后L组可适宜增加流量,H组各期保持高流量不变;33℃时开放主动脉,视心功能情况适时停机。于CPB各时点抽取... 详细信息

双瓣置换术30例,采用深度血液稀释建立体外循环(CPB),降温至鼻咽温(T)26℃稳定3 min后,分为高(H)、低(L)两组流量转流各15例,复温后L组可适宜增加流量,H组各期保持高流量不变;33℃时开放主动脉,视心功能情况适时停机。于CPB各时点抽取动脉血测定血红蛋白(HB)、血乳酸(Lac),同期记录T、流量(Q)、静脉血氧饱合度(SvO2)。结果低温期两组SvO2均可维持于正常水平,但H组明显升高(P<0.01);复温后两组SvO2均下降,主动脉开放时L组显著低于H组(P<0.01),一直持续到停机时(P<0.05);CPB开始后两组血Lac水平呈累积性升高,复温后H组上升速度明显减慢(P<0.05)。认为深度血液稀释并中低温CPB全程采用高流量灌注更加合理。

关键词：血液稀释体外循环温度

罗哌卡因配伍舒芬太尼用于分娩腰硬联合自控镇痛的应用研究

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山东医药 2010年第17期50卷 101-102页

作者：王文法邓娜程磊姜永旺王娅袁宏祥楚雄彝族自治州人民医院云南楚雄675000

目的用罗哌卡因与舒芬太尼配伍实施分娩腰硬联合自控镇痛(CSA-PCEA)的有效性和安全性。方法足月妊娠初产妇400例,随机分为两组。观察组待宫口开至2～3 cm时蛛网膜下腔注射舒芬太尼+罗哌卡因混合液2.0 ml(含罗哌卡因2.5 mg、舒芬太尼5μg... 详细信息

目的用罗哌卡因与舒芬太尼配伍实施分娩腰硬联合自控镇痛(CSA-PCEA)的有效性和安全性。方法足月妊娠初产妇400例,随机分为两组。观察组待宫口开至2～3 cm时蛛网膜下腔注射舒芬太尼+罗哌卡因混合液2.0 ml(含罗哌卡因2.5 mg、舒芬太尼5μg)继之以0.125%罗哌卡因+舒芬太尼0.45μg/ml行CSA-PCEA,直至产程结束。对照组未行任何镇痛处理。分别记录患者CSA-PCEA前及CSA-PCEA后宫口扩张达2～4 cm、5～7cm、9～10 cm、第二和第三产程时的镇痛强度(VAS)评分,并观察产程时间、下肢运动神经阻滞程度、缩宫素使用率、自然分娩率、产后2 h出血量及新生儿Apgar评分。结果与对照组比较,观察组所有产妇CSA-PCEA后各观察点VAS评分均≤4分,直到产程结束,缩宫素使用率增加(P0.05)。结论蛛网膜下腔注射舒芬太尼+罗哌卡因混合液2.0 ml继之于0.125%罗哌卡因+舒芬太尼0.45μg/ml行CSA-PCEA,是一种起效快、镇痛效果好、对母婴影响轻微的分娩镇痛方法。

关键词：舒芬太尼分娩罗哌卡因镇痛,产科脊麻,硬膜外

七氟醚半开放吸入全麻在小儿先天性心脏病介入治疗中的麻醉效果观察

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中国实用医药 2015年第29期10卷 135-136页

作者：袁宏祥王文法罗成才王鹤云南省楚雄市楚雄州人民医院麻醉二科 675000

目的：总结分析七氟醚半开放吸入全身麻醉（全麻）在小儿先天性心脏病（CHD）介入治疗中的麻醉效果及安全性。方法回顾性分析采用七氟醚半开放吸入全麻在68例小儿先天性心脏病患儿介入治疗中的麻醉效果。结果68例患儿均成功完成封堵手... 详细信息

目的：总结分析七氟醚半开放吸入全身麻醉（全麻）在小儿先天性心脏病（CHD）介入治疗中的麻醉效果及安全性。方法回顾性分析采用七氟醚半开放吸入全麻在68例小儿先天性心脏病患儿介入治疗中的麻醉效果。结果68例患儿均成功完成封堵手术，术中镇静好，无体动。术毕6~10 min清醒，无明显并发症发生；随访3 d出院。其中有6例患儿七氟醚诱导入睡后出现一过性呼吸抑制，辅助呼吸后，自主呼吸很快恢复。结论小儿先天性心脏病介入治疗七氟醚半开放吸入全麻安全可靠，患儿苏醒时间短，无明显并发症。

关键词：七氟醚全身麻醉先天性心脏病介入治疗

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33例不停跳心内直视手术的麻醉临床观察

云南医药 2016年第2期37卷 195-197页

作者：袁宏祥罗成才王文法赵云卫杨涛楚雄州医院麻醉二科云南楚雄675000

心脏不停跳心内直视手术是近年来开展的一个新的手术方法,具有良好的心肌保护作用。我们医院心脏手术起步较晚,主要原因就是麻醉风险高;心脏手术风险大,一旦出现并发症,后果多较严重。其重要一条就是心肌保护,术中没有良好的心肌保护,... 详细信息

心脏不停跳心内直视手术是近年来开展的一个新的手术方法,具有良好的心肌保护作用。我们医院心脏手术起步较晚,主要原因就是麻醉风险高;心脏手术风险大,一旦出现并发症,后果多较严重。其重要一条就是心肌保护,术中没有良好的心肌保护,术后就可能出现低心排、严重心律失常等并发症而导致患者死亡。笔者所在医院2012年1月-2015年10月汲取国内外的经验、教训,自行探索、研究,

关键词：心内直视手术不停跳心肌保护麻醉空气栓塞

发酵黄秋葵功能性乳酸菌的筛选及其饮料制备工艺的研究

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发酵黄秋葵功能性乳酸菌的筛选及其饮料制备工艺的研究

作者：袁宏斌南昌大学

学位级别：硕士

黄秋葵因具有较高的营养价值和突出的抗氧化、抗糖尿病等功能特性,近年来在我国种植面积逐步扩大,是重要的经济作物之一。然而黄秋葵因欠佳的口感以及采收期短、不耐储藏的特性限制了其产业的发展。因此,当前需要加强黄秋葵的深加工。... 详细信息

黄秋葵因具有较高的营养价值和突出的抗氧化、抗糖尿病等功能特性,近年来在我国种植面积逐步扩大,是重要的经济作物之一。然而黄秋葵因欠佳的口感以及采收期短、不耐储藏的特性限制了其产业的发展。因此,当前需要加强黄秋葵的深加工。乳酸菌发酵技术作为新兴的果蔬深加工技术,能够有效提升果蔬的功能特性,丰富并改善果蔬的口感,具有为黄秋葵产业发展带来新动力的可能。本研究分离筛选了3株能够提高黄秋葵抑制α-淀粉酶及α-葡萄糖苷酶功效的内源性乳酸菌,并对所筛选菌株进行安全性和益生性能评估,上述3株乳酸菌都具有较高的安全性和较为突出的益生性,其中QK19的性能更加优异。而后将QK19用于黄秋葵原浆发酵并进行发酵工艺优化,分析乳酸菌发酵对黄秋葵汁的影响。最后通过口味调配和稳定性试验,研发具有抑制α-葡萄糖苷酶及α-淀粉酶活性的发酵黄秋葵功能饮料,并对饮料的储藏期进行了探究。本研究的具体的内容如下:第一章:介绍了黄秋葵及其产业境况、乳酸菌及其发酵果蔬汁的研究进展,并对黄秋葵对Ⅱ糖尿病及其血糖控制的应用进行了综述。另外,还对发酵饮料的口味调配及储藏期测定的内容进行了简要概述。第二章:从黄秋葵样品中分离出内源性乳酸菌107株,通过比较不同乳酸菌发酵后黄秋葵原浆上清对α-淀粉酶及α-葡萄糖苷酶抑制能力的提升效果,筛选出了3株能够提升黄秋葵对α-淀粉酶及α-葡萄糖苷酶抑制功效的乳酸菌并将其重新命名为QK19、QK20、QK80,其中QK19的提升效果更加显著。而后鉴定出所筛选的3株乳酸菌为植物乳杆菌。第三章:对其进行体外安全性评价试验和益生性能评价试验。安全性评价试验结果表明,上述3株乳酸菌都对头孢曲松、克林霉素、氨苄西林、利福平几类抗生素表现出敏感性,而对环丙沙星和萘啶酸表现出耐药性。此外,3株乳酸菌都不具备产氨基酸脱羧酶能力,也不具备溶血性,具有较高的安全性。益生性能评价试验结果表明,植物乳杆菌QK19还表现出较另外两株乳酸菌更强的人工胃肠液耐受性和抑菌能力,对志贺氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、白色念珠菌和蜡样芽孢杆菌表现出更强的抑制作用。因此,选用QK19进行后续的黄秋葵发酵试验。第四章:探究了不同发酵条件对黄秋葵发酵液抑制α-淀粉酶及α-葡萄糖苷酶的能力变化的影响,并测定了发酵前后的黄秋葵发酵液的成分和抗氧化活性变化。经单因素试验和响应面优化试验优化发酵条件后,得出QK19发酵黄秋葵的最佳工艺条件为:接种量5%(v/v)、发酵温度37℃、发酵时间18 h。在最佳工艺条件下发酵后,所得黄秋葵发酵液对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制率较未进行发酵工艺优化前显著提升。此外,与未发酵黄秋葵原浆相比,黄秋葵发酵液的总酚含量显著上升,但黄酮含量未发生明显变化。第五章:对黄秋葵发酵液的稀释比例、甜味剂添加量进行优化试验,发现在对黄秋葵发酵液进行3倍稀释(w/w)并添加4%(w/w)的甜味剂时,该发酵饮料的感官状态最佳。而后通过单因素试验和正交试验发现,使用0.15%(w/w)羧甲基纤维素钠、0.15%(w/w)黄原胶和0.1%(w/w)果胶进行复配后,发酵饮料的感官特性和稳定性综合评价最佳。而经过115℃灭菌20 min后,该发酵饮料在室温(25℃)条件下放置21 d而未检测到致病菌和霉菌,但抗氧化活性和对α-葡萄糖苷酶及α-淀粉酶的抑制能力出现下降趋势。综合评估后,预估此款发酵饮料保藏期为21 d。综上,本研究从黄秋葵中筛选出了一株具有提高黄秋葵抑制α-淀粉酶及α-葡萄糖苷酶功效的内源性菌株QK19,并发现其具有较高的安全性和较突出的益生性能。通过发酵工艺优化获得了具有较强抗氧化活性和能够有效抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的黄秋葵发酵液,并基于此发酵液研制了具有抑制α-葡萄糖苷酶及α-淀粉酶活性的发酵黄秋葵功能饮料。

关键词：黄秋葵内源性乳酸菌 α-葡萄糖苷酶及α-淀粉酶抑制发酵工艺优化发酵饮料

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REBOA在创伤大出血紧急救治中的应用

解放军医学杂志 2024年

作者：袁宏军胡伟刘凤永解放军总医院第五医学中心急诊科解放军总医院第五医学中心介入放射科

不可压迫性躯干及四肢交界部位大出血是现代军事冲突、自然灾害以及突发创伤事故中潜在的可预防性死亡的主要原因。由于不能有效直接压迫止血，主动脉阻断可减少出血量，并为损伤复苏和确切控制出血提供短暂的时间。复苏性主动脉球囊阻... 详细信息

不可压迫性躯干及四肢交界部位大出血是现代军事冲突、自然灾害以及突发创伤事故中潜在的可预防性死亡的主要原因。由于不能有效直接压迫止血，主动脉阻断可减少出血量，并为损伤复苏和确切控制出血提供短暂的时间。复苏性主动脉球囊阻断术(REBOA)作为一种有效的辅助止血手段，在军民用医院甚至院前创伤急救中显示出初步潜力，随着导管导丝等介入器材及相关技术的不断发展，有望实现战伤大出血的紧急止血救治。欧美已经开展相关基础和临床前研究，并将该技术应用于部分大出血伤员的救治，而国内却罕见报道。本文对REBOA在创伤出血救治中的应用历史、适用范围、应用改进以及军事应用等方面进行综述，以加强对REBOA的认识与重视。

关键词：复苏性主动脉球囊阻断术大出血紧急止血

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3～12岁儿童营养与健康状况调查分析

中国饮食卫生与健康 2005年第5期3卷 66-67页

作者：邓丽娟李茑袁宏祥刘华英万梅芳李新莉湖北省武汉市石齐口区痰病预防控制中心 430030

目的了解我区3-12岁儿童营养与健康状况及其差异，为今后有目的有计划的开展学校卫生工作提供依据方法采用随机整群抽样的调查。方法对3—12岁儿童500人进行营养状况及贫血状况的调查及身高、体重、血红蛋白测定。结果各年龄组均有贫血... 详细信息

目的了解我区3-12岁儿童营养与健康状况及其差异，为今后有目的有计划的开展学校卫生工作提供依据方法采用随机整群抽样的调查。方法对3—12岁儿童500人进行营养状况及贫血状况的调查及身高、体重、血红蛋白测定。结果各年龄组均有贫血发生，营养过剩和营养不良并存，营养过剩男生高于女生，营养不良女生高于男生。结论学生中存在营养不良性贫血，应开展善食营养宣传及指导。

关键词：儿童营养状况贫血