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开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生物医学工程文献综述,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
英文名称:Space Medicine & Medical Engineering
主管单位:
主办单位:中国航天员科研训练中心
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:双语
开
本:大16开
国际刊号:1002-0837
国内刊号:11-2774/R
邮发代号:82-616
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1988
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
期刊荣誉:
军队双奖期刊
Caj-cd规范获奖期刊
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【关键词】生物医学材料;研究现状;生物活性;发展趋势
科学技术的发展,各种新型生物医学材料被研制出来,并在医学领域中得应用。到2000年为止,在全世界高达1600亿美元的医疗市场中,医用生物材料所占比率已经达到了一半,且以20%的增长速度递增。二十世纪80年代是新型生物医学材料辈出的时代,进入到二十世纪90年代,以珊瑚为原材料的骨移植材料、人工皮肤、猪心脏瓣膜在医学领域中得以应用。二十世纪,美国采用新型聚氨酯材料研制出人造血管。中国在生物医学材料的研制方面起步较晚,但是应医学领域需要而对各种生物医学材料有所应用。随着国家对生物医学材料研究的重视,国家开始启动医学生物材料项目,并将生物医学材料纳入到优先发展的产业当中[3]。在中国的“十二五”规划中,还特别指出要将重点发展新型口腔植、人工关节、新型人工血管、人工心瓣膜以及各种人工修复材料等等生物医学材料。
一、生物医学材料研究现状
(一)金属生物材料
在医学领域中,医学金属材料是较早采用的,且应用材料非常广泛,包括不锈钢材料、钛合金材料等等。其中,不锈钢材料具有较强的耐腐蚀性,因此应用效果非常好。由于人体内为较为复杂的电解环境,随着316L不锈钢的应用,解决了这一问题,但是,却不具备生物相容性。钛合金具有良好的耐腐蚀性和生物相容性,具有一定的生物材料强度。钛合金的抗拉强度介于500兆帕至1100兆帕之间,使钛合金的弹性与人体的骨骼弹性更为接近,以使材料植入到人体后,与人的骨骼更为匹配。
(二)高分子生物材料
医用高分子材料的出现,使得医用材料可以用于对损伤的人体器官以修复,以增强器官的恢复功能。目前所使用的医用高分子材料分为可生物降解和非降解的高分子材料。可生物降解的高分子材料植入人体后,可以降解被为对人体无毒无害的CO2、H2O等对人体不会产生刺激性的物质。可生物降解的高分子材料可以是胶原蛋白或者纤维蛋白等等天然材料,也可以是聚乳酸等人工合成高分子材料。非降解的高分子材料属于是惰性的高分子材料。聚乳酸在医学生用于外科缝合线和药物释放的载体。由于其具有可降解性能,当伤口愈合后,就会被人体组织吸收。聚乳酸可以在降解的过程中,将药物释放到人体中,使药物发挥作用。
(三)秃仙物材料
复合生物材料用于医学领域中已经获得了长足发展,但是,由于材料植入人体后,会对人体的生理环境产生抵抗力,因此会存在一些问题有待进一步研究。目前医学领域中所采用的复合生物材料包括有三类,即生物陶瓷复合材料、金属基医用复合材料和高分子复合材料。生物陶瓷复合材料植入到生理环境中后,并不会产生毒性反应,且具有良好的生物活性和生理环境相容性。金属基医用复合材料在医学领域中应用,金属具有单一的生物活性,可以采用生物涂层技术,以提高金属表面的耐磨性和生物相融合。高分子复合材料是一种接近人体自然骨骼的高分子复合材料。人体骨骼本身就是一种层状的复合材料,采用这种复合材料替代,虽然可以起到治疗作用,但是其韧性明显要低于人体自然骨骼。
(四)无机非金属生物材料
无机非金属生物材料具有良好的化学稳定性和生物相容性,主要包括生物活性陶瓷和惰性的无机材料。生物活性陶瓷材料主要用于关节、牙齿等等的硬组织修复。但是,该种材料不会与人体的活体组织结合,从而影响治疗效果。惰性的无机材料以医用碳素材料为主。该种材料具有较高的耐磨性,韧性和强度都非常高,特别是具有良好的抗疲劳性,可以与人体自然骨骼相匹配。骨骼损伤者选择这种材料可以获得良好的治疗效果[2]。此外,医用碳素材料在人体的生理环境中并不会产生毒副作用,良好的化学稳定性和人体亲和性,且具有抗血栓性和抗溶血性。如果对患者执行人工心脏瓣膜手术,医用碳素材料是优先选择的材料。
二、生物医学材料研究的发展趋势
生物医用材料的发展进程中,从简单的结构模仿发展为组织诱导再生,使生物医用材料的单一性能逐渐向综合性能发展。简单的结构与外观的仿制,向智能化仿生发展,使材料的应用已经与现代的医疗技术融合,并共同发展。根据目前医学领域的发展程度,生物医用材料的研究空间还很大,并会涉及到多种学科,包括材料学、工程学、控制论以及生物技术等等,这些学科都会对生物医学的发展产生推动作用。特别是各种新技术、新方法的应用,将生物技术引入到智能化发展的思路,使生物材料不再局限于实验室研究,而会在临床上得以广泛应用,以为医疗做出贡献。
结论
综上所述,生物医学材料属于是交叉学科,为材料学和医学等等多种学科相互结合而形成。作为一门应用于医学领域的新兴学科,所研制的是用于医学组织工程领域的各种新型的人工材料。根据技术含量的不同,生物医学材料可以被划分为金属生物、高分析生物、复合生物和无机非金属生物材料。随着生物医学材料研究的发展,使得生物医用材料智能化发展。
参考文献:
【摘要】脂质体因其安全、高效以及良好的靶向性在治疗人类各种重大疾病中凸显了良好的特性和稳定的疗效,同时,它也成为了生物医学基础研究的得力助手。本文简述了几种目前实验室常用的脂质体及其特征,并概述现今作为生物医学材料的脂质体的发展和优化。
【关键词】脂质体;生物材料;肿瘤治疗
经过长期的实践与研究,基因治疗已在治疗多种人类重大疾病,如遗传病、肿瘤等方面显示出广阔的应用潜力[1],但也面临着巨大的挑战,其中之一就是这种治疗方法需要安全、高效、靶向的载体系统。纳米生物材料,如脂质体、阳离子聚合物(PEI),聚乳酸(PLA)等,以其本身具有的良好生物安全性、可有效实现基因靶向性及高效表达和缓释,成为制备理想的基因治疗载体系统的良好介质,日益在基因治疗载体系统中受到广泛重视,在生物治疗载体发展史上有着里程碑式的意义。
本文综述了目前在基因治疗领域中常用的各种脂质体载体的生物学特性,以及它们的最新研究进展和优化。
1 传统的脂质体系统
脂质体系统是一种将药物封装于类脂质双分子层形成的薄膜腔中间所形成的超微型球状药物载体。其结构类似生物膜,可包封水溶性和脂溶性多种药物。具减少剂量、降低毒性;减轻变态反应和免疫刺激;延缓释放,降低体内消除速度并且在定向加工后能够靶向释放药物等优点,广泛应用于医学基础研究和临床治疗[2]。在这里,主要介绍两种应用范围广、研究较为成熟的脂质体给药系统。
热敏脂质体(thermo sensitiveliposome)
热敏脂质体又称温度敏感脂质体,是指在高于一定生理温度的条件下有效释放药物到作用靶点部位的脂质体。其结构特性是用于构建脂质体的磷脂有特定的变相温度(transition temperature, Tc),在低于Tc时,脂质体保持稳定,药物在脂质体内部不被或被少量释放;达到Tc时,磷脂分子由原来紧密排列的反式构象变为结构疏松的歪扭构象,膜的流动性和通透性增加,使封装的药物以更快的速度释放。
目前,热敏脂质体被广泛作为抗生素及抗肿瘤药物的载体使用;临床应用上,与热敏脂质体配套的热疗已经成为继手术、放疗、化疗、免疫治疗后的第五大肿瘤治疗方法[3]。而其能够与放疗、化疗起到很好的协同治疗作用,并且能够定向靶向释放肿瘤免疫相关药物,加上热休克蛋白在各类肿瘤组织中的普遍存在[4],其在临床肿瘤治疗中应用广泛,疗效显著。
阳离子脂质体(cationic liposome)
1987年,阳离子脂质体在基因治疗方面可作为新型转染载体的理论被首次提出[5],它也是继病毒基因转染载体之后,近几年倍受国内外研究者关注的新一类基因转染载体,是最常用、运用最便捷的脂质体。阳离子脂质体有操作方便、转染效率高[6]生物相容性好等特点,目前广泛用于真核细胞的转染。
阳离子脂质体的作用原理主要由带正电荷的和中性辅助的脂类等摩尔混合,形成的阳性电荷的脂质体与带阴性电荷的DNA之间可以有效地形成复合物,复合物可通过内吞作用进入细胞。由于复合物仍带正电荷,可与细胞表面带负电荷的受体结合,有利于被摄入到细胞中。
由于注射外缘脂质体本身就能引起自身的免疫应答,所以其在肿瘤免疫治疗中多次给药所引起的免疫治疗效果被诸多临床医师所采用和认可。有研究表明,阳离子脂质体与非编码DNA形成的复合物(cationic lipid DNA complexes CLDC)可产生抗肿瘤作用:CLDC通过全身或局部注射引起细胞因子的释放、炎性细胞的聚集以及淋巴细胞的活化,从而产生非特异和特异的抗肿瘤免疫反应[7]。
长循环脂质体
脂质体虽然具有生物相容性好等诸多优点,但是当脂质体进入体内后,由于脂质体会受到血浆中的调理素的特异性调理作用,以及网状内皮系统(RES)细胞的非特异性疏水作用,因而易被RES细胞摄取、清除,在血液循环中的半衰期一般仅为30 分钟,主动靶向性和稳定性较差,其应用受到限制。在脂质体表修饰聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)后,得到长循环脂质体(Long circulation liposome,LCL),可以延长脂质体的半衰期并提高其在血液循环中的稳定性、改变其生物学分布,并具有一定靶向性[8]。
除了上面所介绍的几种常见的脂质体外,在生物医学基础研究领域中常用的脂质体还有免疫脂质体、PH敏脂质体等。
2 脂质体载体的优化
虽然作为目前应用较为广泛的非病毒载体,脂质体有操作简便、生物安全性高、重复性好、转染效率较高、细胞毒性较小等优点[9],但是其给药所引起的动物体及人体脏器毒性的报道却屡见不鲜。这是由于脂质体双分子层中的磷脂多数含有一定量的不饱和脂肪酸,磷脂的氧化程度随磷脂含有不饱和双键的数目和脂肪酸碳链长度增加而增加。磷脂不饱和双键氧化断裂生成的过氧化物、丙二醛、水解产生的脂肪酸等,在体内会产生一定的毒性[10]。
再谈到阳离子脂质体,因其表面带有的强烈的正电荷,与细胞结合时,往往使细胞由于电位差而发生破裂。再加上静脉给药的脂质体90%都首先聚集在肺部,长时间脂质体给药所引起的肺毒性和肺溶血也时有报道。近期,作者将能够增加转染效率的低分子量肝素[11](负电荷)和阳离子脂质体相耦连,再进行注射,发现其能够成功降低肺溶血的发生而增长小鼠生存期[12]。
脂质体以显著的优势在生物医学基础研究和临床肿瘤药物治疗等方面得到了广泛的应用,研究者们对其作为载体的研究和优化也从未间断,推陈出新。作为已发展了23年的生物材料,脂质体及其给药系统在生物学和医学的领域中贡献非凡,成为人类攻克疾病,特别是恶性肿瘤等人类重大疾病的有力助手和良好媒介。
参考文献
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[2] 张冬青,程怡 2002, 脂质体的研究概况,中药新药与临床药理13(3):125-128
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[8] 马超,匡安仁,2007,长循环脂质体的研究进展及其在核医学中的应用,生物医学工程学杂志24(4):941-945
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解剖学(260)
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外伤后致急性颅内感染邹丽萍(93)
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第9例早产儿腹胀、呕吐、皮肤黄染沈云琳李敏(396)
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【关键词】 毛细管气相色谱法;聚乳酸;丙交酯 ;单体残留;测定
Abstract:To determine the contents of residual lactide in PLA.A Simple capillary gas chromatography method was established with FID detector. The capillary column was AC20 with 150℃;the residual monomer contents were calculated by the external standard method.The linearities were fairly good(γ>0.99). The average recoveries were 99.8 % with RSD of 0.18%. The limit of detection was 3.413 μg/mL. The contents of residual monomer in samples were complied with the specification requirements. This method is simple, rapid and accurate.
Key words:Capillary gas chromatography;Polyactic acid;Lactide;Residual monomer;Determination
1 引 言
聚乳酸因具有良好的生物相容性、生物可降解性,在生物医学工程领域有广阔的应用前景。我们合成的聚乳酸是用丙交酯作单体,为有效控制产品的质量,需对本品的单体残留量进行检查[1-3]。目前测定丙交酯残留的方法为氢核磁共振,但是无法定量。因此,建立一种简便、实用的分析方法测定聚乳酸残留单体,对于聚乳酸的研究开发和生产过程控制都是十分必要的。
我们采用毛细管气相色谱法对聚乳酸中的丙交酯单体残留进行测定。
2 仪器与试药
日本岛津GC-8A气相色谱仪;色谱柱:30QC3/AC20-0.5毛细管柱,30m×0.32mmI.D.(键合相为聚乙二醇);FID检测器;载气为高纯氮气;丙交酯为国产分析纯试剂。
3 方法与结果
3.1 色谱条件
毛细管色谱柱:30m×0.32mmI.D.以键合相为聚乙二醇;柱温:150℃;进样口温度为280℃;检测器温度为150℃;氮气(N2)压力为150 kPa,氢气(H2)压力为100 kPa;助燃气(空气)压力为50 kPa,基础压为300 kPa。直接进样,进样量:1 μl。色谱图见图1、2。
3.2 对照品溶液的配制
精密称取丙交酯0.1022 g,置已加入少量三氯甲烷的10 ml容量瓶中,振摇,加三氯甲烷至刻度,作为对照品储备液5。
3.3 线形与范围
精密量取对照品储备液5 ml,置10 ml容量瓶中,加三氯甲烷于刻度,作为4号溶液;于4号样品液中分别精密量取1、5 ml,置10 ml容量瓶中,加三氯甲烷于刻度,作为2,3号溶液;于2号溶液中精密量取1 ml,置10 ml容量瓶中,加三氯甲烷于刻度,作为1号溶液。各精密量取1 μl,直接进样。
以浓度C为横坐标,峰面积A为纵坐标进行线形回归,求得PLA单体的回归方程为:
A=1.04951×10-6C+0.003048
R=0.99999
由上可知,浓度在0.01022~10.22 mg/ml范围内与各自峰面积线形关系良好,见表1。表1 丙交酯线形关系
3.4 最小检测限测定
用标准溶液0.01022 mg/ml,不断稀释,每一次稀释,取样进样,做GC,要求:S/N≥3,测得PLA单体的最小检测限为3.413 μg/ml。
3.5 精密度试验
精密量取3号溶液5 ml于10 ml容量瓶中,加三氯甲烷于刻度,照上述色谱条件进行测试。测得丙交酯的峰面积的RSD为4.8%,见表2。表2 丙交酯精密度试验
3.6 回收率试验
精密称取PLA(批号2008111801)约1 g,并精密量取2 ml贮备液(I),置于同一容量瓶,加三氯甲烷定容至刻度,溶解,摇匀,分别精密量取1 μl直接进样,照上述色谱条件进样测定,计算得丙交酯的平均回收率为99.8%,其RSD分别为0.18%。
3.7 样品残留量测定
样品:精密称取PLA1.0031 g于10 ml容量瓶中,加三氯甲烷定容至刻度,对照:精密称取对照品0.9956 g于10 ml容量瓶中,加三氯甲烷于刻度。
分别精密量取1 μl,直接进样按照中国药典2005年版二部附录ⅧP第二法,照重复性项下方法分别测定样品对照品溶液的峰面积;按外标法以峰面积计算。测得样品的峰面积为51 387,单体残留为0.049%,对照品的峰面积为443 440,单体残留为0.42%。
4 结论
综上所述,通过气相色谱分析法,在本研究确定的色谱条件下,可以快速、准确地分析聚乳酸中丙交酯单体的残留量。
参考文献
[1]付春华,罗彦凤,李永刚,等.气相色谱分析法在聚丙交酯合成中的应用[J].高分子材料科学与工程,2007,23(4):170-173.
关键词:医学影像学;现状;未来;综述
【中图分类号】R473【文献标识码】A【文章编号】1672-3783(2012)04-0140-01
随着医学影像学飞速发展,它在临床医学中的地位不断提高,由X线、超声、放射性核素显像、CT、数字减影血管造成影及介入装置、磁共振成像所组成的医学影像学家族已经成为临床主要的诊断和鉴别诊断方法、医院现在化的重要标志、科学研究的主要手段及医院重要的经济收入来源。现将医学影像学的发展与展望综述如下。
1 医学影像学技术发展的历史回顾
1895年11月8日德国物理学家伦琴发现了一种新型射线(a kind of new rays)。并于11月22日为夫人拍摄了一张手部x线照片,也是人类第一张x线影像。随后,x线被广泛的应用于对疾病的诊断和治疗,形成了放射诊断学和放射治疗学。x线还用于疾病的预防、康复和预后随访。在医学之外,还用于x线衍射分析和工业探伤等多种用途。因此,x线的发现对人类作了重大贡献。1971年亨氏菲尔德发明了CT,将传统的X线的直接成像转变为间接成像,从而奠定了现在影像学的基础,随后出现的MRI、正电子发射型体层摄影术等影像学技术,以及近期出现的分子成像和光成像,使医学影像学在显示形态学状态之外,还能完成组织器官功能检查,并最终在分子和细胞水平显示组织、器官的化学成分和代谢变化。
2 医学影像学现状
曾经在我国长期使用用的x线透视检查的应用逐年减少, 大型医院或者发达地区的中小医院已逐步取消透视, 而代之 以x线摄影检查, 且以DR检查占主导地位。传统 X线造影检查被多排螺旋CT和磁共振成像所取代 首先是 X线脊髓造影检查被 MRI所取代;其次是多排螺旋CT和MRI结合光学内镜逐步取代 X线消化道造影、经静脉肾盂造影和胆道造影等检查;然后是 DSA的诊断性血管造影检查逐步被CT血管成像和MR血管成像所取代。 伴随设备的逐步普及,CT已经成为临床(尤其急诊)最重要的影像检查方法。MRI具有无创伤、 无射线辐射危 害,成像参数多、获得的信息量大,软组织对比度最佳等显著优点,是最活跃的影像学研究手段,已经成为很多重要疾病的确证诊断方法。超声以其设备普及、价格低廉、无创伤、无射线辐射危害、可在病床旁边实施和便于复查等优点, 成为目前临床应用最主要的影像学筛选检查技术。以早年的CT为起点,CT、MRI等设备开始提供横断层面影像。同时,得益于计算机技术的进步,今天已经可以在较短时间内把上述的信息“重组”(reformation)为三维的、分别显示兴趣结构的、带有仿真色彩的,甚至以内窥镜的信息模式显示的“直观信息”。举例说,一个重度创伤的病人可能会有骨折、颅脑损伤、内脏损伤、血管损伤及其他并发症。今天,只需用CT从头到脚在数十秒钟内完成采集,病人即可回病房作急症处理,而放射科医师可使用一次采集的信息分别显示出骨骼、颅脑、内脏、血管等结构与病变,并给急症医师提供“直观的”兴趣结构的三维的、彩色仿真的诊断信息。这样的信息已经超越了大体解剖学的可视能力,达到了即使在手术刀或解剖刀下都不可能完全洞察的水平。
3 医学影像学技术的发展趋势
各种医学影像学设备向小 型化、专门化、高分辨力和超快速化方向发展,MRI和CT的全器官灌注成像得到临床普及应用。虽然目前MSCT主要生产厂家的设计理念和主攻方向不一致,导致彼此设备的差异巨大,但是可以预测,在不远的将来,CT机的构造(包括发生器、X线球管的结构和数量、探测器种类和排数等) 将发生实质性变改, 也许球管和探测器的旋转速度更快,使MSCT的时间分辨力突破50 ms大关,使心脏得到真正的“冻结”,而探测器材质的改进能显著提高MSCT的空间分辨力。 各种介入治疗成为常规有效的治疗方法。集诊断与治疗一体化的医学影像学设备也在不断成熟和普及, 使疾病的诊断更加及时、 准确,治疗效果更佳。应用计算机仿真技术设计外科手术方案、 由影像导航 系统直接引导外科手术入路、确定手术切除范围,并在术中直接应用MRI对病灶切除范围进行现场评价会逐渐普及应用。在影像学网络化的基础上,医学图像处理将成为常规,而服务器软件取代工作站,实现多点同时后处理,并使图像后处理的自动化程度进一步提高。 伴随远程影像学的普及和宽频带网络的应用,医学影像学图像的远程传输更为快捷,图像更加清楚,影像学科医生可以在家里或者在出差旅途中完成诊断报告。
分子成像是医学影像学的热点研究方向之一,伴随分子成像的研究进展,会有多种组织、器官特异性对比剂问世,这些新型对比剂能显示特定基因表达、 特定代谢过程、特殊生理功能,其毒副作用更小、对比增强效果更佳、诊断的特异性更强,真正实现疾病早期诊断。开发疗效监测对比剂(或称分子探针),以在最短时间得到治疗的反馈信息, 在分子水平上进行疾病的靶向治疗。除PET外, 其他医学影像学技术也能直接用于药物的研发和监测疗效,在活体早期、连续观察药物或基因治疗 的机制和效果,以利于药物筛选和新药开发。此外,分子成像方法和图像后处理技术将得到持续改进,并开发出用于分子成像的影像学新技术。 医学影像学技术的进展还将导致影像学科内部人员构成发生变化,物理师、数学家、生物医学工程师、计算机专家和循证医学专家占影像科室人员的比例越来越高,针对某种重大疾病可以组建包含内、外科和影像学医生的新型科室。医学影像学检查不仅在诊断与治疗的环节发挥作用,而且可以在疾病预防、健康体检、重大疾病筛查、健康管理、早期诊断、病情严重程度评估、治疗方法选择、疗效评价、康复等环节发挥越来越大的作用,医学影像学科的地位必将不断提高。参考文献
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【关键词】 恶性胸腔积液;胸腔镜胸膜固定术;闭式引流术;疗效
【Abstract】 Objective To analyze clinical effect and safety by thoracoscopic pleurodesis in the treatment of massive malignant pleural effusion (MPE). Methods A total of 98 patients with massive malignant pleural effusion were divided by random number table into control group and observation group, with 49 cases in the each group. The control group received thoracic closed drainage, and the observation group received thoracoscopic pleurodesis. Follow-up lasted for 12 weeks. Comparison was made on curative effects and complications between the two groups. Results The observation group had obviously higher total effective rate s 95.92% than 73.74% in the control group, and the difference had statistical significance (P
【Key words】 Malignant pleural effusion; Thoracoscopic pleurodesis; Closed drainage; Curative effect
恶性胸腔积液是淋巴癌、肺癌、乳腺癌等多种恶性肿瘤晚期主要并发症之一, 可引发低蛋白血症、肺不张及反复性感染, 导致进行性呼吸及循环障碍[1-3]。我国癌症患者基数大, 每年新增恶性胸腔积液患者多, 而相关研究表明恶性胸腔积液患者预后普遍较差[4-6]。目前临床尚无恶性胸腔积液有效根治性手段, 本研究给予49例大量恶性胸腔积液患者胸腔镜胸膜固定术, 旨在分析其临床疗效及安全性, 现报告如下。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 选择本院2013年11月~2015年11月收治的98例大量恶性胸腔积液患者作为研究对象, 使用随机数表法分为对照组与观察组, 各49例。对照组男26例, 女23例;平均年龄(62.95±11.36)岁;肿瘤类型:淋巴癌19例, 肺癌21例, 乳腺癌9例。观察组男24例, 女25例;平均年龄(62.34±11.67)岁;肿瘤类型:淋巴癌19例, 肺癌18例, 乳腺癌12例。两组性别、年龄、肿瘤类型等一般资料比较, 差异无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。
1. 2 方法 给予对照组胸腔闭式引流术:X线或B超下使用多孔胸腔引流管行胸腔闭式引流术, 如可观察到肺基本复张则注入10~20 ml含2%的利多卡因及滑石粉胶浆, 夹闭引流管后帮助患者变换, 2~4 h后松开引流管, 于肺复张情况好转后拔除。给予观察组胸腔镜胸膜固定术:开胸准备完毕后取患者健侧卧位, 行双腔管插管全身麻醉(全麻)。麻醉效果测试满意则于患侧腋中线第7肋于取手术切口, 钝性分离皮下组织至胸膜处, 探查粘连情况并分离。使用套管吸尽胸腔积液后置入胸腔R, 另2只套管插入部位常选择腋前线第4肋间及腋后线第6肋间, 首先各取一切口, 分离膜状粘连, 最大程度剥脱包裹于胸膜上的纤维素膜, 取胸膜上可疑病灶3~4块。完成后患侧肺通气以观察肺复张情况, 电凝切断妨碍复张的粘连;随即健侧单肺通气, 纱布垫摩擦壁层胸膜以使其充血。橡皮管结扎前段, 制作管壁小侧孔4~6个, 经套管将前段插入胸腔, 尾端则连接滑石粉吹入器, 均匀喷洒滑石粉至胸膜腔。最后检查胸腔内有无漏气或出血情况, 如未见异常则于切口处放置引流管并膨肺关胸。术后连续2 d引流液
1. 3 观察指标及疗效判定标准 定期行CT及胸片复查, 依据第12周观察结果判定胸水控制情况:以胸腔积液完全消失, 维持时间≥4周为完全缓解;胸腔积液减少量≥50%且维持时间≥4周为部分缓解;胸腔积液减少25%为进展。总有效率=(完全缓解+部分缓解)/总例数×100%[7, 8]。同时统计两组并发症发生情况。
1. 4 统计学方法 采用SPSS22.0统计学软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差( x-±s)表示, 采用t检验;计数资料以率(%)表示, 采用χ2检验。P
2 结果
2. 1 两组患者临床疗效比较 观察组总有效率为95.92%, 明显高于对照组的73.47%, 差异具有统计学意义(P
2. 2 两组患者并发症发生情况比较 治疗期间, 对照组发生并发症11例(22.45%), 其中胸痛4例, 发热7例;观察组发生并发症3例(6.12%), 其中胸痛1例, 发热2例。两组并发症发生率比较, 观察组低于对照组, 差异具有统计学意义(χ2=5.333, P
3 讨论
临床以中、大量恶性胸腔积液较为常见, 多数患者积液量增长速度较快, 持续性加重患者纵膈及肺部所受压力, 导致严重血液血环障碍及通气功能障碍的发生[9-12]。胸痛、胸闷、呼吸困难、心慌是恶性胸腔积液患者常见临床症状, 可随积液量增加呈加重态势, 严重影响其生活质量, 如不及时采取干预措施将影响患者生存期[13, 14]。
既往临床以全身化疗联合胸腔内局部治疗为恶性胸腔积液主要治疗手段, 其中全身化疗以原发肿瘤病理类型确定具体化疗方案, 但受胸膜屏障作用影响, 所给化疗药物无法在胸腔局部达到预期浓度, 因而常辅以胸腔注射药物硬化剂、抗肿瘤药物及其他相关生物制剂等, 以加强局部治疗效果[15]。胸腔闭式引流术联合胸腔膜内抗肿瘤药物注射曾是恶性胸腔积液局部治疗的金标准, 但临床实践发现, 患者腔内易因穿刺及胸腔药物注射次数增加而发生多发性粘连、积液包裹, 影响药物作用的发挥及肺复张, 增加医源性气胸及拔管后积液复发几率。与传统胸腔闭式引流术对比, 胸腔镜胸膜固定术具有如下优点:①胸腔镜引导下可将滑石粉均匀喷洒至脏壁层胸膜, 于胸腔闭式引流术中药物受重力作用下沉积于胸腔内某一低洼部位不同, 从而迅速缓解胸痛、呼吸窘迫等临床症状, 降低复发几率;②胸腔镜直视下可更好的清除各种包裹性积液及粘连, 彻底吸净积液, 改善肺复张程度;③术中胸闷病理活检及基因突变检测更为便捷, 有助于优化后续治疗方案[16]。本研究结果显示, 观察组总有效率为95.92%, 明显高于对照组的73.47%, 差异具有统计学意义(P
综上所述, 胸腔镜胸膜固定术对大量恶性胸腔积液临床疗效显著, 优于传统闭式胸腔引流术, 兼具较高安全性, 值得临床推广应用。
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慢性充血性心力衰竭(chronic congestive heart failure)是大多数器质性心脏疾病进展的最终结局,也是最主要的死亡原因。据国外统计,在欧洲心衰患者占总人口的5%,美国心衰患者总数达500万,每年新增病例超过50万,其中NYHAⅣ级的患者年内病死率高达50%,其5年生存率低于大多数恶性肿瘤[1,2]。目前我国尚无确切统计资料,但在我国心力衰竭的治疗占用大量医疗及社会成本是毋庸置疑的。
近年来,随着基础理论和研究的进展,大量新技术新材料应用于生物医学工程领域,循证医学证据的日益增加,使人们对心力衰竭的认识已从传统的病理生理异常产生不适当的血液动力学的变化进而导致临床症状,逐渐深入到心脏结构、功能与细胞分子生物学改变共同决定心力衰竭的自然病程和应用循证医学指导临床治疗等方面。认识的进步必然伴随着治疗方式及技术手段的进步,慢性充血性心力衰竭的非药物治疗领域也出现了诸多新进展,现将近几年内进展综述如下。
1 电生理治疗
1.1 心脏再同步化起搏治疗(CRT) 研究发现,约50%~70%慢性充血性心衰患者存在心脏电传导机械收缩方面的不同步,即不同程度的室内传导延迟和左右心室收缩不同步,从而使心脏收缩功能下降,心脏损害进一步加重。MIRACLE、CAREHF等大规模多中心、前瞻性、随机临床研究表明,CRT可使心室内径缩小,改善重构及心脏功能、提高患者生活质量、降低死亡率24%~36%[3]。CRT为三腔起搏器,其起搏电极分置于右心房和左右心室,在超声心动图指导下优化和程控参数,通过同步起搏心房和双心室,恢复房室收缩、舒张的协调性,从而改善心功能。2008年ACC/AHA及中华医学会的最新指南均将CRT治疗心力衰竭列为Ⅰ类适应证,证据水平为A级[4],具体适应证有[2]:①NYHAⅢ~Ⅳ级;②QRS波增宽(≥120ms);③左心室舒张末径≥55mm、心脏射血功能明显下降(LVEF≤0.35)④窦性心律、无起搏器禁忌证;⑤伴慢性房颤的心衰患者。最近公布的REVERSE试验表明,CRT结合优化药物治疗(±除颤器)能够改善NYHAⅠ~Ⅱ级心衰患者的心室结构和功能,使轻度心衰患者同样获益。目前研究认为[3],CRT主要治疗机制为[5]:①中、重度充血性心衰患者的功能性二尖瓣返流发病率很高且严重,其基础是后肌功能不全引起的二尖瓣后叶脱垂,是患者心功能不断恶化的重要因素,CRT治疗通过左室电极起搏后肌部位纠正后肌功能不全,减少二尖瓣返流;②CRT治疗通过调整AV间期使心室有效舒张期延长,改善了心室的舒张功能;③CRT治疗时,通过在超声心动图的指导下动态优化调整起搏器VV间期,使左右心室协调收缩,从而使每搏量(VTI)达最大,提高心脏的收缩功能;④CRT治疗通过置于左室侧后壁的起搏电极提前激动该部位心肌,纠正室内阻滞,从而避免或逆转室内分流引起的心室重构;⑤心衰患者均存在交感神经和RAS系统的不适当激活,使心衰进一步加重,资料表明,经CRT治疗患者其脑钠肽数值可明显下降,神经体液过度激活的情况能得到部分逆转[6]。
1.2 置入式心律转复除颤器(ICD) 据统计慢性充血性心力衰竭患者中的40%死于恶性室性心律失常引发的猝死,其机制复杂,与心肌纤维化、室壁张力增加、神经内分泌和心脏组织自分泌旁分泌激活、电解质紊乱、药物等因素有关[6]。使用Ⅰ类抗心律失常药物增加此类患者的死亡率,胺碘酮治疗则为中性结果,大量循证学证据表明ICD可降低此类患者的死亡率,奠定了ICD治疗致命性室性心律失常和预防心脏性猝死的首选地位,其适应证逐年扩大,2008年ACC/AHA心律失常器械治疗指南中将LVEF≤0.35、NYHAⅡ~Ⅲ级的缺血性或非缺血性心衰患者均列为Ⅰ类适应证,证据水平分别为A、B级,同时强调在置入ICD前应进行独立的危险因素评估和危险分层并考虑患者意愿;同时鉴于目前LVEF测定尚缺乏统一标准,指南建议选择所在机构中最适合且准确的测定方法[2,7]。
1.3 CRTICD/CRTD 心脏失同步及高猝死风险是慢性充血性心衰患者治疗的两大难题,整合CDT及ICD功能的CRTD从理论上可达到兼容并蓄的效果,2008年ACC/AHA心律失常器械治疗指南未再要求患者同时满足CRT适应证和ICDⅠ类适应证[4],从而扩大了CRTD的使用范围[7]。但器械的整合对程控的要求更高,并不可避免的增加了不良反应的发生,有待于循证医学的验证。
2 心肌修复—干细胞治疗
干细胞是一类具有自我更新和分化能力的细胞,在适宜条件或诱导下能复制及分化为特殊种类细胞。基础研究发现,心肌细胞坏死和/或凋亡造成的固有心肌细胞丧失及心室重构是不同病因所致心力衰竭后期的共同机制。干细胞具有可塑性,从理论上移植的干细胞在局部微环境诱导下可分化为新的心肌组织,从而改善心脏舒缩功能。自Soonpaa等首先进行心肌细胞移植以来,包括BOOSTⅠ、STAMMI、ASTAMI等大量循证医学研究探讨了适宜移植细胞类型、移植途径、移植安全性和有效性等问题,荟萃表明干细胞移植有助于阻止心室重构,改善心肌梗塞后心衰的临床症状及远期预后,但部分研究提示相反结果[8]。
近期的BOOSTⅡ研究通过观察正常干细胞及辐射处理后干细胞(不能增殖)作用以期发现干细胞增殖及旁分泌两种作用效果的差异;已完成的TOPCARECHF研究证明了干细胞应用于心衰治疗的良好效果,同时凸显了干细胞的旁分泌效应,包括诱导血管生成、抑制凋亡等;ACC2008年会揭晓的SEISMIC研究结果显示干细胞移植虽能改善充血性心衰患者症状,但不能改善其心脏收缩功能[9,14];德国Nabil Dib博士公布的小样本的I期临床研究显示,经导管将患者自体骨骼肌成肌细胞注射到心肌瘢痕组织治疗充血性心力衰竭安全、有效,可改善患者的生活质量和心功能,Ⅱ期临床研究正在进行中。荟萃分析同时表明干细胞移植相关安全性问题主要为致心律失常作用[6],患者需预防性应用胺碘酮,部分需安装ICD,其主要原因是移植后干细胞分化异常及于临近宿主细胞缺乏电机械耦联。目前临床用于移植的干细胞主要有自体骨骼肌成肌细胞(ASM)和自体骨髓干细胞(MSCs),但关于干细胞移植的细胞数量、时间、途径、部位、频次、受众选择等细节仍存在诸多争论,其远期疗效、适应症等问题仍无定论,均有待于进一步研究[4]。尽管干细胞移植治疗充血性心衰尚无充分证据,但初步研究已显示了其有效性和安全性,此项治疗被寄予厚望。
3 左心室辅助装置(leftventricular assist device LVAD)
LVAD治疗是将人造血泵植人体内,将心房或心室的血液引出,通过血泵升压后再将血液输入到动脉系统,起到部分或全部替代心脏的泵血功能,以维持全身组织、器官的血液供应。目前应用于临床的可植入型LVAD主要有①Thoratec VAD;②HeartMate;③Novacor;④Jarvik 2000:是小型左室辅助装置,属于轴流叶轮泵;⑤CardioWest:已属于临时性全人工心脏[10]。
新近观点认为VAD不仅适用于终末期心衰患者心脏移植前的暂时替代治疗,而且可直接用于改善心衰患者症状[10]。2007年公布的Harefield研究表明大部分严重心衰患者应用LVAD治疗后心功能得以明显改善并可最终脱离LVAD;更大规模的多中心研究HARPS研究正在进行中,以进一步验证LVAD效果。目前LVAD适应证为:①心脏手术后心功能不全恢复前的辅助治疗;②心脏移植术前临时支持;③终末期心衰的长久支持。LVAD公认的患者临床及血流动力学指标为[9]:①药物及主动脉气囊反搏后心排血指数
4 全人工心脏
随着生物医学工程领域的进展,全人工心脏已完全能达到一般心脏的等同功能,满足机体的生理需要。已有多种人工心脏应用于临床,均为气动式,其中以2001年进入临床的AbioCor永久型人工心脏为代表[10],其驱动器和电源及无线充电装置完全植入体内,移植后的患者不再有任何导线与体外相通,患者活动的自由度因此可以加大。但其体积偏大,且费用昂贵[11]。目前还有一种电动式的全人工心脏,已完成动物实验,进入了临床应用阶段。
5 外科手术治疗
5.1 左心室减容术 因存在左心室不良重构,充血性心衰患者的心脏常呈球型。左心室减容术是在左心室的前后肌之间切除部分侧壁心肌,将残端吻合,术后患者左心室的容积极大地减少,心脏的正常形态恢复,心室几何形状的变化能使心脏的收缩功能得到提高,心功能也会部分或显著性恢复。手术死亡率为2%~22%[4],主要决定于外科医生手术的熟练程度和患者基础心脏病的情况[12]。此技术由巴西Batista医师首创并治疗了大量病例,近年来,术后两年存活率越来越高,且手术费用较低,疗效较好。国内已开展了这项手术,取得了满意的疗效[11]。
5.2 背阔肌心肌成形术 是将心衰患者的背阔肌游离并保留血管和支配神经,经左侧肋间进入胸腔,把衰竭的心脏包裹,背阔肌的收缩可以辅助心肌收缩,防止心脏过度舒张,并为心脏后有很多提供新生血管和新的血液供应。但背阔肌的易疲劳性及与心肌收缩的同步性是该技术面临的主要技术难点[12],目前国外已有中间介导的传感刺激装置以实现同步收缩,但价格昂贵,限制其应用。
5.3 机械心室复形装置 其理论基础为通过外力迫使扩大的心室几何形态正常化,达到抑制重构,改善心肌生化功能和机械功能的目的。通过开胸手术将一聚酯网状装置包裹于左右心室外,该聚酯网具备特殊性能,在其长轴收缩明显而短轴收缩不明显,从而迫使扩大重构的心室主要在长轴作功[12]。目前动物实验及临床应用均取得较好疗效。
5.4 心脏移植 即把因其他原因已经死亡人体的心脏移植到心衰患者的体内,于1967年由南非医生Barnard完成首例手术,目前此技术已较成熟,全球已有十余万患者接受了心脏移植,手术成功率达95%以上,术后患者1年、5年和10年的生存率分别达到85%、70%和60%,且90%的受体心功能保持在NYHAI级水平,生活质量及预后明显改善[1314]。心脏移植主要适应证为[9]:①药物及上述非药物治疗手段无效的终末期CHF患者;②肺动脉压≤60mmHg;③肝肾等重要脏器功能正常或可逆;④患者精神状态稳定。手术分为原位移植和异位移植两种:①原位心脏移植是将受体心脏切除,在原位移植供体心脏,占心脏移植的99%,手术过程相对简单;②异位心脏移植则不切除受体的病态心脏,只是将供体心脏做并列缝合,患者的胸腔内将有两个并列存在的心脏,各自按照自己的心律收缩和舒张,其技术复杂,仅占心脏移植术的1%[13]。目前心脏移植仍是治疗终末期CHF最有效的方式[11,15]。
6 血液净化治疗
连续性血液净化治疗(continuous blood purification CBP)因其能较好地替代肾脏功能,已越来越多地用于慢性充血性心衰的对症治疗[16]。CBP具备对血流动力学无明显影响、水及溶质清除效率高、能迅速纠正内环境紊乱等特点,因此可有效降低晚期心衰患者水负荷,抑制神经内分泌激活,清除异常炎性介质,增加机体对药物的敏感性,改善利尿剂抵抗和顽固性水肿症状,减轻心脏负荷,改善组织灌注、有效改善晚期心衰的相关症状,为患者创造进一步病因治疗的机会,延长生存时间[17]。CBP方式较多,其中低流量单纯血液超滤被认为是等待心脏移植的最佳过渡措施之一[18]。
7 基因治疗
分子生物学研究认为心衰的本质是心肌细胞中某些相关基因表达及调控异常的结果,据此认为心衰是一种基因病[1920]。将外源基因导入靶细胞以替代、修正、增强或抑制异常基因,有希望实现根本治愈心力衰竭[2]。目前基因治疗尚处于动物实验阶段,其转染效率低、表达不稳定、靶向性不强等问题尚待解决[11]。
8 患者的教育管理
2007年公布的REMADHE研究首次提出了应对心衰病人进行反复教育和监测的管理观念,其结果表明对心衰患者实施疾病管控计划(Disease management programs DMP)可显著减少患者再住院率、急诊事件发生率、总住院时间和平均住院天数、提高生活质量[4]。二级终点为任何原因的死亡、再住院、急诊事件、总住院时间和每例病人的住院天数。研究负责人Bocchi M.D指出,加强对心衰患者的教育管理能给病人带来益处,提高长期生存率[2]。
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关键词:深静脉血栓形成;动物模型;综述
中图分类号:R-33 文献标识码:A 文章编号:1673-7717(2010)01-0057-03
Animal Models of Deep Venous Thrombosis
LIU Zheng,ZHANG yue,HOU Yufen
(Afiliated Hospital of Shandong University of Traditional Chinese Medicine,Jinan 250011,Shandong,China)
Abstract:The paper introduced the methods of building model on animal models of deep venous thrombosis in recent years. Building the right animal model of deep venous thrombosis has important meanings for deeply exploring its pathogenic mechanism, pathological characteristic and clinic diagnosis.
Key words:deep venous thrombosis;animal model;summary
深静脉血栓形成(deep venous thrombosis,DVT)已成为影响人类健康的重要疾病,早期易并发致命性的肺栓塞,后期遗留肿胀、郁积性皮炎、顽固性小腿溃疡等严重影响患者的生活质量。因此,建立DVT动物模型是研究体内静脉血栓形成发病机制、病理生理变化和评价各种诊治方法包括药物干预的重要载体。文献报道[1],应用实验性静脉血栓形成动物模型有50余年的历史,约有18种不同的动物被用来制备模型。近年来,我国各种DVT动物模型取得了很大进展,现将其综述如下。
1 静脉结扎(阻断)法
此方法是通过血液瘀滞诱导静脉血栓形成。结扎深静脉,导致静脉血液回流障碍,局部血流淤滞、缺氧,血管内皮细胞损伤,启动凝血过程。此外,血小板与局部形成的凝血因子也因血流受阻停留在局部,致使血栓形成。通常根据不同的实验动物,结扎的血管也各不相同。常用的方法如下。
1.1 下腔静脉结扎法
Reyers等[2]首先在1980年通过结扎大鼠下腔静脉建立大鼠DVT模型。方法如下:麻醉大鼠后,沿腹白线切开进腹,分离下腔静脉,于左肾静脉下方用粗丝线结扎下腔静脉,缝合腹壁,结扎后2~6 h重新打开腹腔,在结扎线下方2cm处夹闭血管,剖开管腔,取出血栓,称量血栓干重。一般在结扎后3h血栓形成率为60%~80%,结扎后6h血栓形成率为100%。以血栓形成百分率、血栓质量、凝血及纤溶系统为研究对象。顾毅等[3]采用此模型,插入Fogarty导管取栓,观察不同时相导管取栓对静脉壁的影响,探讨应用球囊导管取栓术治疗深静脉血栓形成的时机。
还有学者在Reyers造模方法的基础上进行改良,张智辉[4]等结扎大鼠下腔静脉下段及双侧髂总静脉制备后肢深静脉血栓形成模型,血栓形成率均较单纯结扎下腔静脉高;赛力克•马高维亚等[5]在左肾静脉与下腔静脉交汇处用丝线把下腔静脉与导丝一起结扎,血管夹阻断下腔静脉下段,1h后撤掉血管夹,抽出导丝,认为此模型能保障血栓近心端血管通畅,符合人体DVT急性期的病理演变,是适合作为动态研究的动物模型。
还有报道[6]采用单纯下腔静脉结扎法建立静脉血栓家兔模型。综合文献,制备兔下腔静脉血栓模型者远少于大鼠下腔静脉血栓模型,这与大鼠模型的易行性、经济性密切相关。
1.2 髂静脉结扎法
高峰等[7]采用髂静脉结扎法成功制备大鼠模型。方法:麻醉大鼠后,取下腹部正中切口,打开后腹膜,显露左髂动、静脉,6-0单丝尼龙线依次缝扎左髂静脉近端、沿途属支及远端。40min即见肉眼血栓形成。作者认为此模型与犬、猪、猫、兔等体型较大的动物模型相比,有术后管理容易,死亡率低等优势,且在解剖位置上可以模仿临床病例。缺点:大鼠髂静脉较细,不易解剖分离。
1.3 股静脉结扎(阻断)法
常选用犬、兔等形体较大的动物。方法:暂时结扎(或阻断)股静脉近、远端,血栓形成后,松开结扎线或解除阻断。采用此模型,戎建杰等[8]研究和比较导管直接溶栓和系统性溶栓对急性深静脉血栓形成后静脉壁形态学的影响及近期疗效;王辉等[9]根据血栓形成不同时期应用超声消融仪的超声溶栓效果、血管再通情况、静脉壁及瓣膜的病理变化,探讨腔内超声溶栓治疗深静脉血栓的疗效;周为民等[10]则通过观察Amplatz血栓消融术、经导管药物溶栓及外科取栓术对急性股静脉血栓形成后静脉壁形态学的影响,探讨这三种治疗方法的各自优势。
2 机械性损伤法
采用器械损伤血管,使内皮下细胞外基质,促使血小板与胶原接触而被激活和黏附,形成血栓。该方法主要是模拟创伤后或手术后肢体制动等而导致的深静脉血栓形成,能较好的反映创伤后发生深静脉血栓形成的病理变化过程。何飞等[11]采用击打装置,以固定能量击打兔左侧大腿近端外侧,石膏固定左下肢屈髋屈膝位,7天后即成功制备创伤性肢体DVT模型。张春强等[12]将大鼠麻醉后,切开皮肤,显露股静脉,直接钳夹股静脉,制备急性大鼠创伤性深静脉血栓形成模型;采用定量打击大鼠双侧大腿+石膏固定的方法制备亚急性大鼠创伤性深静脉血栓形成,观察炎症相关基因的表达变化,探讨炎症在创伤性深静脉血栓形成中的意义。
3 电流损伤法
利用电刺激,损伤血管内膜,启动凝血机制,从而导致深静脉血栓形成。杨军[13]先给大鼠肌注地塞米松磷酸钠注射液(1mg/kg体重),每日1次,连续7天。第8天麻醉大鼠后,取股内侧纵行切口,游离股静脉主干长约1.5cm,将实验性体内血栓形成测定仪的正、负电极分别置于股静脉的远、近端,接通直流电(1.5mA),持续刺激7min。成功制备大鼠DVT模型,探讨药物抗静脉血栓形成的药理作用。
4 静脉异物法
此方法通常暂时阻断局部血管血流,然后插入异物(铜丝),启动内、外源性凝血过程,促发静脉血栓形成。国内学者[14-15]依照Knight[16]等方法建立犬、兔动物模型。麻醉动物后,沿股静脉走向切开皮肤,钝性分离皮下组织及肌肉,充分暴露股静脉,于其近端和远端分别上血管夹,向近心端插入自制的螺旋铜丝,缝合血管,确定血管再通后,逐层缝合。此模型旨在评估放射性核素标记抗血栓成分(血小板和纤维蛋白)的单克隆抗体对体内新、旧血栓的放免显像研究。
5 光化学法
本法是将光敏物质注射入动物血管内,在特定的波长的光线照射下,发生光化学反应而产生单线态氧等活性氧,继而损伤静脉内皮细胞,激发血小板黏附、聚集而形成血栓。朱听等[17]利用光化学诱导仓鼠股静脉血栓形成,并采用数字显微缩时摄影记录血栓形成的过程,通过数字处理获得血栓的三维图像,可用于血栓形成机理和抗栓药物的研究。
6 血栓诱导剂致血栓形成法
通常局部血管注射凝血酶,启动凝血过程,形成血栓。张鹏等[18]在DSA的导引下,经颈外静脉及股静脉途径分别将直径10mm和6mm的球囊导管置于髂总静脉近心端及股静脉远心端,充盈球囊阻断血流,并经导管注入凝血酶100U,1h后彩超检查证实血栓形成,4h后抽瘪球囊退出导管,成功建立犬静脉血栓模型,认为介入技术建立的犬下肢DVT模型具有操作简单、创伤小、动物易存活,血栓形成快速可靠地优点,有利于深静脉血栓的影像学诊断和临床治疗研究。
7 展望和问题
建立合适的DVT模型是研究DVT发病机制和治疗方法的基本前提。当前,DVT动物模型仍是诱发性动物模型,主要以阻断静脉回流,造成血液淤滞诱发血栓形成为主,注入血栓诱导剂或(和)机械性损伤血管内皮细胞为辅,并建立了一些较为可靠、易行的动物模型,如对药物抗血栓机制的研究,下腔静脉结扎法大鼠血栓模型最为经济、常用;犬、兔等股静脉血栓模型常用于血管介入溶栓、取栓及对血栓放免显像诊断的研究,但费用高、造模术后管理困难大等。国外还有文献报道[19-20]利用基因敲除或转基因老鼠,制备DVT模型,有助于对DVT发病机制进行更深入研究。DVT的发病机制复杂,目前公认是Virchow的三大发病因素,即血流滞缓、血液高凝、静脉壁的损伤相互作用的结果。研究表明[21-22]中医药可以从多环节、多层次干预DVT的发生、发展,具有良好的针对性和科学性,但目前缺少病症结合的DVT动物模型。因此,如何能制造出更加接近临床状态、符合中医证候的DVT模型,将是今后推进深静脉血栓形成防治研究的关键,也是我们需要努力研究的问题。
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关键词:艾灸机理;物理作用;化学作用;药效;经络;腧穴
中图分类号:R24581文献标识码:A文章编号:1673-7717(2011)12-2616-05
Advances of the Mechanism of Moxibustion
LAN Lei,CHANG Xiaorong,SHI Jia,ZHANG Guoshan,TAN Jing
(Hunan University of TCM,Changsha 410007,Hunan,China)
Abstract:Moxibustion has great efficacy, such as disease prevention and health protection, warming meridians to dissipate cold, recuperating depleted Yang, removing blood stasis and resolving hard lump, leading heat out of the body, etc. It is generally believed in domestic and foreign researches that meridians and acupoints combined with physical and chemical effects of moxibustion result in a "comprehensive moxibustion effect." A review of mechanism research of moxibustion is given; furthermore, some suggestions for the researches are also proposed.
Key words:mechanism of moxibustion; physical effect; chemical effect; drug effect; meridian;acupoint
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收稿日期:2011-08-19
基金项目:国家基础研究发展计划(973计划)资助项目(2009 CB522904);湖南省研究生创新基金资助项目(CX2010B342);长沙市科技计划重点项目(k1005020-31)
作者简介:兰蕾(1969-),女(畲族),江西广丰人,医师,博士研究生,研究方向:针灸的治病机理。
通讯作者:常小荣(1956-),女,教授,博士研究生导师,研究方向:针灸的治病机理。灸法能防病保健,温经散寒,扶阳固脱,消瘀散结,引热外行。艾灸在我国已有上千年的历史,其治疗效果已经为无数临床实践所证实,国内外研究普遍认为经络腧穴与艾灸理化作用的有机结合,产生了灸法的“综合效应”。
1 艾灸的物理作用机理
艾灸是以燃烧艾绒而治病,燃烧时的热效应是产生治疗效果的重要因素。《素问·异法方宜论》:”北方者,天地所闭藏之域也,其地高陵居,风寒冰冽,其民乐野处而乳食,脏寒生满病,其治宜灸炳,故灸炳者也从北方来”,说明灸法燃烧艾绒产生的温热作用可治疗因为寒冷引起的疾病。现代研究表明[1],艾灸可以调整脏腑机能,促进新陈代谢,增强免疫功能,尤其在治疗慢性病、疑难病及预防保健方面具有显著优势,而艾灸治疗疾病时产生的温热效应是取得疗效的关键[2]。生物传热学是一门交叉学科,它研究生物体内的热质传输现象,其目的在于通过把传热学的基本原理和研究方法、手段引入生物和医学工程领域中,探讨物质和能量在生物体内的传输规律。该学科的产生无疑会对与“热密切”相关的艾灸疗法研究有所启示,因为艾灸热传递同样遵循传导、对流、辐射3个方式,无论是接触灸或是非接触灸,艾灸在生物组织内的热传递以及艾灸引起的组织热损伤,均可归属生物传热学研究的范畴。从微观而言,热对生命系统的影响,本质上均体现在对蛋白质、细胞及组织性质的改变上。例如艾灸对机体热休克蛋白的影响[3-11],艾灸通过上调大鼠胃黏膜细胞HSP70表达,继而作用于凋亡线粒体信号转导途径相关靶点,由此抑制胃黏膜细胞凋亡,达到保护胃黏膜损伤的作用。又如隔药饼灸能提高对红细胞CD58表达,并且年轻人组高于中年人组[12]。宏观上讲,能量过程是生命系统中的基本过程,而热是能量过程的重要表现形式,生命现象的各个层次无不包含热效应[13]。把艾灸热作为一种特殊的能量介入方式,从能量的角度着手,利用生物传热学理论,可能是一个较理想的方法。提供什么样的一个温度场分布状况(或者说热过程或能量过程),可使生物组织恢复或稳定于正常状态,这是一个极有诱诱惑力的探索[14]。
艾燃烧时产生一种十分有效并适宜于机体的物理因子红外线,其辐射能谱在0.8~5.6μ之间,这表明燃烧艾绒时的辐射能谱不仅具有热辐射-远红外辐射,而且还具有近红外光辐射,艾灸的能谱近红外辐射占主要成分,且峰谱在1.5μ附近[15-16]。根据物理学原理,一般远红外线能直接作用于人体的较浅部位,靠传导而扩散热量;而近红外线较远红外线波长短,能量强,可直接渗透到深层组织,穿透机体的深度可达10mm左右,并通过毛细血管网传到更广泛的部位,而为人体所吸收[17-18]。艾灸红外辐射为机体细胞活动提供了必要的能量:当红外光作用于腧穴组织时,组织吸收光能将其转化为生物能储存在ATP分子中,随着ATP的水解,ATP转化为ADP,并释放能量作为生命活动的能源。研究表明人体穴位红外辐射不仅含有人体热信息,而且还和人体内能量代谢等因素相关,穴位点的ATP能量代谢比周围要高[19]。在病理状态下,人体皮肤和组织辐射的红外线发生一定的改变。且不同的体质和疾病其辐射及最佳吸收的红外线有区别,即光子吸收与皮肤光学有密切关系。这可能是生物组织吸收光子和使人体本身传输的光有序化有关。有人对不同品种艾叶的燃烧热进行了测量[17]:蕲艾18139J/g、北艾17463.4J/g、祁艾17419.3J/g、川艾16136.4J/g。能量愈高,波长愈短,渗透力愈强。杨华元等[20]的研究还认为,艾灸时的红外线辐射,既可为机体细胞代谢活动、免疫功能提供必要的能量,也为能量缺乏的病态细胞提供活化能,并有利于生物大分子氢键偶极子产生受激共振,从而产生“得气感”;同时又可借助反馈调节机制,纠正病理状态下的能量信息代谢的紊乱,调控机体免疫功能。
汪家柔[21]通过艾灸肺俞、肝俞穴,观察穴位施灸后钙离子在相关脏腑之间的分布调配及相关穴位电流变化规律,研究“穴脏相关”的非线性规律,发现艾灸肺俞穴可显著提高肺俞穴电流,艾灸肝俞穴可显著提高肝俞穴电流。电与磁是相伴而生的,电子的自旋产生磁,运动的磁产生电。经络的功能活动依托于电磁振荡与化学振荡主导的能量信息系统。而基于经络调整是电磁振荡化学振荡神经、体液和微循环等调控的动态调衡过程[22]。
[WT5”FZ〗中华中医药 学刊
2 艾灸生成物的药性作用(化学作用)
2.1 抗细菌作用
杨梅[23]测定了艾叶燃烧物提取物对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和抑菌圈。艾叶燃烧产物提取分离所得重组分、焦油和艾烟水提取液对四种菌种的抑菌性有选择性。艾油对四种菌种均有抑菌作用,而重组分和焦油只对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有作用,除焦油对大肠杆菌的抑菌圈12.1mm比艾油10.4mm大外,其它成分的抑菌圈均比艾油小。晶体对四种菌种的抑菌性不明显。5-叔丁基连苯三酚对四种菌种均有抑制作用,对大肠杆菌作用最强。叶春枚等[24]观察了艾烟熏的抑菌作用,实验显示,艾烟熏20min后可抑制金黄色葡萄球菌和乙型链球菌,熏30min可抑制大肠杆菌,熏50min可抑制绿脓杆菌。李坡等[25]对艾烟在培养皿中的抑菌作用和烧伤创面的抑菌作用进行了研究,发现艾烟对常见的化脓性细菌(绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、产碱杆菌)有显著抑制作用,能使烧伤创面菌落数显著减少。刘枫林等[26]就艾烟作用(与温热刺激分开)对各种细菌(大肠杆菌、伤寒杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、甲型链球菌、枯草杆菌、奈瑟氏菌和嗜酸乳杆菌)抑菌效应进行了试验研究。试验结果表明:①艾烟确有抑菌作用,是细菌生长时杀菌作用的基本和唯一因素;②艾烟的杀菌作用与烟熏时间长短有关,时间长杀菌作用强;③艾烟的杀菌消毒作用为临床上用于治疗化脓性炎症、外伤感染、皮肤细菌损害、带状疱疹、上呼吸道感染等提供了理论依据。华东医院等[27]单位报道,用含艾叶的消毒香(上海日用化学品厂试制,含苍术粉30%,艾叶粉20%)烟熏4h能杀灭乙型溶血性链球菌A群、肺炎球菌、流感杆菌和金黄色葡萄球菌等,烟熏8h能杀灭绿脓杆菌,并能抑制枯草杆菌的生长。黄香妹等[28]采用艾条熏烟对血压计袖带进行消毒,监测其表面细菌生长情况,并与紫外线消毒、含氯制剂消毒作比较。结果表明用艾条熏烟消毒的袖带,完全可以达到环境消毒隔离标准的要求。还有资料[29]介绍,艾烟对变形杆菌、白喉杆菌、伤寒及副伤寒杆菌和结核杆菌(人型H37RV)等也有抗菌作用。
2.2 抗真菌及抗支原体、衣原体作用
艾烟对不同的皮肤真菌有抑制作用。魏孜孜[30]等观察比较外耳道涂药(咪康唑乳膏)、艾烟熏耳和涂药艾烟熏耳结合3种外治方法治疗耳真菌病的临床效果。结果表明,艾熏外治法、结合外治法、常规外治法3种外治法在治疗后1个月、1年的总有效率组间差异无统计学意义;艾熏外治法和结合外治法的治愈率较常规外治法高。结出艾熏法治疗耳真菌病具有治疗简单、疗效巩固、治愈率高的优点,可替代常规外治法。其简、验、廉的特点适合在基层和广大农村地区应用,其治疗机制可能与艾烟具有抗菌(细菌、真菌)、杀螨、抗过敏等作用有关。何斌[31]采用艾烟熏灸治疗浸渍糜烂型足癣78例,得出艾烟熏疗对瘙痒,丘疹,水疱及浸渍糜烂症状效果优于派瑞松。有研究表明,艾烟对口腔支原体与肺炎支原体的抗灭作用也很显著[32]。
2.3 抗病毒作用
上海第二医学院附属第三人民医院气管炎研究组等[33]单独用艾叶烟熏以观察艾烟对腺病毒、鼻病毒、流感病毒和副流感病毒的抗病毒作用,结果表明艾叶对这四种病毒均有一定的抑制作用,并观察了苍术艾叶香烟对实验用腺病毒3型、鼻病毒浙九-2株、疱疹病毒浙九-9株、副流感Ⅰ型病毒仙台株和流感病毒A3、沪防72-10株等5种病毒株的抑制作用,结果表明,用苍术艾叶香烟熏15min后,对所试5种病毒尚无作用,30min后则试验组的病毒浓度(TCID50)显著降低,45min后则试验病毒不能从细胞培养上或鸡胚中测得。张其正等[34]用苍术艾叶烟熏剂(含苍术55%,艾28%)点燃浓度为1g/m3或5g/m3均能在半小时内使流感病毒滴度(EID50、Log)较对照组明显下降(下降1.55~3.00个对数以上)。赵红梅等[35]曾用艾条熏蒸进行空气消毒,发现熏蒸后对乙型肝炎表面抗原(HbsAg)的抗原性有明显的破坏作用,对乙型肝炎e抗原(HbeAg)的抗原性的破坏也有极显著性的意义,说明艾条熏蒸对乙肝病毒有一定灭活作用,但是未能达到完全灭活乙肝病毒的目的。刘华介绍用艾叶500g,置盆子或罐子里点燃烟熏房间0.5h,可预防非典型肺炎的传播。
2.4 镇咳、祛痰、平喘、抗过敏,镇痛作用
大量的药理实验证明,艾叶的挥发油口服或喷雾给药均有较好的平喘、祛痰、镇咳作用,其中尤以平喘作用最为显著[36]。动物实验研究表明,清艾条烟雾吸入可相对延长豚鼠药物性哮喘潜伏期,能明显松弛正常豚鼠支气管平滑肌,有效对抗乙酰胆碱引起的支气管平滑肌痉挛收缩,对乙酰胆碱收缩气管平滑肌有明显的保护作用,证明艾烟能平喘,抗过敏[37]。刘惠荣[38]等通过观察艾灸对过敏性结肠炎大鼠的作用,结果表明,艾灸能减轻过敏性结肠炎大鼠的内脏疼痛和疼痛阀值,效应可能与艾灸能提高脊椎的强啡肽和内啡肽相关。
2.5 抗自由基,调节机体功能,抗衰老,预防保健作用
自由基(free radical)[39]是人体组织中许多生化反应中间代谢产物。人体内在氧的利用过程中,会因各种内因性或外因性原因而产生各种活性氧及其它自由基。但体内也有各种消除这些自由基的防御系统,以免组织遭伤害。这些自由基很容易攻击细胞组织中的脂质、蛋白质、糖类和DNA等物质,企图夺取一个电子以获得重新平衡,这就造成脂质和糖类氧化,蛋白质变性、酶失活、DNA结构切断或碱基变化等种种改变,从而导致细胞膜、遗传因子等损伤而诱发各种组织损伤和疾病。已知的数以百计的疾病与自由基有密切的关系。可由自由基引发衰老。
杨梅等[39]对艾燃烧产物艾烟轻组分、重组分、焦油、艾烬晶体以及艾挥发油清除自由基能力进行了比较,其大小顺序依次为:重组分>焦油>轻组分>艾烬晶体>艾挥发油。由重组分中分离出来的52叔丁基连苯三酚具有较强的抗自由基能力,清除DPPH自由基能力比天然抗氧化剂维生素C和人工抗氧化剂BHT均强,可以推测,52叔丁基连苯三酚是艾烟抗自由基的核心物质,是艾灸的重要活性成分。大西基代[40]和西谷郁子[41]将艾和艾燃烧生成物用甲醇提取,发现有清除自由基和过氧化脂质的作用,且艾燃烧生成物作用较强。洪宗国等[42]用甲醇萃取艾叶燃烧灰烬获得了4种不同组分,研究了它们对甲基丙烯酸甲酯自由基聚合反应中反应速率的影响,通过反应体系的黏度测定研究了其抗自由基的作用。结果也显示上述4种组分均具有比较强的抗自由基能力,且柱分离后得到的3种晶体的抗自由基能力较粗晶体的强。
陈汉平等[43]在针灸预防疾病作用的探讨中指出:通过对实验性肺结核、慢性肾功能不全、免疫复合型肾小球肾炎、恶性肿瘤、衰老、胆色素性结石、苯中毒引起的血象异常动物病理模型制作前或同步艾灸或针刺预防处理,其效果说明艾灸具有调整机体功能,抵御或削弱各种致病,致衰老因素对机体的影响,能够起到预防疾病的作用。陈友强等[44]研究了天癸灸对46例老年冠心病患者在清陈自由基、调节性激素水平及微量元素等方面的影响。方法为气海、关元隔姜灸,足三里、大椎温和灸。结果表明,本法缓解衰老症状功效总有效率为73.91%。说明灸法不但有良好的治疗作用,而且有独特的保健作用。詹臻等[45]采用标记放射免疫法,检测40例老年人保健灸前后空腹血清中上皮生长因子(EGF)的含量结果灸后EGF含量明显增高(P>0.05)表明保健灸能够调节机体EGF的合成与释放,有促进组织细胞生长增殖的作用,延缓细胞衰老的进程。
3 经络腧穴与艾灸理化作用的有机结合,产生了灸法的“综合效应”
经络是运行全身气血,联络脏腑形体官窍,沟通上下内外,感应传导信息的通路系统,是人体功能的调节系统,是人体结构的重要组成部分。经络的功能活动表现为经气。腧穴是脏腑经络气血输注于躯体外部的特殊部位,是疾病的反应点和针灸疗法的刺激点[46]。《灵枢·海论》说“十二经脉者,内属于脏腑,外络于肢节”,说明了经络内联外络的生理功能。人是一个整体,五脏六腑、四肢百骸是互相协调的,这种相互协调关系,主要靠机体自控调节系统实现。在病理上,现代医学已证明,即或是一种微小的局部性病变,也将是全身机能失调的一种反应,是全身病的一种局部表现。《内经》指出“阴平阳秘,精神乃治;阴阳离决,精气乃绝”,“气血不和,百病乃变化而生”。认为一切疾病均由阴阳、气血不和所致,因此,通过因势利导的方式,将人体病理状态下的阴阳气血关系复归平衡,既是治疗手段,也是治疗目的。《医学入门》说“虚者灸之使火气以助元气也;实者灸之使实部随火气而发散也;寒者灸之使其气复温也;热者灸之引郁热外发,火就燥之义也”,而这些都靠经络的调节作用才能实现。现代研究认为,灸法的作用是由艾条燃烧时的物理因子和药化因子,与腧穴的特殊作用、经络的特殊途径相结合,而产生的一种“综合效应”[47]。
艾灸激发经络腧穴的生物物理学特性有两个特点[48]:①物理学能量循经传导的普遍性以及腧穴定位的特异性。不同的物理能量在经络循行线上基本都能呈现优势传导,而在腧穴所在的位置则表现出不同于周围组织的特异性;②经络及腧穴的生物物理学特性与人体状态的相关性。许多实验表明[49],健康人体和病人的经络、腧穴对外界物理能量的敏感性存在较为明显的差异,总体趋势表现为从平衡转为不平衡,敏感性由高转低。
陈日新[50]提出腧穴热敏化灸疗新理论由3条规律组成:(1)人体腧穴存在静息态与敏化态两种状态;敏化态的腧穴对外界相关刺激呈现“小刺激大反应”(非热敏点对艾热仅产生局部和表面的热感);(2)腧穴敏化的类型多种多样,而腧穴热敏化是一种新类型;腧穴热敏化的特征是:当受到艾热刺激时呈现透热、扩热、传热、局部不(微)热远部热、表面不(微)热深部热、非热觉等奇异现象;(3)热敏化腧穴是灸疗的最佳选穴,艾灸热敏化腧穴极易激发灸性感传(约95%的出现率)乃至气至病所,临床灸疗疗效大幅度提高。腧穴热敏化现象已涉及到许多新的生命现象,新的生命现象必然蕴涵着新的生命规律与机制,对其进行深入研究,有可能发现人体机能调控的新规律,对现代医学发展提供创新的机遇。研究表明某些病理态腧穴的自发红外光谱与艾条燃烧时的红外发射光谱的辐射峰区域基本一致,提示红外共振可能是艾条的辐射能量高效传递给敏化态腧穴,使艾灸发挥治疗作用的生物物理基础。通过研究艾灸的红外光谱特性及其与效应的关系,证实艾灸和穴位的红外共振辐射也是艾灸起效的关键因素之一。
总之,国内外学者对艾灸的这种“综合效应”的各个方面进行了广泛的研究,但现有的研究国内主要偏重于临床治病机理的研究,日本更侧重于基础的研究,目前对艾灸的作用机理尚未完全明了,根据现有的研究有人设想:艾灸的作用机理是由燃艾时所产生的物理因子和化学因子,作用于腧穴感受装置与外周神经传入途径,刺激信号传入中枢,经过整合作用传出信号,调控机体神经-内分泌-免疫网络系统、循环系统等,从而调整机体的内环境,以达到防病治病的功效[50-51],进一步研究有待我们深入。突破由单一生物学为主的研究方法,发展多学科交叉的研究来寻求针灸治病的作用机制,是解决生物医学难题有效的解决方案,利用多学科交叉研究艾灸,可以为中医艾灸技术建立新的理论基础。临床应用方面灸法刺激量的研究是针灸由临床经验积累向现代医学转化的重要步骤,灸法起效的关键在补泻方法,所以加强灸法量效关系和灸法补泻方法的研究也是加强艾灸疗效和研究艾灸机理的一个重要方向。
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滁州地区天长市人民医院肿瘤科,安徽天长 239300
[摘要] 随着医学科学技术不断发展,医学影像学技术在临床中的应用越来越广泛,肺癌治疗有了影像学技术的加入,使得治疗有了一定的突破。目前,放射治疗肺癌属于临床常用的且有效的非手术治疗方法,取得了比较良好的效果。肺癌放射治疗随着不断发展与进步,出现了三维适形放射治疗、非常规分割/加速超分割放射治疗、全脑预防性照射(PCI)等模式。为了进一步对这些治疗模式进行分析,本文针对肺癌患者放射治疗的研究进展进行了综述。
[
关键词 ] 肺癌;放射治疗;研究;进展;三维适形放射治疗;全脑预防性照射
[中图分类号] R4 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654(2014)08(c)-0189-02
肺癌属于临床常见恶性肿瘤之一,从我国相关研究发现,过去30年间我国肺癌发病率增长率为465%,其中城市人口发病率最高,死亡率也成为恶性肿瘤之首[1]。此外,肺癌患者在五年内的生存率依旧停留在15%内[2],大部分治愈患者属于可以手术治疗的早期患者(I/II期),而且大部分患者在确诊时可采取手术治疗的基本上不足1/3,就诊时有一半以上的患者已经到了局部晚期,此时无法采取手术治疗。对于肺癌局部晚期患者,理论上仍有治愈可能,其中放射治疗就能能起到很好的局部治疗效果[3-4]。目前,比较常用的放射治疗模式包括三维适形放射治疗[5-6]、非常规分割/加速超分割放射治疗[7-8]、全脑预防性照射(PCI)[9]等,为了进一步分析肺癌患者放射治疗的研究进展,本文进行了相关综述,现分析如下。
1 肺癌患者采用放射治疗的重要性
大部分人群对于吃药、手术及打针等治疗方式比较熟悉,因为能做到直观了解,但是对于放射治疗的作用却不甚清楚。放射治疗能达到很好的抗癌效果,主要因为其放射线能承载一种特殊能量,即所谓的辐射,而辐射在自然环境中能诱发癌变,但对于放射治疗,则可以作为癌症的“杀手”。一旦细胞吸收任何形式的辐射线,射线就会直接和细胞中的结构产生作用,从而直接或间接损伤细胞DNA。总之,通过产生的高剂量射线对癌变肿瘤进行照射,从而杀死或破坏癌细胞,抑制他们的生长、繁殖及扩散。在小细胞肺癌治疗中,有53.6%的患者在其病程不同时期需要采取放疗,而45.6%的患者则在首程治疗中需要采取放疗。此外,研究还对非小细胞肺癌的治疗进行了研究,结果显示64.3%的患者需要采取放疗,而45.9%的患者在首程中需要采取放疗。由此可见,放疗在肺癌患者治疗中有着十分重要的作用。
2 肺癌放射治疗模式分析
2.1 三维适形放射治疗(3D CRT)
人类进入21世纪以后,科学技术不断发展,使得相关的医疗技术也得到了前所未有的进步,其中现代化的放疗技术逐渐有高精度放疗技术,比如立体定向放射治疗(伽马刀)、三维适形放射治疗(光子刀、X-刀)、调强放射治疗(赛博刀)等。运用上述技术对肺癌患者进行治疗时需要借助PET、CT或MRI等处理,而这些辅助技术的应用则能更加准确地将不规则的肿瘤找出,并且采取合理的照射治疗,从而使得治疗区剂量分布得以有效改善,同时也提高了照射靶区剂量,促使其分布更为均匀,从而减少不必要的照射,降低了放疗毒副作用。众所周知,肺癌放疗患者肺部成为主要剂量限制性器官,有很高的放疗敏感性,常规放疗后极易发生放射性肺炎、肺纤维化等,这在耐受性低、照射体积大、年幼、肺功能差及合并化疗患者中更明显。此外,在大量的研究中已经表明根据常规分割照射来判断,全肺可耐受20Gy,而2/3肺则能耐受30Gy,1/3的肺则可耐受40~50Gy。基于这些情况,3D CRT的出现则可弥补前述出现的不足,将其应用在放疗中,不仅能将需照射靶区精确勾划出,而且能准确测定放射剂量,加上其具备有效固定装置等,从而可以降低正常组织不必要的照射。三维技术的应用,还能计算出照射剂量>20GY的肺体积,以及其总体积比例(V20),此外还能对放射性肺炎发生率进行准确预测,一般情况下若V20<22%时放射性肺炎的发生率为0,而在31~40%时发生率约为13%,当大于40%时发生率在36%左右。利用三维技术还能大大提高肿瘤的照射剂量[10-12],可达到81~95Gy,而1年与2年的生存率可提高到64%、32%;同时有很好的预后因素,比如有研究指出当体重减轻<5%的患者生存率可达到74%,而无恶性胸腔积液的患者生存率则可达到41%。
2.2 非常规分割/加速超分割放射治疗
非小细胞肺癌属于肺癌中比较难治的一种[13-15],其肿瘤细胞标记指数为8.3%,并且潜在倍增时间为5 d,加之其细胞增殖很快,在放疗过程中存有残留肿瘤加速增殖的情况,故而需要给予高放射剂量才能很好的杀死肿瘤细胞。对于一个5 cm直径大小的肿瘤,按照1次/d,每次2Gy的放射剂量,大约需要80~90Gy,甚至100Gy放射剂量才能杀死该肿瘤细胞。基于此,常规放疗剂量60Gy/2Gy/30次仅能抑制大部分肿瘤细胞。肿瘤细胞有着快速增殖性,而正常组织则有放射敏感性,这些都会导致每日应予以多次照射才能达到更好的效果,即克服肿瘤细胞加速增殖,以及达到修复压致死损伤的作用。此外,还可采取超分割照射,每天两次,每次1.2Gy,而加速超分割照射则每天照射3次,每次1.4~1.5Gy。有研究将一组无法采取手术治疗的肺癌患者作为研究对象,采取>50Gy/20次的超分割照射治疗,跟踪随访结果显示五年总生存率为27%,可见生存率得到明显提高。目前,大部分文献及报告建议对于小于3 cm的肿瘤科采取64Gy/2Gy/32次的常规放射治疗,而大于3 cm的肿瘤则采取超分割放射治疗。
2.3 全脑预防性照射(PCI)
临床研究显示,肺癌患者中大约有至少25%的患者可能发生脑转移[16-18],这就要求小细胞肺癌患者应采取头颅CT、MR等检查[19-20];一部分患者发生脑转移而初诊于神经外科,但在其他辅助检查或者手术之后才确诊为肺癌脑转移;近8%的患者单纯发生脑转移,但17%的患者治疗失败主要部位为脑部,因此一旦发生脑转移,则建议采取全脑照射处理,照射予以常规剂量,即30Gy/3Gy/10次或40Gy/2Gy/20次。虽然PCI可以有效减少转移的发生率,但是往往无法实现延长患者生存期的效果,并且还有可能导致患者脑放射损伤,同时若PCI治疗再次引发脑转移,则无法再选择放射治疗,即便可选择化疗,则效果也很不理想,故而临床不建议不加选择的应用PCI。若仅仅出现单个转移灶可采取手术切除,但最好采用三维适形放射治疗,而不宜采用全脑放疗;一旦发生3个以上的转移灶,则最好先采用全脑照射,之后再采用三维适形放射治疗对转移灶追量。
3 结语及展望
总之,先进的精确放疗技术使得照射剂量大大增加,同时提高了肺癌的临床治疗效果。但在具体的治疗过程中,应掌握“三精”原则,即精确定位、精确计划及精确治疗,尽量给予最大剂量照射恶性肿瘤细胞的同时,降低对周围正常组织器官的照射量,从而提高治疗增益比。CT/PET/PCI等技术使得恶性肿瘤放疗靶区勾划更加精确,并且提供它们的生物靶区,从而为临床制定个体化的放射治疗方案提供了参考依据。
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随着医疗卫生的发展,人们越来越看重自身功能,对康复过程的诊断评价以及康复治疗也日益关注。在康复过程中,由于身体机能的恢复,身体各部位也会产生相应的电位变化;人们现在可以运用肌电图、诱发电位和脑电图等方法对影响人体功能的疾病和损伤进行预防,以及对康复过程进行评价;还可以通过利用电刺激产生的对人体的反应来促进人体的康复。现就电生理学在康复中的应用进行综述。
1 电生理学检查在康复诊断、评价中的运用
1.1 肌电图 肌电图(electromyography,EMG)的放电水平是衡量肌肉功能状态的一个重要指标,也是在康复的诊断中常用的一种方法[1]。它用肌电图仪记录神经和肌肉的生物电活动,对其波形进行测量分析,可以了解神经、肌肉的功能状态,协助对下运动神经元的诊断。目前较常用的诊断方法有三类:(1)针极肌电图[2],(2)神经传导速度测定,(3)表面肌电信号的幅值。还可以利用重复频率试验,F波、H反射、牵张反射[2]等检查以及单纤维肌电图检查等,进一步了解神经、肌肉、神经-肌肉接头以及脊髓反射弧的功能状态。通过这些电位的变化可以说明康复恢复的程度,以评价康复的效果。
1.2 诱发电位 诱发电位又称为诱发反应,指给人体感官、感觉神经或运动皮质、运动神经以刺激,兴奋沿着相应的神经通路向中枢或外周传导,在传导过程中,产生的不断组合传递的电位变化[3]。对其加以分析,即可反映出不同部位的神经功能状态。由于诱发电位非常微小,须借助电脑对重复刺激的信号进行叠加处理,将其放大,从淹没于肌电、脑电的背景中提取出来,才能加以描记。对诱发电位波形、主波的潜伏期、波峰间期和波幅等进行分析,为临床诊断提供参考,常用的有体感、运动和事件相关诱发电位等,可反映脑干、外周神经、脊髓后索、感觉皮质以及上下运动神经元的各种病变,事件相关诱发电位则用以判断患者的注意力和反应能力,以此都能够对康复病人的脑部恢复程度进行诊断和评价。诱发电位具有高度敏感性,对感觉障碍可进行客观评估,对心理精神领域也可进行一定的检测,故被广泛应用于对神经系统病变的早期诊断[4]、康复过程的随访、康复疗效判断以及预后估计等。
1.3 脑电图 脑电图(electroencephalogram,EEG)的检查方法是在头部按一定部位放置8~16个电极,经脑电图机将脑细胞固有的生物电活动放大并连续描记在纸上的图形。正常情况下,脑电图有一定的规律性,但当脑部尤其是皮层有病变时,规律性受到破坏,波形即发生变化,对其康复过程中脑电的波形进行分析,可以辅助诊断脑部的恢复情况。许多脑部病变可引起脑电波的异常,如脑外伤、炎症、血管病、代谢性脑病等都有各种不同程度的异常。通过研究较重病例脑电图在缺血区呈现慢波功率的明显增高,且增高的范围比CT显示的要大,增高的范围和程度随缺血的程度而异,进而证实了脑电图随着病情而变化,并发现脑损害引起的变化主要以慢波的变化为主[5]。随着身体功能恢复,脑电图的异常情况也有改善。通过对康复患者的脑电信号进行阶段性评价,会发现患者的脑电波随其康复会有明显改善。这些都说明脑电图对脑部疾病意外及其以后的康复评价都是非常重要的。
1.4 脑电地形图 脑电地形图是在EEG的基础上,将脑电信号输入电脑内进行再处理,通过模数转换和傅立叶转换,将脑电信号转换为数字信号,处理成为脑电功率谱,按照不同频带进行分类,依功率的多少分级,最终使脑电信号转换成一种能够定量的二维脑波图像[6]。它的优越性在于能更直观和敏感地发现病灶的变化和在EEG中较难判别的细微异常,提高了阳性率,且病变部位图像直观醒目,定位较EEG准确[5],从而对大脑机能进行客观评价。电脑地形图主要应用于脑血管的变化引起的脑波变化的研究。
1.5 脑磁图 脑磁图是指当电流在导体内流动时,在导体周围可以产生磁场[7]。同理,脑细胞的电活动也有极微弱的磁场,可用高灵敏度的磁场传感器予以检测,并记录其随时间变化的关系曲线,即脑磁图,其图形与EEG图形相似。脑磁图也应用于康复的诊断中,但与EEG相比,其主要优点是可发现有临床意义而又不能被EEG记录到的波形,或检测到皮质局限性的异常电磁活动;并且磁检器不与头皮接触,也减少了干扰造成的误差。若与EEG同时描记,还可对不同物理方位的皮质群进行分析,使诊断内容更为全面。
2 电刺激技术在康复中的应用
电刺激是通过对神经细胞或肌肉细胞的刺激,使之爆发动作电位,从而将外部刺激信号传递给相应的组织,实现肌肉收缩[8]、感觉[9-10]等具体宏观效果,达到运动康复的目的。电刺激作为一种物理疗法已广泛应用于临床,如用电刺激进行感觉功能训练,可促进肌腱断裂后愈合的速度[11]等。电刺激可通过不同方式进行:一是将带有粘性的电极置于皮肤上(经皮肤电刺激皮下的神经);二是将电极插入皮肤内(侵入性电极刺激神经法)[12]。
2.1 电刺激分类 根据电刺激与患者之间的交互特性,可分成3类:(1)功能性电刺激,(2)治疗性电刺激,(3)神经调变刺激[9]。
2.2 电刺激的主要功能 发生某些外伤后,因受伤等原因肢体需要长期固定,必然伴随着肌肉的失用性萎缩,而且肌萎缩的程度随着时间进程呈现逐渐加重趋势,这对伤愈后患者功能的康复造成严重的影响。通过研究发现虽然电刺激并不能完全防止肌力和肌电图放电水平的下降,但可以有效缓解下降的速率,并且电刺激治疗实施得越早,肌肉功能降低的速率越慢,降低的幅度越小。这样能够加速康复的速度。
电刺激还可以影响运动功能的可塑性[13],一般用于两种疗法中,神经肌肉电刺激疗法是应用低频脉冲电流刺激受损的肌肉以恢复其功能。其中的痉挛肌及其拮抗肌在交替电刺激时痉挛肌始终处于抑制状态,从而达到降低痉挛的目的,同时可促进肢体血液循环、肌力与功能的恢复,对各种痉挛性瘫痪有明显效果。功能性电刺激疗法是用低频电流刺激丧失功能的肢体或器官,以产生的即时效应来代替或纠正肢体和器官的功能;通过外电流的作用,神经细胞产生一个与自然激发引起的动作电位完全一样的神经冲动,使其支配的肌肉纤维产生收缩,从而获得运动效果;重复的电刺激通过激活本体的反射机制,在神经组织的原生质中留下确切持久的记忆痕迹。
3 电生理学技术的综合应用
3.1 生物反馈技术 肌电反馈治疗是将生物反馈技术与电刺激方法相结合,通过对无任何主动运动肌肉的电刺激引起微弱的肌电信号,或将患者有意识的肌肉收缩引发的肌电信号转化为放大了的反馈电流,再刺激肌肉收缩[14-16],使瘫痪肢体运动幅度加大。这种较大幅度的肌肉收缩和关节运动,向中枢神经系统提供大量的、本体的、运动的、皮质感觉的输入冲动,传入并影响相应的大脑中枢,使大脑中枢逐渐恢复对瘫痪肌肉的控制,促使脑损伤后中枢神经系统形成新的连接和重塑神经通路[17],动员相关部位的神经组织替代病变组织所承担的某些功能,促使神经肌肉功能障碍的恢复,以达到运动功能康复的目的。
3.2 脑-机接口技术 脑-机接口技术是利用虚拟现实康复训练平台,由患者在想象运动时的脑电信号作为虚拟人运动的控制信号,从而把想象运动与运动功能恢复训练结合在一起[18]。对于电刺激技术而言,非常重要的一个问题就是刺激信号本身的控制。脑-机接口技术为高位截瘫的患者提供了一个非常好的解决方案,即运用脑-机接口技术控制实施电刺激。它通过收集到的脑电现象分析后直接实施刺激肌肉,达到站立行走的目的,实现患者在功能上恢复的初衷。
4 小结
肌电、诱发电位和脑电等电生理检查在对疾病和损伤的预防以及对康复过程的评价中越来越被广泛地应用。电刺激技术在运动康复方面,能够降低肌肉萎缩的速度、改善血液循环、防止关节挛缩,并且通过表面肌电,可以降低肌肉疲劳,预防继发性损害,这些都对康复病人功能的恢复有重要的作用。通过肌电反馈仪等把电生理学的知识和电刺激技术有效结合运用将会成为未来主要的康复手段。但需要注意的是电刺激在康复过程中应及早使用,且宜采用双侧同时进行康复训练[15],并必须保证疗程的完整。
第2期郭 丞,等.电生理学在康复中的应用
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