基于BIS原理的高难度椎弓根手术数字化引导的方法研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81000820
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    王智运
  • 依托单位：
    中国人民解放军南部战区总医院
  • 学科分类：
    H0611.运动系统疾病研究新技术与新方法
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

椎弓根螺钉（PS）手术是脊柱外科发展史上的重要里程碑，目前约占脊柱外科手术总量的1/3，其核心技术是PS置入。在各种高难度PS手术中，PS误置率较高，并发症后果严重。因此，如何准确的置入PS成为了该核心技术的焦点问题。目前使用的各种辅助技术对PS置入精度的提高有限且存在较大缺陷，因此开发出一种理想的辅助操作系统变得十分迫切。生物阻抗谱分析法（BIS）可以完整、精确、实时的提取人体组织与器官的电特性并转化为数字信号，目前该方法已成功应用于多项临床操作。我们前期实验已证实BIS法能较精确的识别椎弓根及周围组织。由此我们首次提出了采用BIS法为PS手术提供实时引导的新方法。本项目拟通过信号采集和数据处理的方法，研究PS置入过程中阻抗参数随操作位置改变而变化的特征，构建相关关系数学模型。旨在获得从阻抗数据逆向还原出位置的可靠依据。本项目将为开发出一套数字化PS手术引导系统提供更充分的科学依据。

结项摘要

椎弓根手术是脊柱外科的常用技术，在各种高难度椎弓根手术中如何准确置入椎弓根螺钉是难点和焦点问题，直接决定了手术的成败。我们针对椎弓根钉道开路这一关键步骤作为核心，使用生物电阻抗谱技术作为辅助该步骤顺利进行的主要手段进行了深入研究。首先，我们研究了生物阻抗测量探头的理论问题，使其在椎弓根反复穿刺开出钉道的同时能采集局部组织生物阻抗数据，重点分析了双电极在同轴排列的情况下，对生物阻抗测量结果的影响，探讨了该排列形态的探头作为功能性椎弓根开路装置的理论问题，获得了一系列研究成果；利用这种功能性探头测量生物电阻抗的理论研究成果，提出了使用BIS技术即时监测椎弓根穿刺准确性的方法；对椎弓根周围骨与软组织结构的生物电特性进行了研究，获得了适用于该区域阻抗测量的特征频率；提出了双频率阻抗迭代计算方法，即双频较单频率方法更稳定、精度更高；通过软硬件平台的搭建及动物实验的验证，获得了一套数字化的、具有引导椎弓根操作功能的样机系统。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（3）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
基于生物电阻抗法的椎弓根螺钉植入导航系统
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    电子技术应用
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    钟胜河;朱浩;郭劲松;梁妃学;徐俊杰;王智运
  • 通讯作者：
    王智运
生物组织穿刺电极的设计及其结构对电阻抗测量的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    中国生物医学工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王智运;赵硕峰;邓亲恺;尹庆水;章凯;吴文;WANG Zhi-Yun1 ZHAO Shuo-Feng2 DENG Qing-Kai2 YIN Q
  • 通讯作者：
    WANG Zhi-Yun1 ZHAO Shuo-Feng2 DENG Qing-Kai2 YIN Q
在体骨组织穿刺生物电学信息采集系统样机的研制与应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2010
  • 期刊：
    中国医疗器械杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王智运;邓亲恺;尹庆水;郭劲松;王建波;赵硕峰
  • 通讯作者：
    赵硕峰
家猪骨与软组织电阻抗特性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    中国医疗设备
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵硕峰;王智运;邓亲恺;郭劲松;ZHAO Shuo-feng1,WANG Zhi-yun2,DENG Qin-kai1,GUO Ji;2.Orthopaedic Hospital of Guangzhou General Hospit
  • 通讯作者：
    2.Orthopaedic Hospital of Guangzhou General Hospit
Detailed Anatomy for the Transoral Approach to the Craniovertebral Junction: An Exposure and Safety Study
经口入路颅椎交界处的详细解剖学：暴露和安全性研究
  • DOI：
    10.1055/s-0033-1363170
  • 发表时间：
    2014-02
  • 期刊：
    J Neurol Surg B
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王智运
  • 通讯作者：
    王智运

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其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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