基于3D打印的植物化石三维复原与优化技术——以德令哈莲化石(Nelumbo delinghaensis)为例*

化石的三维复原与实物打印技术是建立古生物学研究与科普之间的重要桥梁。然而, 与常为三维立体保存的脊椎动物化石相比, 植物化石受自身生物结构的影响, 多以二维状态保存, 三维复原技术难度大。为解决此问题, 本文以柴达木盆地中新世德令哈莲Nelumbo delinghaensis Luo et Jia, 2022为材料, 探索并优化基于3D打印技术的古植物复原方法, 以期为古植物学研究与科普提供新的三维复原方案和展示途径。本文确立了针对古植物压型或印痕化石的普适性3D打印技术, 包含提取化石性状信息、图像处理、数字建模、3D打印、打印后处理等。此外, 还针对植物化石的特性, 提出了打印及后处理过程的优化方案, 如抽壳处理、添加晶格结构、模型拆分、化石性状细节复原优化等, 从而提升三维复原品的真实感与科学性。     

三维细胞培养技术应用于肿瘤细胞的研究进展

三维细胞培养是一种模拟细胞在体内微环境生长的新兴培养技术。在三维支架中细胞能以三维空间的方式生长,并以三维方式与周围的微环境交互作用,能充分体现肿瘤细胞的黏附、侵袭及远端转移过程,可作为动物模型和二维培养模型之间的桥梁。三维细胞培养技术广泛应用于肿瘤模型构建、肿瘤细胞生理学研究以及肿瘤耐药机制分析等的研究。     

三维适形放疗技术的治疗原发性肝癌的影响因素分析

目的:探讨影响三维适形放疗(3-Dimensional conformal radiotherapy,3DCRT)治疗原发性肝癌的影响因素.方法:收集2008年1月到2010年12月间58例我院原发性肝癌病人,先通过CT扫描定位勾画靶区,经实时验证参数后实施适形放射治疗.观察疗效.并运用Cox回归模型对肿瘤大小、肿瘤分期、肝功能和甲胎蛋白(AFP)水平和照射剂量因素进行分析.结果:完全缓解(CR)13例,部分缓解(PR)35例,总有效(CR+PR)率为82.76％,1、2、3年生存率分别为69.5％、43.10％、27.57％.肿瘤大小、肿瘤分期、甲胎蛋白水平和照射剂量可影响3DCRT效果(P小于0.05),肝功能对3DCRT效果(P小于0.05).结论:肿瘤分期、肝功能和甲胎蛋白(AFT)水平,分割方式、照射剂量和效应可影响三维适形放疗治疗原发性肝癌的效果.     

超声三维斑点技术联合SYNTAX评分对冠心病病情的判断价值分析

摘要 目的：探讨与分析超声三维斑点技术联合SYNTAX评分对冠心病病情的判断价值。方法：2022年2月到2023年1月选择在医院诊治的冠心病患者350例作为研究对象,所有患者都给予超声三维斑点检查,同时所有患者都给予SYNTAX评分。随访记录患者的主要不良心血管事件（MACE）发生情况病进行相关性分析。结果：在350例患者中,随访到2023年2月1日,平均随访时间为9.14±1.13个月,发生MACE45例（MACE组）,占比12.9 %,其中心源性死亡6例、冠脉综合征14例、血运重建13例、恶性心律失常7例、心力衰竭5例。MACE组的年龄、体重指数、性别、总胆固醇（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）、甘油三酯（TC）血糖与非MACE组对比无显著差异（P>0.05）。MACE组的超声三维斑点参数-右室收缩峰值应变率（SRs）高于非MACE组（P<0.05）,右室舒张晚期峰值应变率（SRa）、舒张早期峰值应变率（SRc）与非MACE组对比有显著降低（P<0.05）。MACE组的SYNTAX评分明显高于非MACE组(P<0.05),两组的SYNTAX评分分级人群占比也有显著差异（P<0.05）。在350例患者中,Spearsman分析显示SYNTAX评分、SRs、SRc、SRa都与MACE的发生呈现正相关性（P<0.05）。logistic回归分析法显示SYNTAX评分、SRs、SRc、SRa都为导致MACE发生的重要因素（P<0.05）。结论：冠心病患者治疗后MACE的发生率依然比较高,多伴随有SYNTAX评分增高,超声三维斑点技术检查也存在一定的差异性,超声三维斑点技术联合SYNTAX评分能有效反映冠心病患者的病情。     

使用电子断层技术对IgG1抗体逐个分子的三维重构与结构分析

抗体(antibody)又称免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig),是人体免疫反应的重要参与者.了解抗体的结构和结构动态特征,是理解人体免疫作用机理、修复或提高免疫能力、定向设计抗体以治疗各种疾病的基础.本文以人体IgG1抗体为对象,综述了使用透射电子显微学方法研究IgG1抗体结构方向的最新进展.详细介绍了使用逐个分子的电子断层三维重构技术(individual-particle electron tomography,IPET)对抗体进行结构研究的方法,包括样品制备、图像处理和数据分析等.并描述了利用该技术,在研究抗体结合肽分子后的结构形变和通过收集不同构象来研究抗体动态结构特征方面所取得的阶段性成果.最后,对尚待解决的关键问题与该技术未来的发展方向进行了讨论与展望.     

乳腺三维断层技术结合乳腺超声对致密型乳腺病变的诊断价值

摘要 目的：探讨乳腺三维断层技术（DBT）结合乳腺超声(BUS)对致密型乳腺病变的诊断价值。方法：回顾分析2018年6月至2019年4月在我院就诊且有完整病理结果的149例致密型乳腺病变患者的影像资料,对比DBT、BUS两种检查方法的检出率;以病理结果为金标准,分析DBT、BUS、DBT联合BUS三种检查模式的诊断效能。结果：BUS对良性病变的检出率（97.87%）高于DBT（89.36%）,差异有统计学意义（x²=5.697,P＜0.05）;DBT与BUS对恶性病变的检出率分别为98.44%、95.31%,差异无统计学意义（x²=1.032,P>0.05）。DBT诊断致密型乳腺病变的敏感度为90.61%、特异度为93.55％、准确率为91.77％,BUS诊断致密型乳腺病变的敏感度为78.13%、特异度为89.36%、准确率为84.81%,DBT联合BUS诊断致密型乳腺病变的敏感度为95.31%、特异度为95.74%、准确率为95.57%。DBT联合BUS诊断致密型乳腺恶性病变的受试者工作特征曲线（ROC）的曲线下面积（AUC）为0.977,稍高于DBT的AUC（0.951）,明显高于BUS的AUC（0.885）。结论：BUS对良性病变的检出率显著高于DBT,DBT对致密型乳腺病变的诊断效能高于BUS,二者结合能提高病变的检出率与诊断效能。     

两种微体化石三维无损成像技术的对比

近年来,各种X射线三维无损成像技术在古生物学领域的应用越来越广泛。但是,不同的X射线三维无损成像技术针对不同保存类型和尺寸的化石标本在成像效果上各有利弊。本文以埃迪卡拉纪陡山沱组磷酸盐化的动物胚胎化石为研究对象,将目前应用最广的两种X射线三维无损成像方法,即基于实验室X光源的吸收衬度显微断层成像技术和基于同步辐射光源的相位衬度显微断层成像技术进行了对比分析。通过对两种技术的原理、效率、空间分辨率和图像衬度的对比,认为基于同步辐射光源的相位衬度显微断层成像技术是目前对于均一矿化的微体化石最佳的三维无损成像解决方案。     

以三维荧光反卷积显微技术研究活体细胞中分泌囊泡的空间分布

获得活体细胞三维图像以观察细胞内分泌囊泡的空间分布有助于细胞分泌机制的研究。三维荧光反卷积显微技术可以为活体细胞观察提供低荧光漂白 ,低毒副作用的快速三维成像。研究了显微成像系统实验测定和理论计算点扩展函数之间的关系 ,并且实验验证了NA 1.6 5物镜条件下 ,理论计算点扩展函数可以较好地反映显微成像系统的特性。然后使用已知物理结构的三维样本对反卷积算法的有效性进行了研究。进而对使用吖啶橙(acridineorange)标记的大鼠胰腺 β细胞分泌囊泡进行观察。结果显示 ,反卷积算法可以有效地去除原始图像中因为焦外光影响产生的模糊 ,处理后图像清晰地显示了细胞内分泌囊泡的空间分布     

京都大学与日产化学公司联合开发大规模生产ES／iPS细胞的三维培养技术

2014年4月21日,美国Verdezyne公司宣布,利用其拥有专利的酵母平台技术和下游过程技术,成功生产了1吨多生物基十二烷二酸（dodecanedioicacid,DDDA）。密歇根生物技术研究所（MichiganBiotechnologyInstitute,MBI）和密歇根州立大学（MSU）生物经济研究所（BioeconomyInstitute,BEI）帮助Verdezyne公司在4000L规模的装置上进行了试生产。     

基于原位Hi-C技术对人肝细胞癌细胞系PLC/PRF/5和正常人肝细胞系L02的三维基因组对比测序分析

肝细胞癌(Hepatocellularcarcinoma,HCC)的肿瘤发生是基因组突变和表观遗传修饰变化积累的结果,但是HCC发生过程中的三维基因组构造变化仍然缺乏研究.基于此,在人源HCC细胞系PLC/PRF/5和人源正常肝细胞系L02中进行了原位Hi-C分析,并辅以转录组测序以及SMC3/CTCF/H3K27ac...     

零口战国墓颅骨的人类学特征

本文对陕西省临潼县零口村遗址发掘出土的战国秦墓颅骨的人类学特征进行了研究。该组颅骨的种族特征可归入现代亚洲蒙古人种的东亚人种范畴。在若干近代和古代对比组中 ,零口组的基本体质类型与近代华北组、新石器时代的宝鸡组和关中合并组、青铜时代的上马组和殷墟中小墓②组最为接近。     

快速成型技术在手术治疗跟骨关节内骨折中的应用

目的:跟骨解剖形态复杂、结构不规则,骨折多累及关节面,且致伤后关节面压缩、塌陷、粉碎严重,传统手术术区显露较局限,骨折复位较困难,关节面复位精度不高,手术时间较长,致残率高。探讨快速成型技术治疗跟骨关节内骨折的应用价值。方法:将2012年1月~2013年1月期间收治的30例SandersⅢ-Ⅳ跟骨骨折患者根据入院顺序随机均分为试验组和对照组两组,对试验组患者采用计算机辅助技术行跟骨骨折的三维重建解剖学模型,快速成型制作出与实体1:1大小的跟骨模型。依此对跟骨骨折做出明确的诊断、分型,制定手术方案,术前模拟手术,指导手术治疗,将术中指标与未模拟手术的对照组指标进行比较。结果:试验组和对照组的手术时间分别为(53.3±5.0)min和(71.4±4.9)min,两组间差异有统计学意义(P0.05)。试验组和对照组术中出血量分别为(47.3±6.8)mL和(51.3±8.4)mL,两组间差异无统计学意义(P0.05)。试验组术后功能评分:优良率88.2%,而对照组为88.9%,两组间差异无统计学意义(P0.05)。结论:快速成型技术能够向术者直观、立体的展示骨折的形态,使术者准确评估骨折情况,弥补术区切口显露局限的不足,提高复位精度,缩短手术时间,减少术中创伤,降低致残率,对跟骨骨折的治疗有很强的指导意义、应用前景广阔。     

树鼩脑三维结构重建的研究 Ⅰ.脑切片图象的计算机辅助绘图

作者对生活在我国云南等地的树鼩(Tupaia belongeri chinensis)的脑与行为进行研究的同时,将采集的脑切片数据用电子计算机处理,建立了三维结构数学模型。本文介绍树鼦脑切片二维结构重建的数据采集、计算机处理数据的算法及图形生成技术。     

偏突颌畸形患者手术前后面部软组织的三维测量研究

目的:探讨偏突颌畸形患者手术后面部软组织变化规律,明确其正侧面部对称性改变及各标志点变化范围,以指导手术方案设计。方法:收集于我科行正畸正颌联合治疗的15例偏突颌畸形患者,分别在正颌手术前后采集患者面部软组织三维扫描数据,建立统一坐标系,测量术前和术后软组织解剖标志点的坐标变化。统计分析不对称性系数及各标志点变化,比较术前术后数据。结果:患者手术前后面部对称性改变结果中,颏前点、颏顶点、颏下点、双侧鼻翼基点、双侧颊点的不对称系数比较差异有统计学意义(P0.05)。患者正面像中除上唇缘点外各选择标志点水平方向的坐标变化均有统计学意义(P0.05),且可见颏顶点、颏下点、双侧鼻翼基点呈显著变化(P0.001),说明其面下1/3对称性得到改善,各标志点纠偏程度也整体呈自上而下的逐渐增强的变化趋势。结论:正颌手术能够有效改善偏突颌畸形患者面部软组织的不对称性。     

树鼩脑三维结构重建的研究 Ⅲ.脑外形立体结构的计算机辅助绘图

作者曾经详细介绍过树鼩脑切片二维结构重建的数据采集、计算机处理数据的算法及图形生成技术。在此基础上,本文介绍树鼩脑三维结构重建的数学模型及其自动生成三维图形的基本技术与计算机绘图的部分结果。     

新疆且末县加瓦艾日克墓地人骨研究

本文通过对新疆且末县托乎拉克勒克乡加瓦艾日克村29座墓地出土的人骨标本进行了观察和分析。共鉴定出150例个体,其中男性73例、女性50例、性别不明者27例。男性、女性平均死亡年龄分别为36.3岁和35.6岁。形态学的分析指出且末人群更多地具有欧洲人种的特点,如鼻根凹陷深、鼻骨明显突起及犬齿窝深等。聚类分析结果显示且末人群与新疆古代人群焉布拉克C组、察吾呼四号组、多岗等人群较为接近。文章还根据线粒体DNA的分析结果讨论了且末古代人群的种族属性,古DNA的分析揭示出且末人群存在欧亚大陆东、西部人群的基因交流,并进一步指出其西部类型的成分来源极有可能来自西伯利亚,其东部成分可能来自西伯利亚或中国甘肃,只是东西方人群的基因融合规模小而且处于初级阶段,所以并未在颅面部形态特征上有大规模明显的改变。此外,本文从考古学文化、体质人类学研究以及古DNA等几个方面探讨了新疆地区古代人群的种族成分来源。本文还对且末人群的身高进行了推算,对一例变形颅骨以及骨骼上的创伤作了简要描述。