当前，角膜塑形镜控制近视进展的有效性已得到初步认可，是近视治疗的常见临床手段之一。角膜塑形镜主要应用于儿童和青少年人群，其安全性须长期关注。文章回顾了有关角膜塑形镜安全性研究的文献，最严重的不良反应为微生物角膜炎，其他常见不良反应包括角膜基质浸润、角膜上皮损伤、结膜炎、角膜色素环，此外，泪膜、内皮细胞、角膜厚度、角膜生物力学性质的改变可能带来潜在的安全性影响。其病因、机制、发生率及长期影响多无一致结论，需进一步研究证实。目前，鉴于近视的低龄化发生及向高度近视发展的形势，角膜塑形镜作为临床控制近视的有效措施，仍需注重和观察其应用的安全性和评估其长期效果。

光学相干弹性成像(OCE)是近年发展起来用于获取组织生物力学性能的新兴技术，类似于光学相干断层扫描血管成像，是一种功能性光学相干断层扫描成像技术。OCE技术通过探测眼球各组织在载荷激励下的力学响应，定量分析组织的应力－应变曲线或杨氏模量等生物力学指标，从而绘制出其弹性二维/三维图像。OCE具有多种优势，包括非侵入性、高分辨率、实时快速和三维成像能力；此外，该技术实现了结构图像和弹性图像相融合，能够同时提供眼组织的结构和力学属性信息，为眼科疾病的诊断和发病机制研究提供了新的视角和维度。本文从OCE的成像原理出发，就OCE的技术分类和研究现状，其在眼科领域的研究进展，包括辅助角膜屈光手术设计、圆锥角膜患者筛查、角膜交联手术疗效评估、白内障诊断分级、视网膜生物力学测量和近视发病机制研究等，以及OCE在实现眼科临床转化中面临的挑战和机遇进行综述。

肺部是呼吸系统中很容易发生病症的器官,一旦发病,则会直接影响人们的健康与生命安全.尤其对心胸外科手术患者而言,术后阶段很容易出现呼吸不畅、痰液潴留等问题,这会导致患者呼吸能力大大降低,从而影响肺部健康并引发肺部感染发炎等并发症,导致患者术后阶段的康复难度增加.为减少患者术后阶段的折磨,现今心胸外科术后常需对病人进行排痰护理,确保病人呼吸道畅通.由卢天健和刘少宝编写、科学出版社出版的《生物力学》,介绍人体组织、器官等不同部位的生物力学性质,阐述其力学机制与模型,以期为现代临床医学研究提供参考.

上下颌骨是面部轮廓外形的重要构成部分,且行使诸多复杂的生理功能,常因先天畸形、外伤、感染、肿瘤等原因造成上下颌骨骨质缺损.大范围的颌骨缺损常常引起面部外形的改变与功能的障碍[1-4],给患者的身心健康带来重大影响[5-6].如何修复上下颌骨的骨缺损,一直以来都是值得深入研究探索的课题.大量学者在数十年的临床实践中总结经验,从不同角度提出上下颌骨缺损分类方法,并以此为基础应用不同修复材料重建上下颌骨缺损.目前以游离血管化骨皮瓣重建上下颌骨缺损为主流,但游离血管化的骨皮瓣并不完美.伴随材料科学的发展,数字化技术的医工融合,新材料新技术给上下颌骨的修复重建带来巨大变革.聚醚醚酮(poly ether ether ketone,PEEK)以其优良的理化性质应用于医学领域,并在口腔医学领域显露出极大潜力.PEEK结合数字化医学技术可精确重建上下颌骨缺损外形,并显示出良好的生物力学特性,在临床实践中逐步应用.现就上下颌骨缺损重建中PEEK的应用展开综述.

目的 探索圆锥角膜拟锥体的中心位置和力学性质对角膜动力学响应参数的影响.方法 基于90例顿挫期圆锥角膜(forme fruste keratoconus,FFKC)患者三维眼前节分析诊断系统给出的角膜形态数据,用锥体自动获取方法确定其拟锥体参数.依据所得拟锥体中心位置选取两组(水平组21例,下方组20例),分析组间角膜动力学响应(dynamics corneal response,DCR)参数的差异.基于健康眼球几何数据构建具有3种不同锥体位置的圆锥角膜有限元模型,改变锥体区域的力学参数,计算给出在空气脉冲作用下DCR参数的模拟结果,用于研究角膜锥体区域的位置和力学参数同DCR参数的关系.结果 FFKC的拟锥体中心位置不同,在DCR参数中,最大压陷曲率半径(radius)、最大凹陷曲率(maximum inverse radius,MIR)和积分半径(integration radius,IR)存在统计学差异.当FFKC拟锥体中心位于角膜旁中心区域时,只有与拟锥体区域呈中心对称的区域的角膜厚度存在统计学差异. 有限元模拟结果显示，锥体区域位于角膜中心时，角膜顶点最大位移改变量最大;当锥体位于角膜中心和正下方时,MIR变小,IR变大,且随着锥体区域力学参数的衰减,MIR和IR的变化量随之增大;当锥体区域位于水平侧时,MIR和IR的变化不大.结论 FFKC拟锥体的中心位置和力学参数的衰减程度均对DCR参数(MIR和IR等)有显著影响.

Odontoid fracture has been a challenge for spinal surgeons since it was first discovered in the early 20th century.In recent years,the incidence rate of odontoid fractures has increased significantly.Current research shows that odontoid fractures account for 15%of all cervical fractures.Anderson and D'Alonzo divided odontoid fracture into three types,which have been adopted worldwide.Historically,the mortality rate of odontoid fracture is high as 50%.The progress of modern diagnosis and treatment has reduced the total mortality rate to 4%-11%.Ankylosing spondylitis(AS)is a kind of systemic inflammation and progressive arthritis.It is reported that 75%of AS patients have cervical vertebra involvement.The probability of acute cervical fracture in long-term AS patients is 3.5 times higher than that in the general population,while the mortality rate is 35%.Most fractures occur in the lower cervical spine,at the level of the intervertebral disc.There are few reports on the surgical treatment of upper cervical fractures,especially odontoid fractures,in AS patients.The author reviewed the research progress in the treatment of ankylosing spondylitis with acute odontoid fracture through literature review.

中医的现代化以及标准化需要中西医结合的手段来实现.然而,中医研究强调整体观,目前的生物技术却无法有效的整合由分子生物学主导的基因组学、代谢组学以及转录组学等各种分子组学所产生的信息来完整的描述组织生理.与此同时,在单细胞层面,细胞已经完成对不同时空背景的复杂蛋白网络信息的整合,并将其表现在各种细胞行为上.在此,作者提出以细胞行为组学为主的策略并简短的介绍如何运用这种策略来进行针刺启动以及中药方剂的研究.病征和病因不一定有直接可见的连结.但是,病征必定起于病因.病征是身体部分组织产生不正常生理活动的结果,源于身体特定组织的组成细胞(生命的最基本单位)受到组织微环境不正常刺激所表现出来的异常表现.有时,组织内一种细胞的失序就能导致严重的疾病反应.譬如:胰脏内β细胞的损伤造成Ⅰ型糖尿病,或是骨骼肌细胞的凋亡产生肌肉萎缩症.同时,复杂的病理反应也常是部分组织受到特定的刺激后这些组织内多种细胞彼此相互作用的结果.譬如,在肿瘤发生的过程中,微环境刺激癌相关成纤维细胞的生成.而癌相关成纤维细胞又与免疫细胞相串扰,分泌各种细胞因子、生长因子等效应分子形成免疫抑制微环境[1].这样的环境培育了癌细胞免疫逃逸的能力.因此,组织微环境能够左右其内部的细胞行为而产生不同的机体生理与病理.造成不正常生理活动的原因(病因)常是基础医学关注的核心.了解病因后,我们才能试着遏制病因对组织内部细胞所产生的不正常影响,达到治病的目的.从这个角度来看,我们必须同时掌握一个组织内各种细胞的行为,才能以组织内细胞间的互动来描述组织生理与病理.在组织微环境中的各种生物因子(由机体内部各种细胞所产生的生物分子)以及环境因子(由机体外部吸收并出现在组织内的各种物质)都可能对其内的各种细胞产生影响.这些因子有大分子也有小分子,其中,大分子可能凭借自身的构型与相匹配的细胞表面受体产生交互作用,从而影响细胞中的生物信号通路,改变所属信号传输链所调控的细胞行为;另外,小分子还可能直接进入细胞,干扰细胞内蛋白的活性,据此改变细胞行为.因此,这些因子的出现决定了细胞行为.当一个外部刺激改变了组织微环境,组织内部细胞的行为也会随之改变.而这些细胞行为的变化本身又会成为组织微环境中的新刺激源.这些细胞行为的变化有物理性的、化学性的以及生物性的.物理性的包含细胞与细胞间的接触力、细胞对细胞间充质蛋白(细胞分泌到胞体外的蛋白)的粘附力、细胞散发出的热量等.化学性的包含细胞直接或是经由外泌体、微囊泡、以及凋亡小体等分泌出来的各种生物因子.生物性的则是生长、迁移、侵袭、凋亡等.这些变化在组织内成为新的刺激并以级联反应的方式在一段时间内持续改变组织内细胞的行为.组织内的各种细胞都适应了微环境的改变后,最终达成新的稳态,组织生理也就展现出新的样态(图1).如若外部刺激超过了常规水平而致使组织内部的细胞行为发生不正常的改变,组织可能就会处于病理发展的初始状态.以脑组织的生物力学为例,Segel等[2]发现脑组织硬度会随着衰老逐渐增加,进而影响中枢神经系统中少突胶质前体细胞的功能,而改变细胞外基质硬度可以逆转这一衰老表型.此外,脑组织硬度也介导诸如力传导、力敏蛋白的产生、以及细胞骨架重塑等细胞行为,从而诱发或加剧神经退行性疾病[3-4].而机体遭遇这些病理变化时的应变方式常是适应性的改变自身.例如在阿尔兹海默症中,小胶质细胞会感受到脑组织机械性质变化而定向迁移,施行包括对细胞外基质进行重塑、促进突触塑性、调控免疫响应等一系列复杂的细胞行为调适[5-7].由此可知,如若我们能够掌握组织微环境的改变对一个细胞行为的影响,并且在考虑它们的时空顺序后将这些改变叠加起来,我们就能了解组织生理与病理.而研究细胞微环境的改变对各种细胞行为影响的总成就是细胞行为组学[8].值得注意的是:细胞行为组学研究必须把对各种细胞行为的量化分析当成主要的手段,而传统分子生物学或是生物化学所衍生的各种分子组学则为背景知识.原因如下:医学研究的对象是生物体,不是物质.然而,基因或是蛋白都是物质,没有生命.所以它们不应是医学研究的首要对象.同时,从中医科学化的角度来看,中医的研究是整体性的,不能用以还原论为指导原则的分子生物学来主导,必须要从可以掌握整体组织生理活动的研究手段来实现.目前,针灸与方剂是中医施治的两种主要手段,所以在此就以如何运用细胞行为组学来研究针灸与方剂进行论述.在针灸研究方面:针灸经过两千多年的验证,其临床疗效有目共睹.而针刺作为最具影响力的中医外治疗法,被世界范围内认可.同时,近年来针刺的优势病种已经从疼痛类疾病逐渐扩展至消化系统疾病、泌尿系统疾病、妇科病、内分泌疾病、以及神经系统疾病等.从动物实验中表明针刺可以提高血管性痴呆大鼠脑内神经递质5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、去甲肾上腺素、多巴胺和乙酰胆碱的表达,改善血管性痴呆大鼠的学习和记忆能力,抑制神经凋亡[9].此外,针刺还可以调节脑内5-HT、脑源性神经营养因子等神经递质水平,抑制炎症,缓解焦虑、抑郁情绪[10].然而,以手针为例,手针仅通过一枚金属针作用于穴位,便可以调节脑内各种神经递质的作用,可是我们却无法了解手针针刺启动的明确机制.由于从进针、行针和留针,整个针刺过程中穴区所受到的刺激仅仅是由金属针施予的机械力,所以穴区细胞必定具备了由机械力向神经信号转化的能力[11].目前大部分的研究都指向穴区主要是由结缔组织构成的.结缔组织由独立的成纤维细胞、肥大细胞、树突状细胞、巨噬细胞、特洛细胞等及其分泌的胶原纤维蛋白、糖蛋白、蛋白多糖等外基质所组成.在针刺入穴位并施行提插、捻转等手法过程中,针体会与胶原纤维发生交联、并对其进行牵拉.然而胶原纤维自身无法产生生物反应,所以它的作用应仅是将机械力传递给粘附于胶原纤维上的细胞.如此,对于针刺启动的研究首要就在于判定哪种穴区细胞对机械力刺激敏感(力敏细胞),并且能粘附于胶原纤维之上.接着,必须探讨这些力敏细胞在感受到由胶原纤维传来的拉伸力后,能够分泌哪些由拉伸力引发的细胞因子(力敏因子).与此同时,这些力敏因子必须能够成为一种新的刺激源影响穴区周围的其他细胞行为,如肥大细胞脱颗粒、巨噬细胞极化等,并且引发针刺启动效应.如此,我们仅需要从单种细胞对其微环境的简单变化着手,并根据此细胞分泌的力敏因子研究这些因子对穴区非力敏细胞的效应,表明细胞间的级联反应,便可了解针刺启动过程中机械力信号向生物信号的转化的机制,这样的策略是细胞行为组学的完美体现(图2).在中药方剂研究方面:目前药理研究的手段是以分子生物学以及生物化学等技术为核心,这样的方法足以对于单靶点(仅对一种生物分子进行干预)分子药在细胞层面的药理进行研究.然而,中药方剂是以多种生物分子构成的多靶点(复方)药,以目前盛行的生物技术无法把它们的药理解释清楚.尽管近年来以分子组学分析为主的系统生物学逐渐成为中药方剂药理研究的主流,希冀从各种分子浓度的变化来描述受测中药对病理状态细胞干预的效果,但是这种方式产生的结果难以被定量评估,而且结论也仅局限于特定的细胞,难以扩展到组织层面.如前所述,在面对多病因的复杂类疾病时,现有的生命科学技术无法体现系统论的精神,遑论探讨复方中药与生命活动之间的联结讯息.另一方面,细胞最终展现的行为是组织微环境和细胞行为平衡的结果,在微环境中出现中药复方内千百种不同的单体时,不论这些单体如何以不同的时空关系对细胞内的蛋白网络进行干预,细胞最终会将其整合成明确的细胞行为.基于此,中药方剂的药理药效可以从细胞行为的角度有效整合现有的生物多组学体系,来解决系统生物学遭遇的难点.如此,我们可以绕过系统生物学在学术性面临的复杂预测手段,并了解复方分子对细胞的干预后细胞行为的改变结果.基于组织工程学及高通量的显微影像捕捉,细胞行为学运用精细的细胞行为表征快速实现时空连续的单细胞行为定量分析,通过包括卷积神经网络等深度机械学习算法对图像进行优化、切割、特征捕捉及分类.同时,对于方剂内不同药物组成的加减,我们也可以了解被加减药物对细胞行为的偏性,并了解中医用药的思想理论.通过这样的努力,中医药才能建立起一个以系统观为内涵的全新研究体系,以联结多种分子组学与细胞行为学的手段,架设链接微观到宏观的桥梁,辅助中药的创新以及现代化(图3).中医一直认为生命的本质不能仅从物质或能量层面去研究,必须兼顾物质、能量与信息.细胞行为组学基于生命的基本单位为研究核心,由细胞来体现物质与能量的变化.而蛋白网络中信息的传递则由细胞的动态行为来表征.细胞的蛋白网络变化才是生命的表现,而专注于特定蛋白或是特定基因在特殊微环境下的改变无法描述生命.生命科学讲求对生命的了解,中西医结合在于用现代生命科学技术去注解传统中医药的智慧,这两者都必须恪守不离开探索生命的本源.细胞行为组学立于生命科学之内,又能体现中西医结合的精神,是执行中医药现代化、科学化以及标准化进程的一种合适策略.

@@

颞下颌关节是口腔颌面部咀嚼系统的枢轴关节,承担着口腔颌面部语言、咀嚼等复杂精细的功能运动.当颞下颌关节发生病理变化或者功能异常时,除了影像学、滑液的理化性质和生物因子的表达发生变化,关节内的压力数值也随之发生变化,并在一定程度上反映出颞下颌关节紊乱病的病理机制和病程.本文将作者课题组近30年来对正常及病理情况下颞下颌关节内压的变化规律相关研究,及其对颞下颌关节组织变化和生物力学的影响等进行阐述,以期为颞下颌关节紊乱病的临床诊疗提供新的思路.

目的 对Medpor修复眶底缺损进行三维有限元的建模,并分析其生物力学性质,研究Medpor材料植入眶底后的位移及应力情况,为临床提供参考.方法 将患者术前头颅螺旋CT数据导入Mimics软件后,进行左侧眶下壁三维重建,应用有限元软件对模型进行网格划分,通过CT扫描灰度值的转换,对各部分材质进行赋值,再对整体模型施加重力载荷,计算并分析Medpor材料植入眶底后在不固定、1枚螺钉固定及2枚螺钉固定的不同状态下的位移与应力情况.结果 构建了Medpor修复眶底缺损的三维有限元模型.无固定螺钉情况下,Medpor材料位移较大,几乎无应力;在有固定螺钉情况下,1枚固定螺钉的应力值与2枚固定螺钉应力值没有明显差异.结论 首次建立了关于Medpor修复眶底缺损的三维有限元模型.利用有限元方法发现,螺钉的植入能够对Medpor材料起到良好的固定作用,其中1枚螺钉与2枚螺钉的固定作用相似.