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基于虚拟现实的心血管手术三维建模研究

基于虚拟现实的心血管手术三维建模研究

作者：曹雪北京工业大学

学位级别：硕士

现代医学技术的发展，使心血管疾病的治疗技术得以提高的同时也使其术前手术方案的选择变得多样化，所以心血管手术规划显得越来越重要。在心血管手术中，术后手术部位的血流动力学因素对治疗效果有着很大的影响。因此，基于血流动力学... 详细信息

现代医学技术的发展，使心血管疾病的治疗技术得以提高的同时也使其术前手术方案的选择变得多样化，所以心血管手术规划显得越来越重要。在心血管手术中，术后手术部位的血流动力学因素对治疗效果有着很大的影响。因此，基于血流动力学优化的心血管手术规划成为必然。对手术产生的血流动力学预测，是通过基于虚拟心血管模型的血流动力学数值模拟而实现的，这需要建立各种虚拟的手术规划模型，以对不同类型的手术或术式进行血流动力学比较与优化。以往研究中，虚拟手术建模主要借助于CAD等建模软件实现，其缺点是模型过于生硬，不利于个性化模型仿真。本研究利用力反馈装置，结合OpenGL可视化技术，建立了一个虚拟现实环境，开发可以对解剖真实的心血管模型进行“雕塑”的三维建模软件系统，为手术血流动力学优化提供各种虚拟模型，并对模型的关键参数进行提取，供医生临床手术参考。本系统为STL和HyperSurface文件设计了通用的数据存储结构，通过力觉与视觉渲染将模型显示到虚拟工作环境中。为了建立术后模型，还需要根据系统设计的数据结构构建搭桥血管与补片模型，并对新建立的模型进行变形操作。在本系统中，力反馈器对模型的变形操作主要包括对搭桥血管模型进行弯曲变形和对补片模型进行拉伸变形两种操作。本系统采用常见的Bezier曲线作为弯曲处理的方法，通过模型上三个控制点的坐标确定一条二维曲线，实现模型的弯曲变形操作。对模型进行拉伸形变是通过力反馈装置与模型发生碰撞，根据力反馈器作用点位置的变化对受影响区域内的模型顶点进行操作，使之发生相应的位移。在建立模型的同时，对模型的几何参数进行提取，通过搭桥血管中心线的曲线方程来计算血管的长度，通过海伦公式计算补片的面积。本课题在虚拟现实环境中开发了心血管手术建模平台，实现了包括模型的导入、显示、碰撞检测、搭桥与补片模型的建立、模型对象的选取与移动、模型的变形以及模型参数提取7个主要功能。利用医院中真实病人的CT扫描数字图像重建出心脏血管可视化模型，实现了心脏血管搭桥手术和补片的建模与模型参数提取，验证了建模型系统的正确性和实用性。本课题的研究为力反馈器在虚拟心血管手术中的应用，以致今后模拟各种手术术式、建立包含力学特性的手术规划系统奠定了基础。

关键词：虚拟现实心血管手术三维建模

成人心血管手术相关压力性损伤发生现状及相关因素研究

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成人心血管手术相关压力性损伤发生现状及相关因素研究

作者：陈沅上海交通大学

学位级别：硕士

目的:在描述成人心血管手术患者手术相关压力性损伤的发生现状与影响因素的基础上,构建预测高危人群的模型,并进行验证,为后续制定针对性的护理干预措施奠定基础。方法:通过对1163例接受心血管手术患者的横断面调查,描述本组患者手术相... 详细信息

目的:在描述成人心血管手术患者手术相关压力性损伤的发生现状与影响因素的基础上,构建预测高危人群的模型,并进行验证,为后续制定针对性的护理干预措施奠定基础。方法:通过对1163例接受心血管手术患者的横断面调查,描述本组患者手术相关压力性损伤的发生率、发生部位、预后等;探析影响手术相关压力性损伤发生的危险因素;通过logistic回归分析,构建预测成人心血管手术患者手术相关压力性损伤高危人群的模型;以国际压疮分类标准的诊断结果作为近似金标准,通过ROC曲线绘制确定最佳临界值;并在443例接受心血管手术患者中验证预测模型。结果:成人心血管手术患者手术相关压力性损伤的发生率为19.86%;经Logistic回归建立的预测模型:LogitP=-11.745+0.024术前血红蛋白值+0.118血钠值-0.014前白蛋白量-0.213术中平均体温-0.058最低平均动脉压+0.646术前血钾值+0.264吸烟史+0.760高血压史+0.536年龄≥70周岁;经ROC曲线绘制后得出最佳诊断界值LogitP=-1.259(曲线下面积AUC=0.751)。该模型经验证,提示具有较好的预测效果,即灵敏度=65.67%、特异度=79.26%、误诊率(假阳性率)=20.74%、漏诊率(假阴性率)=34.33%。结论:成人心血管手术患者手术相关压力性损伤的发生率较高。本研究构建的高危人群预测模型具有较好的预测效果,可应用于临床。

关键词：心血管手术手术相关压力性损伤相关因素预测模型 ROC曲线

心血管手术的感染以及预防性抗菌素的合理应用

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国外医学.外科学分册 1987年第1期14卷 1-4页

作者：梁继河汪曾炜第四军医大学附西京医院胸外科沈阳军区总医院心血管外科

术后感染几乎常常是手术失败的信号。心血管手术的感染后果尤为严重。本文试从外科感染和预防的一般规律出发,分析心血管手术易致感染的危险因素,以及术后感染的细菌特点,以期找出预防性抗菌素合理的应用原则。外科感染和预防的一般概... 详细信息

术后感染几乎常常是手术失败的信号。心血管手术的感染后果尤为严重。本文试从外科感染和预防的一般规律出发,分析心血管手术易致感染的危险因素,以及术后感染的细菌特点,以期找出预防性抗菌素合理的应用原则。外科感染和预防的一般概念人都是带菌者,即使健康者的身上也到处有细菌,所有细菌都可能引起感染。人体局部的和全身的抵抗

关键词：抗菌素感染率心脏手术预防性术中污染术后感染体外循环心脏外科手术心血管手术

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心血管手术患者血液管理专家共识

中国输血杂志 2018年第4期31卷 321-325页

作者：无胡盛寿纪宏文孙寒松吉冰洋汪雍媛王现强胡大清中国心胸血管麻醉学会血液管理分会国家心血管病中心中国医学科学院阜外医院心外科中国医学科学院阜外医院麻醉科中国医学科学院阜外医院输血科中国医学科学院阜外医院体外循环科武汉亚洲心脏病医院心脏科

实施临床多学科患者血液管理,可减少心血管手术患者异体输血、改善患者临床转归、节约血液资源。心血管手术患者血液管理主要包括术前识别高危患者,防治贫血、改善凝血功能;术中避免失血、精细止血和自体血液回收,减轻体外循环对血液稀... 详细信息

实施临床多学科患者血液管理,可减少心血管手术患者异体输血、改善患者临床转归、节约血液资源。心血管手术患者血液管理主要包括术前识别高危患者,防治贫血、改善凝血功能;术中避免失血、精细止血和自体血液回收,减轻体外循环对血液稀释;合理使用减少出血的药物;掌握限制性输血策略,实施个体化输血措施等。

关键词：心血管手术患者血液管理输血临床转归

心血管手术术后三种静脉镇痛方法疗效与安全性研究

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中国分子心脏病学杂志 2009年第5期9卷 300-304页

作者：陈芳石佳王越夫林霖李立环北京协和医学院中国医学科学院阜外心血管病医院麻醉科 100037

目的探讨氟比洛芬酯与曲马多分别复合芬太尼用于心血管手术围术期的镇痛效果及副作用,及对细胞因子的影响。方法150例择期行正中开胸心血管手术的患者,随机双盲对照法分为3组:氟比洛芬酯组(FF),曲马多组(QF),芬太尼组(F)。分别于深静脉... 详细信息

目的探讨氟比洛芬酯与曲马多分别复合芬太尼用于心血管手术围术期的镇痛效果及副作用,及对细胞因子的影响。方法150例择期行正中开胸心血管手术的患者,随机双盲对照法分为3组:氟比洛芬酯组(FF),曲马多组(QF),芬太尼组(F)。分别于深静脉通路建立后和缝心包时给予研究药物,FF组为氟比洛芬酯1 mg/kg,QF组为曲马多2 mg/kg,F组为空白脂肪乳5 ml;手术结束时连接静脉恒速镇痛泵,内装研究药物与脂肪乳混合液100 ml,流速2 ml/h,FF组为氟比洛芬酯200 mg和芬太尼1.0mg,QF组为曲马多700mg和芬太尼1.0mg,F组为芬太尼2.5 mg。分别于围术期各观察点记录患者的VAS评分、恶心评分,镇静评分,胸液量,初醒时间,拔除气管插管时间,镇痛效果与副作用,是否追加镇痛药物,ICU停留时间,出院时间。其中每组随机抽取30例病例,分别于深静脉通路建立后(T_0),缝心包时(给与研究药物之前,T_1),术后4h(T_2),20 h(T_3),24 h(T_4)抽取静脉血,检测细胞因子IL-1,IL-10,TNF-.PGE2。结果(1)VAS评分三组间相似,但术后追加镇痛药物F组明显高于其余两组(P0.05);(3)T_1-T_4,F组IL-1较T0升高明显,且明显高于FF,QF组(P心血管手术术后镇痛,减少阿片类药物的用量,减轻术后炎症反应。

关键词：术后镇痛心血管手术非甾体类药物曲马多细胞因子

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心血管手术麻醉现状与展望分析

中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生 2021年第11期 37-39页

作者：陈祖博桂东人民医院广西梧州543001

心血管疾病属于临床常见疾病,对患者身心健康及生活质量均有严重影响,患者急性发病后,需要及时对其进行处理,避免病情加重而增加死亡风险。心血管外科手术技术不断发展,对手术麻醉提出更高要求的同时,也为麻醉工作带来更多新的挑战。文... 详细信息

心血管疾病属于临床常见疾病,对患者身心健康及生活质量均有严重影响,患者急性发病后,需要及时对其进行处理,避免病情加重而增加死亡风险。心血管外科手术技术不断发展,对手术麻醉提出更高要求的同时,也为麻醉工作带来更多新的挑战。文章对近年来心血管手术麻醉相关文献进行分析和总结,对心血管手术麻醉概念、麻醉方法、麻醉监测技术等问题进行综述。为进一步适应外科微创技术的要求,在心血管炎手术麻醉处理时,将加速术后康复(ERAS)技术应用其中,可发挥显著作用。在此基础上,针对疑难危重的心血管手术及再次心血管手术的患者,需要加强麻醉管理,不断提高麻醉监测效果,是未来心血管手术麻醉需要重点解决的问题。

关键词：心血管疾病心血管手术麻醉

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心血管手术病人中的急性肾功能衰竭

国外医学.创伤与外科基本问题分册 1986年第4期 217-220页

作者： Kron IL 华东平

急性肾衰的病理生理学实验资料急性肾衰病理生理学的实验研究可采取五种基本动物模型之一,这包括甘油注射、肾动脉钳闭、肾内去甲肾上腺素灌注(导致缺血)、注入硝酸铀或氯化汞(肾毒性损伤)。每一种模型均导致类似的病理生理变化,包括:... 详细信息

急性肾衰的病理生理学实验资料急性肾衰病理生理学的实验研究可采取五种基本动物模型之一,这包括甘油注射、肾动脉钳闭、肾内去甲肾上腺素灌注(导致缺血)、注入硝酸铀或氯化汞(肾毒性损伤)。每一种模型均导致类似的病理生理变化,包括:(1)初期总肾血流减少,于24～48小时内恢复正常;(2)肾小球滤过显著下降;(3)肾小管阻塞;(4)通过损伤的肾小管上皮渗漏滤液。

关键词：急性肾功能衰竭心血管手术急性肾衰肾小管阻塞肾小球滤过病理生理学毒性损伤动脉钳肾功能不全动物模型

心血管手术麻醉期间严重急性变态反应的临床观察

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现代诊断与治疗 2015年第14期26卷 3296-3297页

作者：刘文伟南宁市第三人民医院麻醉科广西南宁530003

对334例心血管手术患者资料进行回顾性分析,统计其麻醉期间出现的严重急性变态反应病例,并对其发生原因及临床表现进行研究。334例患者中,出现严重急性严重变态反应9例,发生率为2.69%。出现变态反应的原因是鱼精蛋白5例,进口抑肽酶2例,... 详细信息

对334例心血管手术患者资料进行回顾性分析,统计其麻醉期间出现的严重急性变态反应病例,并对其发生原因及临床表现进行研究。334例患者中,出现严重急性严重变态反应9例,发生率为2.69%。出现变态反应的原因是鱼精蛋白5例,进口抑肽酶2例,全血1例,血代1例。9例严重急性变态反应患者临床表现为低血压,8例出现了支气管痉挛,2例室颤,皮肤改变4例,转流抢救3例,死亡1例。临床严重急性变态反应容易出现在心血管手术麻醉期间,但其临床表现均不甚明显,在手术过程中需时刻注意患者的情况,对于急性变态反应相关的临床症状进行监测,做到尽早发现,及时抢救,避免病情加重。

关键词：心血管手术麻醉严重急性变态反应

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心血管手术麻醉现状与展望

麻醉安全与质控 2019年第1期3卷 51-54页

作者：张铁铮孙莹杰王洪乾北部战区总医院麻醉科辽宁沈阳110016

随着心血管外科在数量和技术上的迅猛发展,对心血管手术麻醉提出了更高的要求和更新的挑战。回顾近年相关文献,就心血管手术麻醉在理念、方法、监测技术等方面的现状与进展进行综述。顺应外科微创和"杂交"技术的发展、推动加速术后康复(... 详细信息

随着心血管外科在数量和技术上的迅猛发展,对心血管手术麻醉提出了更高的要求和更新的挑战。回顾近年相关文献,就心血管手术麻醉在理念、方法、监测技术等方面的现状与进展进行综述。顺应外科微创和"杂交"技术的发展、推动加速术后康复(ERAS)技术在心血管手术麻醉中的应用、应对疑难危重和再次心血管手术给麻醉带来的挑战、以经食管超声技术为核心,提高监测技术水平,将成为今后心血管手术麻醉重点关注的问题。控制麻醉质量、向围术期医学转变将成为未来心血管手术麻醉的发展方向。

关键词：心血管手术麻醉现状展望