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北斗导航模块抗干扰技术

中国科技期刊数据库工业A 2022年第3期 266-268页

作者：刘彦哲深圳市远东华强导航定位有限公司广东深圳518000

近些年来,我国北斗卫星导航定位系统不断发展创新,卫星导航技术愈发成熟,在社会生产生活诸多方面的应用愈加广泛。但在电磁环境愈加复杂的背景下,北斗导航系统的正常应用受到了严重的影响,因此,北斗导航模块抗干扰技术的研究愈发重要。... 详细信息

近些年来,我国北斗卫星导航定位系统不断发展创新,卫星导航技术愈发成熟,在社会生产生活诸多方面的应用愈加广泛。但在电磁环境愈加复杂的背景下,北斗导航系统的正常应用受到了严重的影响,因此,北斗导航模块抗干扰技术的研究愈发重要。基于此,文章对北斗导航模块抗干扰技术进行分析研究,以期提高北斗导航的抗干扰能力,保障北斗导航系统能够正常发挥其功能作用。

关键词：北斗卫星导航导航模块抗干扰技术

3D打印数字化导航模块辅助股骨颈中空拉力螺钉的精准置入

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中国组织工程研究 2016年第53期20卷 7979-7984页

作者：陈旭余正希陈宣煌张国栋吴献伟蔡涵华吴长福戴玉林福建医科大学莆田学院附属医院教学医院南方医科大学附属莆田医院莆田学院附属医院骨科福建省莆田市351100

背景:计算机辅助骨科技术可以帮助医生制定更加精确的术前计划和手术模拟,而3D打印技术则为虚拟设计和实施中架设了一座桥梁,将设计的手术方案精确地付诸于实施。目的:研究Mimics软件数字化设计结合3D打印导航模块辅助股骨颈中空拉力螺... 详细信息

背景:计算机辅助骨科技术可以帮助医生制定更加精确的术前计划和手术模拟,而3D打印技术则为虚拟设计和实施中架设了一座桥梁,将设计的手术方案精确地付诸于实施。目的:研究Mimics软件数字化设计结合3D打印导航模块辅助股骨颈中空拉力螺钉精准置入的关键技术,并在尸体标本上验证,观察效果。方法:采用成人尸体骨盆标本10个,制作20侧股骨颈骨折模型,经连续薄层CT扫描,采集Dicom格式图像。Mimics软件三维重建、确定中空拉力螺钉置入钉道、三维测量,根据骨面解剖结构设计带钉道的导航模块并3D打印,导向螺钉置入,完成内固定手术。观察卡位、置钉情况,以CT扫描评价置钉效果。结果与结论:共制作20个导航模块,植入60枚螺钉,观察股骨头及股骨颈周围骨质,未见螺钉穿透。术后行CT扫描重建,发现螺钉与术前设计相比,进钉点,进钉方向、长度均与Mimics软件中模拟的预定理想进钉点、方向和长度一致,准确率100%。导航模块和相对应的股骨大转子骨性结构贴合紧密,嵌合度良好,在应用时卡位及稳定性良好。说明在数字化设计及3D打印导航模块的辅助下,股骨颈中空拉力螺钉能精准置入到理想位置。

关键词：股骨颈骨折外科手术,计算机辅助组织工程骨科植入物数字化骨科导航模块 3D打印螺钉福建省自然科学基金

3D打印导航模块辅助腰椎椎弓根螺钉精确植入的应用研究

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中国临床解剖学杂志 2017年第2期35卷 156-159页

作者：严斌孙永建欧阳汉斌杨洋吴毅凌钦杰黄华军黄文华南方医科大学基础医学院解剖学教研室广州510515 南方医科大学第五附属医院广州从化510900

目的将腰椎个体化导航模块应用于临床,评价导航模块的可行性及精确性。方法选取2例成年腰椎压缩型骨折患者,通过三维重建腰椎模型、数字化设计导航模块和3D打印,制造12个腰椎个体化导航模块,术中应用个体化导航模块辅助植入腰椎椎弓根螺... 详细信息

目的将腰椎个体化导航模块应用于临床,评价导航模块的可行性及精确性。方法选取2例成年腰椎压缩型骨折患者,通过三维重建腰椎模型、数字化设计导航模块和3D打印,制造12个腰椎个体化导航模块,术中应用个体化导航模块辅助植入腰椎椎弓根螺钉12枚,通过术后X线和CT检查,评价螺钉植入效果。结果共植入12枚腰椎椎弓根螺钉,全部12枚螺钉均位于椎弓根内,植入准确率为100%。结论基于数字化设计的3D打印导航模块,可实现个体化的腰椎椎弓根螺钉精确植入。

关键词：数字化设计 3D打印导航模块腰椎椎弓根螺钉

3D打印导航模块辅助腰椎椎弓根螺钉精确植入的实验研究

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中国临床解剖学杂志 2014年第3期32卷 252-255页

作者：严斌张国栋吴章林许靖杨洋黄文华南方医科大学解剖学教研室广州510515

目的：利用数字化设计和3D打印技术研制个体化导航模块，实现个体化的微创下腰椎椎弓根螺钉精确植入。方法建立37例正常人体腰椎（L1-5）三维模型，设计导航杆使其恰好穿过椎弓根中心。基于导航杆，通过布尔运算获得导航模块。3D打印出... 详细信息

目的：利用数字化设计和3D打印技术研制个体化导航模块，实现个体化的微创下腰椎椎弓根螺钉精确植入。方法建立37例正常人体腰椎（L1-5）三维模型，设计导航杆使其恰好穿过椎弓根中心。基于导航杆，通过布尔运算获得导航模块。3D打印出导航模块和腰椎标本实体，在导航模块的辅助下植入椎弓根螺钉，观察螺钉的进钉点、进钉方向和螺钉在椎弓根内的位置。结果总共应用导航模块辅助植入椎弓根螺钉228枚，全部螺钉的进钉点，进钉方向都与虚拟方案相一致，螺钉在椎弓根内位置良好，无一例螺钉穿破椎弓根皮质。结论基于数字化设计的3D打印导航模块，可以实现个体化的微创下腰椎椎弓根螺钉精确植入。

关键词：数字化设计 3D打印导航模块腰椎椎弓根螺钉

3D打印导航模块辅助下异体腓骨植入+螺钉固定治疗早期股骨头坏死的可行性分析

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3D打印导航模块辅助下异体腓骨植入+螺钉固定治疗早期股骨头坏死...

作者：章跃西南医科大学

学位级别：硕士

目的:1.探讨3D打印导航模块对早期股骨头坏死术中精准定位病灶的可行性。2.对比研究钻孔减压+异体腓骨植入+螺钉固定与单纯髓芯减压对股骨头生物力学的影响。3.对比研究钻孔减压+异体腓骨植入+螺钉固定与单纯髓芯减压对股骨颈生物力学... 详细信息

目的:1.探讨3D打印导航模块对早期股骨头坏死术中精准定位病灶的可行性。2.对比研究钻孔减压+异体腓骨植入+螺钉固定与单纯髓芯减压对股骨头生物力学的影响。3.对比研究钻孔减压+异体腓骨植入+螺钉固定与单纯髓芯减压对股骨颈生物力学的影响。方法:1.将24对新鲜猪股骨随机分成3组,编号为A、B、C,其中每组共有8对,同时在所有的股骨头内放置6mm圆珠以模拟坏死灶中心。A组:分别在每一对股骨中随机选一侧,模拟经股骨颈单纯髓芯减压(单纯减压组),另一侧作为对照(正常组),不予任何处理。B组:分别在每一对股骨中随机选一侧,模拟经股骨颈单纯髓芯减压(单纯减压组),另一侧模拟导航模块辅助下的经股骨颈钻孔减压(导航组)。C组:分别在每一对股骨中随机选一侧,模拟导航模块辅助下经股骨颈钻孔减压(导航组),另一侧作为对照(正常组),不予任何处理。2.将B、C两组中的导航组股骨进行CT扫描后,把数据导入Mimics软件设计导航模块并用3D打印机打印。在C臂机辅助下,用克氏针(直径3mm)对A、B组中的单纯减压组股骨进行单孔减压,针尖到达股骨头软骨下2mm,并保留克氏针于股骨内。B、C组的导航组股骨则在导航模块辅助下钻孔,同时保留克氏针于股骨内。将所带针的股骨进行CT扫描,通过Mimics软件,计算出克氏针针尖与坏死灶中心的最近距离。3.在C臂机辅助下,用克氏针对A、B组中所有单纯减压组的股骨头进行髓芯减压(6孔)。在C臂机辅助下,用直径10mm的环钻对B、C组中所有导航组的股骨头行钻孔减压+异体腓骨植入+螺钉固定。4.分别在A、B、C 3个组中随机选出4对股骨(共12对)进行股骨头的最大负载生物力学测试。余下股骨进行股骨颈的最大负载生物力学测试。结果:1.导航组的偏移距离明显小于单纯减压组,且两组数据的差异具有统计学意义(p导航组股骨头的最大负载大于正常组,其差异无统计学意义(p>0.05);导航组和正常组最大负载明显大于单纯减压组且差异具有统计学意义(p导航组股骨颈最大负载小于正常组,但差异无统计学意义(p>0.05)。单纯减压组股骨颈最大负载明显小于导航组和正常组,其差异具有统计学意义(p导航模块对股骨头坏死的病灶具有较好的定位作用。2.钻孔减压+异体腓骨植入+螺钉固定能维持股骨头和颈的正常力学强度。相较于单纯的髓芯减压,它在预防股骨头塌陷和股骨颈骨折方面更有优势。

关键词：股骨头坏死 3D打印导航模块异体腓骨生物力学

3D打印导航模块辅助腰椎椎弓根螺钉精确植入的研究

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3D打印导航模块辅助腰椎椎弓根螺钉精确植入的研究

作者：严斌南方医科大学

学位级别：硕士

背景随着现代工业和交通运输业的发展,车祸和摔伤的病人越来越多,是创伤性腰椎骨折最常见的两大致病因素。因腰椎椎弓根螺钉内固定系统能有效实现腰椎的前、中、后三柱固定,加强脊柱的支撑及抗扭转的刚度,且具有及佳的生物力学性能,故... 详细信息

背景随着现代工业和交通运输业的发展,车祸和摔伤的病人越来越多,是创伤性腰椎骨折最常见的两大致病因素。因腰椎椎弓根螺钉内固定系统能有效实现腰椎的前、中、后三柱固定,加强脊柱的支撑及抗扭转的刚度,且具有及佳的生物力学性能,故在临床腰椎相关疾病中广泛应用,得到了医生和患者的认可,获得了良好的临床治疗效果。腰椎椎弓根螺钉内固定系统经历了漫长的发展阶段。早期脊柱后路手术多使用棘突钢板作为内固定方式,但棘突钢板仅仅固定了脊柱的后柱,不能治疗中柱和前柱的脊柱骨折,且其对于骨折后的后突畸形无矫正作用,临床治疗效果较差,故现在医生已经很少使用棘突钢板来进行内固定治疗。1948年,King发明出一种新型螺钉。此种新型螺钉可经关节突抵达椎弓根,King设想通过关节突间的固定来促进脊柱的融合,但是未获得成功。1959年,Boucher用长螺钉经椎弓根抵达椎体,应用于腰骶椎融合内固定手术,取得了良好的临床治疗效果。1963年,Roy-Camille首次研发出完整的椎弓根螺钉钢板,用来治疗不稳定性胸腰椎骨折。1986年,Roy-Camille等经过反复的临床实验,不断地改良椎弓根螺钉,最终在应用椎弓根技术治疗脊柱骨折疾病上取得了良好的临床效果,并证实这种新技术相对于传统手术方法而言,能够提供更为安全、坚强、牢固的短节段脊柱内固定,临床治疗效果上佳。1997年,美国FDA正式批准此种方法为可行的脊柱后路固定方法。至此之后,经椎弓根内固定技术开始迅速发展,并逐渐形成了以Roy-Camille、Steflee为代表的钢板内固定系统和以AO、RF为代表的螺钉内固定系统。目前较为常用的腰椎椎弓根螺钉植入方法主要包括如下几种：解剖标志点法、X线透视辅助法、计算机辅助导航法、机器人法以及个体化腰椎椎弓根螺钉导航模板法。以上不同的椎弓根螺钉植入方法,在临床实际应用中各有利弊。解剖标志点法：椎弓根螺钉的进钉点和进钉方向主要依靠术者的经验来进行判断,术者凭手感使用椎弓根探子对置钉通道进行探测,以保证椎弓根螺钉的准确植入。据报道,应用各种解剖标志点法的椎弓根皮质的穿破率为0～17%。X线透视辅助法：术中利用C型臂等影像学辅助设备帮助植入腰椎椎弓根螺钉。此种方法,术中多次使用X线设备,增加了患者及术者在术中所受的辐射量,加重了手术本身对患者和术者的损伤,并且延长了手术的操作时间。Sagi等研究表明X线透视辅助法植入椎弓根螺钉的准确性为73%。由此可见,X线透视辅助法对椎弓根螺钉植入的准确性并无显著提高。计算机辅助导航法：通过计算机导航设备的辅助,可明显提高腰椎椎弓根螺钉植入的准确性,但是计算机导航设备费用昂贵,操作步骤较为复杂,熟练掌握需要较长时间的经验积累,学习曲线较长,不易推广到基层医院,另外术中体位变化等因素有可能影响导航的准确性。机器人法：机器人辅助腰椎椎弓根螺钉的植入,准确率较高,但目前机器人设备昂贵,尚未形成产业化,短期内还不能推广。数字化导航模板法：通过电脑软件数字化设计并利用3D打印机制造出导航模块和腰椎实体模型,医生可以进行术前模拟手术,熟练手术操作,开拓医生的思路,有利于医生设计出适合患者的最佳手术方案,遵循了个体化腰椎椎弓根螺钉植入的原则,提高了螺钉植入的准确性,并在很大程度上减少了术中脊髓、神经和血管损伤的可能性。同时,数字化导航模板法具有缩短手术时间、避免过多的X线辐射、操作简便等优点,因此其具有较好的临床应用前景。但现有的导航模板的稳定性还不够好,数字化设计所需的时间较长,制作成本偏高,不利于推广到基层医院。近年来,随着科技的进步,3D打印技术发展迅速。3D打印机可打印出器官或组织的三维实体模型,能将器官或组织内部结构的细节真实地突显出来,使医学知识变得更为直观明了。与此同时,通过3D打印技术制造出三维实体模型可以清晰直观地显示患者的疾病状况,以便医生更为详细地了解患者的病情,如复杂骨折、严重畸形等。其提供了比医学影像资料更加具体的解剖学信息,实现了由虚拟到现实、由二维到三维、由平面到立体的转变。医生可直接在打印的三维实体模型上进行手术设计及模拟试验,开拓思路,熟练手术操作,以确保实际手术的成功。因此,3D打印技术为临床疾病的诊断和治疗提供了个性化、精确化的新思路和新方法。基于数字化设计和3D打印技术的个体化腰椎椎弓根螺钉导航模块能够和特定患者的实体骨骼完全匹配,具有准确、安全、便于使用等优点,并可有效减少医生和患者在术中的放射性暴露。综上所述,3D打印技术为临床医生诊断和治疗疾病的提供了新思路和方法,有助于个体化医疗的进步。但是,为了促进腰椎椎弓根螺钉植入手术的发展,尚需进一步探讨具有螺钉植入准确率高、设计简单、操作方便、对手术人员经验技术要求低,并能缩短手术时间、减少术中X线损伤等优点的新型腰椎椎弓根螺钉植入方法,而3D打印技术的进步为这一方法的可行性铺开了道路。3D打印导航模块辅助腰椎椎弓根螺钉精确植入的实验研究目的通过在电脑软件Mimi

关键词：数字化设计 3D打印导航模块腰椎椎弓根螺钉

3D打印导航模块及联合数字化设计在髋臼骨折中的应用研究

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重庆医学 2019年第2期48卷 301-304,309页

作者：申智敏段宜强叶川汪健陈世平贵州医科大学附属医院骨科贵阳550004

目的探讨3D打印导航模块设计及联合数字化设计在髋臼骨折中的应用效果。方法取2015年1月至2017年6月该院收治髋臼骨折患者20例,采用薄层CT扫描获得相关参数以DICOM格式保存。将获得数据导入Mimics软件中完成三维重建、骨折复位等操作,... 详细信息

目的探讨3D打印导航模块设计及联合数字化设计在髋臼骨折中的应用效果。方法取2015年1月至2017年6月该院收治髋臼骨折患者20例,采用薄层CT扫描获得相关参数以DICOM格式保存。将获得数据导入Mimics软件中完成三维重建、骨折复位等操作,设计螺钉的虚拟固定、导航模块等,采用3D打印技术完成导航模块、接骨板的打印并利用骨骼模型模拟手术置钉,采用X射线、CT等进行扫描,比较虚拟手术与模拟手术治疗效果。结果通过3D打印导航模拟设计联合数字化设计模拟现实模拟手术,共置入28块钢板,螺钉149枚,设计导航模块导航螺钉54枚。3D打印导航模拟设计联合数字化设计能为髋臼骨折制订最优化手术方案与个性化导航模块,通过术前虚拟与现实手术模拟,手术精度比较差异无统计学意义(P>0.05)。20例患者3D打印导航模块联合数字化设计手术下术前患者JOA评分为(9.60±2.21)分上升到术后的(25.41±3.41)分。治疗前、后JOA评分比较差异有统计学意义(P导航模块联合数字化设计用于髋臼骨折中有助于制订最优的手术方案,提高手术治疗精度、安全性,提高手术成功率。

关键词：髋臼骨折 3D打印导航模块数字化设计治疗精度虚拟固定

3D打印导航模块设计及对腰椎椎弓根置钉准确率的影响研究

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现代医学 2017年第12期45卷 1791-1797页

作者：邓海棠广东省肇庆市第一人民医院骨科广东肇庆526060

目的:探讨3D打印导航模块设计及对腰椎椎弓根钉置钉准确率的影响,为提高手术成功率提供依据。方法:取2013年12月至2016年10月医院收治创伤性腰椎骨折患者50例作为研究对象,随机数字法分为对照组(n=25)和3D打印导航模块组(n=25)。2组均... 详细信息

目的:探讨3D打印导航模块设计及对腰椎椎弓根钉置钉准确率的影响,为提高手术成功率提供依据。方法:取2013年12月至2016年10月医院收治创伤性腰椎骨折患者50例作为研究对象,随机数字法分为对照组(n=25)和3D打印导航模块组(n=25)。2组均采用微创腰椎椎间固定融合术治疗,对照组根据医生经验、X线等方法辅助置钉,3D打印导航模块组术前采集CT资料,利用3D打印导航模块设计,术中辅助置钉治疗,术后均采用CT、X线等评估置钉准确性,术后对2组患者进行6个月随访,比较2组治疗效果。结果:(1)3D打印导航模块组共置入68枚螺钉,对照组共置入71枚螺钉。3D打印导航模块组置钉准确率为95.59%,对照组为87.32%,2组置钉准确率比较差异有统计学意义(P0.05);3D打印导航模块组治疗后JOA下腰痛评分,高于对照组(P0.05);3D打印导航模块组治疗后Oswestry功能障碍指数问卷表评分,低于对照组(P导航模块能进行模拟手术,制定精确的术前计划,有助于提高置钉准确率。

关键词：腰椎椎弓根螺钉腰椎椎弓根手术 3D打印技术导航模块模拟手术腰椎功能治疗效果置钉准确率

3D打印导航模块辅助股骨颈骨折空心螺钉置入的应用

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临床医药文献电子杂志 2017年第90期4卷 17682-17683页

作者：甘智陆俭军谭海涛陆声榆李晓秦豪贵港市人民医院创伤运动骨科

目的研究3D打印导航模块引导股骨颈骨折空心螺钉精确置入的效果。方法选取我院2015年1月;016年6月治疗的股骨颈骨折患者51例,年龄21;5岁,将CT扫描数据导入计算机,模拟手术,并打印导航模块,术中用导航模块引导空心螺钉置入。结果 3D打印... 详细信息

目的研究3D打印导航模块引导股骨颈骨折空心螺钉精确置入的效果。方法选取我院2015年1月;016年6月治疗的股骨颈骨折患者51例,年龄21;5岁,将CT扫描数据导入计算机,模拟手术,并打印导航模块,术中用导航模块引导空心螺钉置入。结果 3D打印导航模块能够精确引导空心螺钉置入股骨颈,减少透视,缩短手术时间,术后X线显示空心螺钉位置良好,未发生股骨头缺血坏死及骨不连。术后均随访12个月,按Harris评价标准评价髋关节术后功能的优良率为88.24%。结论 3D打印导航模块可精确引导股骨颈空心螺钉的置入,减少术中透视缩短手术时间,术后功能恢复良好。

关键词：股骨颈骨折空心螺钉导航模块 3D打印