生物医学工程文献综述范文
时间:2023-05-31 15:22:52
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篇1
英文名称:Beijing Biomedical Engineering
主管单位:卫生局
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1002-3208
国内刊号:11-2261/R
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发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1981
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中文核心期刊(1992)
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篇2
[关键词]课堂教学 实验设计 课程设计 工程实践 人才培养
近年来,随着计算机技术和电子技术的飞速发展,单片机与嵌入式系统产品以其高性能、低功耗、应用方案灵活、成本低廉等诸多优点,在工业控制、军事国防、航空航天、网络通信、消费电子等行业发挥着重要作用,广泛应用于各个科技领域和日常生活的每个角落。在生物医学工程专业,嵌入式系统在生理参数测量、传输、监测,在完善医疗辅助设备,以及研发新型医疗仪器等方面都有着重要应用。
本文针对生物医学工程专业本科生,在单片机嵌入式系统课程教学过程中存在的问题,提出了一系列教学改革措施,改善工程实践性很强的课程教学效果,使学生在有限的时间里获得最大的收获,在嵌入式系统应用和设计等方面获得丰富的实践经验。
一、单片机教学实践中存在的主要问题
嵌入式系统开发的难度较大,门槛较高,往往要求研发者具备良好的软硬件知识和设计、开发、调试、测试技能,以及扎实的专业知识。如何培养出具备扎实的基础理论知识和实践开发能力的高素质研究型人才是学校嵌入式教学的首要任务[1]。
单片机与嵌入式技术课程知识结构复杂,涉及的内容繁多,实践性强。大学生如果能够掌握相关技术,就能成为满足实际研发需要的复合型工程技术人才。但是目前大学嵌入式人才培养和教学与企业科研需求之间存在一定的偏差,造成学生的创新精神和实践动手能力不足,导致理论学习与人才需求出现了脱钩[2,3]。主要问题表现在:
(1) 授课内容过时、枯燥,不能紧跟嵌入式技术最新发展现状,不能满足实际需要;
(2) 对嵌入式操作系统的讲授和配套实验内容严重不足;
(3) 综合设计性实验较少,不注重学生的综合应用能力培养;
(4) 实验设计内容单一,不具备研发价值。
二、教学改革实践
作为全国最早开设生物医学工程专业的学校,单片机教学始终是最重要的专业选修课之一,目前课程以ARM-V4版的RM7TDMI-S内核为核心,以飞利浦公司的LPC2000系列单片机为应用目标,在教学内容、互动教学、实验设置、创新实践等方面进行了积极的探索和研究,使传统的专业实践课程焕发出新的光彩。
(一)坚持理论与实践相结合的教学模式
大学学习内容应该以理论学习为主,尤其是针对32位ARM单片机,必须搞清楚ARM7内核的基本结构,7种处理器工作模式的定义及特点,标准32位ARM指令和16位的Thume指令使用,主要寄存器与基本外设定义等知识点,学习理解这些基本概念对于掌握32位ARM单片机的工作原理,举一反三,进而熟悉相关单片机应用技术提供了重要的基础理论保障。
在程序设计方面采用大量程序设计实例,在讲授程序设计思想的同时加速理解汇编语言使用方法,初步学习C交叉汇编语言程序设计方法,为后续硬件系统实验奠定基础;在讲述硬件系统设计时,围绕单片机主要外设类型,不拘泥于具体单片机型号,以不同外设的基本工作原理和控制寄存器为主要内容,同时增加应用实例,提高学习兴趣和学习效果;在课程配套实验设计方面,更加关注实验教学模式和实验内容设计[4,5],从操作技能学习到认知技能学习,按照学生实践技能学习基本规律,设计实现了7个共16个课时的实验内容,包括了IO接口、基本外设,操作系统移植,数字信号处理,综合系统设计等实验内容,涵盖了嵌入式单片机系统主要技术要点,使学生在有限时间里就可对单片机应用技术有一个较全面的学习和能力培养。
(二)利用优势资源,丰富教学内容
针对课程实践性很强的特点,我们结合学校科研项目,对嵌入式系统在医学仪器设计应用方面进行了卓有成效的实践,突出了课程教学的实用性,强化了学习内容的工程观念,取得了很好的教学效果。
我们将多参数生命参数监护系统设计引入课堂教学,其硬件单元主要包括生理数据采集、ARM内核、人机接口、SD卡存储器、GPRS、GPS、电源管理等模块,系统从温度传感器电路等模拟电路设计,到大容量锂离子电池优化和电源模块设计,从系统数据存储结构设计,到远程通讯规约设计、地理信息使用。在介绍这些软硬件功能模块基础上,再引入嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,按照设备依赖性、关键性、紧迫性等任务划分原则构成一套多任务系统,逐步引入任务设计、时间管理、中断管理、内存管理、进程管理与同步,资源同步、数据管理等关键知识内容,使学生在6-8个课时内学习熟悉一种实际应用系统设计方法,加深对所学知识和应用环境的正确理解。
(三)重视互动教学,追求质量卓越
由于课时的限制,大量增加实践教学内容是有一定困难的,为了能够达到预期教学目标,增加了课程设计的内容,希望通过课外阅读和研究,巩固嵌入式单片机的教学内容,增强学生对嵌入式系统在日常生活中的应用技能,课程设计的完成质量则要通过PPT答辩互动,师生共同评分进行保障,使单个设计内容通过交流互动达到全体共享,互相学习的目的。
课程设计包括三个设计任务,2人一组,每组选择一个任务题目进行研究设计,表1是部分课程设计题目,任务要求如下:
表1:单片机与嵌入式系统课程设计任务选编
①完成一项有关单片机及嵌入式系统在日常生活方面应用的项目设计,要求有明确的设计目标,具体可行的设计参数和可能达到的技术指标。
②针对一种嵌入式操作系统进行深入的介绍和移植方法的研究。要求内容包括内核特点,进程管理,内存管理,移植方法、BSP(board support package)编程等。
③针对多种嵌入式操作系统进行深入的对比研究和综述,选择4种以上的操作系统,主要从任务调度机制,数据同步和通讯机制比较,内存及数据架构与管理,支持的硬件功能,中断管理,实时性,市场份额,发展前景等多项参数进行对比研究。
通过2个月时间的研究准备,在学期末进行全体师生共同参加的课程设计答辩会,由一位同学进行PPT讲解,另一位同学负责回答质询问题。考核成绩按照20分标准,由全体同学打分,并与教师分数加权计算后再进行归一化处理,使答辩评分更加客观合理。
(四)结合学科竞赛,加强实践创新人才培养
单片机的教学可以贯穿于整个高年级教学实践活动中,在课程教学之外,通过鼓励学生积极参加电子创新类学科竞赛,鼓励学生进入实验室进行创新科技活动,在具体科研实践中使学生获得更多更丰富的专业知识,进行科研能力的培养[6]。
在大学生创新实验项目“超声注射药物溶解加速器”研发过程中,小组5名同学从系统的设计思想、模块规划、硬件构成、功能设计、软件设计等项目内容进行了深入的研制工作,以MSP430单片机为主体,构建了包括反馈采样、键盘显示,频率合成、高频功率放大、匹配电路和超声换能器等组成的系统硬件,仅软件程序就达450余行,系统通过药物对比实验,对整个加速溶解系统进行了综合测试,取得了明显加速药物溶解的效果,并取得了国家发明专利授权。
在“生物医学工程教学仿真人系统”项目中,利用单片机技术模拟产生人体真实生理信号,通过对生理信号进行采样,预处理,无线发射到主机模块,并通过LabVIEW设计上位机多参数生理监护软件,实现了经人体生理参数动态采集显示。该系统设计思想来源于医学仪器课堂教学,最终通过将其回馈应用于课堂教学和实验教学,对学生的理论知识起到了积极的作用。
三、小结
嵌入式系统是一个朝气蓬勃、发展迅速的专业领域,人才稀缺,门槛较高,针对目前课堂教学与实践教学存在的种种不足,我们深刻体会到必须改变单一的课堂教学模式和刻板的被动灌输式教学方法,在课堂教学中我们注意到既要重视基础理论内容的教学,在有限的课时内使学生得到一个完整的单片机与嵌入式系统知识体系,为科研实践提供有力的知识保障。同时,作为实践性很强的课程教学,我们利用一切可利用资源用于教学,将教师科研成果引入教学,通过具体科研项目案例强化学习内容的工程观念;利用课外学时增加课程设计内容,采用项目导向式教学方法,实现了交流互动,资源共享,共同进步的教学目标;利用各类电子学科竞赛和开放实验室,使单片机科研实践贯穿于整个人才培养阶段,在具体科研实践中使学生获得更多更丰富的专业知识,进行科研能力的培养,实现了全阶段立体式创新人才培养。
[参考文献]
[1]黎斌,《单片机原理与接口技术》课堂教学探讨,考试周刊,2012年第4期。
[2]陈淑洁,单片机实践教学存在的问题与对策,实验室研究与探索,VOL.30,NO.9,Sep.,20l1。
[3]柏春岚,刘豪,高校实验教学改革的探索,高校实验室工作研究,VOL.30,NO.3,Sep.,2011。
[4]吴磊,嵌入式教学与实验的研究,实验室研究与探索,V0L.30,N0.11,NOV.,2011。
[5]李秀娟,张晓东,鲁可,张杰,“嵌入式系统"开放实验室建设与实践,实验室研究与探索,VOL.3O,NO.5,May,2011。
篇3
【关键词】白芍总苷;临床应用;制剂;研究进展
【中图分类号】G446 【文献标识码】A 【文章编号】1004—7484(2013)11—0100—01
白芍总苷(total glucosides of paeonia,TGP)是从中药白芍(Paeonia lactiflora pall)饮片提取的总苷,是白芍中具有生理功效成分的混合物,其中芍药苷的含量占总苷的90% 以上。以白芍提取的有效成分芍药苷为主要成分的帕夫林,已作为第一个治疗风湿性关节炎的抗炎免疫调节中药应用于临床,疗效显著[1]。至今,TGP的研究和应用绝大多数集中在治疗风湿免疫疾病及调节免疫功能方面,但最近也有TGP在心血管、皮肤等病变方面的治疗与研究报道,本文综述了TGP近年来在此方面的研究与应用,旨为相关疾病的治疗提供依据。
1 治疗慢性荨麻疹
邹氏以白芍总苷联合依匹斯汀治疗慢性荨麻疹三组共60例,有效率90%,且不良反应少[2]。孟氏以白芍总苷联合咪唑斯汀治疗慢性荨麻疹40例,有效率90%,疗效明显好于对照组[3],盛氏以地氯雷他定联合白芍总苷治疗慢性荨麻疹30例,结果治疗组的疗效(60%)显著好于对照组(33.3%),且无明显不良反应[4]。任氏检测给予白芍总苷治疗的慢性荨麻疹患者(30例)治疗前后血清IFN-γ、IL-4、IL-17水平,结果治疗后患者血清IL-4、IL-17的浓度较治疗前显著降低(P
2 治疗银屑病
孙氏以白芍总苷联合一清胶囊治疗寻常型银屑病56例,有效率89.3%,显著高于对照组(P
3 治疗散发型白癜风
叶氏以白芍总苷联合吡美莫司治疗散发型白癜风45例,结果白芍总苷联合吡美莫司能促进散发型白癜风患者皮损恢复,改善外周血CD4+/CD8+T细胞比值,提高CD4+/CD25+调节性T细胞水平[8]。
4 治疗干燥综合征
蔡氏以白芍总苷联合甲氨蝶呤治疗干燥综合征60例,治疗组有效率83.3%,与对照组差异显著(P
5 治疗附睾淤积症
陈氏用微波联合白芍总苷治疗附睾淤积症27例,总有效率92.59%,表明微波联合白芍总苷是治疗附睾淤积症的一种有效方法[10]。
6 治疗慢性肾炎蛋白尿
谢氏以白芍总苷联合氯沙坦甲治疗慢性肾炎蛋白尿33例,结果治疗前后尿蛋白定量明显下降,治疗组较对照组下降的更显著(P
7 对心肌重构的影响
韩氏研究白芍总苷对盐酸异丙肾上腺素、左旋甲状腺素诱导所致的心肌重构的影响,结果表明白芍总苷具有一定的抗心肌重构作用[12]。
8 治疗掌跖脓疱病
贾氏以阿维A联合白芍总苷治疗掌跖脓疱病30例,结果有效率87%,明显高于对照组(68%),差异显著(P
9 脂质体和注射制剂实验研究
李氏以逆向蒸发法研究制备了白芍总苷的脂质体制剂,获得了平均粒径为498nm的圆球状单室脂质体,在4℃贮存稳定[14]。刘氏采用柱层析分离、纯化,制得纯度较高的白芍总苷,通过单因素、正交试验选出提取溶媒,考察成型工艺,制成注射用白芍总苷冻干粉[15]。
总之,白芍总苷的临床应用与剂型拓展,扩大了中药白芍的应用领域。随着应用与研究的深入,白芍将更好地为人类健康作贡献。
参考文献:
[1] 陈继红,劳志英,倪立青.2种剂量白芍总苷治疗类风湿关节炎150例[J].中国新药与临床杂志,2011,30(10): 771-774.
[2] 邹 敏,范林明,李晓蓉,等.白芍总苷治疗慢性荨麻疹的疗效观察[J].现代生物医学进展,2013,13(20): 3893-3895.
[3] 孟亚东.白芍总苷胶囊联合咪唑斯汀治疗慢性荨麻疹的临床体会[J].皮肤病与性病,2011,33(2): 119-120.
[4] 盛 建,陈伟敏.地氯雷他定联合白芍总苷治疗慢性荨麻疹疗效观察[J].中国现代医生,2011,49(13): 44-45.
[5] 任晓丽,苏振兴,白 莉.白芍总苷对慢性荨麻疹患者血清中IFN-γ、IL-4和IL-17的影响[J].中国伤残医学,2012,20(11): 42-43.
[6] 孙瑞丽,王华玺.白芍总苷联合一清胶囊治疗寻常型银屑病56例疗效观察[J].中国医学工程,2013,21(3):82.
[7] 贺 勤,李慎秋,帅 俊,等.白芍总苷对寻常型银屑病患者皮损IL-17表达的影响[J].医药导报,2012,31(7): 898-900.
[8] 叶 蓉,聂李平,胡小平,等.白芍总苷联合吡美莫司治疗散发型白癜风的临床疗效及相关实验研究[J].中国中西医结合皮肤性病学杂志,2013,12(3): 155-157.
[9] 蔡文虹.白芍总苷治疗干燥征的临床观察[J].当代医学,2011,17(36): 10-11.
[10] 陈少凡.微波联合白芍总苷治疗附睾淤积症27例疗效分析[J].中国医学工程,2013,21(3): 137.
[11] 谢玉贤,贾 苗.白芍总苷联合氯沙坦甲治疗慢性肾炎蛋白尿的对照研究[J].辽宁中医杂志,2012,39(12): 2440-2441.
[12] 韩 蕾,周晓辉,王维伟,等.白芍总苷对不同药物诱导所致心肌重构的影响[J].辽宁中医药大学学报,2011,13(2): 43-48.
[13] 贾雪松. 阿维A联合白芍总苷治疗掌跖脓疱病疗效观察[J]. 现代中西医结合杂志,2011,20(21): 2638-2639.
篇4
关键词:原子力显微镜 探针 RNA聚合酶 分子间相互作用
一、原子力显微镜(AFM)简介
原子力显微镜(AFM)有两种类型:接触式和非接触式,分别基于排斥作用和吸引作用。原子力显微镜(AFM)试验中,探针尖端近似为显微球,则针尖与样品表面间的作用力为:F(Z)=2πR0B/3Z3其中Z为针尖与样品之间的距离,R0为近似显微球针尖的半径,B为一个与物体介电常数有特殊关系的常量。原子力显微镜(AFM)探针安装在一个灵活的悬臂上,激光二极管发出的一束激光经悬臂反射后,打在一个分裂式光电二极管上,当探针在样品表面扫描时,由于样品表面原子结构起伏不平,悬臂也就随之起伏,于是激光束的反射也就起伏。光电二极管将其接收、放大,即可获得样品表面凹凸信息的原子结构图像。原子量级的表面形态记录是原子力显微镜(AFM)特有的性能。
二、原子力显微镜(AFM)的技术特点
原子力显微镜(AFM)本身的优势是其在生物学中得以迅速发展的主要原因。首先,原子力显微镜(AFM)技术的样品制备简单,无需对样品进行特殊处理,因此,其破坏性较其它生物学常用技术(如电子显微镜)要小得多;第二,原子力显微镜(AFM)能在多种环境(包括空气、液体和真空)中运作,生物分子可在生理条件下直接成像,也可对活细胞进行实时动态观察;第三,原子力显微镜(AFM)能提供生物分子和生物表面的分子/亚分子分辨率的三维图像;第四,原子力显微镜(AFM)能以纳米尺度的分辨率观察局部的电荷密度和物理特性,测量分子间(如受体和配体)的相互作用力;第五,原子力显微镜(AFM)能对单个生物分子进行操纵;另外,由原子力显微镜(AFM)获得的信息还能与其它的分析技术和显微镜技术互补。
原子力显微镜(AFM)还具有对标本的分子或原子进行加工的能力,例如,可搬移原子,切割染色体,在细胞膜上打孔等等。综上所述,原子级的高分辨率、观察活的生命样品和加工样品的力行为成就了原子力显微镜的三大特点。
三、使用原子力显微镜(AFM)研究生化过程
原子力显微镜(AFM)能对转录的过程进行实时观察,在加入核苷酸后,沉积到云母上的延长复合物沿着DNA模板单向移动。两个对照实验证实RNAP与DNA的相对移动与转录的实际情况相符。通过PAGE对反应产物进行分析,结果显示与云母结合的复合物具有活性,而且转录的速度与用原子力显微镜(AFM)测得的近似生物分子的构象改变也是原子力显微镜(AFM)的重要观察内容。将尿素酶沉积到云母上并用原子力显微镜(AFM)扫描,在液池中加入尿素后发现,悬臂的垂直波动明显增加,这提示由酶活动引起的构象改变能直接通过原子力显微镜(AFM)记录下来。
原子力显微镜(AFM)在研究分子识别中的应用分子间的相互作用在生物学领域中相当普遍,例如受体和配体的结合,抗原和抗体的结合,信息传递分子间的结合等,是生物体中信息传递的基础。原子力显微镜(AFM)可作为一种力传感器来研究分子间的相互作用。生物素(biotin)和抗生物素蛋白链菌素(streptavidin)间有高亲和力,其相互作用的热力学数据也较为清楚。因而,生物素和抗生物素蛋白链菌素是原子力显微镜(AFM)测定特异相互作用力的良好典型。
原子力显微镜(AFM)在物质超微结构研究中的应用: 原子力显微镜(AFM)可以直接观察到表面缺陷、表面重构、 表面吸附体的形态和位置、以及有表面吸附体引起的表面重构等。原子力显微镜(AFM)可以观察许多不同材料的原子级平坦结构,例如,可以用原子力显微镜(AFM)对DL-亮氨酸晶体进行研究,可观察到表面晶体分子的有序排列,其晶格间距与X射线衍射数据相符。已有文献报道了关于采用原子力显微镜(AFM)对APA薄膜的表面结构进行研究的内容,发现了APA表面的特殊结构,从而揭示了APA表面超微结构对半渗透性的重要意义。目前,利用原子力显微镜(AFM)已获得了DNA、透析薄膜、烷烃分子、脂肪酸薄膜以及多糖等的超微结构的图象。
四、原子力显微镜(AFM)在细胞检测的应用
应用原子力显微镜(AFM)可研究活细胞或固定细胞如红细胞、白细胞、细菌、血小板、心肌细胞、活肾上皮细胞及神经胶质细胞的动态行为。原子力显微镜(AFM)对体外动态细胞的分析具有非凡的能力。这些研究大都把样品直接放置在玻片上,不需要染色和固定,样品制备和操作环境相当简单。用免疫胶体金标记细胞膜则打开了细胞表面抗原高分辨定位之门。原子力显微镜(AFM)细胞成像如:用原子力显微镜(AFM)研究活肾上皮细胞,可在浆膜小斑上以50nm的分辨率观察细胞骨架元素、浆膜浅凹和膜结合丝。用原子力显微镜(AFM)观察血小板的运动,可看到微丝结构、颗粒传输到细胞质外侧及活化中细胞成份的再分配。游走上皮细胞的浆膜可用原子力显微镜(AFM)实时成像。
五、应用前景
原子力显微镜(AFM)现已成为一种获得样品表面结构高分辨率图像的有力工具。而更为吸引人的是其观察生化反应过程及生物分子构象变化的能力。因此,原子力显微镜(AFM)在生物学领域中的应用前景毋庸置疑。而对于原子力显微镜(AFM)技术本身,以下几个方面的进展将更加有利于它在生物学中的应用。大多数生物反应过程相当快速,原子力显微镜(AFM)时间分辨率的提高有助于这些过程的观察。高分辨率是原子力显微镜的优势。其分辨率在理论上能达到原子水平,但目前还没有实现,如何作出更细的针尖将有助于其分辨率的进一步提高。而随着样品制备技术的完善,原子力显微镜(AFM)必将成为生物学领域中一种常规的研究工具。
参考文献:
[1]David p Allison Peter Hinter Dorfer and Wenhai Han ,Biomolecular force measurement and the atomic force microscope, Biotechnology 2002 volume:13 issue:1 47-51
[2]Thomas E Fisher Andres F Oberhanser, The study of protein mechanics with the atomic force microscope, Biochemical sciences 1999 volume:24 issue:10 379-384
[3]李鸿业夏国伟原子力显微镜及其在生物医学中的应用,滨州医学院学报。1997年第20卷第6期:615-617
[4]刘丽丽王金华刘安伟原子力显微镜对APA生物薄膜超微结构的研究,中国生物医学工程学报。1999年第18卷第1期:30-34
[5]戴燕张平城等人免疫球蛋白G的原子力显微镜观察,中国免疫学杂志。1995年第 11卷1期:45-47
[6]邓国宏徐启旺等细菌波动生长过程的原子力显微镜观察,第三军医大学学报。2000年第22卷11期:1111-1112
篇5
【关键词】 伸指肌腱损伤; 缝合技术; 防止粘连; 研究进展
Abstract:The extensor tendon rupture is a common disease.Traditional management includes "8" suture and cross suture.But second operation is commonly needed for the reason of postoperative Nodules or adhesion.So a new technique is invented by the author:micro-weave suture combined with sodium hyaluronate.The new technique has improved dynamic intensity of the tendon and avoided postoperative adhesion.In this paper,this technique is reviewed.
Key words:extensor tendon injury;
suture;
adhesion prevent;
study advancement
伸指肌腱无腱鞘,具有腱周组织,位于手背侧的疏松皮下组织中,故伸指肌腱损伤在手外科中极为常见,断裂后均主张Ⅰ期修复,目的是重建最高强度的连续性、防止粘连、避免2次手术松解。目前伸指肌腱损伤断裂的手术治疗主要采用传统的8字缝合、十字缝合等,但伸指肌腱外形扁,术中难以缝合,勉强缝合后难免发生结节样隆起,影响外观和肌腱滑动,并且强度不够、易粘连、需2次手术松解。随着显微外科的迅速发展,我国学者在肌腱的修复方面,尤其是屈指肌腱的修复上做了大量的工作,发明和改进了很多肌腱缝合的方法,但关于伸指肌腱损伤的研究很少。近年来多提倡采用肌腱显微外科缝合方法,目的是尽量减少对肌腱血供的影响,有利于肌腱愈合。肌腱损伤手术后的粘连是手外科的难点,为此国内外学者进行了一系列的研究,本文就伸指肌腱损伤后的治疗进展综述如下:
1
伸指肌腱损伤后的手术修复方法
在伸指肌腱损伤修复中,外科的缝合法是十分重要的,通过手术重建达到伸肌腱平衡、稳定的效果。目前常用的外科缝合方法有以下4种[1]:第1种为间断缝合,与肌腱胶原纤维相平行缝合几针,方法较为简单,由于伸指肌腱外形扁平且位于皮下,术中缝合时容易撕脱,勉强缝合后难免发生结节样隆起,影响美观和肌腱滑动。从生物力学方面考虑,肌腱拉伸载荷直接作用于相对的两端。不能为伸肌腱提供足够的强度,承受主动活动。第2种缝合,沿肌腱胶原纤维方向作横向和平行的缝合,其作用肌腱上的拉伸载荷不仅在肌腱末端产生拉伸载荷,同时也产生一些压缩载荷; 术后也难免发生结节样隆起,影响美观和肌腱滑动。第3种Bunnell缝合,相对于胶原纤维方向作横向和斜向缝合,其作用在肌腱上的拉伸载荷在肌腱两端同时产生压缩和拉伸载荷。能为伸肌腱提供足够的强度,承受主动活动。第4种为鱼嘴或末端编织法,缝合与胶原纤维垂直,其肌腱拉伸载荷在两个缝合处产生剪切和压缩载荷,其中压缩载荷更有利缝合后的肌腱的受力平衡,为伸肌腱提供足够的强度,符合生物力学原理。Bunnell、Kessler法修复后立即产生的缝合强度仅是末端纺织法的60%,而间断缝合法提供的缝合强度仅是末端纺织法的25%[1]。权铁刚等[2]通过实验认为临床肌腱外科修复采用末端纺织法为宜,其修复后具有较好的抗拉伸能力,有利于肌腱的重建。许晨光等[3]应用游离肌筋膜移植包埋肌腱缝接处,修复鞘管区以外及鞘管区术中不能切取完整腱鞘的手部伸肌腱损伤20例(22根肌腱),均获成功,并经临床观察有防止粘连的作用。刘延平[4]采用8字缝合法修复伸指肌腱损伤85例,疗效较好。吴海河等[5]采用端侧对合缝合法治疗伸指肌腱断裂120例共337根肌腱,经临床观察,疗效满意。贾全章等[6]采用交指样显微编织缝合术加玻璃酸钠防粘连治疗手伸指肌腱断裂、松弛或缺损,经116例临床应用,术后随访2~5年,结果术后功能良好,获满意效果。罗志强等[7]采用卡锁环肌腱缝合法修复伸指肌腱损伤,以改良Kessler法作为参照,证实卡锁环法抗拉力作用显著,适合于伸指肌腱的修复。
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伸指肌腱损伤修复后的防粘连技术
临床上用许多方法来减少肌腱愈合后的粘连:手术中的无创伤性操作,术中的严格止血、术后的合理功能锻炼等,对于防止肌腱修复后的粘连起到了一定作用[8]。肌腱的营养与粘连关系极为密切,肌腱缺血对粘连的形成是一种刺激因素[9]。时志斌等[10]通过研究中药舒筋汤对家兔肌腱损伤术后粘连的防治作用后认为舒筋汤能有效减轻肌腱损伤术后粘连,且不影响愈合。目前国内外学者倍加推崇的材料是高分子生物屏障材料。它一方面通过其屏障作用防止或减轻粘连,另一方面通过药物的药理作用影响肌腱愈合的内源性和外源性机制(主要加速内源性愈合),达到减轻粘连的目的[11]。目前所用的有:乳酸、透明质酸、5-氟尿嘧啶(5-FU)等,已经广泛应用于临床的是玻璃酸衍生物,如:玻璃酸钠(sodium hyaluronate,SH),玻璃酸衍生物形成的大分子网状结构可形成一屏障,将细胞排斥在外,使到达伤口部位的细胞明显减少,由此减少了胶原的成熟和纤维组织的生成[12]。近几年,实验研究表明SH有预防肌腱周围粘连、营养和、促进肌腱愈合的作用,也有持不同观点,其分歧在于SH的分子量。Tuncay等[13]、Momose等[14]分别用动物实验证明了应用透明质酸进行鞘内注射或局部置入,不仅对肌腱有营养作用,也具有作用,其防止肌腱粘连的作用是肯定的,但是透明质酸的作用效果与其分子质量、浓度、用量等因素密切相关,分子质量越大,其物理阻隔作用和作用就越强。同时术中应严格缝合腱周膜防止透明质酸钠外漏[15]。漏德宝[16]以鸡爪为动物模型比较不同分子质量透明质酸钠(SHP)防止肌腱粘连的作用,证实分子质量>100万u的SHP具有防止粘连的作用,分子质量为50万u的SHP和生理盐水作用相似,不具有防止粘连的作用。王希等[17]选用分子量在150~250万的SH,总体效果更为显著,且作用持久。其效果可能是HS的高黏弹性、渗透性、生物相容性的理化和流变学特性及生物学活性的特点,产生以下作用:(1)生物屏障作用:增加,减少摩擦力,缓冲应力,降低滑膜的通透性,减轻肌腱的水肿;(2)预防粘连作用:抑制成纤维细胞的生长,减少胶原纤维的合成,预防肌腱的粘连和变性;(3)止痛作用:覆盖和保护痛觉感受器,与疼痛介质相结合,缓解疼痛[18]。王呈等[19]通过动物实验证实了酰肼交联玻璃酸钠膜生物相容性好,在体内存留时间长,能够产生比较理想的防粘连作用。程敏等[20]对39例手外伤共46条伸指肌腱损伤患者采用玻璃酸钠腱周局部注射预防术后粘连,优良率达89. 1%,其疗效显著。朱兴仁[21]将玻璃酸钠用于手外科手术预防术后关节、肌腱、神经粘连,取得满意效果。Klein等[22]认为乳酸盐在肌腱损伤时能刺激肌腱细胞增殖和胶原合成,有利于肌腱早期愈合。Cerovac等[23]术中将5-FU涂于肌腱损伤区与生理盐水组对照,结果前者的肌腱粘连发生率明显小于后者。几丁糖薄膜是一种通透性好、柔软、易溶解和稀释,在体内可缓慢降解的生物膜,并具有独特的选择性抑制成纤维细胞及抑制细菌生长的生物活性,将其作为一种预防肌腱粘连的生物材料具有较好的效果[24]。Df-521(东菱迪芙、巴曲酶)可以促进纤维蛋白溶解酶形成,抑制血液中纤维蛋白凝集在肌腱周围,局部应用被证明有良好的防肌腱粘连的作用[25]。
保护下的尽早正规、系统的功能康复训练有确切的防肌腱粘连的作用。术后早期功能锻炼可减轻粘连,可能与在压应力作用下血管内皮生长因子表达下降、肉芽组织形成减少、外源性愈合受到抑制有关[26]。早期控制下活动,既要使修复肌腱在适当应力下滑动,又要把肌腱缝合口的应力控制在安全范围内,避免肌腱断裂或间隙形成[27]。贾全章等[28]采用交指样编织缝合法配合玻璃酸钠应用治疗手伸指肌腱损伤,并于术后伤口换药时或者间隔5~7 d被动屈伸活动患指2~4次,可防止肌腱粘连形成。早期活动可机械性阻断肌腱与周围组织的接触,减少外源细胞长入肌腱,而应力作用促进了肌腱本身腱外膜细胞的分化,抑制炎性细胞浸润,促进胶原纤维平行排列于肌腱纵轴,有利于重建肌腱功能。
综上所述,笔者认为伸指肌腱损伤后的治疗需要一个系统的治疗方案,即:手术采用显微外科无创技术、保护腱周组织和滑膜;编织缝合法增强抗拉力,以重建肌腱最高强度的连续性;玻璃酸钠防止粘连,避免2次手术松解;术后早期保护性的主动和被动活动及中后期功能锻炼。上述的交指样显微编织缝合法不仅能为伸肌腱提供足够的强度,并且其缝合点分散,基本保持腱扁平外形,术后外形良好,不影响活动;玻璃酸钠亦被临床证明能有效的防止肌腱粘连,所以说采用交指样显微编织缝合术加玻璃酸钠是目前治疗伸指肌腱损伤系统、完整和科学的治疗方法。
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篇6
【摘要】经皮椎体成形术是近年来发展起来的脊柱微创手术, 该技术已广泛应用于治疗骨质疏松性椎体骨折及多种良恶性椎体病变,并取得了良好的临床疗效。 本文综述了其基本概念、适应症与禁忌症、操作技术、并发症及其防治、成形材料等的研究近况,以及PVP技术的展望,以期提高对此技术的认识。
【关键词】椎体成形术;临床应用;展望
经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty, PVP)是一种微创技术,通过向椎体内灌注骨水泥来增加椎体强度和稳定性,迅速减轻椎体压缩骨折所致疼痛,其治疗效果确切。首先应用经皮椎体内注射聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的方法,成功治疗1例长期疼痛的C2椎体海绵状血管瘤患者。现笔者对这一技术的临床应用及进展作一综述。
1 PVP的适应征与禁忌征
1. 1 适应征:PVP主要用于治疗各种原因引起的椎体压缩性骨折、肿瘤浸润、Kummells病等引起的疼痛。
1. 1. 1 骨质疏松性椎体骨折 脊柱压缩性骨折是骨质疏松症的严重并发症之一。通过卧床、药物等保守治疗可缓解症状,但多数药物有副作用,并易发生椎体高度进一步丢失,所以对骨质疏松性椎体骨折患者,PVP无疑是一种更好的选择。Evans等报道488例椎体成形术,术后按10级疼痛方法分级,疼痛减轻程度由原来的8.9降至3.4。Mauritsetal回顾性分析了112例骨质疏松性椎体骨折患者行PVP治疗后的短期、中期及长期疗效,几乎所有的患者均取得了良好的疗效。
1. 1. 2 创伤性椎体骨折 随着新型填充材料的研发以及PVP应用领域的扩展,已有PVP治疗创伤性脊柱骨折的报道,一般用于神经功能完好、后凸畸形
1. 1. 3 椎体肿瘤 PVP最早用于治疗椎体血管瘤、骨髓瘤、椎体转移性恶性肿瘤及原发恶性肿瘤,效果明显。骨髓瘤常为多灶性,切除难度大,而放疗会削弱骨重建能力并增加患者的痛苦,使椎体塌陷导致神经受压的危险性增加。PVP能立即缓解疼痛、栓塞瘤体并增加脊柱的强度和稳定性,若再行后路椎板减压,这样既简化了手术又无须椎体切除。
1. 2 禁忌征 有凝血功能障碍及不能行急诊椎板切除减压的患者不宜作PVP。相对禁忌证为: 椎体广泛性骨质破坏, 后缘不完整者; 椎体压缩程度超过75%者; 椎体塌陷或肿瘤扩散致硬膜囊及神经根压迫者; 成骨性转移瘤。
2 PVP操作方法及注意点
手术采用局部麻醉。在C型臂X线机透视下行椎体穿刺,穿刺时针尖应达椎体前1/3,针尖的斜面朝向注射的部位,灌注剂呈糊状时再注射,当感到阻力明显增大或透视发现骨水泥漏入椎间孔、椎静脉丛时立即停止,根据灌注剂在椎体内分布情况可一处或多处注射,注入量应根据椎体破坏情况及椎体水平而定,一般每个椎体2~10ml。
3 椎体成形的材料
3. 1 成形材料
3. 1. 1 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是PVP最初使用也是最常用的成形材料。该材料最显著的特点就是止痛效果明显。各国学者报道的疼痛缓解率为60% ~100% ,多数在90%以上。
3. 1. 2 磷酸钙骨水泥(CPC) CPC主要组成是2种不同的磷酸钙盐。它们在一定条件下发生沉淀反应,形成羟基磷灰石结晶。近期止痛效果明显,其远期疗效是否能保持,尚缺乏临床研究。
3. 1. 3 复合材料 复合性骨水泥较单一材料有明显的改进,且有可注射材料配方,如PMMA和CPC的复合配方,PMMA和(或) CPC与其他一种或几种生物材料的配方。但是这些配方在PVP的研究中多处于探索阶段,尚不能确定是否能用于临床。
3. 2 负载材料 根据不同疾病的治疗要求,可在成形材料中添加各种负载材料,如在成形材料中添加抗生素,可以预防PVP术后合并的感染,在PMMA中加入抗炎止痛药物磷柳酸,可以增加磷灰石的沉积,并能提高其生物相容性。
4 PVP疼痛缓解的可能机制
PVP有效性的确切机制尚不明了,他可能包含几种作用的结合:聚甲基丙烯酸甲酯改善了骨的负荷能力,并可能通过直接组织毒性和热损伤直接干预了疼痛的传入;此外在脊柱转移性病例中,PMMA注射(除了对椎体的机械性稳定)可能也导致了肿瘤血供的凝结以及对肿瘤的直接毒性,因此降低了肿瘤对病椎的破坏。
5 PVP并发症及其防治
5. 1 PVP并发症 ①骨水泥渗漏是最常见的并发症。此种情况多由骨水泥进入椎间盘、椎间孔、椎管内、椎旁软组织以及椎静脉丛,造成神经根及脊髓的热伤和压迫伤,产生相应的症状和体征。Chiras等[14]报道274例PVP仅发生一例(0.3%)因骨水泥渗漏至椎管压迫脊髓导致截瘫,该患者为恶性肿瘤引起的痛性椎体损害,经手术减压后神经症状部分恢复。其次是肺栓塞,Padovanietal报道了1例41岁女性患者在PVP后并发肺栓塞,胸部X线及CT均证实肺动脉中有骨水泥存在,该患者经抗凝治疗后效果满意。②肋骨骨折和神经根痛。③邻椎骨折:Troutetal回顾性分析了432例行PVP治疗的患者,认为行PVP后,邻椎发生骨折的概率较非邻椎明显要高。④其它:如猝死、感染等极为罕见。
5. 2 并发症的预防: 提高PVP的安全性的因素是多方面的,如正规的操作培训、严格把握手术的适应征、熟悉脊柱的解剖结构、穿刺针入路的正确选择、良好的术中X线透视、正确的手术等。
6 PVP技术的发展方向
6. 1 探索理想的成形材料 理想的生物材料应同时具备以下条件:生物活性、可降解性、相容性好;良好的渗透能力,与病变椎体紧密结合,迅速而持久地维持椎体的生物力学性能;宽裕的固化时间和良好的放射显影。然而到目前为止,还未找到一种真正理想的成形材料。PMMA和CPC虽然都有较好的临床疗效,但都不完全符合理想材料的条件。改进的新型复合性材料可克服单纯材料的缺点,有望成为理想的成形材料。
6. 2 探索合适的负载材料及配方:为满足不同椎体疾病的治疗要求,可选择负载材料与成形材料组成不同的配方。而各种负载材料的选择、调配方法、对成形材料的影响、在机体中的释放情况以及能否达到预期目的,都还有待于进一步的研究。
7 脊柱骨折治疗的展望
椎间稳定结构保持相对完整的脊柱骨折,手术减压复位后,如果理想的灌注材料能立即重建有足够强度的脊柱,则单纯椎体成形术可望达到脊柱稳定的目的;随着PVP技术的进步,对某些不需减压的脊柱骨折,如对于神经功能完好、后凸畸形< 20°,椎体压缩< 50%,脊柱稳定或相对稳定的新鲜胸腰椎骨折,PVP有望取代外科手术达到复位、固定的效果,这将无疑会是脊柱外科的一场变革。
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篇7
1 细胞培养的历史沿革
细胞生物学是生命科学的理论基础,也是现代生命科学的前沿科学,而细胞培养是其中的重要部分。细胞培养分为原代培养和传代培养[2],目前细胞培养技术广泛应用于生物医学各个领域,是分子生物学和实验室生物技术等的核心实验室技术[3]。细胞培养始于20世纪初,1907年,Harrison利用悬滴法将分离自青蛙胚胎的神经细胞种植在青蛙的淋巴液中,首次在体外模拟了细胞的生长活动,为后来开展体外细胞研究开辟了新途径, Harrison也因此被誉为“细胞培养之父”[4]。1910年, Burrows在从Harrison实验室学习了这种技术以后尝试用鸡血浆代替淋巴液培养细胞并获成功。此后,Burrows与其外科医生出身的同事Alexis Carrel进一步致力于哺乳动物组织的培养技术研究。1912年,Alexis Carrel[4]将外科手术严格的无菌技术引入细胞培养并发明了专门的细胞培瓶(Carr-el flask,卡氏培养瓶),显著改良了Harrison所建立的培养技术并将其应用于成年组织细胞和肿瘤细胞的体外培养实践中,由于此研究成果的重大贡献,1912年,Alexis Carrel被授予诺贝尔医学与生理学奖,此后Alexis Carrel在体外成功培养了分离自鸡胚心脏的心肌细胞,并将其一直培养到了1946年,证明了体外细胞不但可以存活而且能传代增殖。1949年,Alan Parks发明了-196℃超低温冻存细胞的技术,成为细胞培养历史上又一次重大的技术进步。此后,抗生素和胰蛋白酶的出现,也极大地促进了细胞培养技术的发展。1952年,GO Gey[4]成功地培养了人类肿瘤组织并建立至今仍使用的HeLa细胞系,使细胞培养发展到人类组织培养阶段。20世纪80年代,以众多细胞系的建立为特点。现在细胞培养基本上渗透到到生命科学的各个领域,随着培养条件的改善,该技术也越来越容易掌握。
2 根据材料和细胞接触方式的细胞毒性评价方法
依据接触方式,目前常用的评价口腔医疗器械细胞毒性试验方法有以下三种[5]:琼脂扩散试验、滤膜扩散实验、直接接触实验。①琼脂扩散试验(间接接触试验):适用于固体(包括粉末)和液体等试验材料的检测,通过琼脂糖扩散后来评价材料的非特异性细胞毒性;②滤膜扩散实验(间接接触试验):适用于固体(包括粉末)和液体等试验材料的检测,通过乙酸纤维素滤膜扩散后评价材料的非特异性细胞毒性;③直接接触实验(包括浸提液试验):该试验适用于评价固体材料和材料浸提液或液体材料的细胞毒性。
在应用直接接触试验时,体外培养的细胞,失去了身体神经体液的调节和细胞间相互作用的影响,生活在缺乏动态平衡的相对稳定环境中,而且其生长受营养条件、生长空间等因素的限制,所以,Hensten 等[6]认为,直接接触法所得的结果不能反映材料在口腔内实际的生物相容性,缺乏准确性。在间接接触试验中,琼脂扩散试验和滤膜扩散实验利用可溶性抗原与相应抗体特异性结合,从而来检测标本中各种免疫球蛋白和血清中各种补体成分的含量,敏感性很高。Murray 等[7]研究表明在间接接触试验中,琼脂或者滤膜作为屏障用于模拟口腔黏膜,能较为真实地反映口腔的环境,但琼脂类材料和牙本质的渗透性还是有很大的区别[8],故而间接接触试验不能有效地反映牙本质情况,目前的标准体外细胞毒性试验存在一些不足之处,主要原因是试验细胞与试验材料之间没有牙本质屏障[9]。近年来,国内陈志军等[10]利用人工羟基磷灰石陶瓷片模拟牙本质,从而确保牙本质通透性的可控性,为口腔材料体外细胞毒性试验提供了一个高效可靠的评价方法。
3 生物学终点评价细胞毒性的评价形式
生物学终点评价形式包括以下五种:
3.1细胞形态学评价:主要是观察细胞的形态变化,该方法是最早用于检测细胞损伤的方法,通过在显微镜下观察细胞形态的改变,可以判断细胞是否有污染、是否健康以及增殖情况。在显微镜下,通过观察裂解细胞所占的比例来评估细胞毒性级别,Sujata等[11]研究得出细胞形态学评价方法与MTT法等定量细胞毒性法的Perason相关系数为0.9,表明两者具有良好的相关性。目前,该方法仍广泛用于生物材料细胞毒性的评价。
3.2细胞膜性效应评价:主要是从细胞膜的通透性改变方面来鉴别存活细胞与死亡细胞,包括以下两种试验方法。
3.2.1中性红摄取试验(NRU):1986年,Borenfreund等[12]建立中性红摄取试验,并对多种材料细胞毒性进行评价,表明该试验是快速评价细胞毒性的方法。国际标准ISO已收录该检测方法,经济合作与发展组织(OECD)也于2010年将该方法列为细胞毒性试验预测急性经口毒性试验起始剂量的指导性文件[13]。
3.2.2乳酸脱氢酶释放法(LDH 释放法):乳酸脱氢酶(LDH)是活细胞胞浆内酶之一,正常情况下,不能透过细胞膜。当细胞受到损伤时,细胞膜通透性改变,LDH可释放至细胞外,所以培养基中该酶活性与被裂解的细胞数量成正比,采用全自动生化分析仪直接检测细胞培养板上清液中LDH,可以反映细胞损伤程度。此方法操作简便,灵敏度高,用LDH释放法检测肿瘤患者CIK细胞(细胞因子诱导的杀伤细胞)活力,有助于CIK疗法适应患者的选择及个体疗效观察[14]。
3.3细胞代谢活性评价:该方法是通过检测细胞生物代谢或生物合成功能的改变来了解细胞损伤作用,当前,以活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶作为生物学终点的评价方法可以灵敏地反映材料对细胞的损害程度[15]。主要包括MTT实验和XTT实验。
3.3.1 MTT试验:MTT试验以活细胞代谢物还原剂3-(4,5)-dimethylthia-hiazo(-z-y1)-3,5-di- phenytetrazoliumromide, MTT噻唑蓝为基础,通过MTT噻唑蓝作用于活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶,生成非水溶性的蓝紫色结晶甲(Formazan)并沉积在细胞中,且MTT结晶形成的量与细胞数成正比。目前该试验作为材料细胞毒性评价方法,实验步骤规范标准化,结果准确,简便快速[16-17],但是在试验过程的结晶产物,需要用二甲基亚矾(DMSO)溶解后才能测定光吸收值,若是溶解不充分,会影响测定结果,从而使得MTT灵敏度略差,因此,杨晓冉等[18]建议MTT法和中性红摄取试验(NRU)联合使用。
3.3.2 XTT试验:XTT试验在MTT的基础上,省去溶解还原产物结晶的步骤,1988年,Scudiero等[19]首次采用该方法检测细胞增殖。XTT是一种与MTT类似的四唑氮衍生物,可被活细胞线粒体脱氢酶还原成水溶性的棕色甲肷产物,当XTT与电子偶合剂共同使用时,甲肷的生成量与细胞的增殖程度呈正相关。该试验方法较MTT 法具有显著优点,已被纳入国际标准ISO10993-5:2009中,但XTT水溶液不稳定,需要低温保存或现配现用,成本较高。
3.4细胞增殖率评价:主要是观察材料或材料浸提液与细胞接触后细胞生长速度和增殖的变化,主要有克隆形成试验。最早由Tuchiya提出,用克隆形成率(实验组克隆数/对照组克隆数)来评价材料的细胞毒性。Tuchiya等[20]研究表明,克隆形成试验较分子滤过法、琼脂覆盖法、中性红摄取法更为敏感,目前该方法已收录在国际标准ISO 10993-5:2009中。
3.5 DNA合成率检测评价:通过测定有丝分裂的细胞数来评价细胞的增殖能力,主要有5-溴脱氧尿嘧啶核苷(Brdu)渗入法和胸腺嘧啶核苷(3H-TdR)渗入法。敏感性很高,但重复性略差[21]。
综上所述,评价材料的体细胞毒性的试验方法较多,而由于不同材料接触方式及毒理不一,各试验方法之间又存在很大的敏感差异。因此,Weyermann等[22]提倡在选择试验方法时,必须根据“最接近应用状况”的原则,合理地选择样品与细胞的接触方式和检测生物学终点的评价方法。
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篇8
肺癌舌象具有一定的规律特征,据其特征可以协助临床诊断、分期与治疗,判断预后。舌象分析与实验分子生物学研究的结合从微观角度阐述了肺癌舌象特征。
关键词:肺癌;舌诊;综述
【中图分类号】
R365 【文献标识码】B 【文章编号】1002-3763(2014)07-0036-01
肺癌是临床常见的恶性肿瘤之一,近年来肺癌的死亡率在我国已跃居第一位。随着中医药在恶性肿瘤治疗中的地位日益提高,具有明显中医特色的舌诊在临床中的地位逐渐突显。肿瘤界专家学者对肺癌舌象的研究在结合现代化技术的基础上不仅从临床诊断、治疗等各方面对其进行阐述,还在微观上不断探索,并且取得了一定的成果进展,现综述如下。
1 中医舌诊的现代化
早在上世纪80年代,清华大学就开始与西苑医院合作研发 “中医舌诊自动识别系统”,本系统确定了某些舌象的定义阈,建立了中医数字舌图的初步标准 [2] 。本世纪初,众多专家[3]开始尝试使用客观定量指标来描述舌象特征。计算机技术的应用将中医诊断的客观量化引入一个新的领域,为中医舌诊今后的深入研究提供了一个新的思路和方向。
2 肺癌的舌象特征
舌象是中医辨证论治、判断疾病预后和转归的客观依据之一,因此,人们也分别从舌质、舌苔、舌形等多方面对肺癌的舌象进行了观察研究。
2.1 肺癌的舌质特征:
张伦等[5]采用比色板法分析433例肺癌患者的舌质发现紫暗舌比重极高,陈群等[6]观察发现舌下络脉曲张是肺癌患者出现最多的瘀血舌象,其次为紫暗舌,瘀斑瘀点出现率最少,冯月娟等[11]对112例肺癌患者舌象观察发现紫暗舌的出现率最高,腺癌以紫暗舌、红绛舌为主,而小细胞癌、鳞癌则以紫暗舌为主。
2.2 肺癌的舌形特征:
张伦等[5]观察433例肺癌舌象发现前三位的异常舌形分别为裂纹舌(18.2%)、齿痕舌(10.8%)、胖大舌(8.1%)。杜坚[7]观察115例癌症患者以及280例体检正常者的舌象结果显示癌症患者异常舌形出现率相对较高,占52.2%,而异常舌形中以齿印舌和胖大舌为多,各占15.7%和13%。冯月娟等[11]发现鳞癌与小细胞癌以胖大舌和齿印舌为多,其次为裂纹舌;而腺癌裂纹舌比例较高。吴君德[8] 对250例常见肿瘤的观察也发现裂纹舌在肺癌中所占比例较多,约30.77%。
2.3 肺癌的舌苔特征:
舌苔是分析病因病机的重要舌象组成部分。张伦等[5]观察分析肺癌患者舌象发现厚腻苔比例极高,而从苔色方面黄苔和白苔无显著差异。结果表明肺癌患者痰湿浊邪相对较重。冯月娟等[11]的观察结果还显示鳞癌与小细胞癌的舌苔以腻苔为主;腺癌以薄白苔、光剥苔为主。
3 肺癌舌象的临床应用
3.1 协助诊断、分期,判断预后:
“舌为五脏六腑之外候”,因此,观察其舌象变化,可以辅助诊断,判断预后。
3.2 协助治疗:
舌诊在恶性肿瘤中医辨证施治上具有不可替代的作用,众多医家学者都在肺癌治疗中通过观察舌象特征辩证分型,采取相应的治法,大多取得了较理想的临床疗效。
基于肿瘤患者在放、化疗前后舌象的明显变化,我们可以判断患者对放化疗的耐受程度,并据其指导放化疗剂量,避免大剂量物理或化学治疗对患者正气的损伤。陈健民等[15]的研究发现:对于放疗,淡白舌患者对射线的“热毒”有较大耐受性,大多可以顺利完成根治剂量的治疗;相反,考虑到“热上加热”,对于肺癌红绛舌的患者应该从小剂量开始放疗,同时配合清热解毒、养阴生津类中药;对于化疗,淡白舌的患者具有疗效不理想且消化道反应及骨髓抑制等不良反应较多的特点,化疗属于“以毒攻毒”,对于的正虚寒凝的淡白舌患者犯了虚虚之戒,因此对于淡白舌的肺癌患者应在放疗之前使用益气养血、健脾益肾类中药。孙韬[16]的研究结果显示肺癌患者化疗后瘀血舌象明显增加,而薄黄苔、黄腻苔或白腻苔且显著减少,这说明化疗会加重血瘀证候,减轻痰热及痰湿证,因此通过肺癌患者的舌象变化来干预指导化疗的剂量可以减少“虚者更虚,瘀者更瘀”的发生,从而提高患者耐受性。
4 舌象的微观研究
4.1 舌象与凝血的研究:
为进一步探讨肺癌患者瘀血舌象的病理生理基础, 陈群等[17]的研究中发现,肺癌患者瘀血舌象的出现与其血浆前列环素(PGI 2) 和血栓烷A2(TXA2)水平具有相关性。路艳、陈群的观察结果显示与非瘀血组相比,肺癌瘀血舌象组PAI-1显著升高,肿瘤转移组与非转移组相比,其PAI-1也显著升高。基于以上结果,我们考虑纤溶系统的变化可能是肺癌瘀血舌象与肿瘤转移之间的一种微观联系[18]。
4.2 舌象与EGFR的研究:
肖寒、申小苏等[19]测定103例肺癌患者的观察发现:气血瘀滞证、黯舌、腻苔的患者血清中血管内皮生长因子(VEGF)值明显高于气虚痰湿证、阴虚热毒证、气阴两虚证的患者。本研究提示提示气血瘀滞证、黯舌、腻苔的患者VEGF值相对较高,其血管生成旺盛,肿瘤易于发生转移。因此中在辨证论治的基础上酌加活血化瘀的药物,对于降低VEGF值、预防转移或许存在一定作用。
4.3 舌象与T细胞亚群的相关研究:
路艳、陈群等[20]观察30例肺癌舌象发现:与非瘀血舌象组相比,肺癌瘀血舌象组CD4/CD8明显降低,NKC值明显升高,且均具有统计学差异。
5 问题与展望
以上研究显示肺癌患者的舌象具有明显的规律特征,这为中医舌诊在肺癌预防和诊治中的应用奠定了基础。但是舌诊主观性较强,在查舌方法以及标准上存在较大的差异,所以我们需要在辨证理论指导下,通过数字舌象、微机定量分析等先进的科学技术综合分析 [21-22],使中医舌诊更具有科学依据。然而先进科学技术在基层医疗机构的普及率较低,故如何将舌诊规范化、客观化,将成为今后肿瘤舌象研究的重点。
参考文献
[1] 余兴龙,竺子明,金国藩,等.中医舌诊自动识别系统[J].仪器仪表学报,1994
篇9
[关键词] HAAM;BMSCs;软骨细胞;PI3K/MAPK
[中图分类号] R363 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2017)18-0031-04
Evaluation of acellular amniotic membrane loaded stem cells in repairing and optimizing cartilage injury by PI3K / MAPK pathway
ZHANG Zhijin1 ZENG Linru1 ZHU Fangbing1 GUO Lin2 LI Qianxiao3
1.Department of Orthopaedics, Xiaoshan District Traditional Chinese Medicine Hospital of Hangzhou City, Hangzhou 311201, China; 2.Department of Joint Surgery, Zhongshan Hospital Affiliated to Dalian University, Dalian 116000, China; 3.Department of Cardiology, Hangzhou Red Cross Hospital, Hangzhou 310000, China
[Abstract] Objective To investigate the effect of human acellular amniotic membrane (HAAM) loaded stem cells in repairing and optimizing cartilage injury by PI3K/MAPK pathway. Methods Bone mesenchymal stem cells (BMSCs) were isolated from New Zealand white rabbits and were plated on HAAM combined with chondrocytes at 4:1. The repair and optimization of chondrocytes were observed at 7 and 14 days after inoculation. The survival rate of chondrocytes was detected by cell count CCK-8 method. The apoptosis of chondrocytes was detected by TUNEL method. Western Blot was used to detect the expression of type Ⅰcollagen, type Ⅱ collagen, expression levels of phosphorylated protein p-PKC, p-p38, p-JNK and p-ERK. Results Compared with that in the control group, the survival rate of the experimental group was significantly higher, and cell apoptosis of the experimental group was significantly reduced, and the difference was statistically significant(P
[Key words] HAAM; BMSCs; Chondrocytes; PI3K/MAPK
炎症、衰老、创伤和其他各种疾病与骨性关节炎及关节软骨损伤的发生密切相关。抑制软骨细胞降解,促进软骨细胞的生长可明显延缓和优化软骨损伤[1,2]。软骨细胞是骨性损伤的主要靶细胞,各种生化因素和机械因素作用于软骨细胞,可刺激软骨细胞分泌细胞因子、软骨变性蛋白酶、各种炎性介质,它们可使软骨变性[3,4]。而骨性关节软骨的自我修复能力很差,如何刺激软骨细胞分泌胶原,改善软骨损伤是临床骨科面临的重要问题之一。骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)是一类具有多项分化潜能的细胞,来源丰富容易分离培养,已成为骨组织工程研究中的最佳种子细胞[5]。人羊膜衍生膜(human acellular amniotic membrane,HAAM)是一种从细胞滋养层衍化而来的半透明的薄膜,羊膜基底膜上含有多种胶原蛋白、糖蛋白和蛋白多糖等成分,可以促进细胞的增殖分化和组织修复[6-8]。本研究主要利用组织工程技术将骨髓间充质干细胞和软骨细胞种植于HAAM上,观察软骨细胞在HAAM上的生长增殖情况,为修复和优化软骨损伤的进一步研究提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 一般材料
一抗多克隆抗体Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原;p-p38、p-JNK、p-ERK、p-PKC、ACTB购于美国SantaCruz生物技术有限公司;二抗碱性磷酸酶标记山羊抗兔IgG购于北京中杉金桥生物技术有限公司;CCK-8试剂盒购自日本同仁化学研究所;Western Blot电泳仪(Bio-Rad Laboratories,Hercules,CA,USA)。
1.2 方法
1.2.1 实验分组及其处理 2只1月龄新西兰白兔,雌雄不限,BMSCs与软骨细胞按4∶1接种于HAAM上,调整总细胞终浓度为5.0×107/mL,随机分为以下各组:A组为HAAM-BMSCs-软骨细胞组(其中BMSCs:软骨细胞=4∶1,实验组)、B组为BMSCs-软骨细胞组(其中BMSCs:软骨细胞=4∶1,对照组)。接种后7 d、14 d观察软骨细胞的修复及优化情况。
1.2.2 BMSCs分离、培养和鉴定[9] 1月龄实验兔术区常规消毒、铺巾后行骨穿,用骨髓穿刺针在股骨及胫骨近端进针,连接10 mL注射器,抽取骨髓液4~5 mL,注入含肝素和DMEM/F12的离心管内,采用全骨髓贴壁分离筛选法分离、培养BMSCs细胞,制成细胞悬液,放入37℃、5%CO2培养箱中常规培养。显微镜下观察细胞的生长状况,48 h后首次给予全量换液,流式细胞检测抗原表达,选择表面抗原CD29、CD90、CD105和CD45进行鉴定,PBS为阴性对照,IgG-PE做为同型对照。
1.2.3 软骨细胞的分离、培养和鉴定[10] 取上述同一只兔,无菌条件下取双侧膝关节软骨,以PBS冲洗3次,用眼科剪剪成1 mm×1 mm×1 mm软骨块,加入0.25%的胰蛋白酶37℃消化。用200目不锈钢无菌滤网过滤,收集细胞,接种到培养瓶中常规培养,台盼蓝染色细胞活性>95%。取P3软骨细胞以1×105/mL浓度接种于涂多聚赖氨酸的盖玻片上培养3 d,4℃丙酮固定30 min,行Ⅱ型胶原免疫组化染色。
1.2.4 羊膜的制备与负载[11] 取健康剖宫产产妇的羊膜并进行相关传染性检验,结果均呈阴性。在超净台上清洗并分离羊膜,用含1000 U/mL庆大霉素+25 μg/mL两性霉素B的生理盐水浸泡20 min后,用胰蛋白酶于消化30 min,去除杂质细胞。制备成合适大小的羊膜于培养皿中,按比例接种骨髓间充质干细胞和软骨细胞,37℃、5% CO2条件下培养。
1.2.5 CCK-8法检测细胞存活率 细胞按照对照组与实验组培养后,取细胞制备成细胞悬液,接种到96孔板中(100 μL/孔),37℃、5%CO2条件下过夜培养,隔天换液后加入10 μL CCK8试剂,37℃、5%CO2条件下孵育2 h,使用酶标仪在450 nm波长处测定OD值,计算细胞存活率。
1.2.6 TUNEL检测细胞凋亡 细胞按照对照组与实验组培养后,取细胞制备成细胞悬液,按照细胞凋亡检测试剂盒说明逐步加入生物标记素,在荧光显微镜下查找荧光阳性细胞,根据阳性细胞所占百分率来计算DLBCL细胞的细胞凋亡率。
1.2.7 Western Blot法检测磷酸化蛋白表达水平 细胞按照对照组与实验组培养后,收集细胞于冰上裂解2 h,4℃离心后收集蛋白上清液。测定蛋白浓度后,将各组蛋白浓度总量调整为30 μg/μL,加入到10%变性聚丙烯酰胺凝胶中电泳,转膜后,用牛血清白蛋白封闭1 h,加入一抗4℃过夜。隔天用TBST洗膜3次,并加入二抗孵育1 h。TBST洗膜2次,TBS洗膜1次。用ECL显色液进行显色,并对各泳道条带进行灰度扫描,得出相应的蛋白表达量。
1.3 统计学处理
数据采用SPSS22.0软件处理,采用单因素方差分析和Bonferroni's Multiple Comparison Test,结果用(x±s)表示。以P
2 结果
2.1 骨髓间充质干细胞鉴定
应用Beckman counter流式细胞仪分析大鼠间充质干细胞表面标志抗原。如封三图1所示,培养的第3代细胞已表达 BMSCs细胞表型阳性特征,其CD29、CD90、CD105,阳性率分别为96.72%、98.53%、98.99%;CD45呈阴性,阳性率为0.53%。流式结果表明,收获的高纯度的BMSCs可用于下一步实验。
2.2 软骨细胞鉴定
经ColⅡ免疫细胞化学染色可见细胞胞浆内的ColⅡ染成棕黄色。Ⅱ型胶原免疫组化染色显示,收获的高纯度软骨细胞可用于下一步实验,见封三图2。
2.3 CCK-8法检测细胞存活率
CCK8检测细胞存活率结果可知,与对照组相比,随着培养时间的延长,实验组软骨细胞存活率显著增高,差异有统计学意义(P
2.4 TUNEL检测细胞凋亡结果
凋亡检测结果可知,与对照组相比,随着培养时间的延长,实验组软骨细胞凋亡率显著降低,差异有统计学意义(P
2.5 磷酸化蛋白表达水平
用Western Blot法测得结果可知,随着培养时间的延长,Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原、磷酸化蛋白p-PKC和p-ERK蛋白含量的蛋白水平明显上升,磷酸化蛋白p-p38和p-JNK的蛋白水平显著降低,差异有统计学意义(P
3 讨论
人羊膜衍生膜(human acellular amniotic membrane,HAAM)是一种从细胞滋养层衍化而来的半透明的薄膜,羊膜具有抗黏附能力,炎性反应轻,纤维包裹少;同时HAAM抗原性极低,控制排斥反应的发生,具有良好的生物相容性[12,13]。羊膜基底膜上含有多种胶原蛋白、纤维连接蛋白、层粘连蛋白、糖蛋白和蛋白多糖等成分,这些有效成分增强了其抗拉力,为细胞生长提供了足够的三维空间结构;为细胞的增殖、分化提供丰富的营养成分,并且有利于种植在羊膜上的细胞粘附和生长[13,14]。羊膜作为一种良好易得的生物材料,易于加工、处理和运输,为组织工程学的研究提供了便利的条件。研究表明在人羊膜胞外基质上负载培养的角膜细胞、结膜细胞、成纤维细胞、软骨细胞等均能良好生长,并保持原本的细胞功能[14,15]。
本研究为了探讨羊膜衍生膜负载骨髓间充质干细胞通过PI3K/MAPK信号通路对损伤软骨的保护作用,研究结果表明随着培养时间延长,软骨细胞的存活率逐渐上升,细胞凋亡率逐渐降低,能够分泌出Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原,说明软骨细胞在羊膜衍生膜负载骨髓间充质干细胞的条件下可以生长良好,处于良性增殖状态。PI3K/MAPK作为两条经典的细胞信号转导通路,可显著调控细胞增殖分化和细胞凋亡等过程[16]。PI3K是一种参与细胞生长及骨架重塑的重要磷脂酰肌醇激酶,也是重要的抗凋亡调节因子,活化后可导致脂质底物磷酸化并激活下游AKT,通过磷酸化作用激活或抑制其下游靶蛋白Caspase3、NF-κB、mTOR等,参与调节细胞凋亡与代谢过程[17,18]。同时,在哺乳类细胞中已经发现三条并行的MAPK信号通路,分别是p38MAPK、JNK/SAPK和ERK信号通路,它们在细胞的生长和分化、细胞的炎性反应及细胞凋亡等应激反应中起重要作用[19-21]。由Western Blot结果可知,磷酸化蛋白p-PKC和p-ERK的蛋白水平明显上升,磷酸化蛋白p-p38和p-JNK的蛋白水平显著降低,说明羊膜衍生膜负载骨髓间充质干细胞的条件下可以促进PI3K信号通路的抗凋亡作用,且抑制MAPK信号通路的促凋亡作用,从而调控细胞增殖与凋亡的发展过程。
综上所述,在羊膜衍生膜负载骨髓间充质干细胞的作用可以通过有效调控PI3K/MAPK信号通路,促进软骨细胞的发生发展过程。进一步了解羊膜衍生膜负载骨髓间充质干细胞对软骨细胞的修复和活化机制,对治疗软骨损伤和骨关节疾病等具有重要的临床意义。
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篇10
【关键词】 骨质疏松症;健康教育;干预
1 健康教育干预对象
目前国内外大多数研究者都将老年女性与围绝经期的妇女作为重要研究及干预对象。然而,一项对于中老年男性的骨质疏松症认知调查发现,骨质疏松症所引起的脊柱骨折在中老年男性中的发病率、病死率均大于女性,其主要原因是男性在日常生活中钙摄入少、活动次数少、吸烟、酗酒等高危行为;老年男性也会因为体内性激素的减少而发生原发性骨质疏松症。因此,中老年男性应该也是骨质疏松症健康教育的干预对象之一。熊恩富等[2]提出儿童及青少年时期患髋关节疾病并造成髋功能障碍,由于患侧肢体运动负荷减少及应力负荷异常,导致患侧肢体肌肉萎缩、骨发育不良和骨质疏松。国外有学者也认为骨质疏松健康教育也应该包括在校大学生。通过以上调查结论可以发现,骨质疏松症的健康教育对象不仅不能单一的确定为中老年女性和围绝经期女性,还应该包括青少年和中老年男性。
2 健康教育干预的实施者
原发性骨质疏松症是一种代谢性疾病,涉及内分泌科、骨科、放射医学、妇科等专业。除医院本身的骨质疏松症相关职能科室充分发挥其就诊及咨询的功能外,社区、居委会也应该发挥其重要的作用;社区医院是开展预防干预工作的最基层的卫生机构,社区医护人员也是最具体工作的执行者。所以,在预防原发性骨质疏松症的发生方面,社区起着关键的作用。徐霞等[3]通过本次调查,初步发现上海市骨质疏松认知度不高,关注度不足密切,高危人群的防治工作力度不够。所以,医院的医护工作者是开展社区居民防治骨质疏松症工作的主导力量。那么,只有良好的社区护理,才可以有效地预防老年骨质疏松症以及随之带来的骨折。所以,实施骨质疏松性骨折的一级预防是骨质疏松症最重要的措施之一。因此,由以上调查研究发现:骨质疏松症相关科室的医务人员以及社区护理工作者应该是原发性骨质疏松症健康教育的最佳实施者。
3 干预措施
目前对原发性骨质疏松症缺乏有效的干预措施,因此,如何干预原发性骨质疏松症是预防防治工作的重点。黄秋美等[4]在调查研究结果表明:原发性骨质疏松症的干预方式中健康讲座结合电话访谈、及家庭访问的干预效果比较好。因此,社区医护人员应该选择正确的干预方式,按照正确的操作程序、规章制度进行,以取得最佳的疗效来减少原发性骨质疏松症的发病率,增强人们的健康。
4 干预内容
首先,应该先普及原发性骨质疏松症的基本知识,大量研究表明居民对骨质疏松症缺乏全面的认识,这些基本的知识内容主要包括有:原发性骨质疏松症的病因-主要是由增龄所导致的体内性激素突然减少及其生理性的退行性病变;主要的一些临床表现为-疼痛(以整个腰背部为主)、身高缩短及驼背、脆性骨折的发生以及脊椎向后侧凸对胸腔、腹腔压迫造成腹胀、反流性食道炎等症状。其次要认识到原发性骨质疏松症的危害性及其危险因素。骨质疏松症的最大危害性为骨质疏松性骨折的发生,骨折也会引起病人发病率、死亡率增加,功能的丧失及各种心理问题的出现。同时该病与生活方式是密切相关的,如吸烟、酗酒[5]、营养不良、低钙饮食[6]、大量饮咖啡、累计的哺乳时间长、产孕次数多[7]、年龄增加[8]、长期使用激素、绝经年龄早、家族遗传、维生素D缺乏[9]等。最重要的是要了解原发性骨质疏松症的预防方法。通过流行病学调查指出,原发性骨质疏松症是一种生活方式疾病,其发病很有可能通过改变不良的生活方式来降低,在日常生活中主要从以下几个方面加以预防:①饮食预防:提供钙和维生素D的膳食;②运动预防:负重锻炼如散步、慢跑、爬楼梯和跳舞等;③药物预防:雌激素、降钙素、甲状旁腺素、二磷酸盐以及一些中药(如羊蕾、构祀子、黄茂)[10]等;④日常生活中预防骨质疏松性骨折;五、按时体检和监测预防骨质疏松症。
5 展 望
综上所述,在我国开展原发性骨质疏松症预防与控制的社区干预是一项十分复杂且艰难的过程,它不仅要求实施干预的医务人员具备良好的专业知识,还要充分掌握与之相关的骨质疏松症的相关知识。更重要的是需要根据受教育对象的具体情况选择适当的教育方式,对不同的人群实行个体化教育。逐步帮助干预对象掌握预防骨质疏松症的知识,改变不良的行为生活方式,树立良好的健康信念,培养健康的生活习惯,以预防该病的发生。这是目前控制和预防骨质疏松症及骨折的发生,提高患者生活质量最经济、最有效、最简便的措施。
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