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基于“人-机-环”信息流的机器人手术系统研究与展望

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模式识别与人工智能 2024年第1期37卷 47-57页

作者：崔皓鑫王嵘郑楠章颂任瞳梁渝靖中国科学院大学人工智能学院北京100049 中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室北京100190 中国人民解放军总医院第六医学中心心血管病医学部成人心脏外科北京100853

机器人手术系统凭借微创、精细、灵活、无震颤等优势,在多个外科领域不断得到普及应用.然而,现有的机器人手术系统尚未充分发挥人和机器各自的优势,在智能化交互方面的表现有待提高.因此,文中首先从系统科学的角度分析机器人手术系统中... 详细信息

机器人手术系统凭借微创、精细、灵活、无震颤等优势,在多个外科领域不断得到普及应用.然而,现有的机器人手术系统尚未充分发挥人和机器各自的优势,在智能化交互方面的表现有待提高.因此,文中首先从系统科学的角度分析机器人手术系统中交互关系的发展,并从多方面提出当前人机交互的不足.然后,构建面向机器人手术系统的“人-机-环”信息流框架,以机器人辅助乳内动脉获取手术场景为例,梳理“人-机-环”各部分之间的复杂交互.最后,基于“人-机结合”理论,结合构建的“人-机-环”信息流框架,提出以“人机融合智能共进”为目标的新一代机器人手术系统的设计思路,为实现更安全高效的机器人微创外科手术目标提供借鉴.

关键词：综合集成人机系统信息流机器人手术系统

中低温心肺转流诱导心室颤动下全胸腔镜再次二尖瓣手术的临床分析

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中华外科杂志 2024年第5期62卷 387-392页

作者：何潇一张林李东李梁钢董士勇申宏姜胜利解放军总医院第一医学中心心脏大血管外科北京100853

目的探讨中低温心肺转流诱导心室颤动下全胸腔镜再次二尖瓣手术的围手术期结果,以及影响术后早期频发室性期前收缩的因素。方法本研究为回顾性病例系列研究。回顾性分析2021年1月至2023年12月在解放军总医院第一医学中心心脏大血管外科... 详细信息

目的探讨中低温心肺转流诱导心室颤动下全胸腔镜再次二尖瓣手术的围手术期结果,以及影响术后早期频发室性期前收缩的因素。方法本研究为回顾性病例系列研究。回顾性分析2021年1月至2023年12月在解放军总医院第一医学中心心脏大血管外科由同一术者实施的63例再次二尖瓣手术的患者资料。男性28例,女性35例,年龄(58.3±15.9)岁(范围:13~84岁)。手术通过全胸腔镜入路完成,采用中低温心肺转流诱导心室颤动性停搏,二尖瓣成形32例,二尖瓣置换31例。收集患者术前基线资料及围手术期结果,采用Logistic回归分析术后早期频发室性期前收缩的独立影响因素。结果术中心肺转流时间(191.5±50.9)min(范围:95~286 min),术中低温心室颤动时间(99.0±39.8)min(范围:34~203 min)。转机前肛温(36.3±0.5)℃(范围:35.2~38.0℃),术中最低肛温(27.3±1.3)℃(范围:23.7~30.1℃),停机时肛温(36.3±0.4)℃(范围:35.2~37.0℃),超越复温33例。术后需要人工心脏辅助装置维持循环6例,术后早期频发室性期前收缩17例,神经系统并发症2例,呼吸系统并发症5例,泌尿系统并发症1例。机械通气时间>3 d 6例,ICU停留时间>3 d 16例,术后住院时间[M(IQR)]8.0(3.5)d(范围:3~26 d),死亡或自动出院2例。Logistic回归结果显示,术前持续性心房颤动(OR=11.424,95%CI:1.477~144.564,P=0.033)和超越复温(OR=15.249,95%CI:1.357~279.571,P=0.038)是术后早期频发室性期前收缩的独立影响因素。结论中低温心肺转流诱导心室颤动下全胸腔镜手术可用于再次二尖瓣手术。术前持续性心房颤动和超越复温是术后早期频发室性期前收缩的独立危险因素。

关键词：心脏瓣膜疾病胸腔镜检查二尖瓣心肺转流术诱发中度低温心室颤动再手术

胸骨正中劈开入路心脏术后并发胸部切口感染危险因素的病例对照研究

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解放军医学院学报 2024年第3期45卷 245-251页

作者：陈东升刘建超冯泽坤李双磊何添张广良梁纯陈犹白韩岩解放军医学院北京100853 解放军总医院第一医学中心整形修复科北京100853 解放军总医院第一医学中心卫勤部信息科北京100853 解放军总医院第一医学中心心脏大血管外科北京100853 解放军总医院第六医学中心心血管病医学部成人心脏外科北京100037

背景胸骨正中劈开术是开胸心脏手术的常规入路,经此入路行心脏手术的患者术后可并发胸部切口感染(sternal wound infection,SWI),给患者造成巨大的心理和经济负担。目的探索SWI发生的危险因素,积极预防并降低其发病率。方法回顾性分析2... 详细信息

背景胸骨正中劈开术是开胸心脏手术的常规入路,经此入路行心脏手术的患者术后可并发胸部切口感染(sternal wound infection,SWI),给患者造成巨大的心理和经济负担。目的探索SWI发生的危险因素,积极预防并降低其发病率。方法回顾性分析2011年1月—2021年1月于解放军总医院通过胸骨正中劈开入路行开胸心脏手术患者,筛选发生SWI的病例,并进行1∶4倾向性匹配。通过单因素Cox分析和LASSO回归筛选与SWI发生有关的特征指标,综合专家意见后进行多因素Cox回归确定切口感染的独立危险因素。结果5471例患者中61例在开胸手术后180 d内发生SWI,发病率为1.11%,其中44例为浅表胸骨切口感染,17例为深部胸骨切口感染。病例组男21例,女40例,中位年龄61岁;对照组男110例,女134例,中位年龄59岁。多因素Cox回归分析显示,体质量指数[HR(95%CI):1.07(1.00~1.14),P=0.038]、糖尿病[HR(95%CI):1.87(1.01~3.46),P=0.046]、心肌梗死[HR(95%CI):2.25(1.19~4.26),P=0.013]是SWI的独立危险因素。结论基于解放军总医院病例数据,本研究发现SWI的独立危险因素为糖尿病、高体质量指数和心肌梗死。这些因素可能通过破坏伤口愈合过程、损害组织修复和皮肤屏障完整性以及降低对细菌的抵抗力影响SWI的发生。

关键词：胸部切口感染伤口愈合危险因素前正中胸骨劈开术心脏手术

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数字医疗助力全科慢病管理及教学实践

中国毕业后医学教育 2024年第5期8卷 390-395页

作者：程璐王静孟衍蓉谢坤铭吴扬解放军总医院第一医学中心全科医学科北京100853 解放军总医院心血管病医学部第一医学中心心脏大血管外科北京100853

慢性病是影响人类健康和生命质量的重要因素,良好的慢病管理有助于改善患者健康水平,减少医疗卫生财政压力。由于社区医疗辐射面较窄或医疗资源的分布不均衡,造成了我国目前慢病管理仍存在一定不足之处。随着数字医疗的兴起和发展,多种... 详细信息

慢性病是影响人类健康和生命质量的重要因素,良好的慢病管理有助于改善患者健康水平,减少医疗卫生财政压力。由于社区医疗辐射面较窄或医疗资源的分布不均衡,造成了我国目前慢病管理仍存在一定不足之处。随着数字医疗的兴起和发展,多种数字系统、平台等为患者接受全程慢病管理,增加自我健康管理等提供了可行性及便捷性。同时,数字医疗又能通过对大量真实数据的不断演算进行学习,甚至提供疾病诊治的新方向,这有助于在基础理论、临床实践等方面全面培养人才。在国家的政策支持下,数字医疗可以为全科慢病管理、为医疗服务及医学人才培养做出更大的贡献。

关键词：数字医疗全科医学慢病管理人才培养

D-二聚体预测急性A型主动脉夹层术后主要不良事件的回顾性队列研究

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中国胸心血管外科临床杂志 2024年

作者：王瑜王小啟张恒张心怡徐冕郭怡常硕云南省阜外心血管病医院成人外科重症监护室云南省阜外心血管病医院心脏外科中国医学科学院北京协和医学院阜外医院成人外科中心

目的探讨对接受全弓置换术和冷冻象鼻支架（frozen elephant trunk,FET）植入术的急性A型主动脉夹层患者入院后2 h内D-二聚体水平与早期住院主要不良事件（major adverse events,MAEs）的相关性。方法回顾性收集云南省阜外心血管病医院... 详细信息

目的探讨对接受全弓置换术和冷冻象鼻支架（frozen elephant trunk,FET）植入术的急性A型主动脉夹层患者入院后2 h内D-二聚体水平与早期住院主要不良事件（major adverse events,MAEs）的相关性。方法回顾性收集云南省阜外心血管病医院2017年9月—2022年12月接受全弓置换术和FET植入术的急性A型主动脉夹层患者的临床资料，按照接受全足弓置换术和FET植入术后有无发生院内MAEs进行分组，未发生院内MAEs为对照组，发生院内MAEs为观察组。比较两组围术期数据，采用单因素和二元logistic回归分析来研究院内MAEs（住院死亡、胃肠道出血、截瘫、急性肾功能衰竭、低心排血量综合征、脑血管意外、呼吸功能不全、多器官功能障碍综合征和严重感染）的危险因素，应用受试者工作特征曲线下面积（AUC）评价预测价值。结果纳入218患者，男157例、女61例，平均年龄（51.54±9.79）岁。对照组152例，观察组66例。院内MAEs发生率为30.3%，住院死亡率为2.8%(6/218)，观察组的D-二聚体和乳酸水平、体外循环时间、主动脉阻断时间和住ICU时间均高于或长于对照组（P=0.013），多因素logistic分析显示D-二聚体[OR=1.077,95%CI(1.020,1.137),P<0.05]是接受全弓置换术和FET植入术的急性A型主动脉夹层患者术后发生院内MAEs的独立危险因素，入院后2 h内的D-二聚体水平预测患者院内MAEs的AUC为0.83[95%CI(0.736,0.870),P<0.05]，最佳临界点为2.2μg/mL，敏感度及特异度分别为84.8%和73.0%。结论血清D-二聚体水平是接受全弓置换术和FET植入术的急性A型主动脉夹层患者术后院内MAEs的独立危险因素，有助于临床医生优化风险评估和临床围术期管理，减少早期不良事件的发生。

关键词： D-二聚体急性A型主动脉夹层全弓置换术冷冻象鼻支架植入术院内不良事件

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机器人辅助心脏手术的困境与未来

机器人外科学杂志（中英文） 2024年第4期5卷 722-726页

作者：邓见青杨明中国人民解放军总医院第六医学中心心血管病学部心血管外科北京100048

以“达芬奇”机器人手术系统为代表的机器人辅助手术在中国已有近二十年的应用历史。心脏外科是国内第一个应用机器人辅助手术的领域,但受到包括心血管微创技术发展、心脏手术特点、医疗费用昂贵、国外手术机器人技术垄断等多重因素的影... 详细信息

以“达芬奇”机器人手术系统为代表的机器人辅助手术在中国已有近二十年的应用历史。心脏外科是国内第一个应用机器人辅助手术的领域,但受到包括心血管微创技术发展、心脏手术特点、医疗费用昂贵、国外手术机器人技术垄断等多重因素的影响,机器人辅助手术在心脏外科中的普及和应用与其他学科相比相差甚远。本研究旨在分析机器人辅助心脏手术的应用现状,并简要讨论国内心脏手术中机器人辅助手术遇到的具体问题及未来的发展方向。

关键词：心脏外科机器人辅助手术国产手术机器人

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DiI标记的大鼠骨髓间充质干细胞与乳鼠心肌细胞在聚己内酯薄膜上接触共培养制作心肌补片的实验研究

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中华心血管病杂志 2024年第5期52卷 525-531页

作者：张子畅穆军升周帆伯平尤斌首都医科大学宣武医院心脏外科北京100053 首都医科大学附属北京安贞医院心脏外科、北京市心肺血管疾病研究所北京100029 解放军总医院第三医学中心超声科北京100039

目的探讨在聚己内酯薄膜上将DiI标记的骨髓间充质干细胞(BMSCs)与乳鼠心肌细胞接触共培养制作心肌补片的可能机制。方法选取5~6周龄SD大鼠2只,分离培养获得SD大鼠BMSCs,流式细胞术鉴定表面抗原。选取乳鼠15只,分离培养获得乳鼠心肌细胞... 详细信息

目的探讨在聚己内酯薄膜上将DiI标记的骨髓间充质干细胞(BMSCs)与乳鼠心肌细胞接触共培养制作心肌补片的可能机制。方法选取5~6周龄SD大鼠2只,分离培养获得SD大鼠BMSCs,流式细胞术鉴定表面抗原。选取乳鼠15只,分离培养获得乳鼠心肌细胞。BMSCs培养至3代,使用DiI染料标记BMSCs。在聚己内酯薄膜上将DiI标记的BMSCs与心肌细胞接触共培养并设为实验组,对照组中将心肌细胞替换为等量未标记的BMSCs。共培养后24 h在荧光显微镜下观察细胞生长情况,并用扫描电镜观察共培养情况。共培养后7 d对细胞进行免疫荧光染色检测心肌标志物表达,在荧光显微镜下观察聚己内酯薄膜上BMSCs表达心肌标志物的情况。共培养的第1、7天使用流式细胞术分析BMSCs的干细胞分化率。使用钙黄绿素单独对心肌细胞染色,再在聚己内酯薄膜上将其与DiI标记的BMSCs接触共培养,观察细胞间染料转移,并对细胞进行免疫荧光染色,检测缝隙连接蛋白43的表达,观察缝隙连接与接触共培养之间的关系。结果流式细胞术鉴定示BMSCs表面CD90、CD44H强阳性,CD11b/c、CD45阴性。共培养后24 h,荧光显微镜下观察到细胞依附于聚己内酯薄膜上,DiI标记的BMSCs发红光,未标记的心肌细胞不发光;扫描电镜下观察到聚己内酯薄膜上细胞数量多,细胞状态正常。共培养第7天,部分DiI标记的BMSCs表达心肌肌钙蛋白T、α-心肌肌动蛋白。流式细胞术分析示第7天实验组的干细胞分化率高于对照组[(20.12±0.15)%比(3.49±0.20)%,P<0.05]。共培养后第2天,缝隙连接蛋白43免疫荧光染色结果示部分BMSCs可见明显绿色点状荧光;共培养后第3天,染料转移试验示部分BMSCs发出明显绿色荧光。结论DiI标记的BMSCs与心肌细胞在聚己内酯薄膜上接触共培养可以制作心肌补片,并且接触共培养促进分化形成心肌补片的机制可能与缝隙连接以及缝隙连接介导的细胞间信号通路有关。

关键词：干细胞心肌补片接触共培养 DiI标记缝隙连接

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肥厚型心肌病心原性猝死的风险评估和预防

中华心血管病杂志 2024年第6期52卷 735-738页

作者：卢涛蒙延海王水云中国医学科学院、北京协和医学院、国家心血管病中心、阜外医院成人外科中心北京100037 中国医学科学院、北京协和医学院、国家心血管病中心、阜外医院成人术后恢复中心北京100037

肥厚型心肌病是常见的遗传性心脏疾病,也是引起年轻人心原性猝死的主要原因之一,经过谨慎评估后植入心律转复除颤器能够有效减少猝死发生。近年来,随着肥厚型心肌病新的猝死风险指标的不断出现,对猝死的评估也更加具体和精确,但是鉴于... 详细信息

肥厚型心肌病是常见的遗传性心脏疾病,也是引起年轻人心原性猝死的主要原因之一,经过谨慎评估后植入心律转复除颤器能够有效减少猝死发生。近年来,随着肥厚型心肌病新的猝死风险指标的不断出现,对猝死的评估也更加具体和精确,但是鉴于猝死发生的不确定性和低概率性,目前尚没有统一而全面的猝死风险评估标准。该文结合美国及欧洲最新指南,对肥厚型心肌病传统和新兴的风险预测因子进行综述,探讨进行室间隔切除术的梗阻性肥厚型心肌病患者的术后猝死风险,以期为心原性猝死的风险评估及预防提供参考。

关键词：肥厚型心肌病心原性猝死心律转复除颤器风险指标风险评估概率性预测因子室间隔切除术

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体外膜氧合支持下儿童心脏移植分析

中华儿科杂志 2024年第8期62卷 770-774页

作者：赵喆周成斌刘爱红林中林陈官映王哲李迈吴敏黄劲松洪小杨解放军总医院第七医学中心儿科医学部重症医学科北京100700 广东省人民医院心外科广州510080

目的总结体外膜氧合(ECMO)支持下终末期心力衰竭患儿行心脏移植的病例特点。方法回顾性分析2019年1月至2023年12月解放军总医院第七医学中心和广东省人民医院于ECMO支持下行心脏移植的12例患儿的临床资料,包括患儿性别、年龄、体重、所... 详细信息

目的总结体外膜氧合(ECMO)支持下终末期心力衰竭患儿行心脏移植的病例特点。方法回顾性分析2019年1月至2023年12月解放军总医院第七医学中心和广东省人民医院于ECMO支持下行心脏移植的12例患儿的临床资料,包括患儿性别、年龄、体重、所患疾病以及ECMO支持前乳酸水平、左心室射血分数(LVEF)及血管活性药物指数(VIS)、术前ECMO支持时间及左心减压等信息。收集全部患儿心脏移植手术相关信息(包括供心冷缺血时间、体外循环时间、术中免疫抑制剂)、术后重复使用ECMO情况、术后ECMO时间以及患儿是否成功脱离ECMO、是否存活出院等,左心减压前后采用配对t检验。结果12例患儿年龄1.1~15.8岁,体重8~63 kg,10例患儿原发病为扩张型心肌病,1例心肌致密化不全,1例SCN5A基因新发杂合突变致重叠综合征并发致死性心律失常,ECMO支持前患儿乳酸0.6~>15.0 mmol/L,LVEF 7%~43%,VIS 3~108分。4例患儿接受经胸小切口左心减压,减压后脉压较减压前有明显提升[(17.8±2.1)比(9.8±1.5)mmHg,1 mmHg=0.133 kPa,t=11.31,P=0.001],LVEF差异无统计学意义[(26.8±4.4)%比(24.9±4.9)%,t=1.75,P=0.178]。术后共有7例患儿再次接受ECMO辅助,其中3例患儿成功脱离ECMO并存活出院。12例接受移植患儿中10例成功脱离ECMO,8例患儿存活转出重症监护病房。结论行ECMO支持的终末期心力衰竭患儿,左心加压能显著改善脉压,最终需接受心脏移植手术。

关键词：心力衰竭体外膜氧合作用儿童心脏移植