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城镇污水厂微塑料赋存形态、组分及去除效率全流程分析与归趋行为

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环境科学 2024年第7期45卷 4052-4062页

作者：米家辉卢俊平刘廷玺刘禹史小红张晓晶石震宇刘莹慧内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古自治区水资源保护与利用重点实验室

微塑料是污水处理厂最难去除的新型污染物之一.为探究污水厂微塑料颗粒赋存形态、尺寸分布、组分、去除效率、泥水中的迁移规律及归趋行为特征，以呼和浩特市某污水处理厂为例，布置17个采样点，并对水厂按月取样对出水进行全年检测分... 详细信息

微塑料是污水处理厂最难去除的新型污染物之一.为探究污水厂微塑料颗粒赋存形态、尺寸分布、组分、去除效率、泥水中的迁移规律及归趋行为特征，以呼和浩特市某污水处理厂为例，布置17个采样点，并对水厂按月取样对出水进行全年检测分析，借助LAS X软件对微塑料的形状、丰度和尺寸进行统计，并展开全流程分析.结果表明，纤维状微塑料丰度最高且分布最广，是主要的存在形态，占总丰度的61.8%；微塑料尺寸主要介于0～1.00 mm之间，4种尺寸中0.25～0.50 mm的微塑料丰度最多，占比32.9%.检测到的8种塑料成分中，以聚酯类物质（PET、PBT）、纤维素和聚丙烯（PP）成分为主，占比分别为25%、21%和17%.污水厂进水丰度为（73±5）n·L-1，出水丰度为（14±2）n·L-1，整体去除率为（80.8±12.1）%.污水厂3个处理阶段中，只有一级处理起到了去除作用，微塑料在二级处理中丰度出现了激增.不同构筑物对微塑料起到主要去除作用的是细格栅（49.2±7.4）%和二沉池（92.4±13.9）%.微塑料主要以纤维状、碎片状和薄膜状存在，纤维状占比在70%左右，碎片状尺寸主要集中在0.50～5.00 mm之间，占比从大于0.50 mm以后开始上升，尺寸在1.00～5.00 mm范围内最多，占比为50%，成为超过纤维状存在的主要形态.薄膜状尺寸多集中在小于0.50 mm范围内，占比在10%以上.因此，提高小尺寸纤维状与薄膜状微塑料与大尺寸碎片状微塑料颗粒的去除可以有效地降低污水处理厂排水对环境中微塑料的污染风险.

关键词：城镇污水处理厂微塑料去除效果赋存特征环境风险

有限元仿真分析强直性脊柱炎后路“Y”型截骨固定的生物力学特征

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中国组织工程研究 2024年第12期28卷 1842-1848页

作者：张乐曹振华张云凤许阳阳金凤苏宝科王利东王星仝玲刘清华方源沙丽蓉王海燕李筱贺李志军内蒙古医科大学基础医学院人体解剖教研室(内蒙古自治区数字转化医学工程技术研究中心) 内蒙古自治区呼和浩特市010000 巴彦淖尔市医院内蒙古自治区巴彦淖尔市015000 内蒙古医科大学第二附属医院影像科内蒙古自治区呼和浩特市010000 北京航空航天大学生物与医学工程学院北京市100083 内蒙古医科大学附属医院影像科内蒙古自治区呼和浩特市010000 内蒙古自治区中医医院内蒙古自治区呼和浩特市010000 内蒙古自治区国际蒙医医院影像科内蒙古自治区呼和浩特市010000

背景:强直性脊柱炎是一种因组织骨化和纤维化导致脊柱僵硬畸形的进行性炎症,表现为患者的姿势异常和活动受限,轻微损伤即可引发胸腰椎骨折。传统医学图像观察限制了医生对强直性脊柱炎治疗的术前决策规划和术后疾病预防。目的:基于强直... 详细信息

背景:强直性脊柱炎是一种因组织骨化和纤维化导致脊柱僵硬畸形的进行性炎症,表现为患者的姿势异常和活动受限,轻微损伤即可引发胸腰椎骨折。传统医学图像观察限制了医生对强直性脊柱炎治疗的术前决策规划和术后疾病预防。目的:基于强直性脊柱炎患者后路脊柱去松质骨化截骨“Y”型截骨(简称“Y”型截骨)术前和术后的脊柱模型,探究“Y”型截骨固定治疗强直性脊柱炎的生物力学变化。方法:基于1名在内蒙古医科大学第二附属医院就诊的强直性脊柱炎患者的术前和术后CT图像,于Mimics19.0软件中重建“Y”型截骨(L3截骨)术前及术后的三维脊柱模型,包括T11-S1节段,于T11椎体顶部施加7.5 Nm力矩,模拟脊柱在前屈、后伸、左弯、右弯、左旋和右旋6个工况下的运动。仿真得到脊柱各椎体的活动度、各椎间盘的应力和钉棒系统的应力。结果与结论:①“Y”型截骨术后路固定后,脊柱各椎体活动度均下降,且上部椎体活动度损失比例较大(L1:77.95%);②术前脊柱椎间盘最大应力发生于L1-L2节段(0.55 MPa),术后脊柱椎间盘最大应力发生于T11-T12节段(0.50 MPa),且T12以下的椎间盘应力远小于术前;③钉棒系统的最大应力(166.67 MPa)发生于棒体的上中段和椎弓根钉的根部;④提示后路“Y”型截骨固定手术增强了脊柱的稳定性,减小了脊柱活动范围,固定节段的椎体减压良好且下方椎体应力遮挡现象显著,应加强棒体和椎弓根钉应力集中区域的刚度以避免应力疲劳导致的钉棒断裂。

关键词：强直性脊柱炎后路固定术三维重建模型 Y型截骨脊柱生物力学

强直性脊柱炎腰椎-骶骨椎间盘有限元模型建立及应力分析

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中国组织工程研究 2024年第6期28卷 840-846页

作者：康志杰曹振华许阳阳张云凤金凤苏宝科王利东仝铃刘清华方源沙丽蓉亮亮李濛濛杜奕霏林琳王海燕李筱贺李志军内蒙古医科大学基础医学院人体解剖教研室内蒙古自治区呼和浩特市010010 中国人民解放军总医院骨科北京市100853 内蒙古医科大学第二附属医院微创脊柱外科内蒙古自治区呼和浩特市010010 山西省长治市人民医院康复医学科山西省长治市046000 内蒙古医科大学第二附属医院影像科内蒙古自治区呼和浩特市010010 内蒙古医科大学附属医院影像科内蒙古自治区呼和浩特市010010 内蒙古自治区中医医院内蒙古自治区呼和浩特市010010 内蒙古自治区国际蒙医医院内蒙古自治区呼和浩特市010010 内蒙古医科大学第一临床医学院内蒙古自治区呼和浩特市010010 内蒙古医科大学精神卫生学院内蒙古自治区呼和浩特市010010 内蒙古医科大学附属人民医院内蒙古自治区呼和浩特市010010

背景:强直性脊柱炎是一种风湿免疫类慢性炎症反应疾病,软组织骨化融合及脊柱强直可致生物力学改变。目的:利用有限元分析方法重建强直性脊柱炎腰椎后凸患者的腰椎-骶骨椎间盘,研究T_(11)-S_(1)节段各椎体活动度及纤维环、髓核的生物力... 详细信息

背景:强直性脊柱炎是一种风湿免疫类慢性炎症反应疾病,软组织骨化融合及脊柱强直可致生物力学改变。目的:利用有限元分析方法重建强直性脊柱炎腰椎后凸患者的腰椎-骶骨椎间盘,研究T_(11)-S_(1)节段各椎体活动度及纤维环、髓核的生物力学特征。方法:获取1例强直性脊柱炎腰椎后凸患者的影像资料,将连续扫描的脊柱CT原始影像数据以DICOM格式导入Mimics 21.0,分别重建T_(11)-S_(1)。随后将建立好的模型以“Stl”格式导入3-Matic软件进行椎间盘的重建,得到具有纤维性的椎间盘模型。将完善的模型继续导入Hypermesh软件,对椎体、髓核、纤维环、韧带进行网格划分,赋予材料属性后将模型导入ABAQUS软件中,观察T_(11)-S_(1)各椎体在不同工况下的活动度,并分析各节段纤维环及髓核的生物力学特征。结果与结论:(1)L_(1)节段在后伸、前屈、旋转(左、右)、侧屈(左、右)工况下的活动度均大于其他椎体,L_(1)椎体前屈时的活动度最大,为2.18°;L_(5)节段后伸工时的活动度最小,为0.12°;(2)L_(2)-L_(3)节段椎间盘前屈时的纤维环应力大于后伸时(P<0.05),L_(3)-L_(4)、L_(4)-L_(5)节段椎间盘前屈时的纤维环应力小于后伸时(P<0.05),L_(1)-L_(2)节段椎间盘左旋转时的纤维环应力大于右旋转时(P<0.05),L_(1)-L_(2)、L_(2)-L_(3)、L_(3)-L_(4)、L_(4)-L_(5)、L_(5)-S_(1)节段椎间盘左侧屈时的纤维环应力大于右侧屈时(P<0.05);(3)T_(11)-L_(12)、L_(1)-L_(2)、L_(2)-L_(3)、L_(3)-L_(4)、L_(4)-L_(5)节段前屈时的髓核应力大于后伸时(P<0.05),T_(12)-L_(1)、L_(3)-L_(4)节段椎间盘左旋转时的髓核应力小于右旋转时(P<0.05),T_(11)-T_(12)、L_(1)-L_(2)、L_(2)-L_(3)节段椎间盘左旋转时的髓核应力大于右旋转时(P<0.05),T_(11)-S_(1)节段椎间盘左侧屈时的髓核应力均大于右侧屈时;(4)结果显示,强直性脊柱炎腰椎后凸患者椎体活动度最小值位于后伸工况下的L_(5)椎体,为预防骨折建议避免后伸体位的运动;强直性脊柱炎腰椎后凸患者发病时,纤维环及髓核最大应力部位在L_(1)-L_(2)节段,部位固定且不会随体位的改变而变化,后期手术治疗、矫正畸形应着重松解该节段纤维环及髓核的压力,避免纤维环破裂、髓核损伤。

关键词：强直性脊柱炎腰椎-骶骨椎间盘纤维环髓核有限元分析

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北疆文化建设的价值指引与路径选择

内蒙古社会科学 2024年第2期45卷 23-30页

作者：包银山内蒙古自治区社会科学院内蒙古呼和浩特010010

北疆文化是中华文化的重要组成部分,北疆文化建设是中国特色社会主义文化建设的内蒙古实践。弘扬北疆文化、推进北疆文化建设、打造北疆文化品牌,是内蒙古自治区党委在完成好习近平总书记交给内蒙古的五大任务和全方位建设模范自治区两... 详细信息

北疆文化是中华文化的重要组成部分,北疆文化建设是中国特色社会主义文化建设的内蒙古实践。弘扬北疆文化、推进北疆文化建设、打造北疆文化品牌,是内蒙古自治区党委在完成好习近平总书记交给内蒙古的五大任务和全方位建设模范自治区两件大事、全面建设社会主义现代化国家新征程上书写内蒙古新篇章中作出的重大文化发展决策,具有重要的战略前瞻性、宏观引领性和现实指导性。推进北疆文化建设、打造北疆文化品牌,必须坚持正确的价值指引,依托北疆的丰厚资源,推动文化的创新交融,以新时代北疆文化建设凝聚各族人民书写中国式现代化的强大精神力量。

关键词：北疆文化价值指引实践路径

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生物支架材料及打印技术修复骨缺损

中国组织工程研究 2024年第3期28卷 479-485页

作者：孔祥宇王兴裴志伟常家乐李斯琴郝廷何万雄张葆鑫贾燕飞内蒙古医科大学研究生院内蒙古自治区呼和浩特市010000 巴彦淖尔市医院内蒙古自治区巴彦淖尔市015000 内蒙古医科大学第二附属医院内蒙古自治区呼和浩特市010030

背景:近年来随着生物支架材料和生物打印技术的发展,组织工程骨成为了骨缺损修复的研究热点。目的:简述当前骨缺损的治疗方式,总结制备组织工程骨支架的生物材料及生物打印技术,探讨生物材料和打印技术在组织工程中的应用及目前面临的... 详细信息

背景:近年来随着生物支架材料和生物打印技术的发展,组织工程骨成为了骨缺损修复的研究热点。目的:简述当前骨缺损的治疗方式,总结制备组织工程骨支架的生物材料及生物打印技术,探讨生物材料和打印技术在组织工程中的应用及目前面临的挑战。方法:以“bone defect,tissue engineering,biomaterials,3D printing technology,4D printing technology,bioprinting,biological scaffold,bone repair”或“骨缺损,组织工程,生物材料,3D打印技术,4D打印技术,生物打印,生物支架,骨修复”等作为检索词,应用计算机在中国知网、PubMed、Web of Science数据库检索2009-01-01/2022-12-01发表的相关文献,最后经第一作者筛除并追加收录优质参考文献,共纳入93篇文章进行综述。结果与结论:骨缺损的治疗方式主要有骨移植、膜引导再生技术、基因治疗、骨组织工程技术等,最佳的治疗方式仍没有定论。骨组织工程技术是治疗骨缺损的新兴技术,通过构建能促进成骨细胞增殖分化及增强骨形成能力的三维结构,成为当前研究的重点热点技术。生物支架材料多种多样,各具特点,有利有弊,单一的生物材料无法满足组织工程骨对支架的需求,通常将多种材料复合互补使支架在满足力学性能需求的同时兼顾生物性能。生物打印技术能对支架的孔隙进行调节、构建复杂的空间结构,更利于细胞的黏附增殖和分化。新兴的4D打印技术引入“时间”作为第四维度,使制备的支架具有动态性,随着智能材料的同步发展,4D打印技术为未来骨缺损高效修复提供了可能。

关键词：骨缺损组织工程生物材料 3D打印技术 4D打印技术生物打印生物支架骨修复

基于社会权利视角的内蒙古自治区残疾人基本公共服务效能研究

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北方经济 2024年第1期 63-67页

作者：刘全乐丁芳和原芳王婧博内蒙古自治区党委政研室内蒙古自治区财政厅

习近平总书记在党的二十大报告中指出,要完善残疾人社会保障制度和关爱服务体系,促进残疾人事业全面发展。近年来,内蒙古自治区残疾人事业取得了长足发展,“十三五”规划明确的目标圆满完成,有效提升了残疾人的生活质量,推动了残疾人事... 详细信息

习近平总书记在党的二十大报告中指出,要完善残疾人社会保障制度和关爱服务体系,促进残疾人事业全面发展。近年来,内蒙古自治区残疾人事业取得了长足发展,“十三五”规划明确的目标圆满完成,有效提升了残疾人的生活质量,推动了残疾人事业发展。但是残疾人在获取基本公共服务方面仍然面临诸多现实困难,法定权利保障不够充分。当前残疾人基本公共服务的保障正由传统的道德模式、医疗模式向现代社会权利模式转变。本文以社会权利为视角,分析当前内蒙古自治区残疾人公共服务的现状及问题,研究提升残疾人基本公共服务效能的有效途径,以期为促进自治区残疾人事业高质量发展提供一定的政策借鉴。

关键词：社会权利模式残疾人基本公共服务

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三维数字儿童蒙医针刺穴位可视化系统的研发

中国组织工程研究 2024年第20期28卷 3223-3228页

作者：刘宇航孙瑞芬木日根吉雅王星李志军刘亚楠郝韵腾蔡永强张少杰李琨内蒙古医科大学研究生院内蒙古自治区呼和浩特市010000 内蒙古医科大学第二附属医院影像中心内蒙古自治区呼和浩特市010000 内蒙古医科大学蒙医药学院内蒙古自治区呼和浩特市010020 内蒙古医科大学基础医学院解剖学教研室内蒙古自治区呼和浩特市010110 内蒙古医科大学数字医学中心内蒙古自治区呼和浩特市010059

背景:目前中医成人针刺穴位数字化、可视化系统相关报道日益增多,且中医儿童针刺穴位数字化、可视化系统及蒙医训练针刺手法仿真系统已有报道,但蒙医面向儿童群体此类系统尚未见报道。目的:研发蒙医儿童针刺穴位仿真系统,希望供临床教... 详细信息

背景:目前中医成人针刺穴位数字化、可视化系统相关报道日益增多,且中医儿童针刺穴位数字化、可视化系统及蒙医训练针刺手法仿真系统已有报道,但蒙医面向儿童群体此类系统尚未见报道。目的:研发蒙医儿童针刺穴位仿真系统,希望供临床教学、施术手法练习及针刺安全性研究使用。方法:在学龄前男童断层解剖数据集基础上运用PhotoShop 2021与Digihuman Reconstruction System软件完成儿童三维数字化虚拟解剖模型及内部多器官组织的构建;通过Unity数据库语言编制蒙医顶会穴等27个穴位的相关注释信息库;在儿童3D打印头颈部树脂模型上选用蒙医金针、银针录制针刺穴位教学视频;在Unity3D软件中整合儿童解剖模型、穴位注释信息库及针刺操作视频并编写代码,成功创建集仿真针刺训练、临床教学及针刺安全性研究等多功能于一体的三维数字儿童蒙医针刺穴位可视化系统。结果与结论:①该研究基于真实儿童标本,为减少二维分割错误,采用手动逐层分割断面图像法,最大程度确保3D模型精度的前提下,使用3D软件Digihuman Reconstruction System提取和保存独立分割数据,与PhotoShop.2021软件共同完成儿童头颈部外层皮肤与其内部骨性结构、颈脊髓、血管和神经、肌肉及韧带等数十个解剖结构的三维重建后,于MeshLab软件中完成各独立结构基本形态和整体轮廓完整性核验工作,并利用3-matic research 13.0软件进行最终精细化调校及解剖位置确认,成功模拟还原学龄前儿童头颈部真实解剖形态。②该研究运用Unity3D软件将儿童三维模型、针刺操作视频和穴位注释库三者整合,成功构建三维数字儿童蒙医针刺穴位可视化系统。③该研究以中国学龄前男童真实连续断层超薄数据集为基础,实现了中国首个蒙医儿童头颈部针刺穴位三维数字化、可视化系统的研发,较既往针刺软著更贴合亚洲儿童解剖形态学发育特点,在蒙医针刺安全性研究、临床教学及针刺模拟训练等领域具有极高应用价值。

关键词：儿童蒙医针刺穴位可视化断层解剖安全性穴位毗邻 3D打印仿真系统

城镇污水厂各工序段对微塑料去除率差异特性分析

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3122-3131页

作者：米家辉卢俊平刘廷玺刘禹张琦石震宇刘莹慧内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区水资源保护与利用重点实验室内蒙古呼和浩特010018

污水处理厂被认为是微塑料的主要排放与储存场所.为探究城镇污水处理厂不同处理工序段对污水中微塑料的去除效率差异特性,以内蒙古某污水处理厂为研究对象,通过采用体式显微镜观察,并借助LAS X软件统计分析的方法展开研究,结果表明:污... 详细信息

污水处理厂被认为是微塑料的主要排放与储存场所.为探究城镇污水处理厂不同处理工序段对污水中微塑料的去除效率差异特性,以内蒙古某污水处理厂为研究对象,通过采用体式显微镜观察,并借助LAS X软件统计分析的方法展开研究,结果表明:污水厂中微塑料的主要存在形态以纤维状为主(61.8%),其次为碎片状与薄膜状,微塑料的尺寸主要集中在0.25-0.50mm(32.9%).一级处理工序中对微塑料去除效果最好的构筑物分别是:粗格栅、细格栅和初沉池,尤其对尺寸小于0.25mm微塑料颗粒的去除效果最好.旋流沉砂池对纤维、碎片和薄膜状微塑料均没有起到积极的去除效果,二级处理工序中的二沉池对微塑料的去除起到了关键作用,其次为纤维生物转盘,其对尺寸介于0.50~1.00mm的微塑料去除效率最高.一级处理工序对3种形状微塑料的去除效率均为正值,且去除效率与微塑料尺寸呈负相关关系.一级处理工序中的构筑物对小尺寸微塑料的去除效率比较稳定,而对大尺寸微塑料的去除效率波动较大,对不同形状微塑料的去除率随污水在各处理构筑物流动方向沿程呈下降趋势.二级处理工序对3种形状微塑料的去除率均呈现为负值,而仅对尺寸小于0.50mm的微塑料去除率为正值.本研究旨在为污水厂提升微塑料去除率的运行管理提供理论指导作用.

关键词：微塑料污水处理厂去除效果赋存形态去除贡献率

Micro-CT分析跟骨内骨小梁分布及结构特征

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中国组织工程研究 2024年第24期28卷 3885-3889页

作者：张凤珍孙瑞芬李梓瑜王星李琨李志军张少杰内蒙古医科大学基础医学院内蒙古自治区呼和浩特市010110 内蒙古医科大学第二附属医院内蒙古自治区呼和浩特市010110 内蒙古医科大学数字医学中心内蒙古自治区呼和浩特市010110

背景:跟骨位于足的后下部,受力较大。跟骨外形复杂且不规则,外周有较薄的皮质骨包绕,内部充满大量的骨小梁,探讨骨小梁的微观结构、走行及分布特征有助于提高对跟骨骨折的认识。目的:采用微计算机断层扫描仪(Micro-CT)扫描跟骨标本获得... 详细信息

背景:跟骨位于足的后下部,受力较大。跟骨外形复杂且不规则,外周有较薄的皮质骨包绕,内部充满大量的骨小梁,探讨骨小梁的微观结构、走行及分布特征有助于提高对跟骨骨折的认识。目的:采用微计算机断层扫描仪(Micro-CT)扫描跟骨标本获得其影像资料,对其内部骨小梁结构进行分析,探讨跟骨内骨小梁的形态、分布及结构特征。方法:采用Micro-CT连续扫描干燥成人跟骨标本,扫描后获得影像图像,将其以DICOM格式存储。导入影像资料到Hiscan Analyzer软件,显示清晰完整的成人跟骨矢状面、冠状面、水平面的图像,逐层观察骨小梁的走行,依据骨小梁走行特点将跟骨矢状面分为6个部分,在以7 mm为标准的相同厚度下,每个部分选择1个49 mm2等面积的兴趣区,三维重建后获得跟骨及骨小梁的立体微观结构,二值化后运用软件计算感兴趣区域内骨小梁的体积分数、表面密度、骨小梁厚度、骨小梁间隙和骨小梁数量参数。结果与结论:①跟骨表面皮质层很薄,内部充满大量骨松质,在Gissane角的骨皮质明显增厚;②跟骨上部的骨小梁体积分数大于跟骨下部前端、中和三角区、跟骨下后部、跟骨结节部、跟骨底部,跟骨结节部的骨小梁体积分数大于跟骨下部前端、中和三角区、跟骨下后部、跟骨底部;跟骨结节部的骨小梁表面密度大于跟骨下部前端、中和三角区、跟骨底部,跟骨上部、跟骨下后部的骨小梁表面密度大于中和三角区;跟骨上部的骨小梁厚度大于跟骨结节部;中和三角区的骨小梁间隙大于跟骨上部、跟骨结节部;跟骨结节部的骨小梁数量大于中和三角区;③中和三角区主要分布杆状骨小梁,骨小梁表面密度最小、体积分数较小、骨小梁间隙最大;该部位骨质较疏松,受到高冲击力时抗压缩能力差,骨小梁最先发生断裂,是易发生骨折的部位。

关键词： MicroCT 跟骨骨小梁形态特征骨折