生物医学工程文献综述精选(九篇)
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第1篇：生物医学工程文献综述范文
[中图分类号] R313 [文献标识码]B [文章编号]1674-4721(2010)05(c)-120-02
生物医学工程是典型的理工类学科和生物医学学科交叉、结合、融合的边缘学科,并无自己独立的基础理论与知识体系,对相应学科有较大依赖性[1]。同时,生物医学工程产业的研发性质较强,要求培养的学生必须具有扎实、广泛的基础和专业课程知识,以及一定的创新能力与科研思维。目前我国生物医学工程的本科专业设置主要集中在信息技术类,而在生物材料、生物技术等方向上缺乏相应的人才培养,这样的专业特点导致学生重视电子、计算机与机械制造课程,而轻视医学相关学科,如生物化学,学生不能将该学科内容与职业生涯相联系,难以理解学习生物化学的重要性。加上生物化学本身具有抽象、繁杂等特点,学生在学习中容易出现畏难厌学情绪,学习效果不佳。针对在该专业生物化学教学中遇到的问题,笔者谈几点自己的体会和看法。
1 生物医学工程的生物化学教学现状
生物化学相对于其他基础学科具有抽象难懂、内容繁杂等特点,是医学院学生感觉最难的课程之一。尤其是对于生物医学工程专业,缺乏一部为该专业量身打造的教材,内容多与课时少的矛盾极为突出。就本校而言,该专业的生物化学理论学时数仅为40学时,而使用的教材为刘新光主编、科学出版社出版的《生物化学(案例版)》,该书系统全面完整,但课时数远远不够,如果按照一般医学本科教学大纲进行讲授,学生感觉难以消化,对生物化学课程的畏难情绪和抵触情绪增加。其次,教学模式单一,以教师为课堂的绝对主体,进行传统填鸭式教学,学生缺乏主动学习的兴趣,容易疲劳。第三,考查形式单一,仅对书本知识进行闭卷考试的单一评价考核体系,既不能反映学生的综合素质,也难以激发学生的创造力,容易使学生投机取巧,仅关注考点,而忽视对学科知识的整体把握。
2 改革教学内容和考试形式,双管齐下提升教学效果
2.1 精选教学内容,因材施教
根据专业需要适当删减生物化学教材内容,调整重、难点,将教学内容精简为基本原理,并更新补充学科发展的前沿理论和技术。世界医学教育会议发表的《爱丁堡宣言》在谈到医学院校需要改进教学法时指出:“把现在广为采用的被动学习方法改变为更加主动的学习,包括自我指导的独立学习以及导师辅导等方法,以保证终身连续的学习[2]。”在讲授过程中除了讲授知识点,更应强化学习内容的结构层次和逻辑联系,培养学生学会梳理教材,增强其自学能力。例如在开篇即告诉学生全书总的来讲可分为三大部分[3],第一部分即生物大分子的结构与功能,生物化学也称为生命的化学,那么这些化学反应的物质基础必然包括各种生物大分子,因此这部分将重点讲授生物大分子的结构特点、生理功能及基本理化性质与应用;第二部分为物质代谢及其调节,使学生重点掌握各类物质代谢的基本反应途径,主要调节环节,重要生理意义,各种物质代谢的相互联系以及代谢异常与疾病之间的关系等;对第一、二部分,强调生物化学的基础知识,不求过深、过难,抓住主线、框架和基础知识,按层次展开,既可以在有限的课时数中从容的执行教学进度,又培养了学生抓结构体系的学习方法。第三部分即基因信息的传递,以及基于基因信息传递的基本原理而发展起来的基因工程技术,针对生物医学工程专业特点,第三部分将比其他专业讲授更为详细。而细胞信息传递、肝脏生物化学与血液生物化学等专题部分则删除不讲。
2.2补充课外阅读,培养学生兴趣
“兴趣是最好的老师”,对于生物化学这门枯燥繁杂的课程,尤其需要培养学生的学习兴趣。为了兼顾有限的课时数,由教师选择合适的课外阅读材料,打印并发放给学生,要求课外阅读,并在下一次课上进行讨论。如疯牛病,从热带丛林食人部落的“库鲁病”,羊瘙痒症,克雅氏病,到对于疯牛病疾病本质的认识,长达100多年的研究历程,又或者如诺贝尔获奖者故事,重大理论的研究思路和创立历程,这既能引起同学们的兴趣,初窥神秘的科研世界,也在无形中培养了他们严密求证的科学精神。另一方面,生物化学作为生命科学的基础学科之一,自20世纪50年代以来,得到快速迅猛的发展,而生物医学工程本身就是生命科学高度发展、多学科交叉融合而催生的一门新兴学科,因此在对该专业的学生授课时可适当介绍生命科学的前沿,培养学生主动追踪最新进展的学习意愿。
2.3考核形式多样化,利用分数的杠杆调动学生学习兴趣
将课程的考核评价体系拆分,将传统的闭卷考试方式与试验成绩、论文报告相结合,考核形式更为丰富合理。课程的考核评价体系分为平时成绩和期末考试两个部分,书本知识采用传统的闭卷考试方式,占70%;而平时成绩又分为试验成绩与论文报告,共占30%。为了检验学生课外阅读的效果,增加了论文报告这一考核内容,论文报告要求学生利用图书馆和互联网对某一种现代生物化学与分子生物学技术或者热点方向的研究进展作一综述,以论文形式提交,对写作优秀者加分,还可帮助修改和鼓励发表。通过考核评价体系的改革,可以激发学生的学习热情,促使学生学会通过各种途径查阅资料,敏锐把握学科动态,获取和分析信息,培养初步的科研思维和论文写作能力,并且这种考试方式能更真实的反映学生的综合素质。
在尝试进行以上教学改革时,还应注意3方面问题:第一,在教材的把握上,如何既保留生物化学的学科特色与要求,授予足够的基础知识,又因材施教、合理的删减教材内容,处理好重、难点。第二,在引入课外阅读和论文写作上,如何循序渐进的选择材料和内容,逐步培养学生对科技论文的阅读理解和写作能力,不至于使学生被畏难情绪打击,产生厌学情绪。第三,应当建立反馈机制,通过发放学生调查问卷,适时把握学生诉求,及时了解学生感兴趣的问题、内容或者学习中的难题,便于客观评价和改进教学方式。
总之,随着学科的发展和社会需求的变化,针对不同学生特点,生物化学的教学工作必须做出相应的调整,更新教学内容,优化教学方法,改革培养模式,调动学生的学习积极性,拓展眼界,开阔思路,激发其科研兴趣,培养其科学思维和创新能力,为今后的工作或进一步深造打下一定的基础。
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第2篇：生物医学工程文献综述范文
【关键词】 纳米磁性材料; 生物相容性; 评价方法; 文献综述
随着人们生活水平的不断提高，恶性肿瘤已经成为威胁人类健康的劲敌。各种报道和调查显示[1]，全世界每年新发现的肿瘤患者多达1 090万，而且肿瘤的发病率持续上升，成为仅次于心血管疾病的第二大致死原因。但是，目前临床上对肿瘤的治疗手段仍然十分有限，预后也比较差。肿瘤磁感应热疗[2-5]是一种新型的肿瘤治疗手段，它通过各种方法将纳米磁性材料精确地分布于肿瘤组织中，在外加交变磁场的作用下，纳米材料感应发热，使肿瘤组织达到一定的温度，从而达到治疗肿瘤的效果。有研究表明[6]，肿瘤细胞在高温的环境下对放射线更为敏感。研究发现[7]，越小的纳米颗粒越有可能穿透细胞并产生毒性作用。所以，纳米磁性材料能否用于人体，首先必须考察其是否具有良好的生物相容性。
生物相容性一般包括细胞相容性、血液相容性和组织相容性3个方面。下面就生物相容性的概念、生物相容性的3个方面及生物相容性评价工作中存在问题的研究进展作一综述。
1 生物相容性的概念
相容性[8]是指两种或两种以上的体系共存时互相之间的影响。如果这些体系在共存时互不影响，互不损伤，互不破坏，就可以说这些体系间有完全的相容性。如果这些体系在共存时相互影响，相互破坏，导致不能时，就可以说这些体系之间的相容性差或没有相容性。生物相容性[9]是指任何一种外源性物质，包括天然材料[10]、治疗用的外源性细胞、植入的器官、人工材料的植入体或纳米粒子，为治疗目的植入或通过某种方式进入生物体，或与生物组织共存时，对生物体和生物组织造成损伤，或引起生物体、生物组织发生反应的能力和性质，和(或)生物体容许这种材料在体内存在及与这种材料的相互作用的能力和性质。普遍认为生物相容性包括两大原则[11]：一是生物安全性原则即消除生物材料对人体的破坏性;二是生物功能性原则(或称为机体功能的促进作用)，指其在特殊应用中“能够激发宿主恰当地应答”的能力。纳米材料对于宿主是异物，在体内必定会产生某种应答或出现排异现象。纳米材料要使发生的反应能被宿主接受，不产生有害的作用，因此要对纳米材料进行生物安全性评价，即生物学评价。对纳米磁性材料进行生物相容性评价是纳米磁性材料能否进入临床研究的关键环节[12]。
2 细胞相容性评价
细胞相容性[13]是材料对细胞的生长、附着、增殖及代谢功能的影响，以存活的有功能的细胞或(和)细胞生长增殖情况作为材料的生物相容性评价指标。常用的细胞相容性评价实验方法有 MTT试验、流式细胞光度术等。一般选用L929细胞和HeLa细胞来进行试验，这两种细胞[14]具有传代容易、繁殖迅速、体外培养条件低、易储存，同时这两种已建立成系的细胞株能为实验提供稳定传代的细胞、能为许多材料细胞毒性评价所共用等优点，1982年美国质量标准协会将L929细胞推荐为细胞毒性试验中的标准细胞。
2.1 MTT试验
MTT试验是大部分磁性介质生物相容性评价工作采用的基本试验项目。它是一种比较准确、快速和简便、可作定量评价的常用方法，现已广泛应用于医用材料的生物学评价。其原理是活细胞中的线粒体脱氢酶将MTT分子还原产生紫色结晶物，紫色结晶物形成数目的多寡与活细胞数目和功能状态呈正相关，用DMSO溶解结晶后，在酶联免疫检测仪上测吸光度，即可代表细胞数量。将测得的吸光度带入细胞相对增殖率的公式来计算。细胞相对增殖率(RGR)= 实验组OD均值/阴性对照组OD均值×100%。把RGR值转换成6级反应[15]：0级反应RGR值为≥100%，1级反应RGR值为75%～99%，2级反应RGR值为50%～74%，3级反应RGR值为25%～49%，4级反应RGR值为1%～24%，5级反应RGR值为0。实验结果是0或 1级反应为合格，实验结果是2级反应需要结合细胞形态综合评价，实验结果是3～5级反应为不合格。
目前已进行过细胞学评价的纳米磁性材料有纳米Fe2O[15]3、纳米Fe3O[16]4、纳米镍铜热籽[17]、纳米Mn0.5Zn0.5Fe2O[18]4等。例如颜士岩等[15]研究指出，不同浓度的Fe2O3纳米磁性粒子浸提液作用于L929细胞72 h 后，其细胞RGR分别为91.3%、76.9%、76.6%、81.9%，依相对增殖率与毒性分级转换表标准判定不同浓度的Fe2O3纳米磁性粒子浸提液其细胞毒性均为1级，均属对细胞无毒性范畴，而阳性对照组0.7%的丙烯酰胺单体溶液的细胞RGR为11.6%，其毒性评定为4级，为不合格生物材料，证实其自制的F2O3纳米磁性粒子体外试验无细胞毒性作用。该法简便迅速、不接触同位素、敏感性高，缺点是紫色结晶物有时易聚集成团影响结果的准确性[19]。
2.2 流式细胞光度术(flow cytometry，FCM)[20]
该法利用鞘流原理，使被荧光标记的单个悬浮细胞排成单列，按重力方向流动。细胞被激光照射后发射荧光，检测器可逐个对细胞的荧光强度进行测定，常用来检测细胞周期和细胞凋亡。邓凌燕[21]研究发现，随着Fe3O4磁微粒浸提液干预浓度的增高，肺泡上皮细胞和血管内皮细胞的凋亡率无增高的趋势，差异无统计学意义(P>0.05)。证实不同浓度Fe3O4磁微粒浸提液对肺泡上皮细胞和人血管内皮细胞凋亡无影响。FCM法能提供具体明确的凋亡率值，为评价凋亡提供客观的数值指标，同时可为分析材料对细胞周期的影响提供证据。
2.3 乳酸脱氢酶(LDH)试验[22]
LDH定位于细胞胞浆内。一般情况下，LDH不能透过细胞膜。当细胞受损伤或死亡时可释放到细胞外，此时细胞培养液中LDH活性与细胞死亡数目成正比。这一方法已被用来检测碳纳米管的细胞毒性[23-24]。王晓娜等[25]发现，随着Fe2O3纳米颗粒作用浓度的升高(267.5、535、1 070 μg·ml-1)，可致细胞内LDH漏出量增加。此法通过检测细胞培养液上清中LDH的活性，可判断细胞受损的程度。
2.4 单细胞凝胶电泳技术检测细胞DNA损伤
单细胞凝胶电泳又称彗星实验，由Singh等[26]和Ostling等[27]在中性凝胶电泳技术基础上改进和建立，是检测单个细胞DNA链断裂的实验方法，该方法具有灵敏、简便、快速、样品用量少及不需放射性等优点。李倩等[28]运用单细胞凝胶电泳技术检测发现，纳米Fe2O3可造成小鼠肝、脾、肾组织细胞、外周血细胞和骨髓细胞的DNA断裂，其研究表明DNA断裂与细胞的氧化损伤有密切关系。Lacava等[29]发现，磁流体还可以致小鼠发生炎症反应，导致巨噬细胞内氧自由基和氧化亚氮的生成，从而造成DNA损伤。
除此之外，还有一些研究者进行过其他相关实验，如体外CHI细胞染色体畸变试验[30]DNA合成检测方法、细胞膜完整性测定、人工计算细胞数[1]等细胞相容性试验。
3 血液相容性评价
血液相容性试验[31]通过生物材料和医疗器械与血液相接触(体外、半体内或体内)，评价其对血栓形成、血浆蛋白、血液有形成分和补体系统的作用。通过对材料与血细胞体外接触过程中所致红细胞溶解和血红蛋白游离程度的测定，对材料的体外溶血进行评价，能敏感地反映试样对红细胞的影响，在生物安全性评价中起重要作用。
体外溶血试验是鉴定血液相容性最基本方法之一[32]，它不仅可以评价样品的体外溶血性，还可以敏感地提示样品的毒性。Zhang等[33]通过体外溶血试验发现，Fe3O4纳米磁性粒子的溶血率为0.514%，远小于5%，表明实验用Fe3O4纳米磁性粒子无溶血作用，符合医用材料的溶血试验要求。Zhang等[34]研究发现MgZnMn合金的溶血率高达65.75%。Li[35]研究发现单纯的镁溶血率是59.3%。因此说溶血试验在生物安全性评价中起着重要的作用。
由于体内环境的复杂性及多变性和血凝机理，ISO标准中也只能提出一个评价方向的基本要求，到目前为止还没有建立一套相关的评价标准。新近研究建立的新方法[36]有血小板黏附及血小板消耗量、复钙时间、凝血因子Ⅳ、血浆总蛋白和球蛋白计数等诸多方面的血液相容性试验方法，但对纳米磁性材料进行定量化的评价有一定的难度，需要不断成熟和完善，将其标准化。
4 组织相容性评价
组织相容性[37]是指生物材料与人体组织接触后，在材料组织界面发生一系列相互作用，最终被人体组织所接受的性能。常用的组织相容性试验有体内植入试验、微核试验、肝脏穿刺试验等。
4.1 体内植入试验
植入试验[31]将生物材料和医疗器械植入动物的合适部位，如皮下、肌肉和骨，在观察一定时期(短期为7、15、30、60、90 d，长期为180、360或720 d)后，评价对活体组织局部毒性作用。主要通过病理切片观察组织的变化。根据产品使用部位可选择皮下组织植入试验、肌肉植入试验或骨内植入试验。体内植入试验可从宏观和微观水平来评价组织工程支架材料对组织的局部反应，包括早期的炎症反应和随后的纤维结缔组织增生反应。通过体内埋植实验可以直接观察动物机体对材料中的抗原或化学物质产生的免疫应答[38-39]。材料植入机体后[40]被视为异物，在无其他因素影响的情况下，如材料有毒性，会导致其周围组织死亡;如材料无毒性，机体组织对植入物的反应主要是无菌性炎症反应和纤维结缔组织包膜产生。组织反应在早期呈现异物刺激引起轻中度的无菌性急性炎症反应比如水肿、组织充血和中性粒细胞的浸润等等，两周后转为慢性炎症反应包括巨噬细胞、淋巴细胞和纤维母细胞的增生。机体通过吞噬和酶消化方法消除异物，或者通过纤维囊的包裹隔离材料。材料中任何成分分解产生的小分子都会影响炎症反应的过程。白雪[17]研究发现，其自制的镀金镍铜热籽植入肌肉后，植入后的局部组织无明显的毒性及刺激作用，组织相容性较好。 Fulzele等[41]研究发现甘油酯(GMR)和季戊四醇酯(PMR)植入局部组织无明显的炎症反应。
4.2 微核试验
微核试验是一种检测材料致畸致突变作用的方法，能够简便、快速地检测样品的短期遗传毒性。间隔24 h给药2次，首次给药后第30小时处死小鼠，常规制片。每只动物计数1 000个嗜多染红细胞，计算微核率。Zhang等[42]研究发现，其制备的热敏磁性复合纳米粒通过检测各组嗜多染红细胞中的微核(MN)出现率，未发现复合纳米粒组与阴性对照组间有显著性差异，认为该复合纳米粒无致畸或致突变作用。
4.3 肝脏穿刺试验
肝脏穿刺试验是将磁性材料置入组织器官一段时间后，观察材料对创伤性组织炎症防御性反应和主要代谢器官、血液系统的功能影响的一种方法。方法: 在无菌条件下，用3%戊巴比妥钠麻醉后在超声导向定位下肝脏穿刺注入0.9%生理盐水和纳米粒悬液，1个月后处死，取心、肝、脾、肺、肾等进行病理形态观察.实验前后试验动物静脉采血作血常规及肝肾功能检查。丛小明等[18]研究发现，沿穿刺方向切开肝脏，见黑色材料浸润在注射路径周围，材料和周围肝组织边界清晰，无瘀血及炎症改变，在材料分布区，部分材料微粒被肝细胞吞噬，肝小叶结构完整无变形以及纤维化，心肝脾肺肾脑等脏器未见明显组织形态学变化。血常规、肝肾功能无明显变化，证明其自制的纳米材料具有良好的组织相容性，适宜应用于肝内局部注射治疗肿瘤。
5 生物相容性评价工作中存在的问题
近年来，多种纳米磁性材料的生物相容性接受了不同程度的评价研究，有了更多新的试验方法和检测指标，使生物相容性研究不断深入。但是，其中仍然存在一定的问题，首先是存在纯度的问题，目前进行实验的材料往往混有其他杂质， 在使用高纯材料进行实验之前，这些杂质所起到的作用是无法排除的。其次，存在粒度均匀性问题，目前进行实验的材料，粒度分布很宽，从几个纳米到几百纳米的颗粒都存在，不同粒径的性质无法检验出来，目前的实验结果到底是小颗粒作用的结果，还是大颗粒的结果，有待于粒径均匀颗粒实验结果的证明[43]。再次，很多研究[44-47]报道纳米颗粒在介质(如水、细胞培养液)中会发生团聚的现象，发生团聚后，纳米颗粒的物理化学性质可能会发生改变，从而影响其生物学效应。纳米颗粒在细胞培养液中的溶解度对其细胞生物学效应的影响，也是需要特殊考虑的[48-49]。最后，目前所有的评价，都没有一个统一的标准的方法，不同方法之间的结果不具有可比性。这些都需要科研工作者在以后的实验中不断深入探索和研究。
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第3篇：生物医学工程文献综述范文
【摘要】
介绍了数据挖掘的意义和任务，综述了近几年来数据挖掘在中医各领域中的应用，分析了目前存在的问题，并探讨了今后的发展趋势。
【关键词】 数据挖掘 中医
随着计算机技术和网络技术的快速发展，在中医药的现代化过程中建立了很多的数据库。堆积在数据库中的信息呈超指数爆炸式增长。例如中医药科技信息数据库就有50个子数据库、110个表单及数百个自动生成的中间表、800余个著录项目，涵盖所有中医药有关医、药及学术的内容。而数据挖掘技术的发展使我们有可能从这些海量数据中发现新的知识，发现数据背后隐藏的关系和规则，还可以对未知的情况进行预测。多学科交叉目前正成为增强科技创新的重要途径，数据挖掘正是从统计学、数据库、机器学习等多门学科中发展起来的。
1 数据挖掘介绍
1.1 数据挖掘的定义
数据挖掘(datamining)也称为数据库知识发现，为解决上述矛盾提供了强有力的工具［1］。数据挖掘这一术语出现于1989年，其定义几经变动，本研究中引用Frayyad UM等提出的对数据挖掘的定义［2］。
数据挖掘是从数据库中识别出有效的、新颖的、潜在有用的并且最终可理解的模式的非平凡过程。其中：
① 有效性要求挖掘前要对被挖掘的数据进行仔细检查，具备该特性，才能保证挖掘出来信息的可靠性。
② 新颖性要求发现的模式应该是从前未知的，甚至是违背直觉的信息或知识，挖掘出的信息越是出乎意料，就可能越有价值。
③ 潜在有用性是指发现的知识将来有实际效用，即这些信息或知识对于所讨论的业务或研究领域是有效的、是有实用价值和可实现的，常识性的结论或已被人们掌握的事实或无法实现的推测都是没有意义的。
④ 最终可理解性要求发现的模式能被用户理解，目前它主要是体现在简洁性上。发现的知识要可接受、可理解、可运用，最好能用自然语言表达所发现的结果。实际上，所有发现的知识都是相对的，是有特定前提和约束条件，面向特定领域的。
⑤ 非平凡是一个数学概念，即数据挖掘既不是把数据全部抽取，也不是一点儿也不抽取，而是抽取出隐含的、未知的、可能的有用的信息。要有一定程度的智能性、自动性(仅仅给出所有数据的总和不能算作是一个发现过程)。
数据挖掘的结果通常表示为概念(concepts)、规则(rules)、规律(regularities)、模式(pattern)、约束(constraint)、可视化(visualization)等形式。这些知识可以直接提供给决策者，用于辅助决策过程；或者提供给领域专家，修正专家的已有的知识体系；也可以作为新的知识转存到应用系统中，作为实际事务处理中决策的依据［3］。
2 数据挖掘的任务
数据挖掘的任务主要是预测和描述。预测是指用一些变量或数据库的若干已知字段预测其他感兴趣的变量或字段的未知的或未来的值。描述是指找到描述数据的可理解模式。预测方法有统计分析、关联规则和决策树预测、回归树预测等。其中关联规则反映了一个事务与其他事务之间存在关联，那么就能根据其他已知事务预测到另一个事务。描述性方法主要有数据分类、回归分析、聚类、变化和偏差分析、模式发现等。
3 数据挖掘在中医药中的应用
中医药的发展也需要多门学科的交叉应用。数据挖掘最初在生物医学中的应用是在对基因组测序数据的分析，因为人类基因组计划研究中产生了数十亿的核苷酸和上百万的氨基酸，传统的统计方法无能为力。中医学具有系统性、整体性、复杂性、不确定性等特点，不适宜运用传统的还原论的方法研究，而适宜与数据挖掘类似的从整体观上入手的研究方法。数据挖掘可以从海量数据中挖掘出潜在的规律，数据挖掘的结果一部分可能与传统的诊疗规律相符，不符合的部分可能是潜在的新知，也可能是没有意义的，这都需要在相应目标领域专家的指导下进行解释和评价。将数据挖掘(DM)和知识发现(DMKD)应用于中医药领域的研究，是中医药现代化研究的重要组成部分［1］，必将促进中医药的发展。而数据挖掘在中药药谱研究和新药开发中取得了一定进展，本研究主要对其在中医以下领域的研究作一介绍。
3.1 证实质的研究
中医的“证”又称“证候”，是疾病在某一阶段病变的本质反映，是由一组能反映疾病本质的症状组成的，能揭示病因、病位、病性、病势，为论治提供依据。证候是中医诊断的核心概念和理论精髓，具有整体性、抽象性、时间性和相对稳定性的特点。现在对证实质的研究多从西医的生理理化指标来揭示证的实质，但实践中却发现缺少证的特异性指标。如果从分子生物学的角度，利用数据挖掘技术对中医证与相关基因的对应关系，可能取得更好的结果。通过研究“证”和基因多态性之间的内在联系，从基因多态性所带来的该基因功能上的变化，由此探寻“证”的相关基因表达谱。
3.2 中医诊断
中医诊断过程主要是对证的判定。而现在证的标准不太规范，缺乏定量的标准，而且其分类与描述也存在不同的观点。数据挖掘则可能完成证的规范化研究，也可辅助临床医生对病人进行证的判定。
陈明等［5］尝试运用关联规则发现诊断模式，他把《伤寒论》中的病名、症状、舌脉分别作为数据表建立数据库，挖掘得出规则：发热、恶寒、脉浮太阳病(支持度65%，置信度5%），可以认为发热，恶寒的确是太阳病的诊断依据。
秦中广等［6］运用粗糙集进行中医类风湿证候的诊断，共收集了224个病例，每个病例有81个属性，并从这224个病例中随机抽取学习样本180例，进行预测诊断44例。他们利用属性约简得到寒湿阻络、湿热阻络、痰阏阻络、气阴两虚、寒热错杂5种证的必定规则和可能规则。在44例预测诊断中诊断正确率达到90%以上，高于传统的模糊数学方法，并认为粗糙集有可能是中医诊断研究的动态理想工具。
刘晋平［7］运用数据挖掘的手段对中医脉象进行研究，并开发出初步的软件。以明清、近现代3000余例病案为研究分析对象，将病案分为病名、证型、脉象、舌象及症状几项，然后进行统一化及规范化处理，得出医案中细脉出现频率最高，占34.39%。其脉象软件可以进行脉象与病名，脉象与证型之间的相互关联分析，发现其内在的规律。
4 方剂配伍规律的研究
方剂配伍理论是中药方剂理论的核心，也是研究方剂的关键问题。采用数据挖掘技术进行基于中医药理论的方剂配伍规律研究，既能为中医新药的临床和实验研究提供目标和思路，减少盲目性，缩短研究周期；同时又为大量古今验方研究探索出一条有价值的研究途径和方法［8］。
何前锋等［9］运用高频集挖掘的方法，对中国方剂数据库、中药新药品种数据库、中药成方制剂标准数据库中各方剂药物组成数据进行了分析，分别得到3个库的前20味高频药，可以看出古今用药频率的变化。并把高频用药组合与经验药对进行比较分析，提示可能成为新药对的组合。
姚美村等［10］应用关联规则分析技术，以文献中收录的106个治疗消渴病的中药复方为对象，经解析后建立复方特征数据库，以数据挖掘系统Enterprise Miner为平台，关联规则分析为工具，在单味药层次上进行消渴病复方组成药味之间的关联模式研究。得到了药物与上中下三消的关联以及药物之间的关联，与中医专家对于消渴病的治疗在主要药物的配伍方面基本一致，这在一定程度上反映出历代中医在消渴病治疗方面认识和治疗的整体规律性。
陈波等［11］应用关联规则对李东垣的脾胃方从药物间关联、症状间关联、处方结构与症状关联进行分析，得出当出现当归、黄芪、升麻时，同时出现柴胡的次数为60次，支持度为10.91%，可信度为84.51%；当出现当归、黄芪、柴胡时，同时出现升麻的次数为60次，支持度为10.91%，可信度为84.51%。两者的支持度和可信度都较高，提示他们常共同使用。此反映出李东垣补气与升阳同用的学术思想，此药组也是补中益气汤的基本组成部分。
现在的研究中存在着方法比较简单，频繁模式、关联规则为其主要方法。方剂配伍不仅是各药味之间的组合，还包含着各药剂量比例的搭配，这也是临床组方的关键，但现在对其进行数据挖掘的研究还很少。
数据挖掘的方法不仅可以运用于中医基础理论中的伤寒、温病等研究，也可用于临床各科的研究。但高质量的数据挖掘不仅需要有被处理数据的质量，更要在中医药专业背景知识引导下，针对具体问题，选择合适的数据挖掘方法，利用各种工具的效能和应用的可能性，取长补短。
对中医药知识进行规范化、数字化、信息化是促进中医药国际化和现代化进程的重要内容［12］。通过数据挖掘，就可以对中医药发展过程中某些缺失的信息进行预测完善并可以避免主观性的干扰。数据挖掘还可以发现一些新的模式和规则，为中医药知识的创新和发展提供一条新途径。
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第4篇：生物医学工程文献综述范文
【关键词】 凤凰衣；骨关节炎；医学应用；综述
凤凰衣来源于雉科动物家鸡（gallusgallus domesticus brisson）的蛋壳内膜，是位于蛋壳与蛋清之间的纤维状薄膜，大约厚70 ?m，约占鸡蛋湿重的1.02%，干重的0.24%，由外蛋壳膜和内蛋壳膜构成，为双层结构[1]。别名很多，分别为鸡卵中白皮（《别录》），鸡子白皮（孟诜《必效力》），凤凰退（《本草蒙筌》），鸡蛋膜衣（《现代实用中药》），鸡蛋衣（《浙江中药手册》）[2]。它的性味、归经，《饮片新参》记载：凤凰衣“淡，平”。《四川中药志》记载：凤凰衣“性温，味甘，无毒”，入肺、脾、胃经。《会约医镜》记载“入肺”经。性状：凤凰衣为皱缩状薄膜，碎片大小不等，边缘不整齐，一面白色无光泽、另一面淡黄色，略有光泽，并附有棕色线状血丝。质轻松，略有韧性，易破碎。以色白、内膜完整、无蛋壳等杂质者为佳。春、秋采收，将孵出小鸡后的蛋壳敲碎，剥取内膜，洗净阴干。炮制方法：取原材料、除去残留的蛋壳及杂质。取净内膜、洗净阴干即可[2]。
1 凤凰衣的结构及成分
1.1 凤凰衣的结构 大多数禽类蛋壳内具有双层膜结构，外层膜较厚附着于蛋壳上，其下是较薄的内膜[3]。光镜下双层膜都是错综复杂的网格状纤维，双膜间有明显的界线；在蛋的钝头处双层膜因气室的形成而分离开来[4]。超微电镜下可见外层膜大约是内层膜的三倍厚，外层纤维密度是内层的两倍，外层纤维直径比内层纤维稍大，纤维切面可见纤维核被厚度不均的外壳包绕[5]。
1.2 凤凰衣的成分 凤凰衣约含蛋白质90%、脂质体3%、糖类2%、氨基酸20多种，蛋壳膜以胶原蛋白、角蛋白、与黏多糖类相结合的复合蛋白质为主[6]。胶原蛋白（大部分为Ⅰ、Ⅴ、Ⅹ型）被视作蛋壳膜最基础的结构蛋白，1984年Tsai等[3]在鸡蛋膜中发现，外层膜中较大、较粗糙的（直径
2.5 μm）纤维主要包含了Ⅰ型胶原，内层膜中较狭窄、精细的（直径0.6 μm）纤维中主要存在Ⅴ型胶原，Ⅰ、Ⅴ型胶原之比约为100∶1，两者都在蛋白多糖 （proteoglycan） 的包绕之中；Ⅹ型胶原则遍及全膜。
已知蛋壳有机体中包含2种主要黏多糖（glycosaminoglycans）：透明质酸和硫酸软骨素-硫酸皮肤素共聚体。此外还有糖醛酸（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）作为蛋壳膜和蛋壳基质的组成成分，可能也是一个结构蛋白，在禽类胚胎发育时期以可溶形式影响碳酸钙沉积。
凤凰衣中还有其他一些成分包括：锁链素（desmosine）和异锁链素（isodesmosine）[10]，卵运铁蛋白（ovotransferrin）[11]，赖氨酰氧化酶（lysyloxidase）[12]。凤凰衣中的无机物有钙、镁、锶，而几乎不含铅、铝、镉、汞、碘[1]。
2 凤凰衣的医学应用
2.1 骨科的应用 骨关节炎：现代研究表明，凤凰衣组成成分中含有与膝关节软骨基质及关节液中相同或者相近的组成成分，如氨基葡萄糖、透明质酸、硫酸软骨素、胶原蛋白等[13]。Ruff KJ等[14]的临床试验证实，口服凤凰衣可以改善骨关节炎患者的膝关节疼痛和僵硬症状，且安全有效，认为凤凰衣是一个联合了氨基葡萄糖、软骨素和透明质酸的天然资源，提示凤凰衣具有成为的骨关节炎治疗药物的潜力。
骨髓间充质干细胞复合鸡蛋膜构建组织工程化骨：赵红斌等[15]对凤凰衣力学特性进行了综合评价，凤凰衣具有一定力学强度和良好变形性，可作为组织工程较理想的支架材料。具体方法是选用鸡蛋膜作为支架材料，将大鼠骨髓间充质干细胞接种到复合胶原蛋白的鸡蛋膜上，14 d后细胞数量明显增多且连接成片，鸡蛋膜网状结构孔隙中有大量的细胞附着生长[16]。
Arias等[17]将凤凰衣用于兔子尺骨微创截骨手术测试中，发现其可以达到一个有效释放半径导致骨折部位持续以无应力形式生长。凤凰衣在其中扮演了骨桥连接的活物，可以被视作可生物降解的骨重建抑制剂。因宿主反应，凤凰衣的生物降解出现了明显的推迟，造成了骨骼的延迟愈合，这和纠正反应所需的时间是一致的。
2.2 中医内科的应用 慢性咳嗽：凤凰衣14枚（炒）、麻黄15 g（焙），共研末，每次3 g，每日1次，食后开水送服[18]。胃、十二指肠溃疡：凤凰衣、玉蝴蝶各30 g，马勃、象贝各20 g，血余炭、琥珀粉各15 g，共研细末，每次2 g，每日3次，食前开水冲服[18]。习惯性流产：凤凰衣适量，瓦上文火焙黄，按前月流产日期提前几天用米汤冲服，每次10 g，每日2次，连服5 d以上[18]。
2.3 烧伤外科的应用 轻度烧、烫伤：鲜鸡蛋内膜有“生物敷料”作用，含有溶菌酶，有消炎、杀菌作用。同时，鸡蛋内膜表面的蛋清黏性强、氨基酸含量高，可改善创面营养状况，利于上皮生长，促进创面愈合[19]。用法：将烧、烫伤创面消毒，用含少量鸡蛋清面贴于消毒后伤面即可，约1周内膜会自动脱落，伤口愈合[20]。
2.4 眼科的应用 翼状胬肉：谢玉泉[21]在翼状胬肉手术中使用凤凰衣，可降低术后复发率。方法：实验组为胬肉摘除术中以凤凰衣覆盖角巩膜创面，对照组为单纯胬肉摘除。术后随访观察2年，复发率分别为试验组9.65%，对照组37.04%。角膜溃疡：以生理盐水冲洗结膜囊，再滴入1∶2 000 U的青霉素液，随即将剪好的凤凰衣徐徐放入结膜囊中，单眼包扎[18]。眼风肿：凤凰衣、枸杞子、白皮各等份，研极细末，每日3次吹入鼻内[18]。沙眼：凤凰衣壳6个，草决明、夜明砂、蝉蜕各9 g，以米醋将药煎汁洗眼，每日2次，适用一切急、慢性沙眼瘙痒[18]。目翳：凤凰衣、蛇蜕、蝉蜕各等份，研极细末，点眼，每日2次[18]。
2.5 耳鼻喉科的应用 鼓膜穿孔：李亚林等[22]对118例（122耳）外伤性鼓膜穿孔面积大于1/4以上的患者实施凤凰衣贴敷治疗， 一次性贴敷成功率占89.34%。方法：取1%丁卡因面片行外耳道及鼓膜表面麻醉，常规消毒耳廓、外耳道及鼓膜。将制备好的凤凰衣贴片边缘轻轻夹住，注意蛋清面朝向鼓膜（蛋清面微凹、吸盘会产生一定的吸引力）， 沿外耳道后壁至鼓膜表面接触后，夹小棉球轻压贴片周围， 使之与鼓膜充分接触不留缝隙。术后5周凤凰衣脱落， 鼓膜愈合如初。鼻出血：黄碧杰[23]使用凤凰衣治疗120例儿童鼻出血。方法：清洁鼻腔，滴入0.50%麻黄素及1%地卡因棉片，使收缩鼻腔黏膜。创面无活动出血后，剪取凤凰衣超出糜烂出血面2 mm大小，将其贴覆于糜烂面上，前鼻孔放置一干棉球30 min。术后3 d 起予复方薄荷油滴鼻，取得较好的效果。口疮、口疳、乳蛾、喉癣、喉疳、喉痈肿痛闭塞：凤凰衣（微火焙黄）、人中白（煅）、橄榄核（瓦上煅存性）、孩儿茶各9 g，研细末，每次用药3 g，加冰片0.15 g，吹搽患处[18]。白喉：凤凰衣1.5 g，青果炭、黄柏、川贝母（去心）、儿茶、薄荷各3 g，分别研细末入乳钵内研匀，加冰片1.5 g，研细末和匀，吹喉[18]。
2.6 护理换药的应用 溃疡期压疮：谢雍宁[24]用中药粉末及外敷凤凰衣治疗II度以上压疮。方剂组成：水蛭、象皮、血竭、姜黄、冰片各等份，研制成细末。创面常规清创消毒后，撒上中药粉末，再以凤凰衣覆盖，外用纱布包扎固定。经过3～
20 d的治疗，治愈率占71.88%。李凤云[25]采用抗生素联合凤凰衣治疗脑卒中引发溃疡期压疮患者148例，治疗组用泰能5 mg / cm2与拜复乐4 mg / cm2
交替使用，均匀撒在压疮表面，干燥后用无菌镊子分离出蛋膜，将与鸡蛋清接触面敷于破溃处。整个过程须无菌操作，患处勿受压磨擦，敷贴范围应大于压疮边缘2 cm，每日换药1～2次。有效率占97.33%。吕环梅[26]用消毒棉签蘸生理盐水拭去溃疡表面的坏死组织，再用5 g・L-1碘伏消毒创面，干燥后将凤凰衣敷在溃疡面上。凤凰衣要紧贴在溃疡面上，每日1次，效果满意。
2.7 临床检验的应用 凤凰衣不溶于水、稳定性好，具有良好的生物相容性和分子渗透性。研究表明凤凰衣经过加工可作为较好的酶固定剂，生物技术应用前景广泛[27]。夏晓东等[28]利用蛋壳膜固定酶和静电作用组装纳米银膜，建立了一种新型的光度法检测微量葡萄糖。采用共价交联法在蛋壳膜上固定葡萄糖氧化酶，该方法成功用于临床血清样品中葡萄糖含量的检测。
2.8 其他医学方面的应用 熊曦等[29]从凤凰衣中提取可溶性蛋壳膜蛋白，通过共混、表面改性、静电纺丝等手段，制备了一系列生物相容性支架材料，为蛋壳膜蛋白在组织工程中的应用奠定了一定的技术基础。此外，利用蛋壳膜蛋白的生物相容性制备的支架材料在外伤敷料、临床止血、控缓释给药等方面也有应用价值。
3 小 结
凤凰衣既是一味具有多方面药用价值的传统中药，也是储量丰富的天然资源，同时更是一种性能优异的、有巨大开发价值的天然生物材料。其具有良好的生物相容性、分子渗透性和生物可降解性及无毒副作用，在临床医学各科、生物医学、组织工程学等领域中都大有作为。在骨关节炎的治疗方面，因凤凰衣中的蛋白多糖成分与膝关节软骨基质蛋白多糖成分相当类似，在美国等发达国家，凤凰衣已作为膝骨关节炎保健品在市场上广为应用，但价格明显高于氨基葡萄糖类膝关节保护剂。设想可以将凤凰衣中的蛋白多糖成分提取出来，研发出价格更低廉且疗效与盐酸氨基葡萄糖胶囊及施沛特相当甚至更好的药物，以口服或者膝关节腔注射的方式治疗骨关节炎。凤凰衣中的Collagen-Ι亦可提取出来用于治疗老年人骨质疏松症。此外，我国每年家禽业产生出数以百万吨计的蛋壳，而无意义地处理这些蛋壳将导致环境和财政的负担，所以值得广大科研工作者重视凤凰衣的价值，变废为宝，造福社会。
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第5篇：生物医学工程文献综述范文
[关键词]生物陶瓷；蛋白吸附；生物相容性
[中图分类号]R 783.1[文献标志码]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损伤的硬组织方面被广泛应用，并在人体环境中实现了原有硬组织的部分生理和力学功能，而发挥这一长效功能的重要基础是陶瓷材料的生物相容性。具有良好生物相容性的材料能够促进表面成骨细胞的增殖分化和骨组织的沉积，进而与材料形成良好的骨结合。同样，材料在生物体内产生的大部分问题都与其相关。材料表面的生物化学性质在很大程度上决定了其生物相容性。当材料暴露在生物环境中时，材料的表面便与含有各种蛋白质的组织液紧密接触，其表面立即会有蛋白质的吸附和堆积，这一蛋白质层对于材料的生物相容性具有重要的影响，其中，具有生长因子和细胞信号作用的肽及蛋白质成分会对细胞增殖和分化起到重要的调控作用，进而影响生物材料在体内功能的发挥。研究蛋白吸附对于调节材料表面生物活性，提高材料的生物相容性非常有意义。近年来，学者们对于蛋白吸附的研究已经取得了相当大的进展，本文就生物陶瓷表面蛋白吸附的最新研究进展作一综述。
1主要的研究方法
数十年之前，测量蛋白质最广泛的技术是用放射性元素标记蛋白质然后直接测量材料表面的放射性，此方法简单、灵敏、应用广泛，但其也有许多问题，如对人体有辐射危害、不能显示蛋白质构象等，因此，此法的应用正逐渐减少。近年来，被广泛应用且为新发展的技术主要有傅里叶变换红外光谱计（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）[1]、SDS-PAGE电泳[2]、酶联免疫吸附测定法（enzyme-linked immunosorbent assay，
ELISA）[3]、噬菌体展示技术[4]、微量量热法[5]等。
2研究的目标蛋白
细胞对生物材料的反应首先取决于其对材料表面吸附蛋白的效应，蛋白质扮演了重要的角色。目前，对材料表面蛋白吸附的研究主要集中在血清白蛋白、纤维连接蛋白（fibronectin）、转化生长因子（transforming growth factor，TGF）和骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）等，这些蛋白在促进纤维细胞和成骨细胞黏附、增殖、分化以及骨诱导等过程中具有重要的作用。
血清白蛋白不仅是血浆中含量最多的蛋白，也是一种在蛋白吸附研究中最广泛应用的蛋白。其中，牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）可与多种金属离子和其他小分子物质结合，对无机晶体的形成可以产生一定的影响。
纤维连接蛋白是细胞黏附机制中的关键蛋白之一，与成纤维细胞和成骨细胞的黏附有关，对于种植体周围新骨的再生有着重要作用，同时，纤维连接蛋白和玻璃体蛋白等已被证明能够促进细胞黏附以及肌动蛋白微丝的重组[6]。
TGF能够促进成骨细胞的增殖和分化，它的吸附对于双相磷酸钙（biphasic calcium phosphate，BCP）的骨诱导机制有着重要作用。研究[3]显示：在活体植入中，BCP对TGF-β1的吸附量会随时间增加而显著增加，这一发现对磷酸钙骨诱导机制的探讨可能提供了重要的信息。
BMP属于TGF-p超家族的成员，在成骨祖细胞的迁移、间充质细胞增殖、软骨和骨源性细胞的分化以及骨改建中具有重要的作用，其是能够单独诱导骨组织形成的局部生长因子，其中，BMP-2由于活性最强而被广泛用于研究中[7]。
3影响蛋白吸附的主要因素
不同的材料表面性质具有不同的蛋白吸附机制[8]，陶瓷材料的表面形貌、孔隙率、润湿性、表面电荷、含有的其他金属离子等因素都会影响蛋白的吸附状态。在生物体内环境下的固液表面环境将更加复杂，蛋白的种类、构象、吸附介质溶液的pH值、温度、暴露时间和吸附界面介质的流动等因素都会对蛋白的吸附起到一定的作用[9]。总体来说，固体表面的蛋白吸附是一个非常复杂的过程，受到来自材料表面结构、理化性质、生理环境等方面多种因素的影响。
3.1陶瓷的表面结构
3.1.1孔隙尺寸和微孔率孔隙尺寸是影响蛋白质吸附的一大因素，Fujii等[10]发现：含锌离子质量分数超过4%的羟磷灰石（hydroxyapatite，HA）会形成大量介孔，由于介孔尺寸较BSA分子大，而较β2-微球蛋白（β2-microglobulin，β2-MG）分子体积小，所以它更适合对β2-MG分子的吸附。Zhu等[3]发现：不同空隙结构的BCP对蛋白的吸附能力明显不同。在随后的研究中，Zhu等[11]又指出：磷酸钙陶瓷颗粒的微孔率和微孔尺寸对蛋白质吸附有显著影响，更高的微孔率和/或更多的直径大于20 nm的微孔能够吸收更多的纤维连接蛋白和胰岛素。
3.1.2比表面积由于比表面积的大小与固体的吸附能力有很大关系，增加材料的比表面积能够吸附更多的蛋白质。Li等[12]证明：磷酸钙陶瓷材料表面吸附的蛋白量随表面积的增大而增多。
3.2陶瓷的物理和化学性质
3.2.1生物陶瓷的种类不同的陶瓷具有不同的结构和性质，因而对蛋白质的吸附也不同。孙涛等[13]发现：HA、磷酸三钙（tricalcium phosphate，TCP）、胶原HA（collagen-hydroxyapatite，CHA）和含氟HA（fluor-hydroxyapatite，FHA）4种陶瓷吸附蛋白质的量有所不同，分别为TCP＞CHA＞HA＞FHA。Zeng等[14]研究了磷酸钙生物陶瓷和钛薄膜对BSA的吸附后发现：磷酸钙较钛吸附的蛋白量更大，而且磷酸钙的表面成分和结构会影响蛋白质吸附的动力学以及所吸附蛋白的结构。
3.2.2浸润性当陶瓷材料与富含蛋白质的液体环境相接触时，具有较高润湿性的材料能吸收更多的蛋白质。Hao等[8]发现：用CO2激光处理后的氧化镁部分稳定氧化锆（MgO-PSZ）对人血清白蛋白的吸附呈负相关，而与纤维粘连蛋白的吸附呈正相关。
3.2.3极性成分和表面能材料表面的极性成分能为蛋白质提供结合位点。固体表面通过降低表面能可达到吸附的目的，不同材料的表面能决定了不同的吸附过程。当材料被CO2激光处理后，其极性成分和表面能的显著改变能够改变蛋白质的吸附。Hao等[8]的研究显示：白蛋白与纤维粘连蛋白的吸附可能与其相关，这一发现有助于改善氧化锆的生物相容性。
3.2.4锌离子和硅酸盐离子材料表面的硅酸盐离子能够通过电荷排斥以及形成原子空间障碍等方式阻碍蛋白质的吸附。Chen等[15]通过研究富亮氨酸成釉蛋白对含硅HA（SiHA）的吸附行为后发现：硅酸盐离子能够形成保护效应。锌离子的加入能够增加材料的比表面积，进而影响蛋白的吸附。Fujii等[10]发现：虽然锌离子的加入使含锌纳米HA（ZnHAp）的比表面积增加，但是吸附能力却随着锌离子含量的上升而下降。这一结果同Webster等[16]的研究结果一致。
3.3生物环境因素
3.3.1蛋白质种类不同的蛋白质分子其构象、等电点等的不同，对于材料的吸附能力也具有显著的变化。孙涛等[13]研究了生物活性陶瓷对血浆总蛋白、纤维蛋白原和纤维粘连蛋白等细胞外基质的吸附情况后发现：蛋白质吸附的量与材料的性能及蛋白种类有关。
3.3.2蛋白质竞争吸附生物材料表面存在比较剧烈的竞争性或者选择性蛋白吸附，通过蛋白质的竞争吸附过程，材料表面的蛋白质会产生不同的变化[17]。
3.3.3蛋白质构象当蛋白质吸附于材料表面时，构象的变化会提供更多的结合位点。Zhu等[11]比较了多种蛋白质对材料表面的吸附后发现：BCP或HA的微结构变化对Col-Ⅰ的吸收没有明显影响。所以，他们认为：这是由于Col-Ⅰ与材料表面接触时构象很少发生变化所致。
3.3.4溶液的pH值蛋白质在溶液中有两性电离的现象，不同的pH值对蛋白质的电荷数量和性质会产生很大的影响。Sharpe等[18]比较了HA、TCP对不同血清蛋白的吸附情况后发现：不同pH值下，铁传递蛋白（transferrin）的吸附有很大的不同，并且其吸附量与pH值呈负相关。
3.4陶瓷的处理方式
3.4.1热处理温度当HA热处理至800℃以上时，会有微量的β-TCP相出现。TCP在体液中溶解生成的Ca2+和PO43-离子能为蛋白质提供结合力。Kandori等[19]将HA颗粒加热后研究其对BSA的吸附能力，结果显示：未处理组和分别加热200、400℃的HA组，其吸附量虽微量上升但都低于1 mg·m-2；当温度从600℃升至1 000℃时，蛋白吸附量显著增加到3 mg·m-2以上。
3.4.2烧结方式张慧杰等[20]以常规马弗炉烧结和微波烧结2种方式分别制备HA陶瓷颗粒后发现：相对于常规烧结，微波烧结得到的颗粒具有丰富的微孔隙和接近于纳米尺度的晶粒尺寸，其表面电位值更小，能够吸附更多的BSA和更少的溶菌酶。
4改进吸附的方法
由于蛋白质层对于细胞的黏附、增殖、分化等有很显著的影响，因此，操控其表面的蛋白吸附进而改变细胞反应，增加材料的生物相容性是很有潜力的发展方向。目前，已有多种物理、化学方法等都用来改变陶瓷的表面性质，对生物陶瓷表面仿生研究也起到了明显的促进作用。
4.1改进材料的表面形貌
4.1.1陶瓷纳米化纳米陶瓷具有极小的粒径、大的比表面积和高的化学性能，并且陶瓷材料的组成结构更加致密、均匀。纳米HA较普通HA能够吸收更多的白蛋白。
4.1.2激光改性生物陶瓷在激光产生的高热、高压作用下，经过融化再结晶等过程，其表面微结构、粗糙度、结晶度等表面形貌和各种理化性质会发生显著改变。Hao等[8]发现：CO2激光处理后的MgO-PSZ对人血浆纤维粘连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质
对于事先在材料表面接枝具有一定生物活性的物质或其他的表面处理，是研制具有良好相容性材料的有效途径[21]。众多的研究已证明了表面改性的可行性。喻凯等[22]采用戊二醛交联法对白蛋白进行交联。Kandori等[23-24]发现：焦磷酸改性的HA增大了对BSA和溶菌酶的吸附，此外，他们还合成了表面含有β氨基酸的纳米HA并指出其对BSA的吸附量较普通HA多2.3～2.4倍。Monkawa等[25]用有机硅烷处理HA表面后，成功使大量Ⅰ型胶原吸附。Baeza等[26]对SiHA进行生物素化后发现：材料表面有一层同质且均匀的蛋白质层，并且吸附的蛋白质量增大。
5结论
固相与液相表面的蛋白质层对于材料的生物相容性具有不可忽视的重要作用，而且现在也得到了越来越多的关注和研究，并取得了很大的进步。然而，对于生物材料表面的蛋白吸附特性和机制仍需要更多的研究，目前的研究方法主要集中在对各种蛋白质吸附量的测量，而对于蛋白质种类的研究则相对较少，尤其是蛋白吸附后具体的蛋白成分与细胞黏附和分化等行为之间的联系需要更多的研究加以阐释。学者们研究材料表面蛋白吸附行为的最终目的是为了改进材料的生物相容性和促进组织的再生[14]。对于蛋白吸附的研究具有诸多益处，学者们增加对蛋白吸附的理解不仅能在生物材料表面活性的优化方面起到作用，也有助于探索其在生物医学方面的其他应用。通过不断地研究，相信学者们终将会制得合适的生物陶瓷材料来造福人类。
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第6篇：生物医学工程文献综述范文
关键词：数字图像 图像处理 数字技术 应用
一、数字图像处理综述
数字图像处理（Digital Image Processing）又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。
数字图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息，数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期，早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。
首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室（JPL），他们对航天探测器徘徊者7号在1964年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法进行处理，并考虑了太阳位置和月球环境的影响，由计算机成功地绘制出月球表面地图，获得了巨大的成功。随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行更为复杂的图像处理，以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图，获得了非凡的成果，为人类登月创举奠定了坚实的基础，也推动了数字图像处理这门学科的诞生。在以后的宇航空间技术，医学技术中数字图像处理技术都发挥了巨大的作用。
从70年代中期开始，随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展，数字图像处理向更高、更深层次发展，人们已开始研究如何用计算机系统解释图像，实现类似人类视觉系统理解外部世界，这被称为图像理解或计算机视觉。很多国家，特别是发达国家投入更多的人力、物力到这项研究，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提出的视觉计算理论，这个理论成为计算机视觉领域其后十多年的主导思想。图像理解虽然在理论方法研究上已取得不小的进展，但它本身是一个比较难的研究领域，存在不少困难，因人类本身对自己的视觉过程还了解甚少，因此计算机视觉是一个有待人们进一步探索的新领域。
二、国内外研究现状
目前，国内图像识别的算法研究多是关于数字、文字、人脸、以及医用病理方面的较多，对产品内表图像进行分析识别、分类的还很少。国内已研制出了具有先进水平的高精度内表检测系统和装置，如何对产品零部件的外形，尺寸进行较高精度测量的激光在线检测系统等，但迄今为止，尚无能对生产出的产品内表面进行自动检测和识别的系统。应用CCD、电子、计算机技术检测内表面的实时自动检测技术在国内正处于刚刚起步的阶段，对内表面图像进行分析识别、分类的软件系统还没有十分完善，现在的识别算法对图像中的疵病部分定位不是很准确，对疵病的范围、大小、方位不能做定量分析，只能作定性分析，精度低，采用的传统的最小距离等分类器在图像复杂且类别多时，很难表示和提取特征，进行图像识别十分困难。
国外关于图像识别中的图像分割，特征信号提取，边缘检测，纹理识别等的算法已经取得了一定的成果，提出了一些新方法，如利用直线分割来识别三维人脸，通过子图匹配法在相邻区域间识别不同目标，用双值微波仿射不变函数识别二维形形状等等，近年来，国外基于图像识别与分类技术的图像检索，人脸识别，字体识别发展十分迅速。
在国外，为提高自动目标识别能力而开发的算法现在正被引入许多侦测和成像系统之中，图像分割、特征信号探测和析取、静止目标的模式识别等方面已取得了很大进步，这一自动目标识别能力大大减轻了操作人员的工作负担。如美国正在加紧自动检测能力与自动目标识别的研究工作，并在硬件能力的基础上开发多种用于信号图像处理的算法和开展各种算法软件的研制，包括相关法（匹配滤波器技术）、自适应多维处理法、基于模型的方法等。
三、数字图像处理的应用
图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面，随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将随之不断扩大。
1、航天和航空技术方面的应用
数字图像处理技术在航天和航空技术方面的应用，除了JPL对月球、火星照片的处理之外，另一方面的应用是在飞机遥感和卫星遥感技术中。现在世界各国都在利用陆地卫星所获取的图像进行资源调查，灾害检测，资源勘察，农业规划，城市规划，我国也陆续开展了以上诸方面的一些实际应用，并获得了良好的效果。在气象预报和对太空其它星球研究方面，数字图像处理技术也发挥了相当大的作用。
2、生物医学工程方面的应用
数字图像处理在生物医学工程方面的应用十分广泛，而且很有成效。除了一般的CT技术之外，还有一类是对医用显微图像的处理分析，如红细胞、白细胞分类，染色体分析，癌细胞识别等，此外，在X光肺部图像增晰、超声波图像处理、心电图分析、立体定向放射治疗等医学诊断方面都广泛地应用图像处理技术。
3、通信工程方面的应用
当前通信的主要发展方向是声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。具体地讲是将电话、电视和计算机以三网合一的方式在数字通信网上传输。其中以图像通信最为复杂和困难，因图像的数据量十分巨大，如传送彩色电视信号的速率达100Mbit/s以上，要将这样高速率的数据实时传送出去，必须采用编码技术来压缩信息的比特量。在一定意义上讲，编码压缩是这些技术成败的关键。除了已应用较广泛的熵编码、DPCM编码、变换编码外，目前国内外正在大力开发研究新的编码方法，如分行编码、自适应网络编码、小波变换图像压缩编码等。
4、工业和工程方面的应用
在工业和工程领域中图像处理技术有着广泛的应用，如自动装配线中检测零件的质量、并对零件进行分类，印刷电路板疵病检查，弹性力学照片的应力分析，流体力学图片的阻力和升力分析，邮政信件的自动分拣，在一些有毒、放射性环境内识别工件及物体的形状和排列状态，先进的设计和制造技术中采用工业视觉等等。其中值得一提的是研制具备视觉、听觉和触觉功能的智能机器人，将会给工农业生产带来新的激励，目前已在工业生产中的喷漆、焊接、装配中得到有效的利用。
5、军事公安方面的应用
在军事方面图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导，各种侦察照片的判读，具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统，飞机、坦克和军舰模拟训练系统等；公安业务图片的判读分析，指纹识别，人脸鉴别，不完整图片的复原，以及交通监控、事故分析等。目前已投入运行的高速公路不停车自动收费系统中的车辆和车牌的自动识别都是图像处理技术成功应用的例子。
6、文化艺术方面的应用
目前这类应用有电视画面的数字编辑，动画的制作，电子图像游戏，纺织工艺品设计，服装设计与制作，发型设计，文物资料照片的复制和修复，运动员动作分析和评分等等，现在已逐渐形成一门新的艺术——计算机美术。
参考文献：
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第7篇：生物医学工程文献综述范文
[关键词] 超声弹性成像；常规超声；乳腺肿块
[中图分类号] R445.1 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2014）31-0055-03
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
近年来，乳腺疾病发病率逐年增高趋势，尤其是乳腺癌，已成为全世界最常见女性恶性肿瘤之一，据统计，每年约有50万人死于乳腺癌，欧美国家每4个癌症患者中就有1人是乳腺癌，严重威胁妇女的身心健康[1]。乳腺恶性肿瘤的临床治疗效果及预后与发现的时间关系密切，早期发现和诊断具有重要的临床意义，可以提高患者的生存率和生存质量[2]。超声弹性成像是一种新的超声显像技术，本研究将其应用于乳腺实性结节性质诊断，取得了一定的诊断经验，现报道如下。
1 资料与方法
1.1一般资料
选取2012年5月～2014年5月我院收治的乳腺实性肿块患者50例，均为女性且手术治疗，年龄31～63岁，平均（50.11±8.16）岁，肿块直径6.00～45.50 mm，平均（23.43±5.46）mm。手术病理结果：浸润性导管癌26例、导管内癌4例、不典型髓样癌1例、纤维腺瘤16例、乳腺炎性肿块3例。
1.2仪器与方法
仪器：采用HITACHI HI VISION Preirus超声诊断仪，探头频率7.5～12.0 MHz，配备实时彩色超声弹性成像技术软件。检查方法：向患者讲解检查目的及配合方法，嘱患者取仰卧位或侧卧位，两臂自然外展上举，充分暴露双侧及腋窝，平静呼吸。首先，以为中心用常规超声对双侧乳腺进行扫查，探头长轴平行于乳管长轴，从1～12点顺时针方向放射状连续转动扫查。观察并记录肿块的大小、位置、形态、包膜、边界、内部及后方回声、有无钙化、血流、双侧腋窝及锁骨上窝淋巴结等情况。然后切换到仪器预设的弹性成像技术模式，对病变感兴趣区进一步处理，弹性图像的取样框应以病灶的1.5～2倍，探头方向与皮肤保持垂直，探头尽可能轻地接触病灶，压力始终控制在“3～4”，获得较稳定的弹性图像后记录其内颜色。
1.3弹性成像诊断标准[3]
1分：结节整体形态都发生了明显的变形，结节与周围组织都呈均匀绿色；2分：结节大部分发生变形，而小部分没有发生变形，结节蓝绿相间，以绿色为主，似马赛克状；3分：仅结节边缘发生了变形，而中心部位正常，结节中心为蓝色，周边为绿色；4分：结节整体未发生变形，结节完全被蓝色覆盖，但不包括其周边区域；5分：结节及周边组织均未发生变形，结节及周边组织均显示为蓝色。弹性评分1～3分诊断为良性，4～5分诊断恶性。
2结果
2.1常规超声诊断情况分析
手术病理诊断乳腺实性结节恶性31例、良性19例，常规超声检查正确诊断37例，诊断正确率74.00%（37/50），敏感度为77.42%（24/31）、特异度为68.42%（13/19），见表1。
表1 常规超声诊断与病理结果对照
2.2超声弹性成像诊断情况分析
超声弹性成像正确诊断乳腺实性结节性质42例，诊断正确率84.00%（42/50），敏感度为83.87%（26/31）、特异度为84.21%（16/19），见表2。乳腺纤维腺瘤压迫时形态发生明显变形，呈均匀绿色，见图1；乳腺浸润性导管癌压迫是变形不明显，结节完全被蓝色覆盖，见图2。
表2 超声弹性成像诊断与病理结果对照
2.3二者联合诊断情况分析
常规超声联合超声弹性成像正确诊断乳腺肿块性质47例，诊断正确率94.00%（47/50），敏感度为93.55%（29/31）、特异度为94.74%（18/19），见表3。
表3 二者联合诊断与病理结果对照
图1 乳腺纤维腺瘤 超声弹性成像评分1分
图2 乳腺浸润性导管癌 超声弹性成像评分4分
3讨论
随着超声及计算机技术的发展，声像图的分辨率明显提高，能清晰显示乳腺病变的大小、形态、内部回声、血流等结构成像参数，但乳腺疾病超声声像图存在异病同影等现象，且易受检测部位深浅、声束夹角的影响，存在一定的假阴性或假阳性情况[4]。超声弹性成像是近年来发展起来的一项新技术，其概念最早在1991年由Ophir等[5]提出，其理论基础是根据各种生物组织间硬度不同，在同等外力作用下，生物组织产生不同的形变，从而获得不同的相对弹性信息，然后应用复合互相关技术对声波信号处理，获得不同彩色编码。肿瘤生长速度较快，内部坏死与修复常同时存在，导致纤维成分增多，并与周围组织相关粘连，从而降低肿瘤活动度，增加肿瘤的整体硬度，其病理学改变为超声弹性成像奠定基础。研究发现[6]，肿瘤的硬度与肿瘤性质之间有一定的关系，如恶性肿瘤中纤维组织大量增生，硬度较高，而良性肿瘤纤维组织分布比较松散，硬度较小。超声弹性成像正是基于分析不同组织硬度差别并成像，通过反映病变组织的硬度特性以判断肿瘤良恶性，为鉴别良恶性乳腺肿瘤的提供了新的途径[7，8]，如McKnight等[9]报道恶性肿瘤要比其周围实质组织硬4倍。
本研究回顾分析50例乳腺实性肿块患者的超声资料，以病理学诊断结果为金标准，常规超声诊断正确率76.00%，敏感度为77.42%、特异度为68.42%；超声弹性成像诊断正确率84.00%，敏感度为83.87%、特异度为84.21%；二者联合诊断正确率94.00%，敏感度为93.55%、特异度为94.74%。结果显示常规超声检查诊断乳腺肿块良恶性的准确度、敏感度及特异度最低，超声弹性成像居中，二者联合最高。周泽建等[10]报道，超声弹性成像对乳腺肿块恶性病变的阳性诊断敏感性为80.00%，特异性为91.89%，准确率为89.36%，本研究结果与之相似。沈建红等[11]对479个乳腺肿块，分别用普通超声及弹性成像用回顾性分析ROC评判诊断价值，综合评价弹性成像优于普通超声。罗葆明等[12]进一步研究表明超声弹性成像鉴别乳腺肿块良恶性的准确性高于常规超声、彩色多普勒超声及钼靶X线。因此，常规超声与弹性成像联合，充分发挥二者优势，为乳腺实性肿块性质诊断提供更为可靠的依据，为临床医生提供更加全面地参考信息。
超声弹性成像诊断的确定受多种因素的影响，在检查过程中应注意以下事项：①乳腺肿块要调至感兴趣区的中心位置，并且感兴趣区范围为肿块面积的1.5～2倍，尽量包括皮下脂肪和胸大肌；②一定需要针对盲区进行诊断，避免发生盲区；③检查过程中让患者保持平静呼吸，不要紧张，减少呼吸、心跳对检查的影响；④当患者较大，并且实性肿块位于乳腺外侧时，要变化，才能获得更稳定的声像图[13]；⑤未检出病灶，而临床高度怀疑恶性病变时，建议其它检查方式，避免发生误诊或漏诊；⑥纤维腺瘤病程较长者，内部容易发生钙化，增加硬度，易误诊为恶性，而髓样癌因其内癌细胞含量较纤维间质丰富，可降低其硬度，易误诊良性[14]。
综上所述，超声弹性成像可以弥补常规超声检查的不足，又能利用其优势，从而提高乳腺实性结节性质的诊断率，为临床制定治疗方案提供理论依据，是乳腺疾病诊断的新手段，但是超声弹性成像是基于组织的软硬程度，诊断时还应充分结合患者病史，降低误诊率及漏诊率。
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第8篇：生物医学工程文献综述范文
【关键词】 脾动脉栓塞术；肝硬化；脾功能亢进
DOI：10.14163/ki.11-5547/r.2017.05.071
肝硬化是当前临床上比较常见的慢性进行性肝脏疾病， 它可以合并多种并发症， 比如：脾功能亢进、肝肾综合征、门静脉高压、上消化道出血、各种感染等[1-6]， 其中脾功能亢进可以引起患者血常规中的白细胞、红细胞、血小板减低， 从而导致患者抵抗力低下、贫血、凝血时间延长、出血等严重并发证。目前， 对于肝硬化合并脾功能亢进的治疗方法主要为手术治疗， 包括脾切除术和脾动脉栓塞术[7-10]。其中， 脾切除术为该病的最主要的治疗方法， 但对于严重肝病致低蛋白血症、黄疸、凝血功能障碍及合并心肺疾病患者， 就使得该手术难以进行， 风险较大， 并发症也较多， 而脾动脉栓塞术创伤小， 减少患者痛苦， 缩短住院时间， 并可重复进行， 从而脾切除术优势不如脾动脉栓塞术[11]。因此， 对于2013年5月～2016年1月入住本院的肝硬化合并脾功能亢进的48例患者， 作者采用脾动脉栓塞术进行治疗， 结果取得了较好的治疗效果， 现报告如下。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 收治的患者为2013年5月～2016年1月进入本院治疗的肝硬化合并脾功能亢进患者48例。其中， 男37例， 女11例。年龄35～62岁， 平均年龄（49.4±5.7）岁。病程2～26年， 平均病程（6.3±6.6）年。术前检验：WBC为（1.2～3.5）×109/L， 中位WBC 2.3×109/L；PLT为（25～80）×109/L，
中位PLT 56×109/L。纳入标准：同时满足肝硬化和脾功能亢进的诊断标准[12]。排除标准：①肝硬化顽固性腹水伴原发性腹膜炎的患者；②肝功能极差者， 如严重黄疸；③对造影剂过敏者。
1. 2 治疗方法 在完善术前准备后， 按Seldinger技术， 首先经皮股动脉穿刺， 进行脾动脉造影， 在X线透视下明确脾动脉主干及分支的分布情况。然后， 将导管超选择插入脾动脉中下级分支处固定， 使充分混合浸润后的1 mm×1 mm×1 mm明胶海绵颗粒、25 ml造影剂以及160000 U庆大霉素， 经导管缓慢推入。随血液循环流至脾动脉远端小分支， 在栓塞过程中进行造影检查， 至脾动脉血流量显著减慢为止。栓塞脾脏 2/3左右；最多不超过80%[13-15]。栓塞完成后， 拔出导管， 加压包扎， 沙袋压迫4 h， 平卧24 h。术后抗菌、止痛治疗1～2周。
1. 3 观察指标 术后住院观察2周， 进行血常规（WBC、RBC、Hb、HCT、PLT）检查。观察患者发热情况及腹痛持续时间、并发症的发生。出院后每2周门诊复诊1次， 观察复况以及进行彩超检查， 随访6个月。
1. 4 统计学方法 采用SPSS17.0统计学软件进行统计分析。计量资料以均数±俗疾睿 x-±s）表示， 采用t检验。P
2 结果
2. 1 术后一般情况 48例进行脾动脉栓塞术的患者， 其术后的脾脏均有不同程度的缩小， 最终46例有效， 2例无效， 有效率为95.8%（46/48）。所有患者随访6个月， 其中1例患者复发， 复发率为2.1%（1/48）。彩超结果显示， 48例患者均无明显异常情况。另外， 术后出现左上腹疼痛48例（100.0%）；发热40例（83.3%）， 其中有2例为高热（4.2%）；右侧腹膜炎3例（6.3%）；脾周脓肿1例（2.1%）。
2. 2 手术前后血常规指标水平 手术2周后， 患者WBC、RBC、Hb、HCT、PLT水平均显著高于手术前， 差异具有统计学意义（P
3 讨论
本研究中， 48例进行脾动脉栓塞术的患者， 其术后的脾脏均有不同程度的缩小， 最终46例有效， 2例无效， 有效率为95.8%（46/48）。所有患者随访6个月， 其中1例患者复发， 复发率为2.1%（1/48）。彩超结果显示， 48例患者均无明显异常情况。另外， 术后出现左上腹疼痛48例（100.0%）；发热40例（83.3%）， 其中有2例为高热（4.2%）；右侧腹膜炎3例
（6.3%）；脾周脓肿1例（2.1%）。另外， 手术2周后， 患者WBC、RBC、Hb、HCT、PLT水平均显著高于手术前， 差异具有统计学意义（P
综述所述， 脾动脉栓塞术能够有效的改善肝硬化合并脾功能亢进引起的血常规三系减少， 并且该手术具有操作简单、创伤小、减少患者痛苦， 缩短住院时间， 减轻患者医疗费用负担等优点， 为预防及减少脾动脉栓塞术后出现严重并发症， 如胸膜炎、腹膜炎、脾周脓肿等， 要求术前严格做好病例的选择（对于合并肝硬化腹水、腹膜炎、中至重度黄疸患者应作为禁忌证）， 术中掌握好个体栓塞面积、术后密切观察患者病情变化， 尽早发现及处理可能出现的并发症， 减轻患者痛苦， 提高脾动脉栓塞术治疗肝硬化合并脾功能亢进的疗效。脾动脉栓塞术可以作为肝硬化合并脾功能亢进理想的治疗方法， 值得临床应用及推广。
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第9篇：生物医学工程文献综述范文
[关键词] 放射肿瘤学；研究生教育；精确放疗
[中图分类号] R730.55 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2012）06-0108-02
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
放射肿瘤学的特点是内容繁多、跨学科，而且随着现代计算机技术和医学影像技术的发展及仪器设备的进步，肿瘤的放射治疗进入了三维适形放疗（3-Dimentional Conformal Radio- therapy）、调强适形放疗（Intensity Modulated Radiotherapy IMRT）与图像引导放疗（Image-Guided Radiotherapy，IGRT）新时代。现代放射治疗将定位螺旋CT、移动激光定位系统和三维TPS工作站三者通过网络连接，形成集影像诊断、图像传送、肿瘤定位和治疗计划为一体的高精度肿瘤定位计划系统[1-2]。放射肿瘤学在技术和设备的发展推动下，知识更新越来越迅速，学科所涉及的研究领域在深度和广度上不断更新拓宽。与此相比，放射肿瘤学的教学内容仍以常规放疗为主，相对陈旧滞后。研究生的培养内容也应改进和拓宽，从而适应新形势发展的要求。但在实际工作中，对放疗设备和技术更新的培训未引起足够重视，继而成为瓶颈，阻碍了放射肿瘤学研究生的全面培养和提高。新形势下，如何适应这种变化，突出放射肿瘤学专业自身发展的特点，重视教学内容方法的更新是我们亟待探讨的新问题。
1 放射肿瘤学的技术设备的发展
随着放射物理、放射生物、临床肿瘤学等理论的发展，尤其是计算机和影像学技术设备的发展，放射治疗有了飞速发展，从常规二维放疗发展到三维适形放疗、调强放疗及四维放疗。在恶性肿瘤进入综合治疗时代时，不断完善和发展的精确放射治疗作为基本治疗手段之一， 其所占地位越来越重要。
调强放疗技术（IMRT）是在三维适形放疗技术基础上发展起来的一种放疗新技术，更好地实现了靶区的适形，同时更好地保护了靶区周围的危及器官。近年发展出的影像引导放射治疗（IGRT）技术，在三维放疗技术的基础上加入了时间因数的概念，充分考虑了解剖组织在治疗过程中的运动和分次治疗间的位移误差。它是一种全新四维的放射治疗技术。它在患者进行过程中进行实时监控，并根据器官位置的变化调整治疗条件使照射野紧紧“追随”靶区，使之能做到真正意义上的精确治疗。相对常规放疗实现本质上的飞跃。
2 放射肿瘤学研究生教学的现状
放射肿瘤学是依赖人体解剖、病理解剖和放射影像学的综合性学科，需要有从一维到三维的平面及立体概念，以及随时而变化的四维概念[3]。目前放射肿瘤学研究生的培养更加侧重对放射肿瘤治疗临床应用的掌握，忽视了放射物理学、放射生物学及肿瘤影像学等相关学科的专业基本知识的了解和领会，忽略了对新设备和技术的专门培训。这种趋势就势必造成了研究生整个知识体系失衡，不能建立起放射肿瘤学完整的知识框架体系，难以做到基础与临床相结合。此外，目前存在着普遍情况，放疗新技术和设备推广通常更多地面向临床医师，研究生参与机会不多，即使有机会接触的研究生在没有足够的引导下也不会重视这方面的学习，这些现象值得关注和思考。
3 目前研究生培养的弊端
忽视对放射肿瘤学研究生放疗技术与设备方面培训，其所带来的负面效应应引起重视。精确放疗相比常规放疗是放疗技术上质的飞跃，是三维图象处理技术、高精度的剂量计算算法、尖端的直线加速器系列技术、先进的肿瘤诊断技术、放射生物学前沿研究成果相融合的产物，是一种通过精确的肿瘤定位、计划设计及剂量计算并最终在治疗机上精确执行的一种全新的放疗技术，以达到对肿瘤“精确”治疗的目的。
如果研究生本人对设备性能和技术参数掌握不够透彻，只知其然而不知其所以然，就不能对“精确定位、精确计划、精确治疗”为特征的精确放疗深刻理解，难以系统掌握相关理论和专业知识，难以把握学科前沿动态，缺乏综合分析、发现与创造的能力，削弱了进行创造性研究工作方法的能力，影响了严谨科学作风的培养。从临床角度，未全面系统的掌握相关专业知识将必然会阻碍对疾病诊疗能力的提高，影响病患的临床治疗效果和预后。因此，相应培训的缺乏势必会造成研究生知识结构、能力结构和素质结构不合理，突出表现为创新能力较差和学术视野不广[4]。
4 完善目前研究生教学现状的措施
4.1 改变观念
放疗科主任和导师作为学科带头人，在对整个学科放射治疗新技术、新设备应用的培训开展起主导作用。放射肿瘤学在深度和广度上的更新发展，对研究生提出了严峻的挑战，要求其不仅要掌握临床疾病的诊疗，更要更深入探讨与此学科相关基础支撑领域的内容，而放射治疗技术设备更新是其中的关键。因此，在日常研究生培养工作中要充分认识到新技术、新设备应用的重要性，进而促进放射肿瘤学诊疗水平的提高。
4.2 突出放疗肿瘤学专业技术设备的革新特色
放疗新设备与新技术是放射肿瘤学教学中的重要组成部分。首先，最重要的方面是常规科室业务学习时，可请厂商培训人员对科室成员进行放疗新设备、新技术的新进展进行专门培训，保持科室相关人员的知识体系的更新，作为临床工作的必要补充。科室的学科建设需要形成规范化和制度化的培训体系，不定期进行新知识的培训，促进研究生业务水平的提高。其次，医院应加大宣传力度，利用医院内部网络及院报等，突出宣传新设备的名称功效，将有利于激发学生接受新事物的兴趣，调动其积极主观能动性去认识了解新技术设备。在专业学术会议中增加对新设备和技术的宣讲，增加放射肿瘤学研究生接触、学习的机会。此外，研究生教学中应注重强化外语和放射生物学方面的知识学习，使培养出的学生将来能适应飞跃发展的肿瘤精确放疗新时代。
4.3 注意研究生培养方法的多样化
采取以病案为中心模式，采用临床真实病案，进行床边实践性教学，结合临床实例突出放射治疗新技术的优势。鼓励学生课下网络搜寻相关最新进展，明确常规放疗与精确放疗下肿瘤靶区勾画的差别，充分发挥学生的积极性和主动性，对肿瘤放疗技术的革新优势产生深刻理解[5]。
放射肿瘤学具有跨学科特点，包括了放射物理学、放射生物学及肿瘤影像学等较为枯燥和难理解的内容。充分利用多媒体图片教学，通过多媒体课件的播放演示，能很好地弥补放疗技术、设备原理教学的抽象性、不直观性等局限性。多媒体课件能够提供大量的专业知识信息，相关背景知识及研究现状，有助于促进学生理解和掌握知识要点[6]。教学过程中充分利用多媒体手段向学生展示放射治疗技术和设备发展的过程与原理，及其对临床治疗产生的影响，从而使学生对教学内容有直观深刻的印象，使枯燥的教学变得直观具体，使复杂的学习内容变得更加形象。此外，科室与导师对研究生进行不定期的培训后，考核是保证教学工作质量的重要手段。
总之，在放射肿瘤学研究生培养工作中，应当注重目前放疗设备革新带来的技术进步，加强这方面的培训，使研究生培养工作可以更好的切合临床，以提高科研和临床的服务质量。
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