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生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述精選(九篇)

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生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述

第1篇:生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述范文

[關(guān)鍵詞] 生物醫(yī)學(xué)工程;生物化學(xué);教學(xué)改革

[中圖分類(lèi)號(hào)] R313 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B [文章編號(hào)]1674-4721(2010)05(c)-120-02

生物醫(yī)學(xué)工程是典型的理工類(lèi)學(xué)科和生物醫(yī)學(xué)學(xué)科交叉、結(jié)合、融合的邊緣學(xué)科,并無(wú)自己獨(dú)立的基礎(chǔ)理論與知識(shí)體系,對(duì)相應(yīng)學(xué)科有較大依賴性[1]。同時(shí),生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的研發(fā)性質(zhì)較強(qiáng),要求培養(yǎng)的學(xué)生必須具有扎實(shí)、廣泛的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)課程知識(shí),以及一定的創(chuàng)新能力與科研思維。目前我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程的本科專(zhuān)業(yè)設(shè)置主要集中在信息技術(shù)類(lèi),而在生物材料、生物技術(shù)等方向上缺乏相應(yīng)的人才培養(yǎng),這樣的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)導(dǎo)致學(xué)生重視電子、計(jì)算機(jī)與機(jī)械制造課程,而輕視醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科,如生物化學(xué),學(xué)生不能將該學(xué)科內(nèi)容與職業(yè)生涯相聯(lián)系,難以理解學(xué)習(xí)生物化學(xué)的重要性。加上生物化學(xué)本身具有抽象、繁雜等特點(diǎn),學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易出現(xiàn)畏難厭學(xué)情緒,學(xué)習(xí)效果不佳。針對(duì)在該專(zhuān)業(yè)生物化學(xué)教學(xué)中遇到的問(wèn)題,筆者談幾點(diǎn)自己的體會(huì)和看法。

1 生物醫(yī)學(xué)工程的生物化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

生物化學(xué)相對(duì)于其他基礎(chǔ)學(xué)科具有抽象難懂、內(nèi)容繁雜等特點(diǎn),是醫(yī)學(xué)院學(xué)生感覺(jué)最難的課程之一。尤其是對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè),缺乏一部為該專(zhuān)業(yè)量身打造的教材,內(nèi)容多與課時(shí)少的矛盾極為突出。就本校而言,該專(zhuān)業(yè)的生物化學(xué)理論學(xué)時(shí)數(shù)僅為40學(xué)時(shí),而使用的教材為劉新光主編、科學(xué)出版社出版的《生物化學(xué)(案例版)》,該書(shū)系統(tǒng)全面完整,但課時(shí)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,如果按照一般醫(yī)學(xué)本科教學(xué)大綱進(jìn)行講授,學(xué)生感覺(jué)難以消化,對(duì)生物化學(xué)課程的畏難情緒和抵觸情緒增加。其次,教學(xué)模式單一,以教師為課堂的絕對(duì)主體,進(jìn)行傳統(tǒng)填鴨式教學(xué),學(xué)生缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣,容易疲勞。第三,考查形式單一,僅對(duì)書(shū)本知識(shí)進(jìn)行閉卷考試的單一評(píng)價(jià)考核體系,既不能反映學(xué)生的綜合素質(zhì),也難以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,容易使學(xué)生投機(jī)取巧,僅關(guān)注考點(diǎn),而忽視對(duì)學(xué)科知識(shí)的整體把握。

2 改革教學(xué)內(nèi)容和考試形式,雙管齊下提升教學(xué)效果

2.1 精選教學(xué)內(nèi)容,因材施教

根據(jù)專(zhuān)業(yè)需要適當(dāng)刪減生物化學(xué)教材內(nèi)容,調(diào)整重、難點(diǎn),將教學(xué)內(nèi)容精簡(jiǎn)為基本原理,并更新補(bǔ)充學(xué)科發(fā)展的前沿理論和技術(shù)。世界醫(yī)學(xué)教育會(huì)議發(fā)表的《愛(ài)丁堡宣言》在談到醫(yī)學(xué)院校需要改進(jìn)教學(xué)法時(shí)指出:“把現(xiàn)在廣為采用的被動(dòng)學(xué)習(xí)方法改變?yōu)楦又鲃?dòng)的學(xué)習(xí),包括自我指導(dǎo)的獨(dú)立學(xué)習(xí)以及導(dǎo)師輔導(dǎo)等方法,以保證終身連續(xù)的學(xué)習(xí)[2]。”在講授過(guò)程中除了講授知識(shí)點(diǎn),更應(yīng)強(qiáng)化學(xué)習(xí)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)層次和邏輯聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)梳理教材,增強(qiáng)其自學(xué)能力。例如在開(kāi)篇即告訴學(xué)生全書(shū)總的來(lái)講可分為三大部分[3],第一部分即生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能,生物化學(xué)也稱為生命的化學(xué),那么這些化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)必然包括各種生物大分子,因此這部分將重點(diǎn)講授生物大分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生理功能及基本理化性質(zhì)與應(yīng)用;第二部分為物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié),使學(xué)生重點(diǎn)掌握各類(lèi)物質(zhì)代謝的基本反應(yīng)途徑,主要調(diào)節(jié)環(huán)節(jié),重要生理意義,各種物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系以及代謝異常與疾病之間的關(guān)系等;對(duì)第一、二部分,強(qiáng)調(diào)生物化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),不求過(guò)深、過(guò)難,抓住主線、框架和基礎(chǔ)知識(shí),按層次展開(kāi),既可以在有限的課時(shí)數(shù)中從容的執(zhí)行教學(xué)進(jìn)度,又培養(yǎng)了學(xué)生抓結(jié)構(gòu)體系的學(xué)習(xí)方法。第三部分即基因信息的傳遞,以及基于基因信息傳遞的基本原理而發(fā)展起來(lái)的基因工程技術(shù),針對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),第三部分將比其他專(zhuān)業(yè)講授更為詳細(xì)。而細(xì)胞信息傳遞、肝臟生物化學(xué)與血液生物化學(xué)等專(zhuān)題部分則刪除不講。

2.2補(bǔ)充課外閱讀,培養(yǎng)學(xué)生興趣

“興趣是最好的老師”,對(duì)于生物化學(xué)這門(mén)枯燥繁雜的課程,尤其需要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了兼顧有限的課時(shí)數(shù),由教師選擇合適的課外閱讀材料,打印并發(fā)放給學(xué)生,要求課外閱讀,并在下一次課上進(jìn)行討論。如瘋牛病,從熱帶叢林食人部落的“庫(kù)魯病”,羊瘙癢癥,克雅氏病,到對(duì)于瘋牛病疾病本質(zhì)的認(rèn)識(shí),長(zhǎng)達(dá)100多年的研究歷程,又或者如諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)吖适?重大理論的研究思路和創(chuàng)立歷程,這既能引起同學(xué)們的興趣,初窺神秘的科研世界,也在無(wú)形中培養(yǎng)了他們嚴(yán)密求證的科學(xué)精神。另一方面,生物化學(xué)作為生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一,自20世紀(jì)50年代以來(lái),得到快速迅猛的發(fā)展,而生物醫(yī)學(xué)工程本身就是生命科學(xué)高度發(fā)展、多學(xué)科交叉融合而催生的一門(mén)新興學(xué)科,因此在對(duì)該專(zhuān)業(yè)的學(xué)生授課時(shí)可適當(dāng)介紹生命科學(xué)的前沿,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)追蹤最新進(jìn)展的學(xué)習(xí)意愿。

2.3考核形式多樣化,利用分?jǐn)?shù)的杠桿調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

將課程的考核評(píng)價(jià)體系拆分,將傳統(tǒng)的閉卷考試方式與試驗(yàn)成績(jī)、論文報(bào)告相結(jié)合,考核形式更為豐富合理。課程的考核評(píng)價(jià)體系分為平時(shí)成績(jī)和期末考試兩個(gè)部分,書(shū)本知識(shí)采用傳統(tǒng)的閉卷考試方式,占70%;而平時(shí)成績(jī)又分為試驗(yàn)成績(jī)與論文報(bào)告,共占30%。為了檢驗(yàn)學(xué)生課外閱讀的效果,增加了論文報(bào)告這一考核內(nèi)容,論文報(bào)告要求學(xué)生利用圖書(shū)館和互聯(lián)網(wǎng)對(duì)某一種現(xiàn)代生物化學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù)或者熱點(diǎn)方向的研究進(jìn)展作一綜述,以論文形式提交,對(duì)寫(xiě)作優(yōu)秀者加分,還可幫助修改和鼓勵(lì)發(fā)表。通過(guò)考核評(píng)價(jià)體系的改革,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,促使學(xué)生學(xué)會(huì)通過(guò)各種途徑查閱資料,敏銳把握學(xué)科動(dòng)態(tài),獲取和分析信息,培養(yǎng)初步的科研思維和論文寫(xiě)作能力,并且這種考試方式能更真實(shí)的反映學(xué)生的綜合素質(zhì)。

在嘗試進(jìn)行以上教學(xué)改革時(shí),還應(yīng)注意3方面問(wèn)題:第一,在教材的把握上,如何既保留生物化學(xué)的學(xué)科特色與要求,授予足夠的基礎(chǔ)知識(shí),又因材施教、合理的刪減教材內(nèi)容,處理好重、難點(diǎn)。第二,在引入課外閱讀和論文寫(xiě)作上,如何循序漸進(jìn)的選擇材料和內(nèi)容,逐步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科技論文的閱讀理解和寫(xiě)作能力,不至于使學(xué)生被畏難情緒打擊,產(chǎn)生厭學(xué)情緒。第三,應(yīng)當(dāng)建立反饋機(jī)制,通過(guò)發(fā)放學(xué)生調(diào)查問(wèn)卷,適時(shí)把握學(xué)生訴求,及時(shí)了解學(xué)生感興趣的問(wèn)題、內(nèi)容或者學(xué)習(xí)中的難題,便于客觀評(píng)價(jià)和改進(jìn)教學(xué)方式。

總之,隨著學(xué)科的發(fā)展和社會(huì)需求的變化,針對(duì)不同學(xué)生特點(diǎn),生物化學(xué)的教學(xué)工作必須做出相應(yīng)的調(diào)整,更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)方法,改革培養(yǎng)模式,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,拓展眼界,開(kāi)闊思路,激發(fā)其科研興趣,培養(yǎng)其科學(xué)思維和創(chuàng)新能力,為今后的工作或進(jìn)一步深造打下一定的基礎(chǔ)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]馮圣平, 秦斌,袁力.生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)高等教育的內(nèi)涵探討與實(shí)踐[J].醫(yī)學(xué)教育探索,2004,24(3): 21-23.

[2]劉秉勛.愛(ài)丁堡宣言[J].醫(yī)學(xué)教育,1990,10(5):1.

第2篇:生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述范文

【關(guān)鍵詞】 納米磁性材料; 生物相容性; 評(píng)價(jià)方法; 文獻(xiàn)綜述

隨著人們生活水平的不斷提高,惡性腫瘤已經(jīng)成為威脅人類(lèi)健康的勁敵。各種報(bào)道和調(diào)查顯示[1],全世界每年新發(fā)現(xiàn)的腫瘤患者多達(dá)1 090萬(wàn),而且腫瘤的發(fā)病率持續(xù)上升,成為僅次于心血管疾病的第二大致死原因。但是,目前臨床上對(duì)腫瘤的治療手段仍然十分有限,預(yù)后也比較差。腫瘤磁感應(yīng)熱療[2-5]是一種新型的腫瘤治療手段,它通過(guò)各種方法將納米磁性材料精確地分布于腫瘤組織中,在外加交變磁場(chǎng)的作用下,納米材料感應(yīng)發(fā)熱,使腫瘤組織達(dá)到一定的溫度,從而達(dá)到治療腫瘤的效果。有研究表明[6],腫瘤細(xì)胞在高溫的環(huán)境下對(duì)放射線更為敏感。研究發(fā)現(xiàn)[7],越小的納米顆粒越有可能穿透細(xì)胞并產(chǎn)生毒性作用。所以,納米磁性材料能否用于人體,首先必須考察其是否具有良好的生物相容性。

生物相容性一般包括細(xì)胞相容性、血液相容性和組織相容性3個(gè)方面。下面就生物相容性的概念、生物相容性的3個(gè)方面及生物相容性評(píng)價(jià)工作中存在問(wèn)題的研究進(jìn)展作一綜述。

1 生物相容性的概念

相容性[8]是指兩種或兩種以上的體系共存時(shí)互相之間的影響。如果這些體系在共存時(shí)互不影響,互不損傷,互不破壞,就可以說(shuō)這些體系間有完全的相容性。如果這些體系在共存時(shí)相互影響,相互破壞,導(dǎo)致不能時(shí),就可以說(shuō)這些體系之間的相容性差或沒(méi)有相容性。生物相容性[9]是指任何一種外源性物質(zhì),包括天然材料[10]、治療用的外源性細(xì)胞、植入的器官、人工材料的植入體或納米粒子,為治療目的植入或通過(guò)某種方式進(jìn)入生物體,或與生物組織共存時(shí),對(duì)生物體和生物組織造成損傷,或引起生物體、生物組織發(fā)生反應(yīng)的能力和性質(zhì),和(或)生物體容許這種材料在體內(nèi)存在及與這種材料的相互作用的能力和性質(zhì)。普遍認(rèn)為生物相容性包括兩大原則[11]:一是生物安全性原則即消除生物材料對(duì)人體的破壞性;二是生物功能性原則(或稱為機(jī)體功能的促進(jìn)作用),指其在特殊應(yīng)用中“能夠激發(fā)宿主恰當(dāng)?shù)貞?yīng)答”的能力。納米材料對(duì)于宿主是異物,在體內(nèi)必定會(huì)產(chǎn)生某種應(yīng)答或出現(xiàn)排異現(xiàn)象。納米材料要使發(fā)生的反應(yīng)能被宿主接受,不產(chǎn)生有害的作用,因此要對(duì)納米材料進(jìn)行生物安全性評(píng)價(jià),即生物學(xué)評(píng)價(jià)。對(duì)納米磁性材料進(jìn)行生物相容性評(píng)價(jià)是納米磁性材料能否進(jìn)入臨床研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[12]。

2 細(xì)胞相容性評(píng)價(jià)

細(xì)胞相容性[13]是材料對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)、附著、增殖及代謝功能的影響,以存活的有功能的細(xì)胞或(和)細(xì)胞生長(zhǎng)增殖情況作為材料的生物相容性評(píng)價(jià)指標(biāo)。常用的細(xì)胞相容性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方法有 MTT試驗(yàn)、流式細(xì)胞光度術(shù)等。一般選用L929細(xì)胞和HeLa細(xì)胞來(lái)進(jìn)行試驗(yàn),這兩種細(xì)胞[14]具有傳代容易、繁殖迅速、體外培養(yǎng)條件低、易儲(chǔ)存,同時(shí)這兩種已建立成系的細(xì)胞株能為實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定傳代的細(xì)胞、能為許多材料細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)所共用等優(yōu)點(diǎn),1982年美國(guó)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)將L929細(xì)胞推薦為細(xì)胞毒性試驗(yàn)中的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞。

2.1 MTT試驗(yàn)

MTT試驗(yàn)是大部分磁性介質(zhì)生物相容性評(píng)價(jià)工作采用的基本試驗(yàn)項(xiàng)目。它是一種比較準(zhǔn)確、快速和簡(jiǎn)便、可作定量評(píng)價(jià)的常用方法,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)用材料的生物學(xué)評(píng)價(jià)。其原理是活細(xì)胞中的線粒體脫氫酶將MTT分子還原產(chǎn)生紫色結(jié)晶物,紫色結(jié)晶物形成數(shù)目的多寡與活細(xì)胞數(shù)目和功能狀態(tài)呈正相關(guān),用DMSO溶解結(jié)晶后,在酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀上測(cè)吸光度,即可代表細(xì)胞數(shù)量。將測(cè)得的吸光度帶入細(xì)胞相對(duì)增殖率的公式來(lái)計(jì)算。細(xì)胞相對(duì)增殖率(RGR)= 實(shí)驗(yàn)組OD均值/陰性對(duì)照組OD均值×100%。把RGR值轉(zhuǎn)換成6級(jí)反應(yīng)[15]:0級(jí)反應(yīng)RGR值為≥100%,1級(jí)反應(yīng)RGR值為75%~99%,2級(jí)反應(yīng)RGR值為50%~74%,3級(jí)反應(yīng)RGR值為25%~49%,4級(jí)反應(yīng)RGR值為1%~24%,5級(jí)反應(yīng)RGR值為0。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是0或 1級(jí)反應(yīng)為合格,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是2級(jí)反應(yīng)需要結(jié)合細(xì)胞形態(tài)綜合評(píng)價(jià),實(shí)驗(yàn)結(jié)果是3~5級(jí)反應(yīng)為不合格。

目前已進(jìn)行過(guò)細(xì)胞學(xué)評(píng)價(jià)的納米磁性材料有納米Fe2O[15]3、納米Fe3O[16]4、納米鎳銅熱籽[17]、納米Mn0.5Zn0.5Fe2O[18]4等。例如顏士巖等[15]研究指出,不同濃度的Fe2O3納米磁性粒子浸提液作用于L929細(xì)胞72 h 后,其細(xì)胞RGR分別為91.3%、76.9%、76.6%、81.9%,依相對(duì)增殖率與毒性分級(jí)轉(zhuǎn)換表標(biāo)準(zhǔn)判定不同濃度的Fe2O3納米磁性粒子浸提液其細(xì)胞毒性均為1級(jí),均屬對(duì)細(xì)胞無(wú)毒性范疇,而陽(yáng)性對(duì)照組0.7%的丙烯酰胺單體溶液的細(xì)胞RGR為11.6%,其毒性評(píng)定為4級(jí),為不合格生物材料,證實(shí)其自制的F2O3納米磁性粒子體外試驗(yàn)無(wú)細(xì)胞毒性作用。該法簡(jiǎn)便迅速、不接觸同位素、敏感性高,缺點(diǎn)是紫色結(jié)晶物有時(shí)易聚集成團(tuán)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性[19]。

2.2 流式細(xì)胞光度術(shù)(flow cytometry,F(xiàn)CM)[20]

該法利用鞘流原理,使被熒光標(biāo)記的單個(gè)懸浮細(xì)胞排成單列,按重力方向流動(dòng)。細(xì)胞被激光照射后發(fā)射熒光,檢測(cè)器可逐個(gè)對(duì)細(xì)胞的熒光強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定,常用來(lái)檢測(cè)細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡。鄧凌燕[21]研究發(fā)現(xiàn),隨著Fe3O4磁微粒浸提液干預(yù)濃度的增高,肺泡上皮細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡率無(wú)增高的趨勢(shì),差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。證實(shí)不同濃度Fe3O4磁微粒浸提液對(duì)肺泡上皮細(xì)胞和人血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡無(wú)影響。FCM法能提供具體明確的凋亡率值,為評(píng)價(jià)凋亡提供客觀的數(shù)值指標(biāo),同時(shí)可為分析材料對(duì)細(xì)胞周期的影響提供證據(jù)。

2.3 乳酸脫氫酶(LDH)試驗(yàn)[22]

LDH定位于細(xì)胞胞漿內(nèi)。一般情況下,LDH不能透過(guò)細(xì)胞膜。當(dāng)細(xì)胞受損傷或死亡時(shí)可釋放到細(xì)胞外,此時(shí)細(xì)胞培養(yǎng)液中LDH活性與細(xì)胞死亡數(shù)目成正比。這一方法已被用來(lái)檢測(cè)碳納米管的細(xì)胞毒性[23-24]。王曉娜等[25]發(fā)現(xiàn),隨著Fe2O3納米顆粒作用濃度的升高(267.5、535、1 070 μg·ml-1),可致細(xì)胞內(nèi)LDH漏出量增加。此法通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)液上清中LDH的活性,可判斷細(xì)胞受損的程度。

2.4 單細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞DNA損傷

單細(xì)胞凝膠電泳又稱彗星實(shí)驗(yàn),由Singh等[26]和Ostling等[27]在中性凝膠電泳技術(shù)基礎(chǔ)上改進(jìn)和建立,是檢測(cè)單個(gè)細(xì)胞DNA鏈斷裂的實(shí)驗(yàn)方法,該方法具有靈敏、簡(jiǎn)便、快速、樣品用量少及不需放射性等優(yōu)點(diǎn)。李倩等[28]運(yùn)用單細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),納米Fe2O3可造成小鼠肝、脾、腎組織細(xì)胞、外周血細(xì)胞和骨髓細(xì)胞的DNA斷裂,其研究表明DNA斷裂與細(xì)胞的氧化損傷有密切關(guān)系。Lacava等[29]發(fā)現(xiàn),磁流體還可以致小鼠發(fā)生炎癥反應(yīng),導(dǎo)致巨噬細(xì)胞內(nèi)氧自由基和氧化亞氮的生成,從而造成DNA損傷。

除此之外,還有一些研究者進(jìn)行過(guò)其他相關(guān)實(shí)驗(yàn),如體外CHI細(xì)胞染色體畸變?cè)囼?yàn)[30]DNA合成檢測(cè)方法、細(xì)胞膜完整性測(cè)定、人工計(jì)算細(xì)胞數(shù)[1]等細(xì)胞相容性試驗(yàn)。

3 血液相容性評(píng)價(jià)

血液相容性試驗(yàn)[31]通過(guò)生物材料和醫(yī)療器械與血液相接觸(體外、半體內(nèi)或體內(nèi)),評(píng)價(jià)其對(duì)血栓形成、血漿蛋白、血液有形成分和補(bǔ)體系統(tǒng)的作用。通過(guò)對(duì)材料與血細(xì)胞體外接觸過(guò)程中所致紅細(xì)胞溶解和血紅蛋白游離程度的測(cè)定,對(duì)材料的體外溶血進(jìn)行評(píng)價(jià),能敏感地反映試樣對(duì)紅細(xì)胞的影響,在生物安全性評(píng)價(jià)中起重要作用。

體外溶血試驗(yàn)是鑒定血液相容性最基本方法之一[32],它不僅可以評(píng)價(jià)樣品的體外溶血性,還可以敏感地提示樣品的毒性。Zhang等[33]通過(guò)體外溶血試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)e3O4納米磁性粒子的溶血率為0.514%,遠(yuǎn)小于5%,表明實(shí)驗(yàn)用Fe3O4納米磁性粒子無(wú)溶血作用,符合醫(yī)用材料的溶血試驗(yàn)要求。Zhang等[34]研究發(fā)現(xiàn)MgZnMn合金的溶血率高達(dá)65.75%。Li[35]研究發(fā)現(xiàn)單純的鎂溶血率是59.3%。因此說(shuō)溶血試驗(yàn)在生物安全性評(píng)價(jià)中起著重要的作用。

由于體內(nèi)環(huán)境的復(fù)雜性及多變性和血凝機(jī)理,ISO標(biāo)準(zhǔn)中也只能提出一個(gè)評(píng)價(jià)方向的基本要求,到目前為止還沒(méi)有建立一套相關(guān)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。新近研究建立的新方法[36]有血小板黏附及血小板消耗量、復(fù)鈣時(shí)間、凝血因子Ⅳ、血漿總蛋白和球蛋白計(jì)數(shù)等諸多方面的血液相容性試驗(yàn)方法,但對(duì)納米磁性材料進(jìn)行定量化的評(píng)價(jià)有一定的難度,需要不斷成熟和完善,將其標(biāo)準(zhǔn)化。

4 組織相容性評(píng)價(jià)

組織相容性[37]是指生物材料與人體組織接觸后,在材料組織界面發(fā)生一系列相互作用,最終被人體組織所接受的性能。常用的組織相容性試驗(yàn)有體內(nèi)植入試驗(yàn)、微核試驗(yàn)、肝臟穿刺試驗(yàn)等。

4.1 體內(nèi)植入試驗(yàn)

植入試驗(yàn)[31]將生物材料和醫(yī)療器械植入動(dòng)物的合適部位,如皮下、肌肉和骨,在觀察一定時(shí)期(短期為7、15、30、60、90 d,長(zhǎng)期為180、360或720 d)后,評(píng)價(jià)對(duì)活體組織局部毒性作用。主要通過(guò)病理切片觀察組織的變化。根據(jù)產(chǎn)品使用部位可選擇皮下組織植入試驗(yàn)、肌肉植入試驗(yàn)或骨內(nèi)植入試驗(yàn)。體內(nèi)植入試驗(yàn)可從宏觀和微觀水平來(lái)評(píng)價(jià)組織工程支架材料對(duì)組織的局部反應(yīng),包括早期的炎癥反應(yīng)和隨后的纖維結(jié)締組織增生反應(yīng)。通過(guò)體內(nèi)埋植實(shí)驗(yàn)可以直接觀察動(dòng)物機(jī)體對(duì)材料中的抗原或化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生的免疫應(yīng)答[38-39]。材料植入機(jī)體后[40]被視為異物,在無(wú)其他因素影響的情況下,如材料有毒性,會(huì)導(dǎo)致其周?chē)M織死亡;如材料無(wú)毒性,機(jī)體組織對(duì)植入物的反應(yīng)主要是無(wú)菌性炎癥反應(yīng)和纖維結(jié)締組織包膜產(chǎn)生。組織反應(yīng)在早期呈現(xiàn)異物刺激引起輕中度的無(wú)菌性急性炎癥反應(yīng)比如水腫、組織充血和中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)等等,兩周后轉(zhuǎn)為慢性炎癥反應(yīng)包括巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和纖維母細(xì)胞的增生。機(jī)體通過(guò)吞噬和酶消化方法消除異物,或者通過(guò)纖維囊的包裹隔離材料。材料中任何成分分解產(chǎn)生的小分子都會(huì)影響炎癥反應(yīng)的過(guò)程。白雪[17]研究發(fā)現(xiàn),其自制的鍍金鎳銅熱籽植入肌肉后,植入后的局部組織無(wú)明顯的毒性及刺激作用,組織相容性較好。 Fulzele等[41]研究發(fā)現(xiàn)甘油酯(GMR)和季戊四醇酯(PMR)植入局部組織無(wú)明顯的炎癥反應(yīng)。

4.2 微核試驗(yàn)

微核試驗(yàn)是一種檢測(cè)材料致畸致突變作用的方法,能夠簡(jiǎn)便、快速地檢測(cè)樣品的短期遺傳毒性。間隔24 h給藥2次,首次給藥后第30小時(shí)處死小鼠,常規(guī)制片。每只動(dòng)物計(jì)數(shù)1 000個(gè)嗜多染紅細(xì)胞,計(jì)算微核率。Zhang等[42]研究發(fā)現(xiàn),其制備的熱敏磁性復(fù)合納米粒通過(guò)檢測(cè)各組嗜多染紅細(xì)胞中的微核(MN)出現(xiàn)率,未發(fā)現(xiàn)復(fù)合納米粒組與陰性對(duì)照組間有顯著性差異,認(rèn)為該復(fù)合納米粒無(wú)致畸或致突變作用。

4.3 肝臟穿刺試驗(yàn)

肝臟穿刺試驗(yàn)是將磁性材料置入組織器官一段時(shí)間后,觀察材料對(duì)創(chuàng)傷性組織炎癥防御性反應(yīng)和主要代謝器官、血液系統(tǒng)的功能影響的一種方法。方法: 在無(wú)菌條件下,用3%戊巴比妥鈉麻醉后在超聲導(dǎo)向定位下肝臟穿刺注入0.9%生理鹽水和納米粒懸液,1個(gè)月后處死,取心、肝、脾、肺、腎等進(jìn)行病理形態(tài)觀察.實(shí)驗(yàn)前后試驗(yàn)動(dòng)物靜脈采血作血常規(guī)及肝腎功能檢查。叢小明等[18]研究發(fā)現(xiàn),沿穿刺方向切開(kāi)肝臟,見(jiàn)黑色材料浸潤(rùn)在注射路徑周?chē)牧虾椭車(chē)谓M織邊界清晰,無(wú)瘀血及炎癥改變,在材料分布區(qū),部分材料微粒被肝細(xì)胞吞噬,肝小葉結(jié)構(gòu)完整無(wú)變形以及纖維化,心肝脾肺腎腦等臟器未見(jiàn)明顯組織形態(tài)學(xué)變化。血常規(guī)、肝腎功能無(wú)明顯變化,證明其自制的納米材料具有良好的組織相容性,適宜應(yīng)用于肝內(nèi)局部注射治療腫瘤。

5 生物相容性評(píng)價(jià)工作中存在的問(wèn)題

近年來(lái),多種納米磁性材料的生物相容性接受了不同程度的評(píng)價(jià)研究,有了更多新的試驗(yàn)方法和檢測(cè)指標(biāo),使生物相容性研究不斷深入。但是,其中仍然存在一定的問(wèn)題,首先是存在純度的問(wèn)題,目前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的材料往往混有其他雜質(zhì), 在使用高純材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,這些雜質(zhì)所起到的作用是無(wú)法排除的。其次,存在粒度均勻性問(wèn)題,目前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的材料,粒度分布很寬,從幾個(gè)納米到幾百納米的顆粒都存在,不同粒徑的性質(zhì)無(wú)法檢驗(yàn)出來(lái),目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果到底是小顆粒作用的結(jié)果,還是大顆粒的結(jié)果,有待于粒徑均勻顆粒實(shí)驗(yàn)結(jié)果的證明[43]。再次,很多研究[44-47]報(bào)道納米顆粒在介質(zhì)(如水、細(xì)胞培養(yǎng)液)中會(huì)發(fā)生團(tuán)聚的現(xiàn)象,發(fā)生團(tuán)聚后,納米顆粒的物理化學(xué)性質(zhì)可能會(huì)發(fā)生改變,從而影響其生物學(xué)效應(yīng)。納米顆粒在細(xì)胞培養(yǎng)液中的溶解度對(duì)其細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)的影響,也是需要特殊考慮的[48-49]。最后,目前所有的評(píng)價(jià),都沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的方法,不同方法之間的結(jié)果不具有可比性。這些都需要科研工作者在以后的實(shí)驗(yàn)中不斷深入探索和研究。

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第3篇:生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述范文

【摘要】

介紹了數(shù)據(jù)挖掘的意義和任務(wù),綜述了近幾年來(lái)數(shù)據(jù)挖掘在中醫(yī)各領(lǐng)域中的應(yīng)用,分析了目前存在的問(wèn)題,并探討了今后的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)據(jù)挖掘 中醫(yī)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,在中醫(yī)藥的現(xiàn)代化過(guò)程中建立了很多的數(shù)據(jù)庫(kù)。堆積在數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息呈超指數(shù)爆炸式增長(zhǎng)。例如中醫(yī)藥科技信息數(shù)據(jù)庫(kù)就有50個(gè)子數(shù)據(jù)庫(kù)、110個(gè)表單及數(shù)百個(gè)自動(dòng)生成的中間表、800余個(gè)著錄項(xiàng)目,涵蓋所有中醫(yī)藥有關(guān)醫(yī)、藥及學(xué)術(shù)的內(nèi)容。而數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展使我們有可能從這些海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)新的知識(shí),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后隱藏的關(guān)系和規(guī)則,還可以對(duì)未知的情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。多學(xué)科交叉目前正成為增強(qiáng)科技創(chuàng)新的重要途徑,數(shù)據(jù)挖掘正是從統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等多門(mén)學(xué)科中發(fā)展起來(lái)的。

1 數(shù)據(jù)挖掘介紹

1.1 數(shù)據(jù)挖掘的定義

數(shù)據(jù)挖掘(datamining)也稱為數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)發(fā)現(xiàn),為解決上述矛盾提供了強(qiáng)有力的工具[1]。數(shù)據(jù)挖掘這一術(shù)語(yǔ)出現(xiàn)于1989年,其定義幾經(jīng)變動(dòng),本研究中引用Frayyad UM等提出的對(duì)數(shù)據(jù)挖掘的定義[2]。

數(shù)據(jù)挖掘是從數(shù)據(jù)庫(kù)中識(shí)別出有效的、新穎的、潛在有用的并且最終可理解的模式的非平凡過(guò)程。其中:

① 有效性要求挖掘前要對(duì)被挖掘的數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)檢查,具備該特性,才能保證挖掘出來(lái)信息的可靠性。

② 新穎性要求發(fā)現(xiàn)的模式應(yīng)該是從前未知的,甚至是違背直覺(jué)的信息或知識(shí),挖掘出的信息越是出乎意料,就可能越有價(jià)值。

③ 潛在有用性是指發(fā)現(xiàn)的知識(shí)將來(lái)有實(shí)際效用,即這些信息或知識(shí)對(duì)于所討論的業(yè)務(wù)或研究領(lǐng)域是有效的、是有實(shí)用價(jià)值和可實(shí)現(xiàn)的,常識(shí)性的結(jié)論或已被人們掌握的事實(shí)或無(wú)法實(shí)現(xiàn)的推測(cè)都是沒(méi)有意義的。

④ 最終可理解性要求發(fā)現(xiàn)的模式能被用戶理解,目前它主要是體現(xiàn)在簡(jiǎn)潔性上。發(fā)現(xiàn)的知識(shí)要可接受、可理解、可運(yùn)用,最好能用自然語(yǔ)言表達(dá)所發(fā)現(xiàn)的結(jié)果。實(shí)際上,所有發(fā)現(xiàn)的知識(shí)都是相對(duì)的,是有特定前提和約束條件,面向特定領(lǐng)域的。

⑤ 非平凡是一個(gè)數(shù)學(xué)概念,即數(shù)據(jù)挖掘既不是把數(shù)據(jù)全部抽取,也不是一點(diǎn)兒也不抽取,而是抽取出隱含的、未知的、可能的有用的信息。要有一定程度的智能性、自動(dòng)性(僅僅給出所有數(shù)據(jù)的總和不能算作是一個(gè)發(fā)現(xiàn)過(guò)程)。

數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果通常表示為概念(concepts)、規(guī)則(rules)、規(guī)律(regularities)、模式(pattern)、約束(constraint)、可視化(visualization)等形式。這些知識(shí)可以直接提供給決策者,用于輔助決策過(guò)程;或者提供給領(lǐng)域?qū)<遥拚龑?zhuān)家的已有的知識(shí)體系;也可以作為新的知識(shí)轉(zhuǎn)存到應(yīng)用系統(tǒng)中,作為實(shí)際事務(wù)處理中決策的依據(jù)[3]。

2 數(shù)據(jù)挖掘的任務(wù)

數(shù)據(jù)挖掘的任務(wù)主要是預(yù)測(cè)和描述。預(yù)測(cè)是指用一些變量或數(shù)據(jù)庫(kù)的若干已知字段預(yù)測(cè)其他感興趣的變量或字段的未知的或未來(lái)的值。描述是指找到描述數(shù)據(jù)的可理解模式。預(yù)測(cè)方法有統(tǒng)計(jì)分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則和決策樹(shù)預(yù)測(cè)、回歸樹(shù)預(yù)測(cè)等。其中關(guān)聯(lián)規(guī)則反映了一個(gè)事務(wù)與其他事務(wù)之間存在關(guān)聯(lián),那么就能根據(jù)其他已知事務(wù)預(yù)測(cè)到另一個(gè)事務(wù)。描述性方法主要有數(shù)據(jù)分類(lèi)、回歸分析、聚類(lèi)、變化和偏差分析、模式發(fā)現(xiàn)等。

3 數(shù)據(jù)挖掘在中醫(yī)藥中的應(yīng)用

中醫(yī)藥的發(fā)展也需要多門(mén)學(xué)科的交叉應(yīng)用。數(shù)據(jù)挖掘最初在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用是在對(duì)基因組測(cè)序數(shù)據(jù)的分析,因?yàn)槿祟?lèi)基因組計(jì)劃研究中產(chǎn)生了數(shù)十億的核苷酸和上百萬(wàn)的氨基酸,傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法無(wú)能為力。中醫(yī)學(xué)具有系統(tǒng)性、整體性、復(fù)雜性、不確定性等特點(diǎn),不適宜運(yùn)用傳統(tǒng)的還原論的方法研究,而適宜與數(shù)據(jù)挖掘類(lèi)似的從整體觀上入手的研究方法。數(shù)據(jù)挖掘可以從海量數(shù)據(jù)中挖掘出潛在的規(guī)律,數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果一部分可能與傳統(tǒng)的診療規(guī)律相符,不符合的部分可能是潛在的新知,也可能是沒(méi)有意義的,這都需要在相應(yīng)目標(biāo)領(lǐng)域?qū)<业闹笇?dǎo)下進(jìn)行解釋和評(píng)價(jià)。將數(shù)據(jù)挖掘(DM)和知識(shí)發(fā)現(xiàn)(DMKD)應(yīng)用于中醫(yī)藥領(lǐng)域的研究,是中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的重要組成部分[1],必將促進(jìn)中醫(yī)藥的發(fā)展。而數(shù)據(jù)挖掘在中藥藥譜研究和新藥開(kāi)發(fā)中取得了一定進(jìn)展,本研究主要對(duì)其在中醫(yī)以下領(lǐng)域的研究作一介紹。

3.1 證實(shí)質(zhì)的研究

中醫(yī)的“證”又稱“證候”,是疾病在某一階段病變的本質(zhì)反映,是由一組能反映疾病本質(zhì)的癥狀組成的,能揭示病因、病位、病性、病勢(shì),為論治提供依據(jù)。證候是中醫(yī)診斷的核心概念和理論精髓,具有整體性、抽象性、時(shí)間性和相對(duì)穩(wěn)定性的特點(diǎn)。現(xiàn)在對(duì)證實(shí)質(zhì)的研究多從西醫(yī)的生理理化指標(biāo)來(lái)揭示證的實(shí)質(zhì),但實(shí)踐中卻發(fā)現(xiàn)缺少證的特異性指標(biāo)。如果從分子生物學(xué)的角度,利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)中醫(yī)證與相關(guān)基因的對(duì)應(yīng)關(guān)系,可能取得更好的結(jié)果。通過(guò)研究“證”和基因多態(tài)性之間的內(nèi)在聯(lián)系,從基因多態(tài)性所帶來(lái)的該基因功能上的變化,由此探尋“證”的相關(guān)基因表達(dá)譜。

3.2 中醫(yī)診斷

中醫(yī)診斷過(guò)程主要是對(duì)證的判定。而現(xiàn)在證的標(biāo)準(zhǔn)不太規(guī)范,缺乏定量的標(biāo)準(zhǔn),而且其分類(lèi)與描述也存在不同的觀點(diǎn)。數(shù)據(jù)挖掘則可能完成證的規(guī)范化研究,也可輔助臨床醫(yī)生對(duì)病人進(jìn)行證的判定。

陳明等[5]嘗試運(yùn)用關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)診斷模式,他把《傷寒論》中的病名、癥狀、舌脈分別作為數(shù)據(jù)表建立數(shù)據(jù)庫(kù),挖掘得出規(guī)則:發(fā)熱、惡寒、脈浮太陽(yáng)病(支持度65%,置信度5%),可以認(rèn)為發(fā)熱,惡寒的確是太陽(yáng)病的診斷依據(jù)。

秦中廣等[6]運(yùn)用粗糙集進(jìn)行中醫(yī)類(lèi)風(fēng)濕證候的診斷,共收集了224個(gè)病例,每個(gè)病例有81個(gè)屬性,并從這224個(gè)病例中隨機(jī)抽取學(xué)習(xí)樣本180例,進(jìn)行預(yù)測(cè)診斷44例。他們利用屬性約簡(jiǎn)得到寒濕阻絡(luò)、濕熱阻絡(luò)、痰閼阻絡(luò)、氣陰兩虛、寒熱錯(cuò)雜5種證的必定規(guī)則和可能規(guī)則。在44例預(yù)測(cè)診斷中診斷正確率達(dá)到90%以上,高于傳統(tǒng)的模糊數(shù)學(xué)方法,并認(rèn)為粗糙集有可能是中醫(yī)診斷研究的動(dòng)態(tài)理想工具。

劉晉平[7]運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘的手段對(duì)中醫(yī)脈象進(jìn)行研究,并開(kāi)發(fā)出初步的軟件。以明清、近現(xiàn)代3000余例病案為研究分析對(duì)象,將病案分為病名、證型、脈象、舌象及癥狀幾項(xiàng),然后進(jìn)行統(tǒng)一化及規(guī)范化處理,得出醫(yī)案中細(xì)脈出現(xiàn)頻率最高,占34.39%。其脈象軟件可以進(jìn)行脈象與病名,脈象與證型之間的相互關(guān)聯(lián)分析,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的規(guī)律。

4 方劑配伍規(guī)律的研究

方劑配伍理論是中藥方劑理論的核心,也是研究方劑的關(guān)鍵問(wèn)題。采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行基于中醫(yī)藥理論的方劑配伍規(guī)律研究,既能為中醫(yī)新藥的臨床和實(shí)驗(yàn)研究提供目標(biāo)和思路,減少盲目性,縮短研究周期;同時(shí)又為大量古今驗(yàn)方研究探索出一條有價(jià)值的研究途徑和方法[8]。

何前鋒等[9]運(yùn)用高頻集挖掘的方法,對(duì)中國(guó)方劑數(shù)據(jù)庫(kù)、中藥新藥品種數(shù)據(jù)庫(kù)、中藥成方制劑標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中各方劑藥物組成數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,分別得到3個(gè)庫(kù)的前20味高頻藥,可以看出古今用藥頻率的變化。并把高頻用藥組合與經(jīng)驗(yàn)藥對(duì)進(jìn)行比較分析,提示可能成為新藥對(duì)的組合。

姚美村等[10]應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則分析技術(shù),以文獻(xiàn)中收錄的106個(gè)治療消渴病的中藥復(fù)方為對(duì)象,經(jīng)解析后建立復(fù)方特征數(shù)據(jù)庫(kù),以數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)Enterprise Miner為平臺(tái),關(guān)聯(lián)規(guī)則分析為工具,在單味藥層次上進(jìn)行消渴病復(fù)方組成藥味之間的關(guān)聯(lián)模式研究。得到了藥物與上中下三消的關(guān)聯(lián)以及藥物之間的關(guān)聯(lián),與中醫(yī)專(zhuān)家對(duì)于消渴病的治療在主要藥物的配伍方面基本一致,這在一定程度上反映出歷代中醫(yī)在消渴病治療方面認(rèn)識(shí)和治療的整體規(guī)律性。

陳波等[11]應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則對(duì)李東垣的脾胃方從藥物間關(guān)聯(lián)、癥狀間關(guān)聯(lián)、處方結(jié)構(gòu)與癥狀關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析,得出當(dāng)出現(xiàn)當(dāng)歸、黃芪、升麻時(shí),同時(shí)出現(xiàn)柴胡的次數(shù)為60次,支持度為10.91%,可信度為84.51%;當(dāng)出現(xiàn)當(dāng)歸、黃芪、柴胡時(shí),同時(shí)出現(xiàn)升麻的次數(shù)為60次,支持度為10.91%,可信度為84.51%。兩者的支持度和可信度都較高,提示他們常共同使用。此反映出李東垣補(bǔ)氣與升陽(yáng)同用的學(xué)術(shù)思想,此藥組也是補(bǔ)中益氣湯的基本組成部分。

現(xiàn)在的研究中存在著方法比較簡(jiǎn)單,頻繁模式、關(guān)聯(lián)規(guī)則為其主要方法。方劑配伍不僅是各藥味之間的組合,還包含著各藥劑量比例的搭配,這也是臨床組方的關(guān)鍵,但現(xiàn)在對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘的研究還很少。

數(shù)據(jù)挖掘的方法不僅可以運(yùn)用于中醫(yī)基礎(chǔ)理論中的傷寒、溫病等研究,也可用于臨床各科的研究。但高質(zhì)量的數(shù)據(jù)挖掘不僅需要有被處理數(shù)據(jù)的質(zhì)量,更要在中醫(yī)藥專(zhuān)業(yè)背景知識(shí)引導(dǎo)下,針對(duì)具體問(wèn)題,選擇合適的數(shù)據(jù)挖掘方法,利用各種工具的效能和應(yīng)用的可能性,取長(zhǎng)補(bǔ)短。

對(duì)中醫(yī)藥知識(shí)進(jìn)行規(guī)范化、數(shù)字化、信息化是促進(jìn)中醫(yī)藥國(guó)際化和現(xiàn)代化進(jìn)程的重要內(nèi)容[12]。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘,就可以對(duì)中醫(yī)藥發(fā)展過(guò)程中某些缺失的信息進(jìn)行預(yù)測(cè)完善并可以避免主觀性的干擾。數(shù)據(jù)挖掘還可以發(fā)現(xiàn)一些新的模式和規(guī)則,為中醫(yī)藥知識(shí)的創(chuàng)新和發(fā)展提供一條新途徑。

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10 姚美村,艾路,袁月梅,等.消渴病復(fù)方配伍規(guī)律的關(guān)聯(lián)規(guī)則分析.北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2002,25(6):48~50.

11 陳波,蔣永光,胡波,等.東垣脾胃方配伍規(guī)律之關(guān)聯(lián)分析評(píng)述.中醫(yī)藥學(xué)刊,2004,22(4):611~612.

第4篇:生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述范文

【關(guān)鍵詞】 鳳凰衣;骨關(guān)節(jié)炎;醫(yī)學(xué)應(yīng)用;綜述

鳳凰衣來(lái)源于雉科動(dòng)物家雞(gallusgallus domesticus brisson)的蛋殼內(nèi)膜,是位于蛋殼與蛋清之間的纖維狀薄膜,大約厚70 ?m,約占雞蛋濕重的1.02%,干重的0.24%,由外蛋殼膜和內(nèi)蛋殼膜構(gòu)成,為雙層結(jié)構(gòu)[1]。別名很多,分別為雞卵中白皮(《別錄》),雞子白皮(孟詵《必效力》),鳳凰退(《本草蒙筌》),雞蛋膜衣(《現(xiàn)代實(shí)用中藥》),雞蛋衣(《浙江中藥手冊(cè)》)[2]。它的性味、歸經(jīng),《飲片新參》記載:鳳凰衣“淡,平”?!端拇ㄖ兴幹尽酚涊d:鳳凰衣“性溫,味甘,無(wú)毒”,入肺、脾、胃經(jīng)?!稌?huì)約醫(yī)鏡》記載“入肺”經(jīng)。性狀:鳳凰衣為皺縮狀薄膜,碎片大小不等,邊緣不整齊,一面白色無(wú)光澤、另一面淡黃色,略有光澤,并附有棕色線狀血絲。質(zhì)輕松,略有韌性,易破碎。以色白、內(nèi)膜完整、無(wú)蛋殼等雜質(zhì)者為佳。春、秋采收,將孵出小雞后的蛋殼敲碎,剝?nèi)?nèi)膜,洗凈陰干。炮制方法:取原材料、除去殘留的蛋殼及雜質(zhì)。取凈內(nèi)膜、洗凈陰干即可[2]。

1 鳳凰衣的結(jié)構(gòu)及成分

1.1 鳳凰衣的結(jié)構(gòu) 大多數(shù)禽類(lèi)蛋殼內(nèi)具有雙層膜結(jié)構(gòu),外層膜較厚附著于蛋殼上,其下是較薄的內(nèi)膜[3]。光鏡下雙層膜都是錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)格狀纖維,雙膜間有明顯的界線;在蛋的鈍頭處雙層膜因氣室的形成而分離開(kāi)來(lái)[4]。超微電鏡下可見(jiàn)外層膜大約是內(nèi)層膜的三倍厚,外層纖維密度是內(nèi)層的兩倍,外層纖維直徑比內(nèi)層纖維稍大,纖維切面可見(jiàn)纖維核被厚度不均的外殼包繞[5]。

1.2 鳳凰衣的成分 鳳凰衣約含蛋白質(zhì)90%、脂質(zhì)體3%、糖類(lèi)2%、氨基酸20多種,蛋殼膜以膠原蛋白、角蛋白、與黏多糖類(lèi)相結(jié)合的復(fù)合蛋白質(zhì)為主[6]。膠原蛋白(大部分為Ⅰ、Ⅴ、Ⅹ型)被視作蛋殼膜最基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)蛋白,1984年Tsai等[3]在雞蛋膜中發(fā)現(xiàn),外層膜中較大、較粗糙的(直徑

2.5 μm)纖維主要包含了Ⅰ型膠原,內(nèi)層膜中較狹窄、精細(xì)的(直徑0.6 μm)纖維中主要存在Ⅴ型膠原,Ⅰ、Ⅴ型膠原之比約為100∶1,兩者都在蛋白多糖 (proteoglycan) 的包繞之中;Ⅹ型膠原則遍及全膜。

已知蛋殼有機(jī)體中包含2種主要黏多糖(glycosaminoglycans):透明質(zhì)酸和硫酸軟骨素-硫酸皮膚素共聚體。此外還有糖醛酸(uronic acid)、

唾液酸(sialic acid) [7],氨基己糖(hexosamines),如氨基葡萄糖(glucosamine),己糖(hexoses)和海藻糖(fucose) [8]也是蛋白多糖的糖成分之一。Hincke等[9]研究表明,溶解酵素(lysozyme)作為蛋殼膜和蛋殼基質(zhì)的組成成分,可能也是一個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白,在禽類(lèi)胚胎發(fā)育時(shí)期以可溶形式影響碳酸鈣沉積。

鳳凰衣中還有其他一些成分包括:鎖鏈素(desmosine)和異鎖鏈素(isodesmosine)[10],卵運(yùn)鐵蛋白(ovotransferrin)[11],賴氨酰氧化酶(lysyloxidase)[12]。鳳凰衣中的無(wú)機(jī)物有鈣、鎂、鍶,而幾乎不含鉛、鋁、鎘、汞、碘[1]。

2 鳳凰衣的醫(yī)學(xué)應(yīng)用

2.1 骨科的應(yīng)用 骨關(guān)節(jié)炎:現(xiàn)代研究表明,鳳凰衣組成成分中含有與膝關(guān)節(jié)軟骨基質(zhì)及關(guān)節(jié)液中相同或者相近的組成成分,如氨基葡萄糖、透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、膠原蛋白等[13]。Ruff KJ等[14]的臨床試驗(yàn)證實(shí),口服鳳凰衣可以改善骨關(guān)節(jié)炎患者的膝關(guān)節(jié)疼痛和僵硬癥狀,且安全有效,認(rèn)為鳳凰衣是一個(gè)聯(lián)合了氨基葡萄糖、軟骨素和透明質(zhì)酸的天然資源,提示鳳凰衣具有成為的骨關(guān)節(jié)炎治療藥物的潛力。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞復(fù)合雞蛋膜構(gòu)建組織工程化骨:趙紅斌等[15]對(duì)鳳凰衣力學(xué)特性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),鳳凰衣具有一定力學(xué)強(qiáng)度和良好變形性,可作為組織工程較理想的支架材料。具體方法是選用雞蛋膜作為支架材料,將大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞接種到復(fù)合膠原蛋白的雞蛋膜上,14 d后細(xì)胞數(shù)量明顯增多且連接成片,雞蛋膜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)孔隙中有大量的細(xì)胞附著生長(zhǎng)[16]。

Arias等[17]將鳳凰衣用于兔子尺骨微創(chuàng)截骨手術(shù)測(cè)試中,發(fā)現(xiàn)其可以達(dá)到一個(gè)有效釋放半徑導(dǎo)致骨折部位持續(xù)以無(wú)應(yīng)力形式生長(zhǎng)。鳳凰衣在其中扮演了骨橋連接的活物,可以被視作可生物降解的骨重建抑制劑。因宿主反應(yīng),鳳凰衣的生物降解出現(xiàn)了明顯的推遲,造成了骨骼的延遲愈合,這和糾正反應(yīng)所需的時(shí)間是一致的。

2.2 中醫(yī)內(nèi)科的應(yīng)用 慢性咳嗽:鳳凰衣14枚(炒)、麻黃15 g(焙),共研末,每次3 g,每日1次,食后開(kāi)水送服[18]。胃、十二指腸潰瘍:鳳凰衣、玉蝴蝶各30 g,馬勃、象貝各20 g,血余炭、琥珀粉各15 g,共研細(xì)末,每次2 g,每日3次,食前開(kāi)水沖服[18]。習(xí)慣性流產(chǎn):鳳凰衣適量,瓦上文火焙黃,按前月流產(chǎn)日期提前幾天用米湯沖服,每次10 g,每日2次,連服5 d以上[18]。

2.3 燒傷外科的應(yīng)用 輕度燒、燙傷:鮮雞蛋內(nèi)膜有“生物敷料”作用,含有溶菌酶,有消炎、殺菌作用。同時(shí),雞蛋內(nèi)膜表面的蛋清黏性強(qiáng)、氨基酸含量高,可改善創(chuàng)面營(yíng)養(yǎng)狀況,利于上皮生長(zhǎng),促進(jìn)創(chuàng)面愈合[19]。用法:將燒、燙傷創(chuàng)面消毒,用含少量雞蛋清面貼于消毒后傷面即可,約1周內(nèi)膜會(huì)自動(dòng)脫落,傷口愈合[20]。

2.4 眼科的應(yīng)用 翼狀胬肉:謝玉泉[21]在翼狀胬肉手術(shù)中使用鳳凰衣,可降低術(shù)后復(fù)發(fā)率。方法:實(shí)驗(yàn)組為胬肉摘除術(shù)中以鳳凰衣覆蓋角鞏膜創(chuàng)面,對(duì)照組為單純胬肉摘除。術(shù)后隨訪觀察2年,復(fù)發(fā)率分別為試驗(yàn)組9.65%,對(duì)照組37.04%。角膜潰瘍:以生理鹽水沖洗結(jié)膜囊,再滴入1∶2 000 U的青霉素液,隨即將剪好的鳳凰衣徐徐放入結(jié)膜囊中,單眼包扎[18]。眼風(fēng)腫:鳳凰衣、枸杞子、白皮各等份,研極細(xì)末,每日3次吹入鼻內(nèi)[18]。沙眼:鳳凰衣殼6個(gè),草決明、夜明砂、蟬蛻各9 g,以米醋將藥煎汁洗眼,每日2次,適用一切急、慢性沙眼瘙癢[18]。目翳:鳳凰衣、蛇蛻、蟬蛻各等份,研極細(xì)末,點(diǎn)眼,每日2次[18]。

2.5 耳鼻喉科的應(yīng)用 鼓膜穿孔:李亞林等[22]對(duì)118例(122耳)外傷性鼓膜穿孔面積大于1/4以上的患者實(shí)施鳳凰衣貼敷治療, 一次性貼敷成功率占89.34%。方法:取1%丁卡因面片行外耳道及鼓膜表面麻醉,常規(guī)消毒耳廓、外耳道及鼓膜。將制備好的鳳凰衣貼片邊緣輕輕夾住,注意蛋清面朝向鼓膜(蛋清面微凹、吸盤(pán)會(huì)產(chǎn)生一定的吸引力), 沿外耳道后壁至鼓膜表面接觸后,夾小棉球輕壓貼片周?chē)?使之與鼓膜充分接觸不留縫隙。術(shù)后5周鳳凰衣脫落, 鼓膜愈合如初。鼻出血:黃碧杰[23]使用鳳凰衣治療120例兒童鼻出血。方法:清潔鼻腔,滴入0.50%麻黃素及1%地卡因棉片,使收縮鼻腔黏膜。創(chuàng)面無(wú)活動(dòng)出血后,剪取鳳凰衣超出糜爛出血面2 mm大小,將其貼覆于糜爛面上,前鼻孔放置一干棉球30 min。術(shù)后3 d 起予復(fù)方薄荷油滴鼻,取得較好的效果??诏?、口疳、乳蛾、喉癬、喉疳、喉癰腫痛閉塞:鳳凰衣(微火焙黃)、人中白(煅)、橄欖核(瓦上煅存性)、孩兒茶各9 g,研細(xì)末,每次用藥3 g,加冰片0.15 g,吹搽患處[18]。白喉:鳳凰衣1.5 g,青果炭、黃柏、川貝母(去心)、兒茶、薄荷各3 g,分別研細(xì)末入乳缽內(nèi)研勻,加冰片1.5 g,研細(xì)末和勻,吹喉[18]。

2.6 護(hù)理?yè)Q藥的應(yīng)用 潰瘍期壓瘡:謝雍寧[24]用中藥粉末及外敷鳳凰衣治療II度以上壓瘡。方劑組成:水蛭、象皮、血竭、姜黃、冰片各等份,研制成細(xì)末。創(chuàng)面常規(guī)清創(chuàng)消毒后,撒上中藥粉末,再以鳳凰衣覆蓋,外用紗布包扎固定。經(jīng)過(guò)3~

20 d的治療,治愈率占71.88%。李鳳云[25]采用抗生素聯(lián)合鳳凰衣治療腦卒中引發(fā)潰瘍期壓瘡患者148例,治療組用泰能5 mg / cm2與拜復(fù)樂(lè)4 mg / cm2

交替使用,均勻撒在壓瘡表面,干燥后用無(wú)菌鑷子分離出蛋膜,將與雞蛋清接觸面敷于破潰處。整個(gè)過(guò)程須無(wú)菌操作,患處勿受壓磨擦,敷貼范圍應(yīng)大于壓瘡邊緣2 cm,每日換藥1~2次。有效率占97.33%。呂環(huán)梅[26]用消毒棉簽蘸生理鹽水拭去潰瘍表面的壞死組織,再用5 g?L-1碘伏消毒創(chuàng)面,干燥后將鳳凰衣敷在潰瘍面上。鳳凰衣要緊貼在潰瘍面上,每日1次,效果滿意。

2.7 臨床檢驗(yàn)的應(yīng)用 鳳凰衣不溶于水、穩(wěn)定性好,具有良好的生物相容性和分子滲透性。研究表明鳳凰衣經(jīng)過(guò)加工可作為較好的酶固定劑,生物技術(shù)應(yīng)用前景廣泛[27]。夏曉東等[28]利用蛋殼膜固定酶和靜電作用組裝納米銀膜,建立了一種新型的光度法檢測(cè)微量葡萄糖。采用共價(jià)交聯(lián)法在蛋殼膜上固定葡萄糖氧化酶,該方法成功用于臨床血清樣品中葡萄糖含量的檢測(cè)。

2.8 其他醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用 熊曦等[29]從鳳凰衣中提取可溶性蛋殼膜蛋白,通過(guò)共混、表面改性、靜電紡絲等手段,制備了一系列生物相容性支架材料,為蛋殼膜蛋白在組織工程中的應(yīng)用奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。此外,利用蛋殼膜蛋白的生物相容性制備的支架材料在外傷敷料、臨床止血、控緩釋給藥等方面也有應(yīng)用價(jià)值。

3 小 結(jié)

鳳凰衣既是一味具有多方面藥用價(jià)值的傳統(tǒng)中藥,也是儲(chǔ)量豐富的天然資源,同時(shí)更是一種性能優(yōu)異的、有巨大開(kāi)發(fā)價(jià)值的天然生物材料。其具有良好的生物相容性、分子滲透性和生物可降解性及無(wú)毒副作用,在臨床醫(yī)學(xué)各科、生物醫(yī)學(xué)、組織工程學(xué)等領(lǐng)域中都大有作為。在骨關(guān)節(jié)炎的治療方面,因鳳凰衣中的蛋白多糖成分與膝關(guān)節(jié)軟骨基質(zhì)蛋白多糖成分相當(dāng)類(lèi)似,在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,鳳凰衣已作為膝骨關(guān)節(jié)炎保健品在市場(chǎng)上廣為應(yīng)用,但價(jià)格明顯高于氨基葡萄糖類(lèi)膝關(guān)節(jié)保護(hù)劑。設(shè)想可以將鳳凰衣中的蛋白多糖成分提取出來(lái),研發(fā)出價(jià)格更低廉且療效與鹽酸氨基葡萄糖膠囊及施沛特相當(dāng)甚至更好的藥物,以口服或者膝關(guān)節(jié)腔注射的方式治療骨關(guān)節(jié)炎。鳳凰衣中的Collagen-Ι亦可提取出來(lái)用于治療老年人骨質(zhì)疏松癥。此外,我國(guó)每年家禽業(yè)產(chǎn)生出數(shù)以百萬(wàn)噸計(jì)的蛋殼,而無(wú)意義地處理這些蛋殼將導(dǎo)致環(huán)境和財(cái)政的負(fù)擔(dān),所以值得廣大科研工作者重視?shū)P凰衣的價(jià)值,變廢為寶,造福社會(huì)。

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第5篇:生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述范文

[關(guān)鍵詞]生物陶瓷;蛋白吸附;生物相容性

[中圖分類(lèi)號(hào)]R 783.1[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[doi]10.3969/j.issn.1673-5749.2012.04.037

Research progress of protein adsorption on surface of bioceramicsWang Chuanyong, Li Wei, Jiang Li.(State Key Laboratory of Oral Diseases, Sichuan University, Chengdu 610041, China)

[Abstract]Bioactive ceramics have been widely used in replacing defected hard tissues caused by trauma or disease. When biomaterials are placed in bio-enviroments, various protein molecules will immediately accumulate on material surfaces forming a bioactive layer. Moreover, this protein layer plays an important role in determining the biocompatibility of materials. So this paper briefly reviews the protein adsorption on bioceramics surfaces, including the type of proteins absorbed, methods being used, factors effecting adsorption capacity and methods improving it, providing reference for the surface biological modification of bioactive ceramic materials.

[Key words]bioceramics;protein adsorption;biocompatibility

生物陶瓷材料已在替代患有疾病或者損傷的硬組織方面被廣泛應(yīng)用,并在人體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了原有硬組織的部分生理和力學(xué)功能,而發(fā)揮這一長(zhǎng)效功能的重要基礎(chǔ)是陶瓷材料的生物相容性。具有良好生物相容性的材料能夠促進(jìn)表面成骨細(xì)胞的增殖分化和骨組織的沉積,進(jìn)而與材料形成良好的骨結(jié)合。同樣,材料在生物體內(nèi)產(chǎn)生的大部分問(wèn)題都與其相關(guān)。材料表面的生物化學(xué)性質(zhì)在很大程度上決定了其生物相容性。當(dāng)材料暴露在生物環(huán)境中時(shí),材料的表面便與含有各種蛋白質(zhì)的組織液緊密接觸,其表面立即會(huì)有蛋白質(zhì)的吸附和堆積,這一蛋白質(zhì)層對(duì)于材料的生物相容性具有重要的影響,其中,具有生長(zhǎng)因子和細(xì)胞信號(hào)作用的肽及蛋白質(zhì)成分會(huì)對(duì)細(xì)胞增殖和分化起到重要的調(diào)控作用,進(jìn)而影響生物材料在體內(nèi)功能的發(fā)揮。研究蛋白吸附對(duì)于調(diào)節(jié)材料表面生物活性,提高材料的生物相容性非常有意義。近年來(lái),學(xué)者們對(duì)于蛋白吸附的研究已經(jīng)取得了相當(dāng)大的進(jìn)展,本文就生物陶瓷表面蛋白吸附的最新研究進(jìn)展作一綜述。

1主要的研究方法

數(shù)十年之前,測(cè)量蛋白質(zhì)最廣泛的技術(shù)是用放射性元素標(biāo)記蛋白質(zhì)然后直接測(cè)量材料表面的放射性,此方法簡(jiǎn)單、靈敏、應(yīng)用廣泛,但其也有許多問(wèn)題,如對(duì)人體有輻射危害、不能顯示蛋白質(zhì)構(gòu)象等,因此,此法的應(yīng)用正逐漸減少。近年來(lái),被廣泛應(yīng)用且為新發(fā)展的技術(shù)主要有傅里葉變換紅外光譜計(jì)(Fourier transform infrared spectroscopy,F(xiàn)TIR)[1]、SDS-PAGE電泳[2]、酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(enzyme-linked immunosorbent assay,

ELISA)[3]、噬菌體展示技術(shù)[4]、微量量熱法[5]等。

2研究的目標(biāo)蛋白

細(xì)胞對(duì)生物材料的反應(yīng)首先取決于其對(duì)材料表面吸附蛋白的效應(yīng),蛋白質(zhì)扮演了重要的角色。目前,對(duì)材料表面蛋白吸附的研究主要集中在血清白蛋白、纖維連接蛋白(fibronectin)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(transforming growth factor,TGF)和骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)等,這些蛋白在促進(jìn)纖維細(xì)胞和成骨細(xì)胞黏附、增殖、分化以及骨誘導(dǎo)等過(guò)程中具有重要的作用。

血清白蛋白不僅是血漿中含量最多的蛋白,也是一種在蛋白吸附研究中最廣泛應(yīng)用的蛋白。其中,牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)可與多種金屬離子和其他小分子物質(zhì)結(jié)合,對(duì)無(wú)機(jī)晶體的形成可以產(chǎn)生一定的影響。

纖維連接蛋白是細(xì)胞黏附機(jī)制中的關(guān)鍵蛋白之一,與成纖維細(xì)胞和成骨細(xì)胞的黏附有關(guān),對(duì)于種植體周?chē)鹿堑脑偕兄匾饔?,同時(shí),纖維連接蛋白和玻璃體蛋白等已被證明能夠促進(jìn)細(xì)胞黏附以及肌動(dòng)蛋白微絲的重組[6]。

TGF能夠促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖和分化,它的吸附對(duì)于雙相磷酸鈣(biphasic calcium phosphate,BCP)的骨誘導(dǎo)機(jī)制有著重要作用。研究[3]顯示:在活體植入中,BCP對(duì)TGF-β1的吸附量會(huì)隨時(shí)間增加而顯著增加,這一發(fā)現(xiàn)對(duì)磷酸鈣骨誘導(dǎo)機(jī)制的探討可能提供了重要的信息。

BMP屬于TGF-p超家族的成員,在成骨祖細(xì)胞的遷移、間充質(zhì)細(xì)胞增殖、軟骨和骨源性細(xì)胞的分化以及骨改建中具有重要的作用,其是能夠單獨(dú)誘導(dǎo)骨組織形成的局部生長(zhǎng)因子,其中,BMP-2由于活性最強(qiáng)而被廣泛用于研究中[7]。

3影響蛋白吸附的主要因素

不同的材料表面性質(zhì)具有不同的蛋白吸附機(jī)制[8],陶瓷材料的表面形貌、孔隙率、潤(rùn)濕性、表面電荷、含有的其他金屬離子等因素都會(huì)影響蛋白的吸附狀態(tài)。在生物體內(nèi)環(huán)境下的固液表面環(huán)境將更加復(fù)雜,蛋白的種類(lèi)、構(gòu)象、吸附介質(zhì)溶液的pH值、溫度、暴露時(shí)間和吸附界面介質(zhì)的流動(dòng)等因素都會(huì)對(duì)蛋白的吸附起到一定的作用[9]??傮w來(lái)說(shuō),固體表面的蛋白吸附是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,受到來(lái)自材料表面結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、生理環(huán)境等方面多種因素的影響。

3.1陶瓷的表面結(jié)構(gòu)

3.1.1孔隙尺寸和微孔率孔隙尺寸是影響蛋白質(zhì)吸附的一大因素,F(xiàn)ujii等[10]發(fā)現(xiàn):含鋅離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)4%的羥磷灰石(hydroxyapatite,HA)會(huì)形成大量介孔,由于介孔尺寸較BSA分子大,而較β2-微球蛋白(β2-microglobulin,β2-MG)分子體積小,所以它更適合對(duì)β2-MG分子的吸附。Zhu等[3]發(fā)現(xiàn):不同空隙結(jié)構(gòu)的BCP對(duì)蛋白的吸附能力明顯不同。在隨后的研究中,Zhu等[11]又指出:磷酸鈣陶瓷顆粒的微孔率和微孔尺寸對(duì)蛋白質(zhì)吸附有顯著影響,更高的微孔率和/或更多的直徑大于20 nm的微孔能夠吸收更多的纖維連接蛋白和胰島素。

3.1.2比表面積由于比表面積的大小與固體的吸附能力有很大關(guān)系,增加材料的比表面積能夠吸附更多的蛋白質(zhì)。Li等[12]證明:磷酸鈣陶瓷材料表面吸附的蛋白量隨表面積的增大而增多。

3.2陶瓷的物理和化學(xué)性質(zhì)

3.2.1生物陶瓷的種類(lèi)不同的陶瓷具有不同的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),因而對(duì)蛋白質(zhì)的吸附也不同。孫濤等[13]發(fā)現(xiàn):HA、磷酸三鈣(tricalcium phosphate,TCP)、膠原HA(collagen-hydroxyapatite,CHA)和含氟HA(fluor-hydroxyapatite,F(xiàn)HA)4種陶瓷吸附蛋白質(zhì)的量有所不同,分別為T(mén)CP>CHA>HA>FHA。Zeng等[14]研究了磷酸鈣生物陶瓷和鈦薄膜對(duì)BSA的吸附后發(fā)現(xiàn):磷酸鈣較鈦吸附的蛋白量更大,而且磷酸鈣的表面成分和結(jié)構(gòu)會(huì)影響蛋白質(zhì)吸附的動(dòng)力學(xué)以及所吸附蛋白的結(jié)構(gòu)。

3.2.2浸潤(rùn)性當(dāng)陶瓷材料與富含蛋白質(zhì)的液體環(huán)境相接觸時(shí),具有較高潤(rùn)濕性的材料能吸收更多的蛋白質(zhì)。Hao等[8]發(fā)現(xiàn):用CO2激光處理后的氧化鎂部分穩(wěn)定氧化鋯(MgO-PSZ)對(duì)人血清白蛋白的吸附呈負(fù)相關(guān),而與纖維粘連蛋白的吸附呈正相關(guān)。

3.2.3極性成分和表面能材料表面的極性成分能為蛋白質(zhì)提供結(jié)合位點(diǎn)。固體表面通過(guò)降低表面能可達(dá)到吸附的目的,不同材料的表面能決定了不同的吸附過(guò)程。當(dāng)材料被CO2激光處理后,其極性成分和表面能的顯著改變能夠改變蛋白質(zhì)的吸附。Hao等[8]的研究顯示:白蛋白與纖維粘連蛋白的吸附可能與其相關(guān),這一發(fā)現(xiàn)有助于改善氧化鋯的生物相容性。

3.2.4鋅離子和硅酸鹽離子材料表面的硅酸鹽離子能夠通過(guò)電荷排斥以及形成原子空間障礙等方式阻礙蛋白質(zhì)的吸附。Chen等[15]通過(guò)研究富亮氨酸成釉蛋白對(duì)含硅HA(SiHA)的吸附行為后發(fā)現(xiàn):硅酸鹽離子能夠形成保護(hù)效應(yīng)。鋅離子的加入能夠增加材料的比表面積,進(jìn)而影響蛋白的吸附。Fujii等[10]發(fā)現(xiàn):雖然鋅離子的加入使含鋅納米HA(ZnHAp)的比表面積增加,但是吸附能力卻隨著鋅離子含量的上升而下降。這一結(jié)果同Webster等[16]的研究結(jié)果一致。

3.3生物環(huán)境因素

3.3.1蛋白質(zhì)種類(lèi)不同的蛋白質(zhì)分子其構(gòu)象、等電點(diǎn)等的不同,對(duì)于材料的吸附能力也具有顯著的變化。孫濤等[13]研究了生物活性陶瓷對(duì)血漿總蛋白、纖維蛋白原和纖維粘連蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)的吸附情況后發(fā)現(xiàn):蛋白質(zhì)吸附的量與材料的性能及蛋白種類(lèi)有關(guān)。

3.3.2蛋白質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)吸附生物材料表面存在比較劇烈的競(jìng)爭(zhēng)性或者選擇性蛋白吸附,通過(guò)蛋白質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)吸附過(guò)程,材料表面的蛋白質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不同的變化[17]。

3.3.3蛋白質(zhì)構(gòu)象當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)吸附于材料表面時(shí),構(gòu)象的變化會(huì)提供更多的結(jié)合位點(diǎn)。Zhu等[11]比較了多種蛋白質(zhì)對(duì)材料表面的吸附后發(fā)現(xiàn):BCP或HA的微結(jié)構(gòu)變化對(duì)Col-Ⅰ的吸收沒(méi)有明顯影響。所以,他們認(rèn)為:這是由于Col-Ⅰ與材料表面接觸時(shí)構(gòu)象很少發(fā)生變化所致。

3.3.4溶液的pH值蛋白質(zhì)在溶液中有兩性電離的現(xiàn)象,不同的pH值對(duì)蛋白質(zhì)的電荷數(shù)量和性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生很大的影響。Sharpe等[18]比較了HA、TCP對(duì)不同血清蛋白的吸附情況后發(fā)現(xiàn):不同pH值下,鐵傳遞蛋白(transferrin)的吸附有很大的不同,并且其吸附量與pH值呈負(fù)相關(guān)。

3.4陶瓷的處理方式

3.4.1熱處理溫度當(dāng)HA熱處理至800℃以上時(shí),會(huì)有微量的β-TCP相出現(xiàn)。TCP在體液中溶解生成的Ca2+和PO43-離子能為蛋白質(zhì)提供結(jié)合力。Kandori等[19]將HA顆粒加熱后研究其對(duì)BSA的吸附能力,結(jié)果顯示:未處理組和分別加熱200、400℃的HA組,其吸附量雖微量上升但都低于1 mg·m-2;當(dāng)溫度從600℃升至1 000℃時(shí),蛋白吸附量顯著增加到3 mg·m-2以上。

3.4.2燒結(jié)方式張慧杰等[20]以常規(guī)馬弗爐燒結(jié)和微波燒結(jié)2種方式分別制備HA陶瓷顆粒后發(fā)現(xiàn):相對(duì)于常規(guī)燒結(jié),微波燒結(jié)得到的顆粒具有豐富的微孔隙和接近于納米尺度的晶粒尺寸,其表面電位值更小,能夠吸附更多的BSA和更少的溶菌酶。

4改進(jìn)吸附的方法

由于蛋白質(zhì)層對(duì)于細(xì)胞的黏附、增殖、分化等有很顯著的影響,因此,操控其表面的蛋白吸附進(jìn)而改變細(xì)胞反應(yīng),增加材料的生物相容性是很有潛力的發(fā)展方向。目前,已有多種物理、化學(xué)方法等都用來(lái)改變陶瓷的表面性質(zhì),對(duì)生物陶瓷表面仿生研究也起到了明顯的促進(jìn)作用。

4.1改進(jìn)材料的表面形貌

4.1.1陶瓷納米化納米陶瓷具有極小的粒徑、大的比表面積和高的化學(xué)性能,并且陶瓷材料的組成結(jié)構(gòu)更加致密、均勻。納米HA較普通HA能夠吸收更多的白蛋白。

4.1.2激光改性生物陶瓷在激光產(chǎn)生的高熱、高壓作用下,經(jīng)過(guò)融化再結(jié)晶等過(guò)程,其表面微結(jié)構(gòu)、粗糙度、結(jié)晶度等表面形貌和各種理化性質(zhì)會(huì)發(fā)生顯著改變。Hao等[8]發(fā)現(xiàn):CO2激光處理后的MgO-PSZ對(duì)人血漿纖維粘連蛋白的吸附量有所增加。

4.2材料表面枝接其他生物活性物質(zhì)

對(duì)于事先在材料表面接枝具有一定生物活性的物質(zhì)或其他的表面處理,是研制具有良好相容性材料的有效途徑[21]。眾多的研究已證明了表面改性的可行性。喻凱等[22]采用戊二醛交聯(lián)法對(duì)白蛋白進(jìn)行交聯(lián)。Kandori等[23-24]發(fā)現(xiàn):焦磷酸改性的HA增大了對(duì)BSA和溶菌酶的吸附,此外,他們還合成了表面含有β氨基酸的納米HA并指出其對(duì)BSA的吸附量較普通HA多2.3~2.4倍。Monkawa等[25]用有機(jī)硅烷處理HA表面后,成功使大量Ⅰ型膠原吸附。Baeza等[26]對(duì)SiHA進(jìn)行生物素化后發(fā)現(xiàn):材料表面有一層同質(zhì)且均勻的蛋白質(zhì)層,并且吸附的蛋白質(zhì)量增大。

5結(jié)論

固相與液相表面的蛋白質(zhì)層對(duì)于材料的生物相容性具有不可忽視的重要作用,而且現(xiàn)在也得到了越來(lái)越多的關(guān)注和研究,并取得了很大的進(jìn)步。然而,對(duì)于生物材料表面的蛋白吸附特性和機(jī)制仍需要更多的研究,目前的研究方法主要集中在對(duì)各種蛋白質(zhì)吸附量的測(cè)量,而對(duì)于蛋白質(zhì)種類(lèi)的研究則相對(duì)較少,尤其是蛋白吸附后具體的蛋白成分與細(xì)胞黏附和分化等行為之間的聯(lián)系需要更多的研究加以闡釋。學(xué)者們研究材料表面蛋白吸附行為的最終目的是為了改進(jìn)材料的生物相容性和促進(jìn)組織的再生[14]。對(duì)于蛋白吸附的研究具有諸多益處,學(xué)者們?cè)黾訉?duì)蛋白吸附的理解不僅能在生物材料表面活性的優(yōu)化方面起到作用,也有助于探索其在生物醫(yī)學(xué)方面的其他應(yīng)用。通過(guò)不斷地研究,相信學(xué)者們終將會(huì)制得合適的生物陶瓷材料來(lái)造福人類(lèi)。

6參考文獻(xiàn)

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第6篇:生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述范文

關(guān)鍵詞:數(shù)字圖像 圖像處理 數(shù)字技術(shù) 應(yīng)用

一、數(shù)字圖像處理綜述

數(shù)字圖像處理(Digital Image Processing)又稱為計(jì)算機(jī)圖像處理,它是指將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并利用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理的過(guò)程。

數(shù)字圖像處理最早出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代,當(dāng)時(shí)的電子計(jì)算機(jī)已經(jīng)發(fā)展到一定水平,人們開(kāi)始利用計(jì)算機(jī)來(lái)處理圖形和圖像信息,數(shù)字圖像處理作為一門(mén)學(xué)科大約形成于20世紀(jì)60年代初期,早期的圖像處理的目的是改善圖像的質(zhì)量,它以人為對(duì)象,以改善人的視覺(jué)效果為目的。圖像處理中,輸入的是質(zhì)量低的圖像,輸出的是改善質(zhì)量后的圖像,常用的圖像處理方法有圖像增強(qiáng)、復(fù)原、編碼、壓縮等。

首次獲得實(shí)際成功應(yīng)用的是美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL),他們對(duì)航天探測(cè)器徘徊者7號(hào)在1964年發(fā)回的幾千張?jiān)虑蛘掌褂昧藞D像處理技術(shù),如幾何校正、灰度變換、去除噪聲等方法進(jìn)行處理,并考慮了太陽(yáng)位置和月球環(huán)境的影響,由計(jì)算機(jī)成功地繪制出月球表面地圖,獲得了巨大的成功。隨后又對(duì)探測(cè)飛船發(fā)回的近十萬(wàn)張照片進(jìn)行更為復(fù)雜的圖像處理,以致獲得了月球的地形圖、彩色圖及全景鑲嵌圖,獲得了非凡的成果,為人類(lèi)登月創(chuàng)舉奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也推動(dòng)了數(shù)字圖像處理這門(mén)學(xué)科的誕生。在以后的宇航空間技術(shù),醫(yī)學(xué)技術(shù)中數(shù)字圖像處理技術(shù)都發(fā)揮了巨大的作用。

從70年代中期開(kāi)始,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能、思維科學(xué)研究的迅速發(fā)展,數(shù)字圖像處理向更高、更深層次發(fā)展,人們已開(kāi)始研究如何用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)解釋圖像,實(shí)現(xiàn)類(lèi)似人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)理解外部世界,這被稱為圖像理解或計(jì)算機(jī)視覺(jué)。很多國(guó)家,特別是發(fā)達(dá)國(guó)家投入更多的人力、物力到這項(xiàng)研究,取得了不少重要的研究成果。其中代表性的成果是70年代末MIT的Marr提出的視覺(jué)計(jì)算理論,這個(gè)理論成為計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域其后十多年的主導(dǎo)思想。圖像理解雖然在理論方法研究上已取得不小的進(jìn)展,但它本身是一個(gè)比較難的研究領(lǐng)域,存在不少困難,因人類(lèi)本身對(duì)自己的視覺(jué)過(guò)程還了解甚少,因此計(jì)算機(jī)視覺(jué)是一個(gè)有待人們進(jìn)一步探索的新領(lǐng)域。

二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前,國(guó)內(nèi)圖像識(shí)別的算法研究多是關(guān)于數(shù)字、文字、人臉、以及醫(yī)用病理方面的較多,對(duì)產(chǎn)品內(nèi)表圖像進(jìn)行分析識(shí)別、分類(lèi)的還很少。國(guó)內(nèi)已研制出了具有先進(jìn)水平的高精度內(nèi)表檢測(cè)系統(tǒng)和裝置,如何對(duì)產(chǎn)品零部件的外形,尺寸進(jìn)行較高精度測(cè)量的激光在線檢測(cè)系統(tǒng)等,但迄今為止,尚無(wú)能對(duì)生產(chǎn)出的產(chǎn)品內(nèi)表面進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別的系統(tǒng)。應(yīng)用CCD、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)檢測(cè)內(nèi)表面的實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)正處于剛剛起步的階段,對(duì)內(nèi)表面圖像進(jìn)行分析識(shí)別、分類(lèi)的軟件系統(tǒng)還沒(méi)有十分完善,現(xiàn)在的識(shí)別算法對(duì)圖像中的疵病部分定位不是很準(zhǔn)確,對(duì)疵病的范圍、大小、方位不能做定量分析,只能作定性分析,精度低,采用的傳統(tǒng)的最小距離等分類(lèi)器在圖像復(fù)雜且類(lèi)別多時(shí),很難表示和提取特征,進(jìn)行圖像識(shí)別十分困難。

國(guó)外關(guān)于圖像識(shí)別中的圖像分割,特征信號(hào)提取,邊緣檢測(cè),紋理識(shí)別等的算法已經(jīng)取得了一定的成果,提出了一些新方法,如利用直線分割來(lái)識(shí)別三維人臉,通過(guò)子圖匹配法在相鄰區(qū)域間識(shí)別不同目標(biāo),用雙值微波仿射不變函數(shù)識(shí)別二維形形狀等等,近年來(lái),國(guó)外基于圖像識(shí)別與分類(lèi)技術(shù)的圖像檢索,人臉識(shí)別,字體識(shí)別發(fā)展十分迅速。

在國(guó)外,為提高自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別能力而開(kāi)發(fā)的算法現(xiàn)在正被引入許多偵測(cè)和成像系統(tǒng)之中,圖像分割、特征信號(hào)探測(cè)和析取、靜止目標(biāo)的模式識(shí)別等方面已取得了很大進(jìn)步,這一自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別能力大大減輕了操作人員的工作負(fù)擔(dān)。如美國(guó)正在加緊自動(dòng)檢測(cè)能力與自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別的研究工作,并在硬件能力的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)多種用于信號(hào)圖像處理的算法和開(kāi)展各種算法軟件的研制,包括相關(guān)法(匹配濾波器技術(shù))、自適應(yīng)多維處理法、基于模型的方法等。

三、數(shù)字圖像處理的應(yīng)用

圖像是人類(lèi)獲取和交換信息的主要來(lái)源,因此,圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域必然涉及到人類(lèi)生活和工作的方方面面,隨著人類(lèi)活動(dòng)范圍的不斷擴(kuò)大,圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域也將隨之不斷擴(kuò)大。

1、航天和航空技術(shù)方面的應(yīng)用

數(shù)字圖像處理技術(shù)在航天和航空技術(shù)方面的應(yīng)用,除了JPL對(duì)月球、火星照片的處理之外,另一方面的應(yīng)用是在飛機(jī)遙感和衛(wèi)星遙感技術(shù)中。現(xiàn)在世界各國(guó)都在利用陸地衛(wèi)星所獲取的圖像進(jìn)行資源調(diào)查,災(zāi)害檢測(cè),資源勘察,農(nóng)業(yè)規(guī)劃,城市規(guī)劃,我國(guó)也陸續(xù)開(kāi)展了以上諸方面的一些實(shí)際應(yīng)用,并獲得了良好的效果。在氣象預(yù)報(bào)和對(duì)太空其它星球研究方面,數(shù)字圖像處理技術(shù)也發(fā)揮了相當(dāng)大的作用。

2、生物醫(yī)學(xué)工程方面的應(yīng)用

數(shù)字圖像處理在生物醫(yī)學(xué)工程方面的應(yīng)用十分廣泛,而且很有成效。除了一般的CT技術(shù)之外,還有一類(lèi)是對(duì)醫(yī)用顯微圖像的處理分析,如紅細(xì)胞、白細(xì)胞分類(lèi),染色體分析,癌細(xì)胞識(shí)別等,此外,在X光肺部圖像增晰、超聲波圖像處理、心電圖分析、立體定向放射治療等醫(yī)學(xué)診斷方面都廣泛地應(yīng)用圖像處理技術(shù)。

3、通信工程方面的應(yīng)用

當(dāng)前通信的主要發(fā)展方向是聲音、文字、圖像和數(shù)據(jù)結(jié)合的多媒體通信。具體地講是將電話、電視和計(jì)算機(jī)以三網(wǎng)合一的方式在數(shù)字通信網(wǎng)上傳輸。其中以圖像通信最為復(fù)雜和困難,因圖像的數(shù)據(jù)量十分巨大,如傳送彩色電視信號(hào)的速率達(dá)100Mbit/s以上,要將這樣高速率的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送出去,必須采用編碼技術(shù)來(lái)壓縮信息的比特量。在一定意義上講,編碼壓縮是這些技術(shù)成敗的關(guān)鍵。除了已應(yīng)用較廣泛的熵編碼、DPCM編碼、變換編碼外,目前國(guó)內(nèi)外正在大力開(kāi)發(fā)研究新的編碼方法,如分行編碼、自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)編碼、小波變換圖像壓縮編碼等。

4、工業(yè)和工程方面的應(yīng)用

在工業(yè)和工程領(lǐng)域中圖像處理技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用,如自動(dòng)裝配線中檢測(cè)零件的質(zhì)量、并對(duì)零件進(jìn)行分類(lèi),印刷電路板疵病檢查,彈性力學(xué)照片的應(yīng)力分析,流體力學(xué)圖片的阻力和升力分析,郵政信件的自動(dòng)分揀,在一些有毒、放射性環(huán)境內(nèi)識(shí)別工件及物體的形狀和排列狀態(tài),先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)中采用工業(yè)視覺(jué)等等。其中值得一提的是研制具備視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)功能的智能機(jī)器人,將會(huì)給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)新的激勵(lì),目前已在工業(yè)生產(chǎn)中的噴漆、焊接、裝配中得到有效的利用。

5、軍事公安方面的應(yīng)用

在軍事方面圖像處理和識(shí)別主要用于導(dǎo)彈的精確末制導(dǎo),各種偵察照片的判讀,具有圖像傳輸、存儲(chǔ)和顯示的軍事自動(dòng)化指揮系統(tǒng),飛機(jī)、坦克和軍艦?zāi)M訓(xùn)練系統(tǒng)等;公安業(yè)務(wù)圖片的判讀分析,指紋識(shí)別,人臉鑒別,不完整圖片的復(fù)原,以及交通監(jiān)控、事故分析等。目前已投入運(yùn)行的高速公路不停車(chē)自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中的車(chē)輛和車(chē)牌的自動(dòng)識(shí)別都是圖像處理技術(shù)成功應(yīng)用的例子。

6、文化藝術(shù)方面的應(yīng)用

目前這類(lèi)應(yīng)用有電視畫(huà)面的數(shù)字編輯,動(dòng)畫(huà)的制作,電子圖像游戲,紡織工藝品設(shè)計(jì),服裝設(shè)計(jì)與制作,發(fā)型設(shè)計(jì),文物資料照片的復(fù)制和修復(fù),運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作分析和評(píng)分等等,現(xiàn)在已逐漸形成一門(mén)新的藝術(shù)——計(jì)算機(jī)美術(shù)。

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第7篇:生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述范文

[關(guān)鍵詞] 超聲彈性成像;常規(guī)超聲;乳腺腫塊

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The study on value of ultrasound elastography in diagnosis of breast solid nodules

ZHANG Liping LIU Yan DU Kefeng

Department of Ultrasound, Luohe Central Hospital in Henan Province, Luohe 462000, China

[Abstract] Objective To investigate the clinical value and significance of ultrasound elastography in diagnosis of breast solid nodules. Methods Collected ultrasonic audio-visual materials of 50 cases female pa-tients with breast solid nodules from May 2012 to May 2014 in Luohe central hospital, all of them had pathological findings. Results The accuracy,sensitivity,specificity of diagnosis nature of breast solid nodules by conventional ultrasound was 74.00%,77.42%,68.42%. The accuracy,sensitivity,specificity by ultrasou-nd elastography was 84.00%, 83.87%, 84.21%. Combining the two methods, the accuracy, sensitivity, specificity was 94.00%, 93.55%, 94.74%. Conclusion Ultrasound elastography can improve the diagnostic accuracy, sensitivity, specificity of malignant breast solid nodules,provide important information for determined treatment,it was an useful complement to conventional ultrasound.

[Key words] Conventional ultrasound; Ultrasound elastography; Breast solid nodules

近年來(lái),乳腺疾病發(fā)病率逐年增高趨勢(shì),尤其是乳腺癌,已成為全世界最常見(jiàn)女性惡性腫瘤之一,據(jù)統(tǒng)計(jì),每年約有50萬(wàn)人死于乳腺癌,歐美國(guó)家每4個(gè)癌癥患者中就有1人是乳腺癌,嚴(yán)重威脅婦女的身心健康[1]。乳腺惡性腫瘤的臨床治療效果及預(yù)后與發(fā)現(xiàn)的時(shí)間關(guān)系密切,早期發(fā)現(xiàn)和診斷具有重要的臨床意義,可以提高患者的生存率和生存質(zhì)量[2]。超聲彈性成像是一種新的超聲顯像技術(shù),本研究將其應(yīng)用于乳腺實(shí)性結(jié)節(jié)性質(zhì)診斷,取得了一定的診斷經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料

選取2012年5月~2014年5月我院收治的乳腺實(shí)性腫塊患者50例,均為女性且手術(shù)治療,年齡31~63歲,平均(50.11±8.16)歲,腫塊直徑6.00~45.50 mm,平均(23.43±5.46)mm。手術(shù)病理結(jié)果:浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌26例、導(dǎo)管內(nèi)癌4例、不典型髓樣癌1例、纖維腺瘤16例、乳腺炎性腫塊3例。

1.2儀器與方法

儀器:采用HITACHI HI VISION Preirus超聲診斷儀,探頭頻率7.5~12.0 MHz,配備實(shí)時(shí)彩色超聲彈性成像技術(shù)軟件。檢查方法:向患者講解檢查目的及配合方法,囑患者取仰臥位或側(cè)臥位,兩臂自然外展上舉,充分暴露雙側(cè)及腋窩,平靜呼吸。首先,以為中心用常規(guī)超聲對(duì)雙側(cè)乳腺進(jìn)行掃查,探頭長(zhǎng)軸平行于乳管長(zhǎng)軸,從1~12點(diǎn)順時(shí)針?lè)较蚍派錉钸B續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)掃查。觀察并記錄腫塊的大小、位置、形態(tài)、包膜、邊界、內(nèi)部及后方回聲、有無(wú)鈣化、血流、雙側(cè)腋窩及鎖骨上窩淋巴結(jié)等情況。然后切換到儀器預(yù)設(shè)的彈性成像技術(shù)模式,對(duì)病變感興趣區(qū)進(jìn)一步處理,彈性圖像的取樣框應(yīng)以病灶的1.5~2倍,探頭方向與皮膚保持垂直,探頭盡可能輕地接觸病灶,壓力始終控制在“3~4”,獲得較穩(wěn)定的彈性圖像后記錄其內(nèi)顏色。

1.3彈性成像診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]

1分:結(jié)節(jié)整體形態(tài)都發(fā)生了明顯的變形,結(jié)節(jié)與周?chē)M織都呈均勻綠色;2分:結(jié)節(jié)大部分發(fā)生變形,而小部分沒(méi)有發(fā)生變形,結(jié)節(jié)藍(lán)綠相間,以綠色為主,似馬賽克狀;3分:僅結(jié)節(jié)邊緣發(fā)生了變形,而中心部位正常,結(jié)節(jié)中心為藍(lán)色,周邊為綠色;4分:結(jié)節(jié)整體未發(fā)生變形,結(jié)節(jié)完全被藍(lán)色覆蓋,但不包括其周邊區(qū)域;5分:結(jié)節(jié)及周邊組織均未發(fā)生變形,結(jié)節(jié)及周邊組織均顯示為藍(lán)色。彈性評(píng)分1~3分診斷為良性,4~5分診斷惡性。

2結(jié)果

2.1常規(guī)超聲診斷情況分析

手術(shù)病理診斷乳腺實(shí)性結(jié)節(jié)惡性31例、良性19例,常規(guī)超聲檢查正確診斷37例,診斷正確率74.00%(37/50),敏感度為77.42%(24/31)、特異度為68.42%(13/19),見(jiàn)表1。

表1 常規(guī)超聲診斷與病理結(jié)果對(duì)照

2.2超聲彈性成像診斷情況分析

超聲彈性成像正確診斷乳腺實(shí)性結(jié)節(jié)性質(zhì)42例,診斷正確率84.00%(42/50),敏感度為83.87%(26/31)、特異度為84.21%(16/19),見(jiàn)表2。乳腺纖維腺瘤壓迫時(shí)形態(tài)發(fā)生明顯變形,呈均勻綠色,見(jiàn)圖1;乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌壓迫是變形不明顯,結(jié)節(jié)完全被藍(lán)色覆蓋,見(jiàn)圖2。

表2 超聲彈性成像診斷與病理結(jié)果對(duì)照

2.3二者聯(lián)合診斷情況分析

常規(guī)超聲聯(lián)合超聲彈性成像正確診斷乳腺腫塊性質(zhì)47例,診斷正確率94.00%(47/50),敏感度為93.55%(29/31)、特異度為94.74%(18/19),見(jiàn)表3。

表3 二者聯(lián)合診斷與病理結(jié)果對(duì)照

圖1 乳腺纖維腺瘤 超聲彈性成像評(píng)分1分

圖2 乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌 超聲彈性成像評(píng)分4分

3討論

隨著超聲及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,聲像圖的分辨率明顯提高,能清晰顯示乳腺病變的大小、形態(tài)、內(nèi)部回聲、血流等結(jié)構(gòu)成像參數(shù),但乳腺疾病超聲聲像圖存在異病同影等現(xiàn)象,且易受檢測(cè)部位深淺、聲束夾角的影響,存在一定的假陰性或假陽(yáng)性情況[4]。超聲彈性成像是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),其概念最早在1991年由Ophir等[5]提出,其理論基礎(chǔ)是根據(jù)各種生物組織間硬度不同,在同等外力作用下,生物組織產(chǎn)生不同的形變,從而獲得不同的相對(duì)彈性信息,然后應(yīng)用復(fù)合互相關(guān)技術(shù)對(duì)聲波信號(hào)處理,獲得不同彩色編碼。腫瘤生長(zhǎng)速度較快,內(nèi)部壞死與修復(fù)常同時(shí)存在,導(dǎo)致纖維成分增多,并與周?chē)M織相關(guān)粘連,從而降低腫瘤活動(dòng)度,增加腫瘤的整體硬度,其病理學(xué)改變?yōu)槌晱椥猿上竦於ɑA(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)[6],腫瘤的硬度與腫瘤性質(zhì)之間有一定的關(guān)系,如惡性腫瘤中纖維組織大量增生,硬度較高,而良性腫瘤纖維組織分布比較松散,硬度較小。超聲彈性成像正是基于分析不同組織硬度差別并成像,通過(guò)反映病變組織的硬度特性以判斷腫瘤良惡性,為鑒別良惡性乳腺腫瘤的提供了新的途徑[7,8],如McKnight等[9]報(bào)道惡性腫瘤要比其周?chē)鷮?shí)質(zhì)組織硬4倍。

本研究回顧分析50例乳腺實(shí)性腫塊患者的超聲資料,以病理學(xué)診斷結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),常規(guī)超聲診斷正確率76.00%,敏感度為77.42%、特異度為68.42%;超聲彈性成像診斷正確率84.00%,敏感度為83.87%、特異度為84.21%;二者聯(lián)合診斷正確率94.00%,敏感度為93.55%、特異度為94.74%。結(jié)果顯示常規(guī)超聲檢查診斷乳腺腫塊良惡性的準(zhǔn)確度、敏感度及特異度最低,超聲彈性成像居中,二者聯(lián)合最高。周澤建等[10]報(bào)道,超聲彈性成像對(duì)乳腺腫塊惡性病變的陽(yáng)性診斷敏感性為80.00%,特異性為91.89%,準(zhǔn)確率為89.36%,本研究結(jié)果與之相似。沈建紅等[11]對(duì)479個(gè)乳腺腫塊,分別用普通超聲及彈性成像用回顧性分析ROC評(píng)判診斷價(jià)值,綜合評(píng)價(jià)彈性成像優(yōu)于普通超聲。羅葆明等[12]進(jìn)一步研究表明超聲彈性成像鑒別乳腺腫塊良惡性的準(zhǔn)確性高于常規(guī)超聲、彩色多普勒超聲及鉬靶X線。因此,常規(guī)超聲與彈性成像聯(lián)合,充分發(fā)揮二者優(yōu)勢(shì),為乳腺實(shí)性腫塊性質(zhì)診斷提供更為可靠的依據(jù),為臨床醫(yī)生提供更加全面地參考信息。

超聲彈性成像診斷的確定受多種因素的影響,在檢查過(guò)程中應(yīng)注意以下事項(xiàng):①乳腺腫塊要調(diào)至感興趣區(qū)的中心位置,并且感興趣區(qū)范圍為腫塊面積的1.5~2倍,盡量包括皮下脂肪和胸大??;②一定需要針對(duì)盲區(qū)進(jìn)行診斷,避免發(fā)生盲區(qū);③檢查過(guò)程中讓患者保持平靜呼吸,不要緊張,減少呼吸、心跳對(duì)檢查的影響;④當(dāng)患者較大,并且實(shí)性腫塊位于乳腺外側(cè)時(shí),要變化,才能獲得更穩(wěn)定的聲像圖[13];⑤未檢出病灶,而臨床高度懷疑惡性病變時(shí),建議其它檢查方式,避免發(fā)生誤診或漏診;⑥纖維腺瘤病程較長(zhǎng)者,內(nèi)部容易發(fā)生鈣化,增加硬度,易誤診為惡性,而髓樣癌因其內(nèi)癌細(xì)胞含量較纖維間質(zhì)豐富,可降低其硬度,易誤診良性[14]。

綜上所述,超聲彈性成像可以彌補(bǔ)常規(guī)超聲檢查的不足,又能利用其優(yōu)勢(shì),從而提高乳腺實(shí)性結(jié)節(jié)性質(zhì)的診斷率,為臨床制定治療方案提供理論依據(jù),是乳腺疾病診斷的新手段,但是超聲彈性成像是基于組織的軟硬程度,診斷時(shí)還應(yīng)充分結(jié)合患者病史,降低誤診率及漏診率。

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第8篇:生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述范文

【關(guān)鍵詞】 脾動(dòng)脈栓塞術(shù);肝硬化;脾功能亢進(jìn)

DOI:10.14163/ki.11-5547/r.2017.05.071

肝硬化是當(dāng)前臨床上比較常見(jiàn)的慢性進(jìn)行性肝臟疾病, 它可以合并多種并發(fā)癥, 比如:脾功能亢進(jìn)、肝腎綜合征、門(mén)靜脈高壓、上消化道出血、各種感染等[1-6], 其中脾功能亢進(jìn)可以引起患者血常規(guī)中的白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血小板減低, 從而導(dǎo)致患者抵抗力低下、貧血、凝血時(shí)間延長(zhǎng)、出血等嚴(yán)重并發(fā)證。目前, 對(duì)于肝硬化合并脾功能亢進(jìn)的治療方法主要為手術(shù)治療, 包括脾切除術(shù)和脾動(dòng)脈栓塞術(shù)[7-10]。其中, 脾切除術(shù)為該病的最主要的治療方法, 但對(duì)于嚴(yán)重肝病致低蛋白血癥、黃疸、凝血功能障礙及合并心肺疾病患者, 就使得該手術(shù)難以進(jìn)行, 風(fēng)險(xiǎn)較大, 并發(fā)癥也較多, 而脾動(dòng)脈栓塞術(shù)創(chuàng)傷小, 減少患者痛苦, 縮短住院時(shí)間, 并可重復(fù)進(jìn)行, 從而脾切除術(shù)優(yōu)勢(shì)不如脾動(dòng)脈栓塞術(shù)[11]。因此, 對(duì)于2013年5月~2016年1月入住本院的肝硬化合并脾功能亢進(jìn)的48例患者, 作者采用脾動(dòng)脈栓塞術(shù)進(jìn)行治療, 結(jié)果取得了較好的治療效果, 現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1. 1 一般資料 收治的患者為2013年5月~2016年1月進(jìn)入本院治療的肝硬化合并脾功能亢進(jìn)患者48例。其中, 男37例, 女11例。年齡35~62歲, 平均年齡(49.4±5.7)歲。病程2~26年, 平均病程(6.3±6.6)年。術(shù)前檢驗(yàn):WBC為(1.2~3.5)×109/L, 中位WBC 2.3×109/L;PLT為(25~80)×109/L,

中位PLT 56×109/L。納入標(biāo)準(zhǔn):同時(shí)滿足肝硬化和脾功能亢進(jìn)的診斷標(biāo)準(zhǔn)[12]。排除標(biāo)準(zhǔn):①肝硬化頑固性腹水伴原發(fā)性腹膜炎的患者;②肝功能極差者, 如嚴(yán)重黃疸;③對(duì)造影劑過(guò)敏者。

1. 2 治療方法 在完善術(shù)前準(zhǔn)備后, 按Seldinger技術(shù), 首先經(jīng)皮股動(dòng)脈穿刺, 進(jìn)行脾動(dòng)脈造影, 在X線透視下明確脾動(dòng)脈主干及分支的分布情況。然后, 將導(dǎo)管超選擇插入脾動(dòng)脈中下級(jí)分支處固定, 使充分混合浸潤(rùn)后的1 mm×1 mm×1 mm明膠海綿顆粒、25 ml造影劑以及160000 U慶大霉素, 經(jīng)導(dǎo)管緩慢推入。隨血液循環(huán)流至脾動(dòng)脈遠(yuǎn)端小分支, 在栓塞過(guò)程中進(jìn)行造影檢查, 至脾動(dòng)脈血流量顯著減慢為止。栓塞脾臟 2/3左右;最多不超過(guò)80%[13-15]。栓塞完成后, 拔出導(dǎo)管, 加壓包扎, 沙袋壓迫4 h, 平臥24 h。術(shù)后抗菌、止痛治療1~2周。

1. 3 觀察指標(biāo) 術(shù)后住院觀察2周, 進(jìn)行血常規(guī)(WBC、RBC、Hb、HCT、PLT)檢查。觀察患者發(fā)熱情況及腹痛持續(xù)時(shí)間、并發(fā)癥的發(fā)生。出院后每2周門(mén)診復(fù)診1次, 觀察復(fù)況以及進(jìn)行彩超檢查, 隨訪6個(gè)月。

1. 4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±俗疾睿 x-±s)表示, 采用t檢驗(yàn)。P

2 結(jié)果

2. 1 術(shù)后一般情況 48例進(jìn)行脾動(dòng)脈栓塞術(shù)的患者, 其術(shù)后的脾臟均有不同程度的縮小, 最終46例有效, 2例無(wú)效, 有效率為95.8%(46/48)。所有患者隨訪6個(gè)月, 其中1例患者復(fù)發(fā), 復(fù)發(fā)率為2.1%(1/48)。彩超結(jié)果顯示, 48例患者均無(wú)明顯異常情況。另外, 術(shù)后出現(xiàn)左上腹疼痛48例(100.0%);發(fā)熱40例(83.3%), 其中有2例為高熱(4.2%);右側(cè)腹膜炎3例(6.3%);脾周膿腫1例(2.1%)。

2. 2 手術(shù)前后血常規(guī)指標(biāo)水平 手術(shù)2周后, 患者WBC、RBC、Hb、HCT、PLT水平均顯著高于手術(shù)前, 差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

3 討論

本研究中, 48例進(jìn)行脾動(dòng)脈栓塞術(shù)的患者, 其術(shù)后的脾臟均有不同程度的縮小, 最終46例有效, 2例無(wú)效, 有效率為95.8%(46/48)。所有患者隨訪6個(gè)月, 其中1例患者復(fù)發(fā), 復(fù)發(fā)率為2.1%(1/48)。彩超結(jié)果顯示, 48例患者均無(wú)明顯異常情況。另外, 術(shù)后出現(xiàn)左上腹疼痛48例(100.0%);發(fā)熱40例(83.3%), 其中有2例為高熱(4.2%);右側(cè)腹膜炎3例

(6.3%);脾周膿腫1例(2.1%)。另外, 手術(shù)2周后, 患者WBC、RBC、Hb、HCT、PLT水平均顯著高于手術(shù)前, 差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

綜述所述, 脾動(dòng)脈栓塞術(shù)能夠有效的改善肝硬化合并脾功能亢進(jìn)引起的血常規(guī)三系減少, 并且該手術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、創(chuàng)傷小、減少患者痛苦, 縮短住院時(shí)間, 減輕患者醫(yī)療費(fèi)用負(fù)擔(dān)等優(yōu)點(diǎn), 為預(yù)防及減少脾動(dòng)脈栓塞術(shù)后出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥, 如胸膜炎、腹膜炎、脾周膿腫等, 要求術(shù)前嚴(yán)格做好病例的選擇(對(duì)于合并肝硬化腹水、腹膜炎、中至重度黃疸患者應(yīng)作為禁忌證), 術(shù)中掌握好個(gè)體栓塞面積、術(shù)后密切觀察患者病情變化, 盡早發(fā)現(xiàn)及處理可能出現(xiàn)的并發(fā)癥, 減輕患者痛苦, 提高脾動(dòng)脈栓塞術(shù)治療肝硬化合并脾功能亢進(jìn)的療效。脾動(dòng)脈栓塞術(shù)可以作為肝硬化合并脾功能亢進(jìn)理想的治療方法, 值得臨床應(yīng)用及推廣。

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第9篇:生物醫(yī)學(xué)工程文獻(xiàn)綜述范文

[關(guān)鍵詞] 放射腫瘤學(xué);研究生教育;精確放療

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Impact of the development of radiotherapy technology on radiation oncology postgraduate education

JING Zhao ZOU Changlin

Department of Medicine and Radiation Oncology, the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College, Wenzhou 325000, China

[Abstract] In recent years, with the radiotherapy technology and equipment development, the radiotherapy has entered the times of precise radiotherapy. Under this circumstances, radiation oncology postgraduate education needs to meet the changing demand for the technological progress. The radiation oncology postgraduate education must change concept, emphasize the characteristics of technology development, and pay attention to the diversification of teaching methods. So we can make radiation oncology postgraduate education do better in improving the quality of scientific research and clinical service.

[Key words] Radiation oncology; Postgraduate education; Precise radiotherapy

放射腫瘤學(xué)的特點(diǎn)是內(nèi)容繁多、跨學(xué)科,而且隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展及儀器設(shè)備的進(jìn)步,腫瘤的放射治療進(jìn)入了三維適形放療(3-Dimentional Conformal Radio- therapy)、調(diào)強(qiáng)適形放療(Intensity Modulated Radiotherapy IMRT)與圖像引導(dǎo)放療(Image-Guided Radiotherapy,IGRT)新時(shí)代?,F(xiàn)代放射治療將定位螺旋CT、移動(dòng)激光定位系統(tǒng)和三維TPS工作站三者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接,形成集影像診斷、圖像傳送、腫瘤定位和治療計(jì)劃為一體的高精度腫瘤定位計(jì)劃系統(tǒng)[1-2]。放射腫瘤學(xué)在技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展推動(dòng)下,知識(shí)更新越來(lái)越迅速,學(xué)科所涉及的研究領(lǐng)域在深度和廣度上不斷更新拓寬。與此相比,放射腫瘤學(xué)的教學(xué)內(nèi)容仍以常規(guī)放療為主,相對(duì)陳舊滯后。研究生的培養(yǎng)內(nèi)容也應(yīng)改進(jìn)和拓寬,從而適應(yīng)新形勢(shì)發(fā)展的要求。但在實(shí)際工作中,對(duì)放療設(shè)備和技術(shù)更新的培訓(xùn)未引起足夠重視,繼而成為瓶頸,阻礙了放射腫瘤學(xué)研究生的全面培養(yǎng)和提高。新形勢(shì)下,如何適應(yīng)這種變化,突出放射腫瘤學(xué)專(zhuān)業(yè)自身發(fā)展的特點(diǎn),重視教學(xué)內(nèi)容方法的更新是我們亟待探討的新問(wèn)題。

1 放射腫瘤學(xué)的技術(shù)設(shè)備的發(fā)展

隨著放射物理、放射生物、臨床腫瘤學(xué)等理論的發(fā)展,尤其是計(jì)算機(jī)和影像學(xué)技術(shù)設(shè)備的發(fā)展,放射治療有了飛速發(fā)展,從常規(guī)二維放療發(fā)展到三維適形放療、調(diào)強(qiáng)放療及四維放療。在惡性腫瘤進(jìn)入綜合治療時(shí)代時(shí),不斷完善和發(fā)展的精確放射治療作為基本治療手段之一, 其所占地位越來(lái)越重要。

調(diào)強(qiáng)放療技術(shù)(IMRT)是在三維適形放療技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種放療新技術(shù),更好地實(shí)現(xiàn)了靶區(qū)的適形,同時(shí)更好地保護(hù)了靶區(qū)周?chē)奈<捌鞴佟=臧l(fā)展出的影像引導(dǎo)放射治療(IGRT)技術(shù),在三維放療技術(shù)的基礎(chǔ)上加入了時(shí)間因數(shù)的概念,充分考慮了解剖組織在治療過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)和分次治療間的位移誤差。它是一種全新四維的放射治療技術(shù)。它在患者進(jìn)行過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并根據(jù)器官位置的變化調(diào)整治療條件使照射野緊緊“追隨”靶區(qū),使之能做到真正意義上的精確治療。相對(duì)常規(guī)放療實(shí)現(xiàn)本質(zhì)上的飛躍。

2 放射腫瘤學(xué)研究生教學(xué)的現(xiàn)狀

放射腫瘤學(xué)是依賴人體解剖、病理解剖和放射影像學(xué)的綜合性學(xué)科,需要有從一維到三維的平面及立體概念,以及隨時(shí)而變化的四維概念[3]。目前放射腫瘤學(xué)研究生的培養(yǎng)更加側(cè)重對(duì)放射腫瘤治療臨床應(yīng)用的掌握,忽視了放射物理學(xué)、放射生物學(xué)及腫瘤影像學(xué)等相關(guān)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)基本知識(shí)的了解和領(lǐng)會(huì),忽略了對(duì)新設(shè)備和技術(shù)的專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)。這種趨勢(shì)就勢(shì)必造成了研究生整個(gè)知識(shí)體系失衡,不能建立起放射腫瘤學(xué)完整的知識(shí)框架體系,難以做到基礎(chǔ)與臨床相結(jié)合。此外,目前存在著普遍情況,放療新技術(shù)和設(shè)備推廣通常更多地面向臨床醫(yī)師,研究生參與機(jī)會(huì)不多,即使有機(jī)會(huì)接觸的研究生在沒(méi)有足夠的引導(dǎo)下也不會(huì)重視這方面的學(xué)習(xí),這些現(xiàn)象值得關(guān)注和思考。

3 目前研究生培養(yǎng)的弊端

忽視對(duì)放射腫瘤學(xué)研究生放療技術(shù)與設(shè)備方面培訓(xùn),其所帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)應(yīng)引起重視。精確放療相比常規(guī)放療是放療技術(shù)上質(zhì)的飛躍,是三維圖象處理技術(shù)、高精度的劑量計(jì)算算法、尖端的直線加速器系列技術(shù)、先進(jìn)的腫瘤診斷技術(shù)、放射生物學(xué)前沿研究成果相融合的產(chǎn)物,是一種通過(guò)精確的腫瘤定位、計(jì)劃設(shè)計(jì)及劑量計(jì)算并最終在治療機(jī)上精確執(zhí)行的一種全新的放療技術(shù),以達(dá)到對(duì)腫瘤“精確”治療的目的。

如果研究生本人對(duì)設(shè)備性能和技術(shù)參數(shù)掌握不夠透徹,只知其然而不知其所以然,就不能對(duì)“精確定位、精確計(jì)劃、精確治療”為特征的精確放療深刻理解,難以系統(tǒng)掌握相關(guān)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí),難以把握學(xué)科前沿動(dòng)態(tài),缺乏綜合分析、發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造的能力,削弱了進(jìn)行創(chuàng)造性研究工作方法的能力,影響了嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)作風(fēng)的培養(yǎng)。從臨床角度,未全面系統(tǒng)的掌握相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)將必然會(huì)阻礙對(duì)疾病診療能力的提高,影響病患的臨床治療效果和預(yù)后。因此,相應(yīng)培訓(xùn)的缺乏勢(shì)必會(huì)造成研究生知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和素質(zhì)結(jié)構(gòu)不合理,突出表現(xiàn)為創(chuàng)新能力較差和學(xué)術(shù)視野不廣[4]。

4 完善目前研究生教學(xué)現(xiàn)狀的措施

4.1 改變觀念

放療科主任和導(dǎo)師作為學(xué)科帶頭人,在對(duì)整個(gè)學(xué)科放射治療新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用的培訓(xùn)開(kāi)展起主導(dǎo)作用。放射腫瘤學(xué)在深度和廣度上的更新發(fā)展,對(duì)研究生提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),要求其不僅要掌握臨床疾病的診療,更要更深入探討與此學(xué)科相關(guān)基礎(chǔ)支撐領(lǐng)域的內(nèi)容,而放射治療技術(shù)設(shè)備更新是其中的關(guān)鍵。因此,在日常研究生培養(yǎng)工作中要充分認(rèn)識(shí)到新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用的重要性,進(jìn)而促進(jìn)放射腫瘤學(xué)診療水平的提高。

4.2 突出放療腫瘤學(xué)專(zhuān)業(yè)技術(shù)設(shè)備的革新特色

放療新設(shè)備與新技術(shù)是放射腫瘤學(xué)教學(xué)中的重要組成部分。首先,最重要的方面是常規(guī)科室業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)時(shí),可請(qǐng)廠商培訓(xùn)人員對(duì)科室成員進(jìn)行放療新設(shè)備、新技術(shù)的新進(jìn)展進(jìn)行專(zhuān)門(mén)培訓(xùn),保持科室相關(guān)人員的知識(shí)體系的更新,作為臨床工作的必要補(bǔ)充??剖业膶W(xué)科建設(shè)需要形成規(guī)范化和制度化的培訓(xùn)體系,不定期進(jìn)行新知識(shí)的培訓(xùn),促進(jìn)研究生業(yè)務(wù)水平的提高。其次,醫(yī)院應(yīng)加大宣傳力度,利用醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)及院報(bào)等,突出宣傳新設(shè)備的名稱功效,將有利于激發(fā)學(xué)生接受新事物的興趣,調(diào)動(dòng)其積極主觀能動(dòng)性去認(rèn)識(shí)了解新技術(shù)設(shè)備。在專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議中增加對(duì)新設(shè)備和技術(shù)的宣講,增加放射腫瘤學(xué)研究生接觸、學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。此外,研究生教學(xué)中應(yīng)注重強(qiáng)化外語(yǔ)和放射生物學(xué)方面的知識(shí)學(xué)習(xí),使培養(yǎng)出的學(xué)生將來(lái)能適應(yīng)飛躍發(fā)展的腫瘤精確放療新時(shí)代。

4.3 注意研究生培養(yǎng)方法的多樣化

采取以病案為中心模式,采用臨床真實(shí)病案,進(jìn)行床邊實(shí)踐性教學(xué),結(jié)合臨床實(shí)例突出放射治療新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。鼓勵(lì)學(xué)生課下網(wǎng)絡(luò)搜尋相關(guān)最新進(jìn)展,明確常規(guī)放療與精確放療下腫瘤靶區(qū)勾畫(huà)的差別,充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,對(duì)腫瘤放療技術(shù)的革新優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生深刻理解[5]。

放射腫瘤學(xué)具有跨學(xué)科特點(diǎn),包括了放射物理學(xué)、放射生物學(xué)及腫瘤影像學(xué)等較為枯燥和難理解的內(nèi)容。充分利用多媒體圖片教學(xué),通過(guò)多媒體課件的播放演示,能很好地彌補(bǔ)放療技術(shù)、設(shè)備原理教學(xué)的抽象性、不直觀性等局限性。多媒體課件能夠提供大量的專(zhuān)業(yè)知識(shí)信息,相關(guān)背景知識(shí)及研究現(xiàn)狀,有助于促進(jìn)學(xué)生理解和掌握知識(shí)要點(diǎn)[6]。教學(xué)過(guò)程中充分利用多媒體手段向?qū)W生展示放射治療技術(shù)和設(shè)備發(fā)展的過(guò)程與原理,及其對(duì)臨床治療產(chǎn)生的影響,從而使學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容有直觀深刻的印象,使枯燥的教學(xué)變得直觀具體,使復(fù)雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容變得更加形象。此外,科室與導(dǎo)師對(duì)研究生進(jìn)行不定期的培訓(xùn)后,考核是保證教學(xué)工作質(zhì)量的重要手段。

總之,在放射腫瘤學(xué)研究生培養(yǎng)工作中,應(yīng)當(dāng)注重目前放療設(shè)備革新帶來(lái)的技術(shù)進(jìn)步,加強(qiáng)這方面的培訓(xùn),使研究生培養(yǎng)工作可以更好的切合臨床,以提高科研和臨床的服務(wù)質(zhì)量。

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