自动撑开器

国家发展改革委办公厅关于请组织申报环保领域创新能力建设专项的通知发改办高技[2016]378号国务院有关部门、直属机构办公厅(办公室)，各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团发展改革委，有关中央管理企业：　　为贯彻落实《国家发展改革委关于实施新兴产业重大工程包的通知》(发改高技〔2015〕1303号)，着力提高环保领域自主创新能力，促进环保产业快速发展，我委决定组织实施环保领域创新能力建设专项，构建环保领域创新网络。现将有关事项通知如下：　　一、专项总体思路　　为满足环境污染综合治理和环保产业升级发展的需要，针对当前大气、水、土壤、固废污染的突出问题，以及污染防治成套技术、装备和材料的重大需求，按照坚持问题导向、防治结合、全过程控制和协同治理的原则，围绕先进环境监测、污染治理、资源循环利用、环境修复等环节建设布局相关创新平台，加强重大技术装备及产品的研发和工程化，以提升环保产业的整体创新能力为着力点，推进我国环保产业又好又快发展。　　二、专项目标　　未来2-3年，建成一批环保领域创新平台，为环保领域相关技术创新提供支撑和服务。以推进经济发展方式转变为着力点，通过建立和完善环保领域的技术创新平台，集聚整合创新资源，加强产学研用结合，突破一批关键共性技术并实现产业化，促进环保产业的快速发展，为培育和发展战略性新兴产业提供动力支撑。　　三、专项建设内容和重点　　(一)提升大气环境污染防治能力　　1、大气环境污染监测先进技术与装备国家工程实验室。针对我国大气环境监测仪器性能不稳定、可靠性不高等问题，建设大气环境污染监测先进技术与装备创新平台，支撑开展污染源细颗粒物(PM2.5)、挥发性有机污染物(VOCs)、氨、重金属(汞等)等连续监测、现场快速监测，大气环境质量多参数多污染物连续监测，石化、化工园区大气污染多参数连续监测与预警，车载、机载和星载等监测，PM2.5、VOCs化学成分快速检测、非CO2温室气体排放连续监测等关键共性技术、设备的研发、集成与工程化，提高我国大气环境监测技术装备水平。申请单位需具备大气环境污染监测装备研发和可靠性试验能力。　　2、烟气多污染物控制技术与装备国家工程实验室。针对钢铁、有色、建材、石油化工、电力等行业烟气污染控制技术难以满足管理需求、一次细颗粒物污染治理技术薄弱等问题，建设烟气多污染物控制技术与装备创新平台，支撑开展燃煤等烟气多污染物超低排放、PM2.5和臭氧主要前体物联合脱除及资源化、烟气汞等重金属与其它污染物协同控制、一次PM2.5高效净化、宽温带高强度及低温选择性催化还原(SCR)、工业炉窑多污染物(常规污染物、重金属、有毒有害污染物)协同控制治理、烟气净化系统优化设计等技术、材料、工艺与装备的研发和工程化，促进工业烟气治理技术装备升级。申请单位需具备开展工业规模烟气多污染物协同/联合控制技术研发、工程化试验与集成能力。　　3、挥发性有机污染物污染控制技术与装备国家工程实验室。针对我国VOCs治理技术薄弱、关键材料和装备运行可靠性低的问题，建设VOCs污染控制技术与装备创新平台，支撑开展石化、包装、印刷、家具、汽车和船舶制造、电子等重点行业VOCs源头和过程控制，新型高效吸附、催化、低浓度VOCs吸附浓缩、高效蓄热式燃烧、臭氧催化氧化、生物净化、低温等离子体净化及组合治理、VOCs检漏及预警等技术、材料、工艺和成套装备的研发、集成和工程化，提高我国VOCs污染控制技术装备水平。申请单位需具备开展典型规模企业、工业园区VOCs污染控制技术和整体解决方案研发、工程化试验能力。　　4、移动源污染排放控制技术国家工程实验室。针对我国机动车船保有量大、污染排放控制技术落后于管理和应用需求的问题，建设移动源污染排放控制技术创新平台，支撑开展满足下一代汽油车(国Ⅵ)排放标准的高性能材料及系统集成，新一代柴油车用颗粒捕集器载体、柴油机颗粒物及氮氧化物净化、柴油机排气升温和排气污染在线监测，船用柴油机颗粒捕集、排气催化净化系统等关键技术、材料和装备的研发和工程化，提高我国车船污染排放控制技术装备水平。申请单位需具有为各类车船发动机配套污染控制材料和净化器研发与工程化试验能力。　　(二)提升水环境污染防治能力　　1、水环境污染监测先进技术与装备国家工程实验室。针对我国先进水环境污染监测仪器稳定性不高、寿命短的问题，建设水环境污染监测先进技术与装备创新平台，支撑开展水中多种重金属监测、水中有毒有机污染物监测、生物毒素监测、水质毒性监测、生物监测及多目标物同步监测，新一代多参数水质和污染源连续监测装备物联化、便携应急监测、连续监测系统远程控制等技术、设备的研发和工程化，提升我国水环境监测技术装备水平。申请单位需具备开展水环境污染监测技术、设备研发和可靠性试验能力。　　2、湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室。针对我国湖泊水体污染和富营养化较严重、治理技术装备工程化水平低的问题，建设湖泊水污染治理与生态修复技术创新平台，支撑开展湖泊外源污染强化控制、城镇黑臭水体污染治理、滨岸生态治理与修复重建、污染底泥治理及原位修复、蓝藻控制，蓝藻水华预警及应急处置、营养盐调控、水力调控等技术、材料、工艺与装备的研发、系统集成和工程化，提高我国湖泊水环境治理与生态修复技术装备水平。申请单位需具备开展湖泊水污染治理与生态修复整体解决方案、关键技术、材料、装备研发与工程化试验能力。　　3、高浓度难降解有机废水处理技术国家工程实验室。针对高浓度难降解工业有机废水危害大、难治理的问题，建设高浓度难降解有机废水处理技术创新平台，支撑开展高浓度有机废水(废液)资源化利用、无害化处理、新型高效节能蒸发、低能耗湿式燃烧、生物强化和低能耗高效生物反应器、低能耗高效臭氧催化氧化、电解催化氧化、超临界氧化等技术、工艺、装备的研发和工程化，提高高浓度难降解有机废水处理技术装备水平。申请单位需具有开展典型行业高浓度难降解有机废水综合解决方案、关键技术、装备研发与工程化试验能力。　　4、城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室。针对城镇污水处理厂出水水质不高、资源化利用率低、氮磷污染负荷大的问题，建设城镇污水深度处理与资源化技术创新平台，支撑开展城镇及工业园区污水厂节能提标改造、新型高效水处理材料与药剂、深度脱氮除磷、高级氧化、先进膜处理技术与组件、安全高效消毒、有价物质资源化、污水厂工艺智能控制、再生水安全评价，以及村镇生活污水高效处理成套装置、区域村镇污水处理设施运营监控系统等技术、工艺、材料和装备的研发和工程化，提升我国城镇污水处理与资源化技术水平。申请单位需具备开展大中型污水厂深度处理与资源化技术工艺、装备研发与工程化试验能力。　　(三)提升土壤环境污染防治能力　　1、农田土壤污染防控与修复技术国家工程实验室。针对我国农田土壤污染日趋严重、威胁农产品安全的问题，建设农田土壤污染防控与修复技术创新平台，支撑开展农田土壤重金属和持久性有机污染物快速检测、污染源识别、风险评估、农艺调控、植物修复、微生物修复、原位钝化/固定/生物阻隔、生态修复等技术、药剂、设备的研发和工程化，保障农田土壤环境质量安全。申请单位需具有开展规模化农田污染防控修复方案、关键技术和装备研发能力。　　2、污染场地安全修复技术国家工程实验室。针对我国石油、化工、冶炼、矿山等污染场地对人居环境和生态安全影响日益突出的问题，建设污染场地修复技术创新平台，支撑开展污染场地及地下水污染调查与风险评估、强化气相抽提(SVE)、热脱附、等离子体修复、化学淋洗、氧化/还原处理、重金属固化稳定化、重金属电动分离、生物修复、地下水空气注入/多相抽提/渗透反应墙、采样测试、污染监控等技术、工艺、材料、设备的研发和工程化，提升我国污染场地修复技术装备水平。申请单位需具有开展典型行业(工业园区)污染场地修复整体解决方案、关键技术、装备研发与工程化试验能力。　　(四)提高废物处理处置与资源化技术水平　　1、污泥安全处置与资源化技术国家工程实验室。针对我国城镇污水处理厂及工业废水处理设施污泥产量大、二次污染严重的问题，建设污泥安全处置与资源化技术创新平台，支撑开展高效低耗预处理、低能耗压滤脱水、低能耗深度干化、高效厌氧消化、绿色节能改性调理、工业污泥无害化、污泥资源化利用、污泥安全处置等技术、装备的研发和工程化，提升我国污泥处理处置与资源化技术装备水平。申请单位需具有开展污泥处理处置与资源化技术、工艺、装备研发与工程化试验能力。　　2、垃圾焚烧技术与装备国家工程实验室。针对我国生活垃圾、危险废物焚烧处理技术装备工艺稳定性不高、二次污染突出的问题，建设垃圾焚烧技术与装备创新平台，支撑开展先进高效垃圾焚烧、危险废物焚烧和其它热处理、高效烟气无害化处理系统、热能高效利用系统、飞灰中二噁英解毒和重金属稳定化、飞灰安全处置、焚烧炉渣安全利用、渗滤液处理和除臭、危险废物工业炉窑共处置、衍生燃料制备等技术、装备的研发和工程化，提升我国垃圾焚烧技术水平。申请单位需具有开展垃圾焚烧设施及关键污染控制技术研发、工程化试验能力。　　3、畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室。针对畜禽养殖污染负荷高、排放达标水平较低的问题，建设畜禽养殖污染控制与资源化技术创新平台，支撑开展畜禽养殖污水脱氮除磷高效处理、分散型畜禽养殖污水处理、规模化畜禽养殖粪便资源化利用、沼液沼渣和恶臭无害化处理处置、畜禽养殖与有机农业种植配套等技术、装备的研发和工程化，提高我国畜禽养殖污染控制与资源化技术装备水平。申请单位需具有开展大、中、小等养殖规模条件下污染治理技术、装备的研发、系统集成与工程化试验能力。　　四、具体要求　　(一)请相关主管部门按照《国家工程实验室管理办法(试行)》(国家发展改革委令第54号)、《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》(国家发展改革委令第43号)和《国家发展改革委关于实施新兴产业重大工程包的通知》的要求，组织开展项目申请报告编制和申报工作。　　(二)主管部门应结合本部门、本地区实际情况，认真组织好项目资金申请报告编写和备案工作，并对其真实性予以确认。同一法人单位可选择其中1个实验室方向进行申报 同一主管部门对同一实验室方向，择优选择1个项目单位申报。　　(三)为构建创新网络，申报单位需承诺，若通过评审成为以上环境保护领域创新平台的承担单位，将参与构建创新网络，以加强创新平台之间的协同，并由中国环境科学学会协助开展相关工作。　　(四)项目申报方案需充分体现产学研用等单位的紧密结合，并进行实质性合作共建，联合开展技术创新、组织创新和服务模式创新，促进相关产业的创新和发展。　　(五)请主管部门在2016年4月1日前，将审查合格的项目资金申请报告一式2份报送我委(双面打印) 同时请提供电子文本和有关附件等材料。　　特此通知。国家发展改革委办公厅2016年2月6日

数字科技的发展，正在不断改变医疗治疗手段。作为一种新兴的前沿技术，3D数字化为骨科医生新型治疗方式的实施提供了技术支撑，以其高效、准确的特征，助力开启骨科微创精准矫正手术“私人定制”时代。本期，小编将分享一则来自广州市第一人民医院的案例——在三维扫描和3D打印导板辅助下，实现胫骨后倾畸形微创三维精准矫正。该案例由丁焕文教授带领的医疗团队进行诊断及手术，树蚁医疗团队进行数字化设计，先临三维进行术前、术中、术后的下肢准确三维数据的获取。◆案例背景◆“医生伯伯，我老是被同学说腿怪怪的。”在广州第一人民医院9岁小李妹妹对医生这样说道。据患者家属描述，2016年9月小李妹妹因夹伤所致右下肢膝关节骨折，彼时当地医院对其进行了固定手术。但术后却逐步出现右下肢畸形，且越来越严重以致步态异常。小李妹妹的腿部状况；X线片在丁焕文教授的安排下小李妹妹进行X线片、CT、MR等传统影像检查，患儿X线片和CT扫描二维断面图像均发现患者右膝有严重后倾畸形改变。于是，拿到CT数据的树蚁智能数字精准外科云服务系统团队使用建模软件对患者的全下肢进行了精准分离式三维重建，对小李妹妹重建后的患处进行了解剖方位对齐和多方位的精准三维测量，发现小李妹妹因为骨骺外伤和多年肢体畸形原因，右下肢短缩明显，达41mm。临床诊断：右膝部畸形1. 矢状面畸形：胫骨平台后倾26.4736°2. 额状面畸形：内翻6°3. 右下肢短缩畸形（41mm）◆手术三维设计方案◆41mm不是一个很短的距离，在手术中，不能一次性撑开和简单的运用钢板解决问题。因此，树蚁团队第一时间为小李妹妹进行了手术三维规划，运用基于人体解剖学、树蚁Z字截骨新方案为基础，确定截骨位、截骨线。确定“Z”形截骨线，确定胫骨近端及远端辅助右胫骨截骨导板设计并匹配、3D虚拟场景构建与树蚁系统云端显示明确患情后，丁焕文教授带领广州市第一人民医院临床研究团队制定了以下治疗计划：选用数字化3D打印技术辅助下行右胫骨远端精准截骨矫形、外固定+术后缓慢撑开延长术。三维模拟手术效果（树蚁系统云端数据）◆3D数字化技术应用◆术前，为了手术可以准确无误的进行，丁教授使用先临三维白光三维扫描技术——EinScan Pro 2X Plus多功能手持三维扫描仪对患者腿部进行扫描，为截骨设计了专用的手术辅助Z字截骨导板，并使用CAD设计和3D打印技术，精准定制手术导板和个性化外固定架，让手术导板能够更准确的贴合患肢，提高外固定置钉精准度，防止截骨位置发生偏差，达成微创截骨，帮助患者避免再次手术。腿部3D扫描过程腿部彩色3D扫描数据高精度3D数字化技术的应用优势：EinScan Pro 2X Plus多功能手持三维扫描仪采用非接触式白光扫描技术，扫描幅面大，细节完善，精度高，单幅精度最高可达0.04mm，因此可以无创、快速高效地获取患者腿部表面的高品质数据，形成相应的3D文件，以进行CAD设计及数据存档。术中，为了将设计的置钉定位导板安装妥帖，丁教授利用扫描所获取的3D数据在电脑上进行畸形状态评估、辅助手术导板快速匹配和精准安放。同时，术后可将3D数据用于评估畸形矫形手术效果和引导术后矫形过程。辅助导板3D扫描术中皮外导板使用情况三维预后良好（树蚁系统云端数据）◆未来可期◆小李妹妹术后三天借助拐杖落地行走术后为了更加确保疗效，丁教授常规安排了小李妹妹进行了X线片、CT扫描等术后评估检测，证实小李妹妹右下肢的力线完全正常，手术效果良好。先临三维提供了下肢外观白光三维扫描，辅助术前导板定制设计、术中导板精准安放、术后评估效果及引导矫正。借助于高精度3D数字化技术，这样一台复杂疑难下肢畸形矫正手术得以精准、安全和轻松解决。丁焕文教授：现为华南理工大学医学院教授、人体解剖教研室主任，临床医学和生物医学工程专业硕士研究生导师，第二附属医院暨广州市第一人民医院骨科主任医师。现学术任职为SICOT数字骨科学会常委、中国生物材料学会生物材料临床试验研究分会副主任委员、中华医学会医学工程分会数字骨科学组委员、中国医师协会骨科医师分会3D打印骨科学组委员等。树蚁医疗：丁教授基于自身21年研究数字化精准骨科，依靠华南理工大学医学院虚拟应用解剖与外科手术虚拟仿真研究中心、国家人体组织功能重建工程技术研究中心，在积累了众多数字化手术使用案例后成立的一个技术转化型医疗服务公司。*图文信息来源于 广州市第一人民医院 丁焕文教授团队 树蚁医疗团队

下肢畸形临床较常见，患者不仅下肢功能受到严重限制，晚期还会造成关节退变引起骨关节炎。而且影响患者外观和步态异常等造成患者心理压力、影响患者心理健康，因此需要早诊断、早治疗。21岁的钱小姐，正值花样年华却遭受此病痛烦扰，由于双下肢的严重畸形，且已错过最佳诊疗时机，不少医院同行都表示束手无策，不敢妄下决断。但是钱小姐经介绍找到了华南理工大学医学院教授、广州市第一人民医院关节外科丁焕文主任医师，在计算机技术、3D打印、虚拟仿真、XR技术以及白光三维扫描等医工结合高新技术的配合运用之下，解决了钱小姐的人生厄运，为她开启了美好的全新人生篇章。钱小姐治疗过程中广州市第一人民医院进行了临床决策和手术具体实施。国家人体组织功能重建工程技术研究中心辅助完成了手术导板、个性化外固定支架和钙磷基植入体3D打印。华南理工大学医学院解剖教研室虚拟解剖应用研究团队辅助进行了手术虚拟仿真，完善和优化了手术方案。诺曼数字医疗科技有限公司辅助完成了手术三维设计、手术导板三维设计和医学3D模型平面三维渲染显示。广州联睿智能科技有限公司采用XR技术进行了患者畸形状态、手术方案、手术效果预测等3D显示，辅助医患沟通、病例讨论和术前讨论过程。先临三维科技股份有限公司辅助进行了术前、术中、术后下肢外观白光三维扫描，术前白光扫描了解下肢畸形状态，术中白光扫描引导手术导板精准安放，术后白光扫描评估患者下肢畸形矫正情况和引导矫形过程。治疗经过病例简介：21岁女性。因双下肢畸形、跛行步态7年余就诊。体查：患者身高148cm，双下肢严重畸形，左侧明显（图1）。右膝关节屈曲挛缩，右膝活动度120°-25°-0°。2019年10月行左股骨、胫骨截骨矫形+术后缓慢撑开延长术（图2）。2020年11月23日行右股骨、胫骨微创截骨三维精准矫形+外固定术（图3）。术后1年余左股骨、胫骨正侧位片显示左股骨延长区域愈合、胫骨延长区域有明显骨痂生长（图4），左下肢延长12cm，遗留左小腿外旋畸形，（图5），采用3D打印个性化外固定支架非手术矫正（图6）。新兴科技助力诊疗，术前精准定量诊断树蚁智能数字精准外科云服务系统团队在获得患者CT数据之后即刻进行了三维重建（图7），借助3D虚拟模型，更细致了解患肢在三维层面的畸形程度。同时对下肢的解剖参数精确测量，建立了以下三维数字化定量精准诊断：1.右下肢严重畸形：①双股骨前倾角增大1.7144°②右股骨远端关节面后倾32.2495°③右股骨远端内翻股骨角88.3453°④右胫骨远端外翻，胫骨角92.1646°⑤右胫骨扭转角减少-3.6716°⑥右下肢短缩畸形。2.左下肢矫形术后明确患情后丁焕文教授带领广州市第一人民医院临床研究团队制定了以下治疗计划：1.右股骨、胫骨微创截骨三维精准矫形外固定+术后缓慢撑开延长术2.左小腿个性化外固定架更换遗留外“八”字畸形矫正术手术三维设计和虚拟仿真优化手术方案为更好的解决钱小姐右下肢畸形、短缩问题，丁焕文教授带领树蚁智能数字精准外科研究团队开始紧锣密鼓的进行手术三维规划，由于右下肢存在不同程度的短缩、外翻畸形和股骨远端关节面后倾造成膝关节不能伸直等问题，丁焕文教授团队在左下肢矫正基础上再次对右下肢进行个性化手术三维设计，依次从右股骨头对齐、确定右股骨髁上截骨位置,将股骨进行矫形（图8-9），包括恢复了股骨远端的前倾角和后倾角，同时对远端内翻畸形等进行进行全方位精准矫正。完成右股骨矫形之后，进一步对右胫骨进行三维精准截骨矫形设计，包括截骨位置的选择，矫正恢复下肢力线（图10），再利用CAD软件进行外固定架置钉与截骨导板的设计与3D打印制作（图11）。最后华南理工大学医学院虚拟解剖应用研究团队进行了双下肢畸形三维精准矫形手术虚拟仿真，优化和完善了手术方案。VR科技术前引热议所有术前准备妥当之后在手术当日交班现场，丁焕文教授还拿出了一项吸引眼球的新兴科技，那就是虚拟仿真技术，丁焕文教授与树蚁精准外科云辅助系统、广州联睿智能科技有限公司联合攻关建立了医学3D模型XR显示系统，一排VR眼镜摆在交班室的会议桌上，各位医生护士争相观看，在该系统辅助下VR远程显示病变状态、手术方案和手术效果等。在VR眼镜系统里镶嵌了钱小姐完整的手术设计过程，借助VR眼镜进行了一次完美的术前讨论。（图12）白光扫描术中放异彩术中为了将设计的置钉定位导板安装妥帖，丁教授使用先临三维白光三维扫描技术——EinScan Pro 2X Plus多功能手持三维扫描仪对患者腿部进行扫描（图13），EinScan Pro 2X Plus采用非接触式白光扫描技术，扫描幅面大，细节精度高，因此可以无创、快速高效的获取患者腿部表面高精数据（图14），形成相应的文件。然后利用3D数据在电脑上进行畸形状态评估、术中辅助手术导板快速匹配和精准安放，评估术后畸形矫形手术效果和引导术后矫形过程。术中AR配准引导手术导板精准定位为了进一步验证术中导板与体表的贴合位置，丁焕文教授术中放置手术导板后将正侧位外观照片网上传送给华南理工大学自动化学院李彬教授实验室，进行手术导板术中AR即时配准（图15），通过这种跨越空间的远程交流，进一步体现了创新科技的优越性，进行了远程医疗创新形式的探索，也成功让手术导板能够更准确的贴合患肢，提高了外固定置钉精准度，防止截骨位置发生偏差。个性化手术导板引导完成微创截骨与三维精准矫形手术在王迎军院士领衔的国家人体组织重建工程技术研究中心赵娜如教授、刁静静博士等辅助下，完成了个性化磷酸钙可再生修复体、手术导板和个性化外固定架的CAD设计和3D打印。借助这一系列新兴科技手段，钱小姐的手术按时顺利完成，导板引导外固定螺针（图16）准确打入股骨与胫骨，截骨位置选择十分准确，通过短于2cm的小切口完成微创截骨，安装外固定架后完成矫形。遗留部分畸形采用个性化外固定架非手术矫正（图17）。术后三维评估针对左下肢术后残留的外”八“字畸形和轻微小腿向内成角畸形（图18），CAD设计和3D打印个性化外固定进行非手术矫正，使患者避免了再次手术（图19）。就这样一台复杂疑难下肢畸形矫正手术得以精准、安全和轻松解决。外固定架矫形成功，下肢延长未来可期在手术完成的第二天钱小姐精神状态良好，还在麻醉中的双下肢也没有丝毫不适。进行术后的X线片与CT扫面以及三维重建评估，都提示下肢矫形效果很好。为了下肢功能更好康复，指导、鼓励其积极进行床边、床旁运动。身高148cm的患者术后摇身一变成为160cm的窈窕淑女。术后三维评估患者双下肢解剖参数完全恢复（图20）。END文章源自于广州市第一人民医院 丁焕文教授团队