目的:为满足人呼吸道(尤其下呼吸道)感染快速筛查的需要,研制一种基于自然呼吸方式的便携式呼出气冷凝液(exhaled breath condensate,EBC)采集装置.方法:该装置由制冷单元、散热单元和冷凝单元组成.制冷单元采用TES1-7102型Peltier效应制冷半导体作为制冷元件;散热单元由高导热铝质散热片和高速无刷散热风扇组成;冷凝单元由导冷板和冷凝器组成,其中,导冷板为合金铝薄片,冷凝器采用3D打印技术制备,材质为疏水性聚乳酸,具有主、次2级导流槽以及超薄冷凝表面.为验证该装置的性能,进行制冷、导热和冷凝性能分析及人EBC采集和内容物分析.结果:制冷、导热和冷凝性能分析结果表明,开启制冷后,该装置的冷凝器表面温度与人呼出气的温差可达到冷凝所需温差,且冷凝表面未形成明显热阻,人呼出气在冷凝表面发生气-液相变后可快速形成较大液滴便于采集.人EBC采集及内容物分析结果表明,该装置可实现各个年龄段人群EBC的居家自采集,且采集的EBC样本中白细胞介素、C反应蛋白等炎症相关指标的浓度及pH值与受试者呼吸道感染相关.结论:该装置操作简单,可避免吹气式采集的不适感和唾液污染的风险,在呼吸道感染等相关疾病的快速诊疗和动态监测方面具有较好的应用价值.

目的:利用温敏性水凝胶泊洛沙姆 407(P407)负载Erastin缓释系统诱导人子宫内膜癌细胞(Ishikawa)铁死亡.方法:构建并评估负载Erastin水凝胶复合物(P407Era)的物理表征、相变时间和缓释性能.实验分为对照(control,Ctrl)组、水凝胶(P407)组、Erastin处理(Erastin)组和水凝胶负载 Erastin(P407Era)组.CCK-8 检测细胞增殖情况,ROS试剂盒检测细胞内活性氧含量,TUNEL原位细胞凋亡试剂盒检测细胞凋亡,Mito-Tracker Red CMXRos检测细胞线粒体膜电位,Mito-FerroGreen检测线粒体内Fe2+含量,免疫荧光和RT-qPCR检测铁死亡相关分子的表达水平.结果:P407 水凝胶的相变时间与浓度呈负相关,18%浓度的P407 水凝胶复合物药物缓释性能较优.与对照组相比,P407 组、Erastin组和P407Era组的Ishikawa细胞增殖、迁移和侵袭均受明显抑制,且P407Era组比Erastin组抑制增殖、迁移和侵袭作用更加明显;Erastin组及P407Era组细胞活性氧水平、细胞凋亡相对数量显著升高;细胞线粒体膜电位和线粒体Fe2+结果显示,Erastin组和P407Era组细胞线粒体膜电位显著下降,且线粒体Fe2+含量显著升高;免疫荧光结果显示Erastin组及P407Era组GPX4 含量显著降低,NRF2 含量无明显变化;Erastin组及P407Era组TFR1、NCOA4 和P53 的mRNA表达水平显著升高.结论:温敏性水凝胶泊洛沙姆 407 负载Erastin缓释系统诱导人子宫内膜癌细胞发生铁死亡.

目的:探讨瓦斯爆炸对真实巷道环境下大鼠急性冲击性肺损伤和呼吸功能指标时相变化的影响。方法:于2018年4月，用大型煤矿瓦斯爆炸试验巷道和爆炸测试系统模拟真实瓦斯爆炸巷道环境，固定笼具，设置爆炸参数。将72只SPF级SD大鼠按体重以完全随机分组法分为对照组、近距离组（160 m）和远距离组（240 m），各组内又分别设有创组（24 h组和48 h组，8只/组，6组共48只）和无创组（8只/组，3组共24只）。除对照组外，其余组大鼠在麻醉状态下置于不同距离点笼具内，将大鼠按照能使肺部受力的姿势摆放，实施瓦斯爆炸试验。无创组大鼠于爆炸后2、24、48、72和168 h用肺功能仪监测其呼吸功能指标的变化，7 d后麻醉处死；有创组大鼠分别于24、48和168 h后麻醉处死。对大鼠进行大体观察，肺组织湿/干重比值以及肺组织病理学检测。结果:与对照组比较，瓦斯爆炸2 h后近距离和远距离组大鼠呼吸频率（f）、每分钟通气量（MV）、最大吸气流速（PIF）、最大呼气流速（PEF）和潮气量达到50%时呼气流速（EF50）降低，呼吸间歇（PAU）、吸气时间（Ti）、呼气时间（Te）和放松时间（Tr）增加（ P<0.05）；48 h后远距离组大鼠潮气量（TV）、气道缩窄指数（Penh）、PAU、PIF均明显高于对照组，72 h后远距离组大鼠MV低于对照组（ P<0.05）；与对照组比较，168 h后近距离和远距离组大鼠Penh、PAU、Ti明显降低（ P<0.05）。不同距离组大鼠体重明显低于对照组（ P<0.05）。不同距离组大鼠肺组织大体及HE染色观察均显示，瓦斯爆炸引起肺水肿，肺毛细血管明显充血，大量炎性细胞、红细胞浸润。 结论:真实巷道环境下瓦斯爆炸能够导致大鼠呼吸功能时相改变以及肺组织损伤，瓦斯爆炸致大鼠急性冲击性肺损伤模型初步建立成功，为进一步探索急性冲击性肺损伤致病机制奠定基础。

观察和实验及其设计、相关的概念和内涵仍然模糊，影响着研究设计的正确认识及因果推断有效性的判断。本文借用物理学的相变概念，结合因果思维与因果图，首先建立了事物的属性及其状态、事件与现象之间的关系；接着识别了两种现象获取方式——人为观察和人为实验之间相反的因果结构，及其与暴露的干预、分配在因果推断研究中受各自的因果机制影响；最后，识别了干预系因果概念，是自然因果律基础上联系已知的现象和/或需经测量而获得的现象之间的核心纽带；基于此分析了研究设计二分类的策略，以干预法和非干预法的分类更为清晰。观察和实验提供了所有科学知识的基础，应是内涵统一的概念。基于因果律及其测量过程可能是实现研究设计精准分类的最佳选项之一，值得深入研究。

热射病是一种由热刺激引起、发展快速、对机体健康产生严重危害的危重疾病，可引起多器官功能受损，病死率较高。此外，约30%的幸存者会遗留不同系统的后遗症，如神经系统。目前早期迅速降温为热射病治疗的核心。因此，解放军总医院第八医学中心重症医学科的医护人员与工程师合作，针对野外以及院内救治的特点，研发了一种热射病降温组件，以实现在野外和院内早期迅速降温及有效的目标温度管理（TTM）。降温组件由降温毯、降温帽两大部分组成，二者均由温变面料制成。降温毯包括背衬层、缓冲层、柔性导热囊体、温变组件、固定部件、温度传感器。降温帽包括主体及侧耳，其中主体佩戴于患者头顶，正面装有柔性显示屏，便于实时监测降温毯温变组件的温度；侧耳可包裹患者双耳及颈部，设计有鼓膜测温计可对鼓膜温度实时监控以指导降温治疗的时程、及时停止降温。该降温组件具有携带和操作方便、实时监测温度、降温效果确切、可重复使用的特点，用于热射病患者的现场急救、转运、病房内持续降温。

目的:探讨靶向血小板诊疗一体化的纳米探针(RGD/ICG/PFP@MSN)在体外的超声/近红外双模态显像潜能及对血栓的协同治疗作用。方法:采用超声声振及碳二亚胺法制备以介孔二氧化硅纳米粒(MSN)为载体，负载精氨酸－甘氨酸－天冬氨酸序列肽(RGD)、全氟戊烷(PFP)及吲哚箐绿(ICG)的纳米探针(RGD/ICG/PFP@MSN)。用扫描和透射电镜观察探针形态；用蛋白定量法(BCA)和紫外－可见光－近红外光谱分别检测RGD、ICG的载入；体外研究纳米探针在近红外光(NIR)照射下的成像性能、光热响应能力；用细胞毒性实验和溶血实验检测其生物安全性；在超声及NIR辐照下研究其相变情况；将探针与新鲜动脉血栓孵育后行冰冻切片观察其寻靶能力，并行超声和NIR辐照治疗，以辐照前后血栓重量变化评估其溶栓能力。结果:制备的纳米探针形态规则，大小均匀，粒径(156.83±5.05)nm，电位(11.47±0.25)mV。RGD偶联率为(77.67±4.50)%，能介导纳米探针靶向体外新鲜动脉血栓；紫外－可见光－近红外光谱证实了ICG的成功载入，其包封率为(80.47±0.05)%。超声和NIR辐照后纳米探针能发生声致相变和热致相变并增强超声显影效果；随着纳米探针溶液浓度的增加，NIR成像信号逐渐增强，且经NIR照射后呈浓度依赖性和辐照强度依赖性升温。细胞毒性实验和溶血实验显示该探针具有良好的生物安全性，且探针在联合超声与NIR的辐照下能发挥溶栓作用，血栓重量经治疗后显著减少( P<0.01)。 结论:构建的RGD/ICG/PFP@MSN纳米探针具备优良的超声与NIR双模态成像能力、良好的相变能力和光热转换效力，以及针对血栓的高效靶向渗透和治疗作用，可为实现在超声与NIR协同作用下对血栓类疾病的诊疗一体化提供有力的体外实验证据和新策略。

目的:制备一种新型磁热相变型纳米粒造影剂(PFH-HIONS)，研究其在体外增强光声成像、磁共振及磁热相变后增强超声显影的能力。方法:先采用一锅溶剂热法制备超顺磁性纳米空心铁球(HIONS)，再采用真空吸附法将相变材料液态氟碳全氟己烷(PFH)包载入空心铁球得到PFH-HIONS，对纳米粒进行表征后，分别在体外进行光声、磁共振及磁加热相变后超声显影，用软件分析显影强度，比较显影结果。结果:成功制备出一种包载PFH的PFH-HIONS，粒径均匀，平均粒径约(537.3±24.8)nm。PFH-HIONS可增强光声成像和磁共振体外显影。在交变磁场内，其能显著加热并促进PFH相变产生微气泡，从而增强超声显影，并且随着浓度的增加，显影强度增强，不同浓度间显影强度差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:PFH-HIONS能增强超声、光声、磁共振多种模式显影，并且具有较好的磁加热性能，为分子影像学基础上的诊治一体化提供了新型、高效的研究平台，具有较好的应用前景。

目的:评估肺癌质子调强治疗(IMPT)中肿瘤运动所致的相互影响(Interplay)效应，并比较不同次数的等能量层重扫描技术对Interplay效应的缓解效果。方法:选取8例肺癌患者进行回顾性分析。所有患者行4DCT扫描，生成10个时相。基于商业化质子治疗计划系统，采用稳健性优化算法，在4DCT图像的参考时相设计临床靶区(CTV)概念的IMPT计划。稳健性优化过程中不确定性因素包括：摆位不确定性±5 mm，射程不确定性为±3.5%，CTV在4DCT中各时相变化不确定性。采用蒙特卡洛算法计算IMPT计划的最终剂量分布。评估Interplay效应时，基于混合形变算法及质子治疗模拟程序，计算患者4D静态剂量和4D动态剂量分布在感兴趣器官(ROI)的DVH差异，定义Interplay效应的评价指标[ΔI (ROI，DVH)]，利用该指标定量评估IMPT计划的Interplay效应；采用等能量层重扫描技术对IMPT计划分别进行3、4、5、6、7次重扫描，并利用ΔI (ROI，DVH)标评估不同次重扫描对Interplay的缓解效果。结果:由Interplay效应导致IMPT计划中靶区CTV的D 95%、CI、HI的均值分别降低了13.7%、12.7%、24.6%，危及器官中双肺V 5Gy、V 20Gy、V 30Gy分别提高了0.8%、3.4%、2.6%。与未使用重扫描技术相比，不同次数重扫描技术使得CTV靶区覆盖D 95%的均值分别提高了4.5%、3.8%、3.8%、3.6%、5.7%。危及器官中双肺平均V 20Gy分别减小了1.5%、1.8%、1.7%、1.6%、1.9%。 结论:Interplay效应导致IMPT计划剂量分布变差，等能量层重扫描技术的应用可以改善靶区剂量分布，建议结合患者自身特征选择最佳重扫描次数。

目的:观察脂肪组织来源的脱细胞基质水凝胶（DAT-gel）对大鼠坐骨神经缺损的修复效果。方法:2019年4月-2020年4月,收集在解放军总医院第一医学中心整形修复科行大腿或腹部吸脂术的健康成年女性的术后废弃无菌颗粒状脂肪组织,术前均获得患者知情同意。对脂肪组织行脱细胞和酶消化处理制备成DAT-gel。扫描电镜（SEM）观察水凝胶的超微结构,流变学测试水凝胶的凝胶动力学和粘弹性。建立大鼠坐骨神经缺损模型,并将其随机分为3组：单纯几丁质导管组（Chitin组）、DAT-gel加几丁质导管组（DAT-gel组）和自体神经反接组（Autograft组）,每组10只动物。术后12周分别对再生神经的大体观、功能学以及形态学等一系列指标进行观察,评估损伤神经的修复情况。采用单因素方差分析（one-way ANOVA）进行数据分析,如果组间差异有统计学意义,则进一步采用Turkey法进行两两比较, P<0.05为差异有统计学意义。 结果:SEM检查结果显示DAT-gel凝胶内部呈三维疏松多孔的纤维网络结构。流变学测试结果显示：水凝胶在4 ℃与37 ℃时复数粘度分别为148.91 mPa·s和801.29 mPa·s。DAT-gel随温度增高发生溶胶-凝胶相变结果显示DAT-gel具备良好温敏效应,其溶胶-凝胶相变临界点近似体内温度。动物实验结果显示,术后12周,DAT-gel组的再生神经形态及其功能均优于Chitin组（ P<0.05）。 结论:DAT-gel可能对大鼠坐骨神经缺损的修复具有明显的促进作用。

目的:制备一种由肿瘤归巢穿膜肽(tLyP-1)修饰并携载金属多酚网络(TA-Fe 3+)工程化紫杉醇(PTX)的相变型脂质纳米粒，并评价其体外肿瘤靶向能力、超声/光声成像及光热联合化疗的治疗效果。 方法:采用溶剂置换法、薄膜水化法和双乳化法制备由tLyP-1介导的载TA-Fe 3+工程化的PTX的相变型脂质纳米粒(t-P@TFP)。检测其表征、体外靶向能力、光热转化能力、体外光声和超声成像能力；CCK-8法、细胞活死双染法、流式细胞术法检测纳米粒的安全性和不同纳米粒对4T1细胞的杀伤效果。 结果:成功制备t-P@TFP纳米粒，透射电镜显示纳米粒呈大小均一的球形，粒径为(209.8±1.56) nm，电位为(-25.9±1.36) mV。激光共聚焦显示t-P@TFP纳米粒能靶向聚集到4T1细胞周围；具有高效的光热转换效果，经近红外激光辐照后纳米粒能迅速变为微泡，增强体外超声成像效果；纳米粒光声信号随着浓度的升高而增强。CCK-8法、细胞活死双染法、流式细胞术检测均显示t-P@TFP的光热联合化疗的抗肿瘤效果最好。结论:成功制备t-P@TFP纳米粒，该纳米粒具有良好的靶向能力，可用于光声和超声成像，有良好的光热效应，对乳腺癌细胞有杀伤作用，有望实现诊疗一体化。