2026年全国大学生医创赛铜奖项目
《下颈椎前路经椎弓根钉板系统固定的数字可视化研究》项目队长
8月份,我们团队获得了医学创新大赛国家级铜奖,很荣幸能够在这里将我的经验和体会分享出来,和各位老师同学相互分享,互相学习
加入课题组
事情开始于大二那年,我加入了李老师的课题组,开始接触数字骨科研究方向。下颈椎前路经椎弓根钉板系统固定,是一项整合了前路和后路手术优势的创新技术——仅通过一次前路手术即可同时解决压迫和重建两个问题。但颈椎解剖结构极为复杂,椎弓根毗邻椎动脉、脊髓、神经根等重要结构,螺钉置入存在较高的穿透风险。如何让这项技术更安全、更精准?我们的研究,就从这里出发。
关于实验

科研从来不是一帆风顺的,最开始的实验是测量下颈椎椎弓根的皮质骨厚度数据,将椎弓根分为前中后三个部分,每部分分为上下内外四个测量点,而一个颈椎有一左一右两个椎弓根,人体共有5个下颈椎,而需要测量的志愿者有近70例,那个暑假白天在医院见习,下午就在科室的电脑上测量数据,赶最后几趟回学校的公交车,循环往复。
测量完成,开始建立下颈椎三维数字化模型时,由于并不熟悉专业的处理软件,从头开始学习怎么使用,李老师总是悉心点拨,不厌其详地反复回答解决我的疑惑,CT数据导入MIMICS21.0软件后,颈椎骨骼的边界分割总是不够精准,稍有偏差便会出现模型粘连影响后续实验。李老师告诉我在划分界线时不仅要在一个解剖平面上划分界限,要在所有的解剖平面上都做逐层细致的划分,同时如果确实不行可以换个方向,试着倒着划分
更大的挑战来自螺钉植入轨迹的确定。下颈椎C3到C7四个节段的椎弓根形态各异,进钉点距正中矢状面和上终板的垂直距离、外展角和头倾角都需要逐个节段精确测量。同样是一个椎弓根4个数据,一个颈椎有一左一右两个椎弓根,而共有60个志愿者颈椎数据,每个志愿者有5个下颈椎。而和前面皮质厚度测量不同的是,这不是的单纯的数据测量,由于椎弓根的皮质厚度分布并不均匀,不同个体之间有差异,同一个体不同颈椎阶段也有差异。其中如何保证螺钉契合住最多的椎弓根皮质骨而又不穿破椎弓根皮质是最大的难题。
解决办法
在李老师的指导下,通过对前期皮质厚度数据的处理后发现,椎弓根的皮质厚度表现为,内侧厚于外侧,上侧厚于下侧,这就给我们螺钉植入指明了方向——通过建立螺钉的三维模型由前向后穿过椎体植入椎弓根内,契合住椎弓根内侧的皮质,同时螺钉向上倾斜从而利用到椎弓根上侧的皮质,反复调整螺钉位置直至契合皮质骨最大化而不穿破皮质骨,并测量置钉数据

备赛之路
得知项目有机会参加全国大学生医学创新大赛时,我们既兴奋又忐忑。这项赛事由中国高等教育学会纳入竞赛目录,是目前国内参赛规模最大、影响力最广的全国性医学基础研究学科竞赛-。
备赛的过程是另一场修行。从学部组织的校赛,到去南昌的省赛,最后到上海的全国总决赛,每次比赛出发前,李老师都会从PPT逻辑、演讲节奏到问答技巧,给予了细致入微的指导。知道我们修改并反复打磨讲稿,把复杂的解剖参数和三维重建技术转化成通俗易懂的语言。最难忘的是省赛赛前那一周,不仅要背演讲稿,还有相关的具体数据,实验方法,项目的现实意义,答辩时评委可能会问的问题等等都要背,我几乎每天排练到深夜、在科室走廊练,晚上对着镜子练,睡前对着天花板练——直到每一个数据都能脱口而出,每一张图表都烂熟于心。
最终国赛
8月的上海,复旦大学校园里汇聚了来自海内外近200所高校的约4500名师生。站在答辩台上的那10分钟,我代表团队向评委展示了我们的数字可视化研究成果——从研究背景到实验方法,从数据分析到临床意义,我们早有准备,从容应答。
最终,项目荣获医工交叉学科赛道国家级铜奖。这份荣誉属于整个团队,更属于医学部这片孕育创新的沃土。感谢学校与学部坚实的支撑、李孝林老师的悉心指导、团队成员的并肩作战,都是这段旅程中不可或缺的力量。
(一审:邹小停,二审:王超,三审:张涛)