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[硕士论文] 于洋
控制科学与工程 天津理工大学 2017(学位年度)
摘要:近些年来,全球每年患心脑血管疾病将近1700万人,已经成为威胁人类生命健康的头号杀手。随着科学技术的发展,治疗手段也在逐步提升,但依然存在一些问题,比如医生在操作过程中无法避免的受到X光的辐射等,主从操作的介入手术机器人得到了广泛的应用,解决了一些传统手术存在的问题,但目前已有的血管介入手术机器人系统存在力反馈系统结构复杂、稳定性差的问题,因此,本文设计了一种新型的基于力反馈的血管介入手术机器人系统的主端操作系统,并对其进行了评估。
  针对现阶段已有的血管介入手术机器人系统力反馈检测系统误差大的问题,本文提出了一种新型血管介入手术机器人辅助系统的主端操作器,本研究是基于电磁感应原理设计的一种新型主端力反馈系统,将电磁力作为从端导管在血管中的碰撞力传递给医生的手。除此之外,医生在操作过程中操作一根实际手术中用到的真实导管,它能够通过主侧的手术导管将从操作器检测到的手术导管所受阻力反馈到医生手上,提供给医生一种触觉临场感,有利于提高手术安全性。而且能充分利用在传统血管介入手术中的经验进行操作,以防因触觉差异而产生误差。
  针对操作系统轴向运动信息由直线位移传感器测量精度不够的问题,本文提出了用光电编码器代替直线位移传感器测量运动信息,再用正交解码芯片形成四倍频,将光电编码器的旋转角度转换为前进后退的位移,再利用数码管将位移信息直观地显示给医生。本系统的从端操作器是整个手术过程中实际送导管的一端。导管的尖端及侧壁都装有力检测传感器,再传到医生的手,感应从端的受力情况。
  本文提出了一种新型基于力反馈的血管介入手术机器人系统的主端操作器的设计与研究,并对整个系统进行力反馈系统的评估及验证,得到力反馈最大误差小于6mN;最后测试新主从操作系统主从追踪的稳定性,评估整个新系统性能,得到轴向追踪系统最大误差小于1.6 mm,径向追踪系统最大误差小于3.6°,说明主从端同步跟随性能较为稳定。
[硕士论文] 李剑
机械工程 广东工业大学 2016(学位年度)
摘要:神经源性膀胱是指因控制膀胱排尿的中枢神经出现病变或者受损引起的排尿功能障碍。它常诱发尿潴留、肾衰竭等泌尿系统并发症。近年来,为了帮助神经源性膀胱患者解决排尿难题,国内外研究人员相继提出了在体内植入助尿装置压迫膀胱排尿的思路,并据此开展了基于不同驱动原理的助尿系统研究。然而,现有的研究都存在不同的缺点,主要是驱动能力不足。因此,开展基于新驱动原理的新助尿系统研究具有重要的现实意义。
  针对现有研究存在的问题,本文对基于磁谐振耦合的蒸汽驱动助尿系统进行了研究,提出了助尿系统的组成原理,建立了系统的数学模型,在Matlab平台上仿真分析了系统的工作特性,并对系统的结构参数进行了正交优化,利用HFSS软件仿真分析了助尿系统的电磁安全性,搭建了模拟实验系统,模拟实验研究了各主要参数对系统工作特性的影响。主要研究工作如下:
  1.依据膀胱排尿原理和磁谐振耦合无线电能传输(MCR-WPT)原理,提出了助尿系统的组成结构、工作原理、性能指标和影响参数。
  2.运用磁谐振耦合电路互感理论、热力学理论、流体力学理论建立了助尿系统电热增压特性和排尿动力特性的数学模型,利用Matlab仿真分析了输入电压、谐振频率、负载电阻、电热时间、线圈直径、线圈匝数、线圈线径、线圈距离等参数对系统工作特性的影响规律。
  3.采用正交试验设计方法研究了系统结构主要参数对助尿系统工作特性的影响,得到了线圈直径、线圈匝数、线圈线径、线圈距离等参数对最大驱动压和最大尿流率两个性能指标的最优参数组合。
  4.使用比吸收率(SAR)衡量助尿系统发射线圈对人体腹部的电磁辐射影响,利用HFSS软件仿真分析发射线圈在助尿系统工作过程中的电磁安全性。
  5.模拟实验研究了输入电压、谐振频率、负载电阻、电热时间、线圈直径、线圈匝数、线圈线径、线圈距离等参数对系统工作特性的影响规律,验证了系统理论分析的正确性。
  本文研究成果不仅拓展了无线电能传输技术在医疗领域的应用,也为改进助尿系统设计提供了参考依据。
[硕士论文] 龚科
外科学;骨科 解放军总医院;军医进修学院;中国人民解放军总医院;解放军医学院 2016(学位年度)
摘要:目前膝关节终末期病变最有效的治疗方法仍然是全膝人工关节置换术(Total knee arthroplasty,TKA)。由于TKA围手术期失血量大,止血带被普遍运用于术中,可有效控制术中出血,为术者提供良好的术野,同时可能影响术后康复及并发症发生风险,所以在应用止血带时需权衡利弊。目前止血带在TKA中的使用策略已有大量研究,但行TKA大多为老年患者,存在合并内科慢性疾病的多样性,合并肥胖、高血压、糖尿病以及术前长期口服抗凝药物通常会对手术产生影响,而关于止血带在这些不同合并症人群中的使用效果尚不清楚。
  目的:通过临床试验分别分析在总体研究对象、合并肥胖、高血压、糖尿病以及术前长期口服抗凝药物研究对象中,是否使用止血带对TKA围手术期失血、术后康复及并发症情况的影响,从而为止血带在不同合并症人群行TKA时的使用策略提供参考。
  方法:1、将施行单侧TKA总共纳入的304例对象根据术中是否使用止血带分为使用止血带组(n=223例)和不使用止血带组(n=81例),比较两组间术中失血量、总失血量、隐性失血量、总输血量、术后5d血红蛋白(hemoglobin,Hb)差值、引流量、术后3d运动痛视觉类比评分法(Visual Analogue Scale,VAS)评分、术后3d大腿肿胀率及术后3周、1年的KSS功能评分的差异,并统计术后主要并发症发生情况。2、在所有纳入施行单侧TKA患者中,分别筛选合并肥胖、高血压病、糖尿病以及因心脏病病史、脑梗等术前长期口服抗凝药物人群,按照同样的方法进行比较研究。
  结果:1.总纳入研究对象304例,两组间术后5dHb差值、总失血量、引流量差异无统计学意义,但使用止血带组术中失血量明显低于不使用止血带组(p<0.05),使用止血带组术后隐性失血量明显高于不使用止血带组(p<0.05);术后3d肿胀率及运动痛VAS评分明显高于不使用止血带组(p<0.05),术后3周KSS功能评分明显低于不使用止血带组(p<0.05),两组术后1年KSS功能评分无统计学差异;所有对象术后1年内无感染及假体松动发生,术后在院期间发生5例下肢深静脉血栓(deep vein thrombosis,DVT)、23例肌间静脉血栓、14例贫血,两组间术后主要并发症发生率无明显差异。2.合并肥胖患者130例,占42.8%,结果与在总纳入对象中的研究结果一致。合并高血压患者105例,占34.5%,使用止血带组围手术期总失血量、总输血量明显低于不使用止血带组(p<0.05)。合并糖尿病患者43例,占14.1%,两组间总失血量、总输血量差异无统计学意义,但使用止血带组中术后有2例发生DVT,发生率6.4%。术前长期口服抗凝药物患者61例,占20.1%,使用止血带组围手术期总失血量、总输血量明显低于不使用止血带组(p<0.05)。3.各合并症患者人群术后康复结果与在总纳入对象中的研究结果基本一致,除在术前长期口服抗凝药物患者中两组间术后3d大腿肿胀率无明显差异(P=0.155)。
  结论:在行TKA时,一般情况下使用止血带能减少术中失血量,使术后隐性失血量增加,术后患肢肿胀和疼痛加重,早期功能评分较低,不会影响围手术期总失血量、术后1年功能恢复结果以及术后主要并发症的发生率。但在不同合并症患者中应用会有不同的效果,合并肥胖时效果同一般情况,合并高血压或术前长期抗凝治疗时使用止血带能够有效减少围手术期失血,合并糖尿病时使用止血带则可能增加术后DVT发生风险。所以TKA中需要根据不同合并症患者群体选择合适的止血带使用策略。
[硕士论文] 李晓霞
儿科学 山西医科大学 2016(学位年度)
摘要:目的:
  将现有腹带进行改进,设计一种适用于小儿外科的腹带,并观察改进后的腹带在小儿外科的应用效果。
  方法:
  分析临床上常用的几种类型的腹带—布质多头腹带、弹力腹带(松紧带型)、尼龙搭扣腹带和自粘弹力绷带,每种腹带都有其各自的优缺点,综合各种腹带的优点,将缺点加以改进。
  分析小儿外科患者不同于成人的特点以及理想的腹带应该满足的条件,设计了一种腹带,如下图所示,该腹带包括四个部分,腹带本体、连接体、离型纸和舌样突出,腹带本体选择棉质布料,分三种大小不同的型号,连接体上涂布胶粘剂,胶粘剂选择有机溶剂型压敏胶,离型纸和舌样突出选用格拉辛离型纸。
  将腹带应用于小儿外科患者,观察应用效果。
  结果:
  这种腹带具有制作简单、使用方便、感觉舒适、能有效保护切口、使用范围广泛、价格低廉等优点。
  结论:
  所设计的腹带为一次性用品,更加适用于小儿外科患者,且利于推广。
  
[硕士论文] 孙凯
外科学(普外) 安徽医科大学 2016(学位年度)
摘要:目的:探讨运用腔内修复术治疗复杂型肾下腹主动脉瘤的操作要点和治疗效果.
  研究方法和研究对象:根据安徽医科大学附属省立医院血管外科实施腔内修复术治疗的复杂型肾下型腹主动脉瘤患者15例临床资料进行分析,探讨复杂型肾下腹主动脉瘤在腔内修复术手术过程中的操作要点和手术治疗结果。
  结果:实施手术的15例患者里有2例近端瘤颈成角过大,而且其中1例合并右髂动脉狭窄。髂股动脉解剖条件复杂,其中髂动脉扭曲钙化狭窄和闭塞的患者14例。以上15例患者手术技术成功率为100%,但其中一例患者术后第5天突然发生急性心力衰竭导致死亡(围手术期死亡率6.67%)。其中2例瘤颈成角过大的患者通过实施即肱-股导丝牵张技术完成手术。髂动脉狭窄的7例患者中有1例合并瘤颈部成角过大,3例合并髂动脉严重扭曲,全部采用超滑导丝通过狭窄段,再利用肱-股导丝技术治疗扭曲,再进行球囊扩张并置入支架。另外的髂动脉狭窄患者都采用球囊扩张进行手术。其中1例左髂动脉闭塞患者从对侧髂动脉进入导丝达到闭塞段完成手术。重度扭曲患者10例,其中8例采用超硬导丝把扭曲段纠正后置入支架。2例髂动脉大面积钙化,扭曲的患者,采取肱-股导丝技术实施手术,手术过程中没有出现血管穿孔、瘤体破裂等严重并发症出现,没有发生腔内治疗无效转开腹手术治疗的情况。手术后随访时间为0-三年期限,其中2例患者术后残留少量内漏,1例患者术两年后出现腰椎结核,死于多器官功能衰竭,另一例残留少量内漏患者在随访期间自然痊愈。术后迟发型内漏患者3例,其中1例Ⅰa型内漏和1例Ⅱ型内漏患者手术后半年内自愈。1例Ia型内漏随访6个月后无明显缓解,对其实施了球囊扩张手术,放置裸支架后内漏现象消失,二次手术干预1例(二次手术率6.7%)。
  结论:既往一般认为对于复杂型肾下腹主动脉瘤的患者不适宜采用腔内修复术治疗,但随着医疗技术的进步和此类手术临床治疗方法和治疗经验的积累及支架血管和修复器材的不断完善,腔内隔绝术不仅能获得成功,且效果满意,在治疗解剖条件复杂的肾下AAA中是可行的。
[硕士论文] 刘虹豆
中西医结合骨伤 成都中医药大学 2015(学位年度)
摘要:目的:评价单节段PLIF术(后路椎弓根螺钉系统加cage植骨融合术)治疗退行性腰椎滑脱症的短期随访影像学和功能结果,对结果进行统计学分析,为临床提供参考。
  方法:以回顾性分析实施该研究,采用门诊或电话预约等形式,对2012年2月至2013年12月在成都中医药大学附属医院骨科住院确诊为退行性腰椎滑脱,并进行后路减压复位融合内固定术(后路椎弓根螺钉系统加cage植骨融合术),符合纳入标准且有完整临床资料和随访资料的30例患者进行随访研究。通过医院放射科影像系统查取既往的腰椎X线片和CT等影像学资料,评估术前病变情况及术后复位、融合情况。所有患者术前及术后随访时均行下腰痛JOA评分和VAS评分,根据Greenough标准评价临床疗效的优良率。对收集的数据资料采用SPSS19.0软件进行各种统计学分析,检验水准α=0.05。术前、术后随访的数据资料采用独立样本T检验方法,评价PLIF术治疗退行性腰椎滑脱患者的短期疗效。采用单因素筛选和多元相关性分析了解年龄、病程、滑脱程度、病变节段及术前JOA评分等可能影响手术疗效的因素与疗效的相关性。
  结果:末次随访下腰痛JOA评分(25.10±0.92)分,较术前(14.23±3.91)分有显著改善(t=-29.575,P=0.00<0.01),改善率为(80.10±6.61)%。末次随访VAS评分(0.53±0.51)分,较术前(6.43±0.94)分有显著改善(t=30.37,P=0.001<0.01)。根据Greenough标准判定临床疗效:优15例,良13例,可2例,优良率为93.33%。根据Lenke融合判断标准,腰椎融合达A级者28例,占93.33%。B级2例,占6.67%。单因素分析显示病程及术前下腰痛JOA评分对患者末次随访JOA改善率的相关性有统计学意义(P<0.05),将病程、术前下腰痛JOA评分与术后JOA评分进行多元相关性分析,术前JOA评分作为固定变量时,末次JOA改善率与病程的偏相关系数=-0.637,P=0.001,可以认为末次JOA改善率与病程之间负相关有统计学意义,说明手术疗效随病程的延长而减弱。固定变量换为病程时,末次JOA改善率与术前JOA评分的偏相关系数=0.531,P=0.023,则认为JOA改善率与术前JOA评分直线相关有统计学意义,说明术前JOA评分较高者,疗效也会相对较好。
  结论:本研究临床结果及以往文献提示,后路减压复位融合内固定术是治疗退变性腰椎滑脱的标准术式。彻底的神经减压,有效的滑脱复位,良好的脊柱融合及坚强的内固定加上个体化的具体措施能获到令人满意的临床效果。应用后路减压复位融合内固定术(后路椎弓根螺钉系统加cage植骨融合术)治疗退行性腰椎滑脱症可提供脊柱的即刻稳定性,明显改善患者症状、功能状况,使影像学表现趋于正常生理形态,是一种有效的临床治疗方式,并对病变节段上下位力学结构的恢复有意义。DLS融合术后短期疗效受多种因素影响,术前JOA评分及病程的长短与疗效显示出了一定的相关性。就个体而言,满意的临床疗效是医师和患者共同努力的结果。患者应尽早就医,医师应该明确手术指征,抓住最佳手术时机,制定合理的手术方案。
[博士论文] 王栋
外科学 东南大学 2015(学位年度)
摘要:目的:单孔腹腔镜手术(Laparoendoscopic Single-Site Surgery,LESS)是微创外科领域的新进展,近年来获得了国内外学者的热切关注。LESS将所有器械以近乎平行的方式通过腹壁唯一切口进出腹腔,造成腹腔内“操作三角”消失,腹腔外器械把手之间相互拥挤碰撞,直线型视野,缺乏有效牵引。目前针对上述制约LESS发展的瓶颈,已经开发出LESS相关专用器械,包括各种类型的多通道鞘卡、不同弯曲型态的操作器械以及各类牵引装置,但尚不能完全适应LESS操作需求。和传统腹腔镜手术(Conventional Laparoscopic Surgery,CLS)相比较,LESS操作存在很大的困难,其基本操作规律、临床获益及并发症的处理仍然没有定论。本研究旨在根据LESS特点研制符合LESS操作需求的专用器械,通过动物实验研究验证所研发的LESS专用器械的可靠性及安全性,探索LESS复杂手术的可行性,并开展LESS临床研究探讨其临床获益,同时利用分子生物学方法加强LESS术后经腱膜切口的愈合,预防LESS术后脐部切口疝的发生。
  方法:(1)根据LESS特点研制新型柔性多通道套管、多功能解剖器和“鱼钩”式牵引装置,并首次在动物实验中实施单孔腹腔镜胆囊造瘘及胰体尾切除手术,验证所研制的上述LESS专用器械的可靠性和安全性,探讨LESS复杂手术的可行性,总结LESS的基本操作规律。(2)综合利用所研制的LESS专用器械开展单孔腹腔镜对比传统腹腔镜阑尾切除的随机对照研究、单孔腹腔镜对比传统腹腔镜胆囊切除的历史队列研究以及单孔腹腔镜腹股沟疝修补手术病例报道,初步探讨LESS的临床获益。(3)利用骨形态发生蛋白-12(Bone Morphogenetic Protein-12,BMP-12)诱导间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)向腱细胞分化,体外构建诱导分化的MSCs-胶原蛋白海绵复合物种植于经腹正中白线切口,探讨其加强LESS经腱膜切口愈合的效果。
  结果:(1)所研制单孔腹腔镜柔性多通道套管符合LESS操作需求,获得相关专利及注册生产许可,其主要特点为:柔性材料制作,气密性可靠,器械活动度大;通道之间的间距大,有效避免器械相互碰撞。单弯曲多功能解剖器具备切割、电凝、止血、分离、冲洗和吸引的功能,避免了LESS中频繁更换器械,节约手术时间,减轻手术者的劳动负荷。“鱼钩”式牵引装置制作材料容易获得,制作方法简单,释放、解除方法容易掌握。使用上述专用器械实施3例单孔腹腔镜胆囊造瘘以及6例单孔腹腔镜胰体尾切除手术。其中1例单孔腹腔镜胆囊造瘘术后2月出现脐部切口疝,1例单孔腹腔镜胰体尾切除动物术中死亡,其余动物术后恢复良好,无明显并发症。该部分动物实验为LESS保胆手术奠定基础并验证了LESS复杂手术的可行性。总结了LESS基本操作规律,即:脐靶屏轴枢原则;“倒金字塔”原则;人体工程学原则;辅助原则;阶段递进原则;全面优化原则。(2)共98名患者纳入LESS对比CLS阑尾切除的随机对照研究。LESS组手术时间比CLS组延长(90.71±33.25min vs74.9±46.94min,P=0.057),LESS组有4例病例中转为CLS,和CLS组比较中转率有统计学差异(P=0.041)。术后腹壁美观度评价,LESS组明显优于CLS组(P<0.001)。本研究中心共选择性实施了23例单孔腹腔镜胆囊切除病例,将其和传统腹腔镜胆囊切除病例相比较,手术时间、中转率、术中出血、住院时间、并发症两组之间无统计学差异(P>0.05),术后腹壁美观度评价,LESS组明显优于CLS组(P=0.021)。本中心实施2例单孔腹腔镜腹股沟疝修补术,随访6个月,无脐部切口疝、疝复发等并发症,脐部疤痕几乎不可见。(3)分离培养骨髓来源MSCs,应用不同浓度BMP-12诱导MSCs向腱细胞分化,利用Real-time PCR检测Scx、collagenⅠ、collagenⅢ基因表达水平及Western Blot检测CollagenⅠ的表达来确定BMP-12的最佳诱导分化浓度为10ng/ml。Western Blot证实BMP-12通过多条信号通路诱导MSCs向腱细胞分化,Smad通路作用显著,对P38、JNK有很强的活化作用,激活ERK通路的作用甚微。体外构建诱导分化的MSCs-胶原蛋白海绵复合物,种植于大鼠经腹正中白线切口,4周后检测其能承受的最大拉力为正常腹白线组织的69.7%,优于其他不同对照组(P<0.05)。HE及Masson染色显示实验组再生胶原蛋白纤维增多,和周围腹壁肌肉分隔清晰,排列紧密有序。
  结论:(1)所研制的单孔腹腔镜柔性多通道套管、多功能解剖器、“鱼钩”式牵引装置符合LESS操作需求,有效、安全、可靠。
  (2)总结了LESS基本操作规律:脐靶屏轴枢原则;“倒金字塔”原则;人体工程学原则;辅助原则;阶段递进原则;全面优化原则。
  (3)临床研究证实相对于CLS,LESS难度增大,手术时间延长,手术中转率升高,并发症发生率未有明显差异,术后理想的腹壁美容效果是LESS最大的优势。
  (4) BMP-12通过多条信号通路诱导MSCs向腱细胞分化,Smad通路作用显著,对P38、JNK有很强的活化作用,激活ERK通路的作用甚微。BMP-12诱导MSCs成腱细胞分化可促进单孔腹腔镜经腱膜切口愈合。
[硕士论文] 曾郁
肿瘤学 南华大学 2014(学位年度)
摘要:目的:1、利用CAD软件对几种常用手术器械进行工业实体建模。2、利用CAD软件研发一种适用于乳腺皮瓣剥离手术的新型手术刀,初步评价其临床实用性。3、利用CAD软件研发一种适用于肠端端吻合的新型可降解肠吻合支架,通过初步动物实验证实其可行性和实用性,为产品的进一步改进设计及大样本实验和临床应用提供理论依据。4、以此法为例探讨提高临床医生自主研发新型手术器械效率的方法。
  方法:1、利用 Solidworks进行常用手术器械的实体建模。2、利用 Solidworks软件设计新型乳腺皮瓣剥离手术刀,采用南华大学工程训练中心生产的剥离刀样品在动物离体标本中应用,观察游离皮瓣时间和皮瓣质量。3、利用Solidworks软件设计新型可降解肠吻合支架,采用由深圳兴美泰工业有限公司蒋小洋工作室提供制备的肠吻合支架ABS塑料模型,取40例离体猪小肠随机分为两组,对照组20例,按Lembert法行间断内翻手工缝合;实验组20例,以肠内支架法行端端吻合术,记录每例吻合完成时间,并测量吻合口爆破压,对所得数据进行统计分析,比较两种吻合方法在离体环境中吻合完成时间和吻合口爆破压的差异。4、采用山东济南健宝开元生物材料有限公司提供制备的聚乳酸肠吻合支架,取健康新西兰大白兔4只,以聚乳酸可降解肠内支架法行小肠端端吻合,术后3、7、14、21天照腹部x线片后各处死一只兔子,观察吻合口大体,腹腔内有无肠瘘,局部粘连情况,测吻合口爆破压、吻合口周径及距吻合口5cm处肠壁周径,切开吻合口肠管观查支架降解情况。
  结果:1、利用Solidworks软件对常用手术器械,如手术刀、手术剪、血管钳、管型吻合器等成功建模。2、利用Solidworks软件设计的两种新型手术器械-乳腺皮瓣剥离手术刀和可降解小肠端端吻合支架,工程图符合专利申报及生产要求,顺利申报两项国家实用新型专利。3、乳腺皮瓣剥离刀样品在动物离体标本中应用,取得良好效果。4、40例离体猪小肠端端吻合实验中,实验组吻合完成时间和对照组比较有显著差异(P<0.01),实验组吻合口爆破压和对照组比较无统计学差异(P>0.05)。5、4只新西兰大白兔以聚乳酸可降解肠内支架法行小肠端端吻合术后均成活,无肠瘘,吻合口周径及距吻合口5cm处肠壁周径基本相同,术后21天支架完全降解。
  结论:1、Solidworks是基于个人计算机(PC)技术和Windows环境而开发的三维设计软件,易学、易用、功能强大,给非工业设计业内人士从事产品设计开发创造了极为有利的条件。医疗工作者主动学习和利用Solidworks软件进行新型手术器械的自主研发,避免了大量的设计更改,缩短了开发周期,提高了开发效率,此法对同类研究有一定的参考价值。2、新型乳腺皮瓣剥离刀游离皮瓣快,单次操作游离范围广,节省了手术时间,皮瓣厚度均匀平整。3、聚乳酸(PLA)作为可降解材料的应用于胃肠道外科吻合支架,初步动物实验证明能够有效支撑吻合口,并在吻合口愈合后完全降解,是较为安全有效的肠吻合支架材料。4、可降解支架用于小肠端端吻合,从离体实验和初步动物实验的结果来看,是可行的。采用该新型器械行肠吻合,可以节省手术时间,手术操作更简单,更容易学习和推广。
[硕士论文] 周旋
影像医学与核医学 东南大学 2014(学位年度)
摘要:目的:通过对数字陀螺仪表达超声探头空间姿态变化的精确性检测,数字陀螺仪超声导航装置引导经皮穿刺模拟实验,以及数字陀螺仪超声导航装置引导经皮穿刺动物实验,探讨数字陀螺仪超声导航装置引导经皮穿刺的可行性。
  方法:1.利用自制标准的30°、45°、60°、90°三角形有机玻璃测试模块和标有标准角度的测试贴膜,获取数字陀螺仪在绕x、y、z三个轴按标准角度转动时的测试值,评价数字陀螺仪表达超声探头空间姿态变化的精确性。2.自制A和B两种一次性穿刺用体模,A体模内置直径1.0cm球形橡胶水囊,水囊中心距表面5.0cm;B体模内置直径1.5cm球形橡胶水囊,水囊中心距表面10.0cm,A体模用于模拟浅表脏器靶标穿刺,模拟实验采用斜向穿刺进针,B体模用于模拟深部脏器靶标穿刺,模拟实验采用垂直方向穿刺进针。采用数字陀螺仪超声导航装置引导穿刺和超声定位徒手穿刺两种方法,分别对A、B体模内靶标重复穿刺10次,记录每组穿刺命中次数,计算命中率。3.采用数字陀螺仪超声导航装置引导经皮穿刺方法,对10只家兔门静脉穿刺,共穿刺10次,记录穿刺命中次数;观察家兔在实验中和实验后的生命体征,评价数字陀螺仪超声导航装置引导经皮穿刺的安全性和可行性。
  结果:1.数字陀螺仪表达超声探头空间姿态变化的精确性:数字陀螺仪绕y轴转动0°~180°(航向角),绕x轴转动-90°~+90°(滚动角),绕z轴转动-60°~+60°(俯仰角),其平均误差均<1.0°;数字陀螺仪绕z轴转动+90°,-90°(俯仰角),其测量值不稳定,平均误差>1.0°。数字陀螺仪绕y轴转动0°~180°(航向角),绕x轴转动-90°~+90°(滚动角),绕z轴转动-90°~+90°(俯仰角),其重复测量误差均<1.0°。2.A体模采用数字陀螺仪超声导航装置引导穿刺,命中8次,未命中2次,命中率80.00%;采用超声定位徒手穿刺,命中3次,未命中7次,命中率30.00%。B体模采用数字陀螺仪超声导航装置引导穿刺,命中9次,未命中1次,命中率90.00%;采用超声定位徒手穿刺,命中4次,未命中6次,命中率40.00%。经比较,在A、B两组模拟实验中,数字陀螺仪超声导航装置引导穿刺的命中率均明显高于超声定位徒手穿刺(P<0.05)。3.采用数字陀螺仪超声导航装置引导经皮穿刺10只家兔门静脉,命中9次,未命中1次,命中率90.00%,所有穿刺中,均未出现出血等严重并发症,术后一周观察期间未出现实验家兔死亡。
  结论:数字陀螺仪在航向角转动0°~180°、滚动角转动-90°~+90°、俯仰角转动-60°~+60°范围内可以准确表达超声探头的空间姿态变化。在此基础上,体外模拟实验和活体动物实验中数字陀螺仪超声导航装置引导经皮穿刺均具有较高的穿刺命中率,且在活体动物实验中,未出现严重并发症,具有较高安全性,综上所述,数字陀螺仪超声导航装置引导经皮穿刺具有很大的可行性,值得进一步研究,使之成为一种新的简便、灵活、精准的经皮穿刺导航方法。
[硕士论文] 郭荣
机械工程 太原理工大学 2014(学位年度)
摘要:引流管是临床外科应用较多的医疗器材,用于排除积液、积血、积脓以及异物等有刺激性的物质,促进炎症的消退,利于创伤的愈合,预防新的感染和扩散,防止并发症的产生,同时可以观察局部的病理改变。目前临床上普遍使用单腔管,用途单一,当需要冲洗、引流、支撑等同时进行时往往要放置多根引流管,给外科医生带来麻烦,也为病人带来痛苦。本文针对引流管现存问题研制新型结构。
  设计的新结构为冲洗引流双腔一体管,包括冲洗腔、引流腔和孔膜部分,孔膜上开设冲洗孔。管体的末端分别连有与冲洗腔和引流腔相通的冲洗接头和引流接头。具体使用时,冲洗液流经冲洗腔通过充液孔到达孔膜部分,通过孔膜上的冲洗孔进行环绕管径喷洒冲洗,冲洗液和异物从引流腔中流出体外。
  在研究文献以及引流管与皮肤、机体组织相接触的表面需要满足良好生物相容性的要求上,确定新型引流管采用硅胶涂层结构,管壁为双层,分别采用不同的材料,里层是天然乳胶,外层是硅胶涂层。这样,既能发挥硅橡胶良好的生物相容性、优异的力学性能、易成型加工、性能可控等优点,又能保持天然乳胶较高的弹性,透气防菌和经久耐用等优势,还能避免全部使用硅橡胶导致造价较高,或全部使用天然乳胶引发的过敏。
  两种制作材料均为高分子弹性材料,冲洗过程可能导致管道产生较大弹性变形,影响冲洗效果。为了能在批量生产前确切新型引流管的冲洗效果、优化其结构,研究冲洗液的流动特性,提出按实际工况,分步建模,关联分析的方法,综合应用UG,ANSYS,FLUENT软件得以精确实现。首先应用FLUENT分析管内流体的压力分布,在此基础上应用ANSYS进行管道的静力学分析,研究管道的弹性变形,据此结果建立管道变形后的流体分析模型,再次应用FLUENT进行最终的流体流动特性分析。结果表明:新型引流管结构合理,能够达到预期的冲洗效果。
  最后,研制模具,设计引流管成型工艺,制作样管进行实验,实验验证了计算机辅助分析结果和结构设计的合理性。
[硕士论文] 陈慰慰
外科学 济南大学 2013(学位年度)
摘要:背景及目的:自从胃肠吻合术开展以来,医疗人员采用了不同的材料和方法来进行胃肠吻合。手工吻合为传统手术方式,但其技术操作难度高,手术成功与否往往与医疗人员技术水平相关,且术后并发症发生率较高。近30年内,钉式吻合器逐渐进入了我们的视野,因其操作方便、快捷而受到国内外医生们的好评。伴随着医学技术水平的提高,钉式吻合器被广泛应用到结直肠癌手术中,使结直肠癌手术根治性切除率及直肠癌保肛率逐年提高。而在钉式吻合器被广泛投入使用的过程中,医疗人员们却发现其存在以下难以解决的难题:1、术后吻合口瘘发生率在5%~20%,吻合口狭窄率在4%~10%。2、吻合钉易引起异物反应,患者常有下坠感等不适。3、术后残留于体内的吻合钉将影响患者术后CT及MRI的检查。4.残留的吻合钉一定程度影响放射治疗。5.钉式吻合后肠管瘢痕形成,导致肠管蠕动消失,肠道功能恢复减慢,排便规律改变。因此,寻求一种更加优秀的新型吻合器成为了国内外的研究热点。
   磁力吻合器根据组织接触-粘连-愈合原理,将结直肠断端钳合,并置留于肠内,由于钳合面对组织的压力不同,钳合面浆膜侧组织在浆膜面完全对合的同时,保持血运,在3-7天内完成组织接触-粘连-愈合过程,而对合面粘膜侧由于组织压力大,血运被阻断,组织坏死,脱落,吻合器随之自动脱落。在磁力吻合的过程中,磁力吻合器磁力直接决定磁力吻合器对结直肠断端的钳合力度,后者直接影响到吻合牢固程度、吻合口处肠组织的愈合及吻合器脱落时间。目前国内外并没有相关磁力吻合器磁力大小评价标准,因此寻求磁力吻合器的理想磁力是相当必要的。
   材料与方法:
   1.材料:新型磁力吻合器命名为XU-1磁力压迫吻合球(XU-1 MagneticCompression Anastomosis Ball),由球体和磁力吻合环两部分组成。球体采用无毒的医用聚乙烯材料制成,磁力吻合环采用铷铁硼磁性材料制成。
   2.实验方法:根据前期实验中结直肠磁力吻合后爆破压、拉力的测定及结直肠肠壁组织的厚度数值综合考虑,制作磁力环表明磁力为1000/1000高斯、2000/2000高斯、6000/6000高斯磁力吻合器各5个;,选取15只年龄在3月-5月之间,平均4月,体重在35Kg-50Kg,平均40Kg的雌性实验猪随机分为3组(1000高斯组、2000高斯组和6000高斯组),每组5只实验猪,1000高斯组均采用磁力环表明磁力为1000/1000高斯行直肠端端磁力加压吻合;2000高斯组均采用磁力环表明磁力为2000/2000高斯行直肠端端磁力加压吻合;6000高斯组采用磁力环表明磁力为6000/6000高斯行直肠端端磁力加压吻合。吻合结束后对吻合口处人为施加分离外力,检查吻合的牢固程度,并立即应用美国贝尔公司磁力计测量吻合口处,与吻合口相距0.5cm、1cm、1.5cm、2.0cm…等处磁力,直至磁力减弱至忽略不计,然后测量实验动物腹、背、胸、臀部及肛门体表的磁力。记录每只实验猪的手术时间,观察记录每只实验猪的一般状态,活动情况,饮食情况、苏醒时间、排便时间、磁力吻合球排出时间。分别在术后第3、7、11、15、19天对3组动物进行解剖,观察吻合肠段大体标本。
   结果:
   1.手术时间:实验动物平均手术时间55.2分钟,平均吻合时间18.5分钟,手术过程均顺利。
   2.吻合牢固程度:在吻合结束后,磁力环表明磁力为2000/2000高斯强度、6000/6000高斯强度的磁力吻合器吻合牢固,外力很难将吻合器分离。而磁力环表明磁力为1000/1000高斯强度的磁力吻合器,在施加一定外力后,磁力吻合器被分离。
   3.动物术后平均3.6小时苏醒,6.3小时后可以起立行走。平均术后118.5小时排出大便。1000高斯实验组平均吻合球排出时间222小时,2000高斯实验组平均吻合球排出时间158.8小时,6000高斯实验组平均吻合球排出时间134.8小时。
   4.磁力测定磁力测定显示,与吻合口处越接近,磁力越大;磁力随距吻合口的距离增加而逐渐衰减。1000高斯组在距吻合口1.8cm后,磁力可忽略不计;2000高斯组在距吻合口3.0cm后,磁力可忽略不计;6000高斯组在距吻合口4.5cm后,磁力可忽略不计(具体见表2)。3组实验动物体表磁力测定:腹、背、胸、臀部及肛门体表的磁力值均为0高斯。
   5.术后并发症:3组实验动物术后吻合球均顺利排出,未出现吻合口瘘,肠梗阻、出血等手术并发症。
   6.标本观察1000高斯组、2000高斯组和6000高斯组在术后第3天对实验动物解剖观察吻合肠段时,大体标本观察无明显差异。我们在对1000高斯组、2000高斯组和6000高斯组吻合球排出后的1-2天内解剖观察可得出,1000高斯组和2000高斯组标本浆膜已愈合,吻合口裂隙消失,未见明显炎性渗出,未见瘘口,近端肠管无扩张,吻合口通畅。6000高斯组见吻合口浆膜未完全愈合,吻合口周围肠壁炎性充血渗出。而3组在术后19天的标本观察中见,吻合口完全愈合,表面黏膜覆盖充分,表面光滑,剖开见瘢痕愈合。
   结论:在3组不同磁力吻合器实验中,2000高斯组实验结果显示吻合牢固程度、吻合球排出时间、吻合口愈合程度及磁力测定结果均较理想。本次动物实验的成功对磁力吻合器进一步研究有重要意义。
  
[硕士论文] 殷岂龙
检测技术与自动化装置 天津科技大学 2013(学位年度)
摘要:活检针和穿刺针是微创外科手术中最基本、最常用的器械。常用的直针在由皮肤穿刺进入病变部位时,有时会造成较大的医源性损伤。在临床上,为了避开体内的重要血管、脏器、骨骼、神经和组织等,需要一种可靠的、可弯曲、可导航的活检针和穿刺针来执行切除、注射、刺激或培植等任务。
  本课题组正是基于这一现状,提出了头节采用高磁导体材料做成的关节型针,可以在导航磁场作用下控制头节产生不同的偏转方向和偏转角度,从而使关节型针产生不同的弯曲,达到定位的目的。
  在课题组已有成果的基础上,本论文主要完成了以下几个方面的研究工作:
  1)通过分析导航过程所需磁力的大小,建立导航磁场模型。根据主动式关节型针头节的材料和组织预穿刺力的大小来确定在导航过程中所需磁力的大小。由此确立导航磁场所需永磁体的材料及体积,建立导航磁场模型。
  2)导航磁场模型的仿真。不同的永磁体个数组成的阵列,中心磁场强度有明显的区别。同时,通过永磁体的旋转和永磁阵列的旋转改变导航磁场的方向,完成主动式关节型针的导航。
  3)导航磁场的装置的设计。在仿真和验证实验后,根据所需磁力大小及方向,设计了导航磁场装置,并完成了简易磁场装置的制作。
  4)对关节型针在不同导航力控制下穿刺进行了仿真。导航磁场可以通过改变磁力的方向或大小来改变导航力的大小及方向。分情况对导航力的改变进行了仿真和分析。
[硕士论文] 夏雷珍
检测技术与自动化装置 天津科技大学 2013(学位年度)
摘要:微创外科是21世纪外科学发展的重点项目和重要课题之一,而活检针和穿刺针是微创外科手术中最基本和最常用的器械。活检针和穿刺针的研究经历了从最初传统的刚性直针到预弯曲针以及柔顺可控针的发展。在活检针和穿刺针的使用中,对外科医生来说,控制针刺入到达人体深处的精准性是十分重要的。同时为了避免医源性损伤,在针的刺入过程中,要避开重要的器官、血管等组织。因此,活检针和穿刺针的导航问题就显得尤为重要。
  为了进一步深入研究并提高关节型针的被动导航性能,基于课题已有的成果上,分别建立人体软组织模型、针的穿刺导航模型等,对组织和关节型针的相互作用关系进行了研究,并对力在关节上的传递进行了实验研究,并选择了正确的路径规划方法,对关节型针的运动轨迹进行了有效仿真。本论文主要的工作有一下几点:
  (1)建立非均一性人体软组织模型,并分析了其材料特性与力学特性,并对软组织与针尖的相互作用进行了简要分析,选择了合适的Moony-Rivlin能量方程。
  (2)对关节型针的路径规划方法进行优化。此前,本项目组成员已经提出了基于A*算法的二维路径规划方法,本论文在此基础上对此进行了改进,并提出了基于RRT算法的三维路径规划方法。
  (3)进行关节型针内力的传递研究。本论文研究了力在针节上的传递,分析了针节的偏转角度、力的施加方向与位置以及针节的长度等不同因素的影响,设计了相关硬件电路与上位机软件,进行了力的传递测量实验。
  (4)分析了关节型针的二维与三维导航坐标,使用Ansys软件对基于Moony-Rivlin模型的力做了相关仿真及有限元分析,并研究了在穿刺过程中力的传递,实现关节型针的被动导航控制。
[硕士论文] 徐世袭
外科学(泌尿外科) 青海大学 2013(学位年度)
摘要:目的:探讨α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶在泌尿外科不同部位手术切口中的应用,分析α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶在不同部位手术切口中应用效果及安全性,从而评价α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶在泌尿外科手术切口中应用效果。
  方法:按照研究对象不同手术部位分为三组:肾脏部位手术组15例,全部使用α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶闭合切口;腹股沟区手术组共189例;阴囊部位手术组共80例。在腹股沟部位手术组和阴囊部位手术组中再根据切口不同闭合方式进行分组:腹股沟部位手术组包括丝线组34例,可吸收线(薇乔)组40例,皮肤缝合器组69例,α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶组46例;阴囊部位手术组包括丝线组51例,α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶组29例。观察分析α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶在三组中的愈合情况,并观察分析股沟部位手术组和阴囊部位手术组中α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶与传统缝合方法在切口关闭时间、术后住院时间、切口疼痛程度、术后瘢痕明显程度、愈合情况之间的差异性。对数据资料进行统计学分析,统计方法:使用SPSS17.0统计软件对资料进行分析。
  结果:α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶闭合腹股沟和阴囊部位手术切口明显优于闭合肾脏部位手术切口,α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶在闭合腹股沟及阴囊部位手术切口中甲级愈合率明显高于肾脏部位手术切口;无论在腹股沟部位还是在阴囊部位手术切口,在闭合时间、术后住院时间、切口疼痛、瘢痕形成方面医用胶组均优于丝线组、缝合器组,而医用胶组同可吸收线(薇乔)组比较中,医用胶组仅在闭合时间和术后切口疼痛上优于可吸收线(薇乔)组,在术后住院时间及瘢痕形成上两者无明显差异;医用胶组与其他闭合方法的比较中,甲级愈合率无明显差异,说明医用胶用于切口粘合是安全可行的。
  结论:1、α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶闭合切口时是安全有效的,可用于皮肤松弛,张力较小部位的皮肤粘合,对于张力较大部位则需慎重使用;2、α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶闭合切口时间快于其他缝合方法,且无需反复换药,患者术后可短期内出院,并减少了医生工作量;3、α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶闭合切口时减少瘢痕形成明显优于丝线组和皮肤缝合器组,但与可吸收线(微荞)组无明显差异;4、研究发现,α-氰基丙烯酸正丁酯医用胶闭合切口时能有效减轻患者术后疼痛。
[硕士论文] 李婵娟
内科学 大连医科大学 2012(学位年度)
摘要:从广义上讲,任何突出于胃、肠粘膜表面的隆起性病变均称为息肉,但狭义上所指消化道息肉是起源于黏膜上皮表面向消化腔内突出的局限隆起性病变,为消化道常见病,各段均可发生[1]。一般结肠息肉发生率高于胃息肉。息肉大小不等,临床上一般把直径≥2.0cm的结肠息肉称为巨大息肉。从其外形上常难以确定息肉的组织学类型,通常需要靠内镜活检明确诊断。可从病理组织学上将消化道息肉分为肿瘤性和非肿瘤性两类。肿瘤性息肉即腺瘤又分为腺管状腺瘤、绒毛状腺瘤、绒毛腺管状腺瘤,这些息肉最易发生癌变,属于癌性病变,应提高警惕,同时息肉越大发生癌变的可能性越大,而非肿瘤性息肉包括错构瘤性息肉、炎症性息肉和增生性息肉,其癌变率低。
   早期发现息肉同时及时对其切除可有效降低大肠癌的病死率。随着消化内镜诊疗技术不断发展,内镜下息肉切除术是治疗消化道息肉最常用、最有效的方法,而不再需要传统外科手术。而对于消化道早期癌、平坦型腺瘤病变和黏膜下病变,目前普遍采用的是一种微创治疗技术,即内镜下粘膜切除术(EndoscopicMucosalResection,EMR),该方法操作简便、疗效可靠,广泛应用在消化道黏膜病变的治疗上,但对于较大的平坦型病变,EMR治疗只能通过分块切除的方法来进行,其结果是不能获得完整的病理学诊断资料,肿瘤局部残留和复发的几率也大为增加。1996年日本学者首创使用IT刀对≥2cm的消化道早癌进行黏膜下剥离一次性成功切除,并逐步开展内镜下粘膜剥离术(EndoscopicSubmucosalDissection,ESD),该方法能对较大消化道病变进行一次性的完整剥离,提供了完整的病理活检,其病变的复发率也较低。内镜下肠巨大息肉行电凝电切术及直径≥2cm的粘膜层病变行ESD术均取得了满意的疗效,但以上两种治疗方法易出现出血和穿孔的并发症,尤其是ESD术。如何有效避免或/和减少此类并发症的发生是目前内镜治疗所面临的重要问题。
   临床联合运用金属钛夹、黏膜下注射、圈套器电凝切除等内镜技术,尤其是内镜下放置金属钛夹(endoscopichemoclipplacement,EHP)的应用,可有效预防及减少上述并发症的发生,使内镜切除消化道巨大息肉及剥离粘膜下病变的安全性提高,1995年日本Hasachi开始内镜下应用金属止血夹,可预防和治疗粗蒂大息肉电切所引起出血、穿孔的并发症[2]。与内镜下单纯采用高频电切病变相比,在使用金属钛夹阻断血供的基础上进行高频电切更安全有效,使手术后的出血穿孔率明显减少,从而扩大了内镜治疗的范围。金属钛夹是一种物理止血方法,钳夹的关键正是利用金属钛夹良好的血管结扎及止血作用,阻断息肉内部滋养血管血流。钛夹可自行脱落并可经消化道排出。
   目的:探讨金属钛夹在肠巨大息肉切除术及ESD术中的应用价值,并正确评价其治疗优势和效果。
   方法:选取行内镜下结肠息肉电凝电切术及ESD术中应用金属钛夹的66例患者,其中结肠巨大息肉行高频电凝电切术患者59例,年龄31岁至80岁,男性患者41例,女性患者18例;行ESD术患者7例,年龄50岁至84岁,男性患者3例,女性患者4例。应用OlympusHX-110QR型金属钛夹持放推送器及OlympusHX-610-135型金属钛夹于肠巨大息肉电凝电切术前钳夹根部或电凝电切术后钛夹夹闭创面,于ESD术后使用钛夹封闭修复创面,通过观察和记录上述操作方法中应用金属钛夹后出现的术中及术后的穿孔率和出血率,从而进一步客观评价金属钛夹在肠巨大息肉切除术及ESD术中的作用。
   结果:66例患者,共68处病灶,使用金属钛夹243枚,确切固定227枚。所有应用钛夹病例术中术后均未见穿孔,1例出现术中出血,2例出现术后急性出血(术后3天以内),1例出现术后迟发性出血(术后3天以上)。以上发生的出血创面经二次处理,即急诊肠镜追加钛夹若干后均达到了满意的疗效。
   结论:金属钛夹适用于直径较大(通常指≥2.0cm)、蒂部较粗、切除后创面较大或者切除后创面有明显渗血的病灶。在肠巨大息肉电凝电切术中及ESD中及时准确的应用金属钛夹,可有效预防和治疗术中、术后出血和穿孔的发生,具有及时、简便、有效和安全的临床特点。
[硕士论文] 陈欣欣
外科学(骨科) 郑州大学 2012(学位年度)
摘要:目的:
   能够通过牵引复位的AndersonⅡ型和浅Ⅲ型齿状突骨折是前路齿状突中空拉力螺钉内固定手术的最佳适应证,前路齿状突螺钉内固定手术难度大、技术要求高,定位针和拉力螺钉的位置不易控制,角度和位置的偏差,易导致并发症,并且颈部解剖复杂,手术切口范围内可操作空间相对狭小,容易损伤临近器官、神经等组织。术中必须应用C型臂X线机监测定位针和拉力螺钉在齿状突内的位置,反复C型臂透视增加了医护人员和患者暴露于X线的数量。本次研究通过测量正常成年人齿状突、枢椎和颈椎的64排C T和D R片相关数据,设计、制作一种简易的齿状突定位针瞄准仪,此瞄准仪将提高定位针的准确度,降低手术风险。
   方法:
   选择2010年10月1日~2011年11月30日在门诊拍摄上颈椎64排螺旋CT检查,同时进行颈椎正侧位X片检查,显示正常的成年人影像资料共60例,男30例,女30例,年龄15-70岁,平均39.42岁。测量检查者64排CT图像显示的齿突基底部冠状外径、冠状内径,齿突基底部矢状外径、内径,枢椎前唇角度,齿突后上缘至枢椎前下缘中点的长度,即颈3(C3)椎体前缘延长线至枢椎前唇尖高度,枢椎前唇与枢椎体下平面垂直高度,齿突后上缘至枢椎前下缘中点线与C3椎体前缘线夹角,C(2)/3椎间盘前缘高度,C3椎体两侧横突孔间距,C3椎体前缘中点至横突孔间距的顶高;在检查者颈椎标准侧位X片上测量C3椎体前缘高度,皮肤至C5椎体前下缘中点厚度,C5椎体前下缘中点对应皮肤至C2椎体前下缘中点的长度,C2/3椎间盘前缘高度,C2前下缘中点至胸骨上窝皮肤距离。将数据根据性别、年龄分组,测量结果应用SPSS统计软件分析,求出各个指标的平均值和四分位数,并对性别组和不同年龄组组进行t或t'检验。
   结果:
   齿突基底部冠状外径(9.46±0.91)mm,冠状内径(7.02±1.03)唧,齿突基底部矢状外径(11.03±1.35)mm,矢状内径(8.04±1.10)mm,枢椎前唇角度(123.89±12.18)°,齿突后上缘至枢椎前下缘中点长度(35.90±2.88)咖,C3椎体前缘延长线至枢椎前唇尖高度(1.99±0.92)mm,枢椎前唇与枢椎体下平面垂直高度(2.34±0.96)mm,齿突后上缘至枢椎前下缘中点线与C3椎体前缘线夹角(16.10±4.24)°,C3椎体两侧横突孔间距(23.78±2.35)mm,C3椎体前缘中点至横突孔间距的顶高(6.54±0.89)mm;C3椎体前缘高度(14.49±1.70)mm,皮肤至C5椎体前下缘中点厚度(46.24±7.03)mm,C5椎体前下缘中点对应皮肤至C2椎体前下缘中点的长度(83.15±9.12)mm,C2/3椎间盘前缘高度(3.21±0.83),C2前下缘中点至胸骨窝皮肤距离(150.01±15.45)mm。C2椎体前下缘中点至胸骨上窝距离的75%的四分位数163.27mm。
   64排CT与颈椎侧位X片测量C2/3椎间盘前缘高度的t检验,P>0.05,两者无差异。男性组与女性组的C5椎体前下缘中点对应皮肤至C2椎体前下缘中点的长度、皮肤至C5椎体前下缘中点厚度t检验,有统计学差异(P<0.05)。
   结论:
   根据测量数据的平均值和四分位数,设计出用于前路齿状体螺钉内固定术的齿状突定位针瞄准仪,有四部分组成:导向杆、瞄准仪主体、尖圆针和手柄,制作出齿状突定位针瞄准仪的样品。
   此瞄准仪设计合理,结构的数据来源于测量指标的数据,此瞄准仪与传统的齿突导针把持器相比,更加方便,能够数据化调节定位针的位置,此齿状突定位针瞄准仪的设计与人的解剖生理结构相符合,有望进一步研究应用于临床。
[硕士论文] 朱光宇
机械制造及其自动化 三峡大学 2012(学位年度)
摘要:股骨近端锁定板内固定系统是近几年来出现的新型内固定物,对于股骨近端骨折固定效果好,尤其适用于骨质疏松症患者。但是,其头部的三枚锁定螺钉的正确打入对术者的经验技术要求较高。所以,设计使用更加简易的锁定板结构,可以降低手术对术者经验技术的要求,对于增加手术的成功率有着重要的意义。本文以股骨近端锁定钢板为研究对象,在充分研究国内外各种骨折固定方法和搜集临床资料的基础上,针对现有常见股骨近端锁定板在使用中的缺陷,对其结构进行改进,并从不同的角度对新结构进行了分析。论文研究工作如下:
  首先,研究股骨的解剖结构特点,根据 CT扫描数据,建立股骨模型,并将现有常见股骨近端锁定板的三维模型导入医学三维重建软件 Mimics中,用手术模拟功能对内固定物的植入进行模拟,结合临床资料分析其结构在使用中的不足。根据手术模拟的分析结果,对原有结构进行改进,并建立了新结构的三维模型。提出以横向可调整范围衡量锁定板系统的装配性能。通过将新结构的三维模型导入 Mimics中再次进行手术模拟,测量其横向可调整范围,从锁定板系统的装配性能的角度分析了新结构的改进效果。
  然后,建立了骨折不同愈合阶段股骨-锁定板模型,以及骨折愈合,将内固定物取出后遗留钉道的股骨模型。利用文献中的公式,根据 CT扫描数据中的灰度值计算骨骼的不同部位的密度和弹性模量,实现骨骼不均匀分布的描述。然后根据骨折的不同愈合阶段患者活动的特点,施加相应的边界条件和载荷,建立有限元模型。
  最后,借助有限元分析软件 Ansys,用有限元法分析了新的锁定板结构在运用中的应力分布情况,并且分析了骨折愈合,将内固定物取出后钉道对股骨的力学性能的影响。结果表明,新的股骨近端锁定板的结构能够较好的达到设计要求,钉道对股骨的刚度影响很小,但对强度的影响较大,建议将内固定物取出时行钉道植骨。
[博士论文] 邓诚
外科学(心血管外科) 华中科技大学 2012(学位年度)
摘要:本文主要从以下几个部分展开论述:
  第一部分:基质金属蛋白酶酶解控释血管内皮生长因子聚乙二醇水凝胶制备与鉴定
  第一节 四枝化状丙烯酰化聚乙二醇的合成与鉴定
  目的:运用接枝聚合方法制备四枝化状丙烯酰化聚乙二醇(4branched-PEG-DA),并鉴定其化学结构及属性是否符合实验设计要求。
  方法:以分子量20,000Da线性聚乙二醇(PEG)单体为原料,通过四步合成方法,在单体末端引入四个丙烯酰基双键官能团。经红外光谱、1H核磁波谱、高效液相色谱、基质辅助激光解吸电离及凝胶过滤色谱检测聚合物产品在分子结构、目标官能团置换度、终产物产率、分子量及产物纯度方面是否符合实验设计、满足后续实验要求。
  结果:自制4branched-PEG-DA产物经红外光谱、1H核磁共振检测证实分子结构与设计相符、末端双键官能团置换度96.3%;高效液相色谱检测显示产物纯度为98.4%;基质辅助激光解吸电离检测提示产物实际平均分子量与设计结构分子量相符;凝胶过滤色谱检测结果显示产物多分散性数值为1.02,产物分子量均一,纯度较高。
  结论:通过接枝聚合方法制备4branched-PEG-DA在分子结构、目标官能团置换度、终产物产率、分子量及产物纯度方面均符合实验设计、满足后续实验要求。
  第二节 基质金属蛋白酶酶解控释血管内皮生长因子聚乙二醇水凝胶制备及释药性能研究
  目的:制备基质金属蛋白酶酶解控释血管内皮生长因子聚乙二醇水凝胶(VEGF-MMP多肽-PEG gel),观察其形貌结构并研究酶解控释效应,为后续实验奠定基础。
  方法:运用9-芴甲氧羰基(Fmoc)多肽固相法合成含有巯基(-SH)的基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)底物多肽。利用4branched-PEG-DA与血管内皮生长因子-165(vascular endothelial growth factor165,VEGF-165)共价结合后,根据 Michael加成反应原理,与含有巯基的MMP底物多肽结合生成VEGF载药聚乙二醇水凝胶(VEGF-MMP多肽-PEG gel)。通过大体形态及扫描电镜观察 VEGF-MMP多肽-PEG gel形貌及微观结构。运用酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA),研究基质金属蛋白酶2(MMP-2)与VEGF-MMP多肽-PEG gel之间酶解释药的关系。
  结果:室温下 VEGF-MMP多肽-PEG gel大体形态为透明果冻状。经扫描电镜观察,水凝胶表面微观形态呈网状。其中对 MMP敏感的VEGF-MMP多肽-PEG gel(VEGF-MMP(W)X-PEG gel)表面孔隙平均直径为0.251±0.101um,孔隙率为10.1±1.21%。ELISA检测结果显示,VEGF-MMP多肽-PEG gel对 VEGF-165包封率为84.33±1.18%。凝胶形态崩解时相及ELISA检测结果显示,在不同浓度 MMP-2作用下,VEGF-MMP(W)X-PEG gel具有稳定的VEGF释放速率。
  结论:通过 Michael加成反应制备的VEGF-MMP(W)X-PEG gel与 MMP-2具有稳定的控释关系,满足后续实验要求。
  第二部分:VEGF控释水凝胶-去细胞瓣复合支架制备及体外生物相容性研究
  第一节 VEGF控释水凝胶-去细胞瓣复合支架的制备与鉴定
  目的:制备 VEGF控释水凝胶-去细胞瓣复合支架,并通过形态学观察和免疫荧光染色鉴定是否成功构建复合支架。
  方法:运用生物素(Sulfo-NHS-SS-Biotin)修饰去细胞瓣支架,行免疫荧光染色鉴定。根据亲和素-生物素结合原理,将含有生物素的VEGF控释水凝胶(VEGF-bio-MMP(W)X-PEG gel)与去细胞瓣支架复合,行 HE染色和扫描电镜观察。
  结果:结合生物素的去细胞瓣支架,经携带 Cy3荧光亲和素染色,荧光显微镜显示瓣膜基质呈红色。形态学观察显示,水凝胶-去细胞瓣复合支架具有去细胞瓣三层基质结构和凝胶规则网状孔隙微观结构。
  结论:按实验设计成功制备 VEGF控释水凝胶-去细胞瓣复合支架。
  第二节 VEGF控释水凝胶-去细胞瓣复合支架体外生物相容性研究
  目的:参照 GB/T1688国家标准,体外研究 VEGF控释水凝胶-去细胞瓣复合支架生物相容性。
  方法:参照 GB/T1688国家标准,对复合支架进行血液相互作用实验,研究其对血小板激活、凝血时间、溶血的影响;对复合支架及其浸提液进行细胞毒性实验,研究其对细胞增殖与凋亡的影响。
  结果:经扫描电镜,流式细胞仪检测,证实复合支架可减少去细胞瓣对血小板的粘附与激活;经 PT/APTT/INR检测,证实复合支架对凝血时间无明显影响;经间接、直接溶血实验,证实复合支架溶血率低于 GB/T16886国家标准;经细胞增殖、凋亡检测,证实复合支架及其浸提液对 MRC-5人胚肺细胞无明显影响。
  结论:参照 GB/T1688国家标准, VEGF控释水凝胶-去细胞瓣复合支架具有良好的生物相容性。
  第三部分:智能水凝胶-去细胞瓣复合支架制备及体内生物学性能研究
  第一节 智能水凝胶-去细胞瓣复合支架的制备与鉴定
  目的:制备抗 CD34抗体-VEGF控释水凝胶-去细胞瓣复合支架(智能水凝胶-去细胞瓣复合支架),并通过免疫荧光染色鉴定是否成功构建复合支架
  方法:运用生物素(Sulfo-NHS-SS-Biotin)修饰去细胞瓣支架。根据亲和素-生物素结合原理,将 VEGF-bio-MMP(W)X-PEG gel与去细胞瓣支架复合。同样原理,将经生物素化抗 CD34抗体与水凝胶-去细胞瓣支架复合,行免疫荧光染色鉴定。
  结果:结合抗 CD34抗体水凝胶-去细胞瓣复合支架,经 FITC标记抗 IgG抗体染色,荧光显微镜显示瓣膜基质呈绿色。
  结论:按实验设计成功制备智能水凝胶-去细胞瓣复合支架。
  第二节 智能水凝胶-去细胞瓣复合支架体内生物学性能研究
  目的:建立兔颈动脉瓣膜管道移植模型,评估智能水凝胶-去细胞瓣复合支架体内生物学性能.
  方法:运用改良兔颈动脉“Cuff”套管技术,建立兔颈动脉瓣膜管道移植模型。分别于术后24小时和7天,通过多普勒彩色超声检测管道通畅与否,判断动物模型建立是否成功。术后24小时,取出移植物,根据组织形态学检测,评估移植管道对 CD34+细胞的粘附能力。术后7天,取出移植物,根据组织形态学检测及eNOS mRNA定量分析,评估移植管道内皮化程度。
  结果:超声结果显示移植管道通畅,兔颈动脉瓣膜管道移植模型建立成功。术后24小时,相应检测结果显示,本实验制备复合支架对 CD34+细胞有明显的粘附能力。术后7天,相应检测结果显示,本实验制备复合支架内皮化程度优于对照组支架。
  结论:智能水凝胶-去细胞瓣复合支架具有优良的生物学性能。
[硕士论文] 王华
麻醉学 苏州大学 2012(学位年度)
摘要:目的:
   超声技术广泛应用于动脉穿刺置管。本研究的目的:
   (1)应用超声技术,观察桡动脉及其周围组织结构的解剖关系。
   (2)采用超声平面内和平面外技术在不同桡动脉深度实施桡动脉穿刺置管并观察效果。
   方法:
   第一部分:以苏州大学附属第二医院普通患者180例和术中拟行桡动脉穿刺置管的患者20例为研究对象。采用便携式二维超声仪,频率为6-13Mhz线阵探头,获得桡动脉及其周围组织声像图。测量的数据包括:桡动脉最小皮下距离、桡动脉最大皮下距离、最小皮下距离处桡动脉内径、最大皮下距离处桡动脉内径、近端腕横纹处桡、尺动脉内径以及近端腕横纹处桡、尺动脉血流流速。其中20例患者在超声引导下实施桡动脉穿刺置管。
   第二部分:拟行桡动脉穿刺外科手术患者120例,随机分为:皮下距离大于2.8mm平面内组(A1组)、皮下距离大于2.8mm平面外组(A2组)、皮下距离小于2.8mm平面内组(B1组)、皮下距离小于2.8mm平面外组(B2组)。每组采用相应的方法完成桡动脉穿刺置管。记录总穿刺时间、穿刺尝试次数、一次成功例数及一次成功穿刺时间,测量穿刺前、拔管后30min穿刺点桡动脉内径、桡动脉收缩期血流峰值流速及血压。
   结果:
   第一部分:桡动脉及其周围组织结构的声像图显示率为100%。桡动脉横切时呈圆形,管壁较厚且厚度均匀,由内向外分内膜、中层、外膜三层。纵切时上下两端为高亮线性回声,其间为均匀低回声图。多普勒频谱表现为三相波、五相波和二相波。
   (1)桡动脉最小皮下距离:左侧:0.9±0.24mm,右侧:0.9±0.21mm。
   (2)桡动脉最大皮下距离:左侧:5.2±0.62mm,右侧:5.1±0.59mm。
   (3)最小皮下距离处桡动脉内径:左侧:1.8±0.26mm,右侧:1.7±0.23mm。
   (4)最大皮下距离处桡动脉内径:左侧:3.7±0.45mm,右侧:3.8±0.42mm。
   (5)近端腕横纹处桡、尺动脉内径:左侧:桡动脉1.6±0.32mm,尺动脉1.4±0.25mm。右侧:桡动脉1.7±0.35mm,尺动脉1.3±0.26mm。
   (6)近端腕横纹处桡、尺动脉收缩期血流峰值流速:左侧桡动脉:45.3±13.6cm/s,左侧尺动脉:38.6±10.4cm/s,右侧桡动脉:42.6±14.5cm/s,右侧尺动脉:36.7±13.1cm/s。右侧最小、最大皮下距离处桡动脉内径与最小、最大皮下距离存在相关性。
   第二部分:(1)A2组第一次穿刺成功率高于A1组和B2组(P<0.05),一次成功穿刺所用时间低于A1组和B2组(P<0.05)。B1组一次穿刺成功率低于A1组和B2组(P<0.05),一次成功穿刺所用时间长于A1组和B2组(P<0.05)。
   (2)四组间血压穿刺前与拔管后30min无统计学差异,各组内血压穿刺前和拔管后30min无统计学差异。拔管后30min桡动脉管径较穿刺前小(P<0.05)。(3)四组拔管后30min桡动脉收缩期峰值流速高于穿刺前(P<0.05)。
   结论:
   第一部分:高频探头超声可以清晰显示桡动脉及其周围组织的解剖结构,腕横纹至肱桡肌下缘段桡动脉皮下距离逐渐增加。彩色多普勒频谱能有效捕捉桡动脉血流信号,其频谱图像形态各异,可以分别呈三相图、五相图和二相图。超声引导下桡动脉穿刺可以对血管和穿刺针有效显影,指导临床穿刺。
   第二部分:超声引导下桡动脉穿刺置管在动脉皮下距离大于2.8mm时,穿刺效果更好。与平面内技术相比,平面外超声引导下桡动脉穿刺置管一次成功率更高,一次成功穿刺时间更短。
[博士论文] 刘涛
外科学(骨科) 华中科技大学 2012(学位年度)
摘要:本文主要从以下几个部分展开论述:
  第一部分 包裹骨髓间充质干细胞的壳聚糖/β-甘油磷酸钠水凝胶的制作及相关研究
  目的:研究温敏型壳聚糖/β-甘油磷酸钠(chitosan/β-glycerol phosphate C/GP)水凝胶的制作以及作为细胞载体对其中的兔骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchyme stem cells, BMSCs)粘附、生长、和增殖的影响。
  方法:将壳聚糖(chitosan, CS)与β-甘油磷酸钠(β-glycerol phosphate,GP)按照3:1的比例混合后放置于37℃温度条件下可形成固态水凝胶。将体外培养、扩增的兔 BMSCs与 C/GP溶液混合、固化形成水凝胶后制作冰冻切片行苏木素-伊红(HE)染色观察其粘附和生长情况;通过 CCK8法和死/活细胞荧光染色法检测 BMSCs在 C/GP水凝胶中的生长、增殖情况。
  结果:BMSCs/C/Gp混合溶液置于37℃培养箱内l0mins可固化形成水凝胶。BMSCs与C/GP溶液混合培养14天后,细胞增值数量多,其形态为长梭形,伸展良好。冰冻切片HE染色显示:C/GP水凝胶呈现均质红染,有孔隙样结构;BMSCs分布较均匀,形态大部分为圆形,胞核蓝染,呈圆形或椭圆形。CCK8法测定实验组光吸收值与对照组比较,除第2天有显著性差异(P<0.05)外,第4、6、8天比较均无显著性差异(P>0.05)。死/活细胞荧光染色显示:培养14天后,实验组中BMSCs绝大多数被染成绿色,极少量死细胞被染成红色。细胞形态为多边形,伸展良好。活细胞比率和活细胞密度与对照组比较均无显著性差异(P>0.05)。
  结论:C/Gp温敏型水凝胶在接近于人体内体温的条件下可长期保持水凝胶状态,C/Gp温敏型水凝胶对 BMSCs无细胞毒性且适合细胞粘附和生长,为进一步试验奠定了基础。
  第二部分 新型磷酸钙骨水泥材料的制作及其细胞毒性、机械性能、孔隙结构的相关研究
  目的:探讨新型大孔隙磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)材料支架的细胞毒性和对细胞粘附、生长和增殖的影响。
  方法:新型 CPC在固相的混合过程中,首先将细化后的磷酸四钙(tetracalcium phosphate, TTCP)和磷酸氢钙(dicalcium phosphate anhydrous, DCPA)粉末按1:1(摩尔比)的比例配制成 CPC固体粉末;再将质量比为50%的水溶性甘露醇晶体加入到CPC固体粉末中用来制造大孔隙。应用磷酸盐缓冲液为固化液。将 CPC固体粉末与固化液按照2g:1ml的比例在研钵中混合均匀,得到糊状混合物,即 CPC面团。通过CCK8法检测细胞在新型 CPC材料浸提液中的生长增殖情况;通过电子扫描电镜测试材料孔径;应用力学三点弯曲实验测试新型 CPC的生物力学性能。
  结果:通过扫描电镜观察和测量,新型 CPC材料的孔径值达到267.43±118.01μm,而传统 CPC材料的孔径值只有6.66±2.58μm,两者比较具有显著性差异(p<0.05);新型CPC材料孔隙率为66.15±6.91%,传统 CPC材料孔隙率为35.02±4.71%,两者比较具有显著性差异(p<0.05)。新型 CPC材料的最大负荷、抗弯强度和坚韧度较传统 CPC均增加了约1倍(p<0.05),明显提高了其负荷承载能力。CCK8法检测出新型 CPC材料浸提液与细胞共培养不同时间后其光密度值(optical density value, OD)值与阴性对照组均无显著性差异(p>0.05)。新型 CPC材料细胞毒性评级为1级,即该材料对BMSCs无明显毒性。
  结论:新型 CPC材料具有强大的生物力学性能、大孔隙、高孔隙率和良好的生物相容性,有望成为理想的骨组织工程支架。
  第三部分 新型磷酸钙骨水泥混合材料(包含包裹骨髓间充质干细胞的壳聚糖水凝胶和甘露醇晶体)中细胞活性和成骨分化的相关研究
  目的:研究温敏型C/GP水凝胶对包裹其中的BMSCs在CPC自凝固化过程中的保护作用以及BMSCs在新型CPC混合材料(包含包裹骨髓间充质干细胞的壳聚糖水凝胶和甘露醇晶体)中的粘附、增殖和成骨分化情况。
  方法:将体外培养、扩增的兔 BMSCs与 C/GP溶液混合置于培养板底层,放置37℃条件下固化形成水凝胶;将 CPC面团置于培养板中水凝胶层的上方,放置37℃条件下固化。通过 CCK8法和死/活细胞荧光染色法检测包裹于 C/GP水凝胶中的BMSCs通过 CPC自凝固化过程后的细胞生存及增殖活性;通过组织化学方法检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)活性;茜素红染色检测钙化结节的表达,RT-PCR检测 ALP和降钙素(calcitonin, CT)mRNA的表达。通过电子扫描电镜观察 BMSCs在新型 CPC材料中的生长及粘附情况。
  结果:包裹于 C/GP水凝胶中的BMSCs在 CPC材料中培养14天后的死/活细胞荧光染色显示:活细胞比率为(78.77±2.66)%,同单纯 BMSCs细胞悬液组(82.07±4.30)%和C/GP水凝胶组(80.03±3.08)%比较无显著性差异(p>0.05);活细胞密度为(82.54±4.17)%,同单纯 BMSCs细胞悬液组(86.37±4.81)%和C/GP水凝胶组(83.63±5.20)%比较亦无显著性差异(p>0.05)。包裹于C/GP水凝胶中的BMSCs在CPC材料中使用成骨培养基培养7天和14天后,ALP、茜素红染色均为阳性同对照组无差异(p>0.05);RT-PCR结果亦显示 ALP和CT的mRNA基因表达明显增强。BMSCs在新型 CPC复合支架材料上培养5天扫描电子显微镜显示 BMSCs向 CPC材料的孔隙深部长入并且紧紧地附着在类似纳米羟基磷灰石骨矿物质材料上。
  结论:温敏型 C/GP水凝胶对包裹其中的BMSCs在 CPC自凝固化过程中可起到保护作用,新型 CPC复合支架材料无细胞毒性,其三维孔隙结构及材料特性适合 BMSCs粘附、生长、增殖和成骨分化。
  第四部分 兔桡骨缺损模型制作及新型磷酸钙骨水泥材料对骨折缺损模型的治疗效果
  目的:研究兔桡骨缺损模型的制作以及观察新型 CPC材料对兔桡骨缺损模型的修复治疗效果。
  方法:选用12只成年健康的新西兰大白兔沿其双侧前臂桡侧暴露桡骨中段截取约1cm骨干制造骨缺损模型。其中6只为试验组植入新型 CPC,另6只为对照组植入传统CPC。分别于手术当天、术后第4周、8周和第12周行双上肢 X线片检查,于术后第12周行双上肢 MRI检查、组织切片 HE染色观察和生物力学测定。
  结果:新型 CPC材料植入兔桡骨缺损处后未出现炎性、排斥等不良反应。术后第4周、8周和12周 X线片检查显示试验组骨折缺损修复情况明显优于对照组。实验组术后12周螺旋 CT三维重建可见桡骨缺损区域与周围正常骨质整合完整,骨组织爬行替代理想,骨折缺损间隙模糊消失。对照组桡骨缺损区域植入的传统 CPC材料降解吸收,骨折缺损依旧存在,与周围正常骨质无明显连接整合。术后第12周,通过组织形态学观察实验组成骨及塑形等方面明显优于对照组。兔桡骨三点弯曲试验结果显示:术后第12周实验组的最大负荷(Fmax)、抗弯曲强度(Flexural strength)和载荷/位移(F/d)与对照组比较均具有统计学差异(P<0.05)。而实验组弹性模量与对照组比较无统计学差异(P>0.05)
  结论:新型 CPC材料具有良好的生物相容性、降解性和细胞活性,对兔桡骨缺损模型的修复具有良好的治疗效果,对于作为理想的骨组织工程支架具有光明的前景。
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