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综述

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表皮干细胞在皮肤创面修复中的作用与机制研究进展
石志远, 张博涵, 孙佳辰, 刘馨竹, 申传安
2022, 38(09): 854-858. doi: 10.3760/cma.j.cn501120-20211109-00382
摘要:

表皮干细胞在皮肤自我更新、创面修复、再上皮化过程中发挥关键作用。单细胞测序、基因敲除等新技术新理念的出现进一步揭示了表皮干细胞维持表皮自我更新、参与创面修复的新机制,为创面修复提供了新思路。该文回顾了近年来关于表皮干细胞的增殖、分化、迁移的机制,通过对表皮干细胞异质性与可塑性相关研究的分析,进一步加深对表皮干细胞生理功能的理解;结合表皮干细胞在创面修复领域中的应用进展,为从事创面修复相关工作的临床与基础研究工作者提供参考。

烧伤康复中功能训练机器人的研究进展
田亚菲, 刘毅
2022, 38(6): 580-584. doi: 10.3760/cma.j.cn501120-20210416-00131
摘要:

深度烧伤患者极易出现瘢痕增生或挛缩,导致肢体功能障碍等问题,严重影响患者生活质量,使其难以回归社会,因此深度烧伤后的康复治疗尤为重要。目前运动疗法在烧伤康复中发挥重要作用,但多以人工持续辅助训练、手法牵伸活动等给予患者肢体活动锻炼,纠正患者肢体功能障碍。随着科技的不断进步,功能训练机器人应运而生。功能训练机器人的出现节约了人力,提供给患者精细、标准化的功能锻炼治疗。该文主要从制作技术与多技术整合方面对目前功能训练机器人的革新发展以及功能训练机器人在烧伤康复领域应用的优势进行介绍。

负压伤口疗法在创面治疗中的临床应用及其相关研究进展
季超, 肖仕初
2022, 38(6): 585-589. doi: 10.3760/cma.j.cn501120-20210511-00179
摘要:

创面修复一直是临床关注的重点问题之一。近年来,负压伤口疗法(NPWT)在促进各种创面修复中发挥了越来越积极的作用,不仅被用于治疗普通急慢性创面,而且被用于封闭手术切口、皮肤移植前创面准备、移植后皮片固定以及治疗部分复杂胸腹腔创伤。该综述旨在总结NPWT在创面治疗中的临床应用及其相关最新研究进展,并对其未来发展前景进行初步探讨。

瘢痕疙瘩中的成纤维细胞特性研究进展
王蕴璋, 苏晨, 付思祺, 刘立强
2022, 38(6): 590-594. doi: 10.3760/cma.j.cn501120-20210510-00176
摘要:

近20年来,细胞生物学技术的发展推动了瘢痕疙瘩的相关研究。瘢痕疙瘩成纤维细胞(KFb)是瘢痕疙瘩中的主要效应细胞,与瘢痕疙瘩的发生发展密切相关。KFb在生物学特性、基因表达等方面与正常成纤维细胞有明显差异。该文从多个角度对KFb的特性进行了综述,详细描述了其生物学特性如显微结构、代谢特点、增殖性质等情况,并介绍了KFb的异质性与基因组学等方面的主要特征。对KFb研究的不断深入将有助于阐明瘢痕疙瘩的发病机制并为瘢痕疙瘩的防治提供宝贵策略。

间充质干细胞及其衍生物治疗痤疮瘢痕的研究进展
李芳, 蔡原, 邓呈亮
2022, 38(6): 595-600. doi: 10.3760/cma.j.cn501120-20210510-00177
摘要:

痤疮是一种常见的好发于面部的慢性炎症性皮肤疾病,愈合后常遗留痤疮瘢痕,导致患者容貌受损和心理障碍。痤疮瘢痕的治疗极为棘手,随着再生医学的发展,干细胞移植成为治疗痤疮瘢痕的新兴疗法。近年来,已有较多的文献报道干细胞及其衍生物可有效拮抗痤疮瘢痕的形成。基于此,该文就有关采用各种间充质干细胞及其衍生物治疗痤疮瘢痕的基础及临床研究作一简要综述,旨在为痤疮瘢痕的干细胞疗法提供理论依据与参考。

烧伤创面深度诊断技术的研究进展
刘一嘉, 吴鹏, 安纲, 方秋, 郑佳, 王一兵
2022, 38(5): 481-485. doi: 10.3760/cma.j.cn501120-20210518-00195
摘要:

烧伤创面深度的准确诊断对评估烧伤患者病情的预后尤为重要,以往对于烧伤创面深度的诊断常依赖医师的主观判断,随着诊断技术的不断发展,烧伤创面深度的判定手段也获得了更新。该文主要汇总了吲哚菁绿血管造影、激光多普勒成像、激光散斑衬比成像和人工智能等技术在烧伤创面深度诊断中的应用研究进展,并比较这些技术的优点与不足,为烧伤创面深度的精确诊断提供思路。

虚拟现实技术在创面修复中的应用现状与展望
李恒嫦, 李杰辉, 卢维, 贺璇
2022, 38(5): 486-490. doi: 10.3760/cma.j.cn501120-20210805-00270
摘要:

虚拟现实技术作为一种新兴的非药物治疗技术,目前已被应用于各大医学领域,也正越来越多地被应用于创面修复领域。虚拟现实技术能够缓解急慢性创面引起的疼痛,较好地疏导创面患者的心理焦虑,进而有利于患者康复。该文就虚拟现实技术作为临床辅助治疗手段在创面修复中的疼痛治疗、心理治疗、功能康复3个方面的应用研究进展进行综述,分析该技术的优势及不足,并对该技术在创面修复领域的进一步应用进行展望。

脂肪间充质干细胞外泌体促进糖尿病创面愈合的研究进展
王一希, 陈俊杰, 岑瑛, 李正勇, 张振宇
2022, 38(5): 491-495. doi: 10.3760/cma.j.cn501120-20210218-00057
摘要:

糖尿病创面形成的病理机制是导致糖尿病创面愈合困难的重要原因之一,难愈的糖尿病创面为患者及社会带来沉重负担。来源于干细胞的外泌体具有与干细胞相似的促组织再生能力及更多的临床优势,逐渐在创面愈合中发挥重要作用。近年来,诸多研究显示,脂肪间充质干细胞外泌体(ADSC-EXO)通过参与糖尿病创面愈合的各个过程,促进创面愈合。该文就导致糖尿病创面愈合困难的病理机制、ADSC-EXO促进糖尿病创面愈合的相关作用机制及其应用前景进行综述。

1-磷酸鞘氨醇在急性肺损伤中的作用研究进展
王梦琰, 崔培, 辛海明
2022, 38(5): 496-500. doi: 10.3760/cma.j.cn501120-20210703-00234
摘要:

1-磷酸鞘氨醇(S1P)是磷脂代谢过程中的主要产物,具有促进细胞增殖、迁移、凋亡,维持血管内皮屏障功能等作用。最新研究显示,S1P能够减轻急性肺损伤(ALI)及其引起的炎症等,但在使用剂量上仍需斟酌。间充质干细胞(MSC)因具有自我复制、多向分化等特点,且在造血、免疫调控、组织修复方面具有优势,已成为新兴疗法,对ALI有潜在治疗作用。S1P能促进MSC分化,并参与免疫调节,而MSC能够调节机体内S1P的稳态,二者的协同作用为ALI提供新的治疗方法。该文对S1P的产生及生物学功能、S1P受体及信号通路、S1P对ALI的治疗效果及S1P与MSC联合治疗ALI的研究进展进行综述,以期为开发S1P靶点药物治疗ALI及寻找新的ALI联合治疗方案提供理论参考。

基于角膜共聚焦显微镜的神经纤维人工智能分析方法
吴俊, 费思佳, 沈博, 张瀚文, 黄剑锋, 潘琦, 赵建春, 丁大勇
2021, 12(5): 736-741. doi: 10.12290/xhyxzz.2021-0510
摘要:
糖尿病周围神经病变(diabetic peripheral neuropathy, DPN)是糖尿病最常见的慢性并发症之一。基于临床症状体征以及电生理检查的传统DPN诊断方法主要用于检测大神经纤维病变,而DPN最早出现损伤的部位是小神经纤维。角膜共聚焦显微镜(corneal confocal microscopy, CCM)能够在高倍镜下分析角膜神经纤维的变化,是一种快速、可重复、定量测量小神经纤维病变的无创技术,可早期诊断DPN并前瞻性评估神经形态学改变,具有良好的应用前景。本文就CCM评估糖尿病神经病变的临床应用研究以及CCM相关人工智能分析方法进行综述,以期为临床诊疗提供借鉴。
基于深度学习和组织病理图像的癌症分类研究进展
颜锐, 陈丽萌, 李锦涛, 任菲
2021, 12(5): 742-748. doi: 10.12290/xhyxzz.2021-0452
摘要:
癌症的精确分类直接关系到患者治疗方案的选择和预后。病理诊断是癌症诊断的金标准,病理图像的数字化和深度学习的突破性进展使得计算机辅助癌症诊断和预后预测成为可能。本文通过简述病理图像分类常用的4种深度学习方法,总结基于深度学习和组织病理图像的癌症分类最新研究进展,指出该领域研究中普遍存在的问题与挑战,并对未来可能的发展方向进行展望。
人工智能在脑卒中神经影像中的应用
韩小伟, 李茗, 张冰
2021, 12(5): 749-754. doi: 10.12290/xhyxzz.2021-0491
摘要:
近年来,人工智能在计算机科学领域快速崛起。医学成像过程中产生了海量图像信息,因此非常适合采用人工智能技术进行相关数据处理。脑卒中患者神经影像在临床诊断、治疗及随访评估中非常关键,人工智能技术在基于脑卒中影像数据的处理和分析中发挥着越来越重要的作用。本文主要回顾人工智能技术在缺血性与出血性脑卒中神经影像应用中的研究进展,重点关注缺血性脑卒中的自动检测、责任脑区缺血状态判断及治疗评估,以及出血性脑卒中的智能诊断、量化分析及治疗评估;同时对基于脑卒中影像智能诊断系统的临床转化应用现状进行分析,探讨当前人工智能在脑卒中神经影像应用过程中存在的主要挑战,并对未来发展前景进行展望。
眼科远程医疗发展现状与前景
张潇, 陈有信
2021, 12(5): 755-760. doi: 10.12290/xhyxzz.2021-0198
摘要:
随着技术的进步,医生可通过远程医疗进行疾病的诊断和治疗。目前眼科远程医疗主要用于某些眼科疾病的筛查和诊断、慢性眼病的监测,以及眼科疾病的远程会诊等。随着眼科远程医疗的需求及应用不断增加,逐渐暴露出存在的一些问题,如基础设施和人员配备、医疗风险、患者接受度和满意度、网络安全和隐私保护、医疗保险覆盖等。COVID-19疫情全球大流行将远程医疗推向了眼科医疗服务的前沿,并可能持续改变眼科疾病的诊疗模式。随着人工智能技术的发展、5G通信网络覆盖范围的扩大、基层医疗服务人员培训的规范化及相关法律法规的出台,眼科远程医疗将更加规范和完善,应用范围更加广泛,为患者提供高质量、可持续性的医疗服务。
人工智能在角膜相关疾病领域的应用研究
狄宇, 李莹
2021, 12(5): 761-767. doi: 10.12290/xhyxzz.2020-0098
摘要:
人工智能(artificial intelligence,AI)是计算机领域的前沿科学,近年来在众多领域发展迅猛,其在眼科的研究和应用也日益增多。AI在角膜相关疾病领域的研究主要包括圆锥角膜的早期诊断及分级、角膜屈光手术相关评估、感染性角膜炎的分类及程度判断、角膜移植术后再干预的评估等,主要采用的算法包括神经网络、支持向量机及决策树,模型的灵敏度和特异度均达90%以上。AI可为医生提供客观的临床决策、为患者提供精准的治疗奠定基础。本文将对近年来AI在角膜相关疾病领域的应用研究进行综述。
胰腺癌循环肿瘤细胞检测技术及临床应用前景
杨笑盈, 秦骋, 赵邦博, 李天浩, 曹洪滔, 王维斌
2021, 12(5): 768-773. doi: 10.12290/xhyxzz.2020-0005
摘要:
胰腺癌是消化系统高度恶性的肿瘤之一,其早期即可发生远处转移,患者生存期较短、预后较差。循环肿瘤细胞(circulating tumor cells, CTCs)是一类可进入血液循环的肿瘤细胞,不仅具有与原发肿瘤细胞相似的特征,且与肿瘤远处转移的关系更为密切。体外定量检测CTCs对胰腺癌的早期诊断、辅助分期、疗效及预后评估均具有重要意义。本文对胰腺癌CTCs富集方法及CTCs检测在胰腺癌筛查、远处转移与预后评估中的应用进行综述。
开颅手术加速术后康复麻醉管理新进展
李艺, 刘子嘉, 拉巴次仁, 申乐
2021, 12(5): 774-779. doi: 10.12290/xhyxzz.20200265
摘要:
加速术后康复(enhanced recovery after surgery, ERAS)是指围术期通过一系列基于循证医学证据的措施,减小手术创伤、降低并发症发生、促进患者术后康复的管理理念,良好的麻醉管理是其重要内容。开颅手术具有手术时间长、并发症发生率高的特点。近年来,随着医学技术不断进步,ERAS理念逐渐应用于开颅手术,并取得快速发展。本文对开颅手术实施ERAS麻醉管理的最新进展进行梳理和总结。
基于散斑检测的微型计算光谱仪研究进展
郑麒麟, 文龙, 陈沁
2021, 48(3): 200183. doi: 10.12086/oee.2021.200183
摘要:
光谱分析技术具有快速、准确和绿色检测的特点,在科学研究、信息、生物医疗、食药检测、农业、环境和安防等领域有广泛而且重要的应用。然而现有光谱技术与检测设备通常较为庞大复杂,难以适合现场快检、轻载荷平台等便携式应用场景。近年来,微型光谱检测技术和设备受到广泛关注并得到迅速发展,具有尺寸、重量、功耗等方面的显著优势,尤其是基于散斑检测的计算光谱分析技术,可以通过记录分析散射元件对被测光形成的散斑图获得高精度的光谱信息。本文将介绍相关技术原理和技术发展现状,分析现有技术性能和优缺点,讨论并总结未来发展方向和应用前景。
分布式光纤入侵信号检测与识别
张永康, 尚盈, 王晨, 赵文安, 李常, 曹冰, 王昌
2021, 48(3): 200254. doi: 10.12086/oee.2021.200254
摘要:
分布式光纤声波传感(DAS)技术通过接收相干瑞利散射光的相位信息来探测声波或振动信号,具有灵敏度高、动态范围广等特性,可利用线性定量测量实现对信号的高保真还原。随着实际应用的需求不断提高,光纤入侵检测领域对事件的定位和识别提出了更高的要求,表现为对入侵事件的准确分类,因此将分布式光纤声波传感技术与模式识别(PR)技术相结合是目前研究的热门,有利于推动分布式光纤传感技术的应用发展。本文总结了近年来在分布式光纤入侵检测的模式识别技术中所应用的特征提取和分类算法的研究进展,回顾了几种实现入侵事件信号识别的特征提取方法及其在不同应用场合面临的特征选择难点,同时对特定事件识别算法的优劣进行分析归纳。
可调谐手征超表面电磁特性研究进展
王金金, 朱邱豪, 董建峰
2021, 48(2): 200218. doi: 10.12086/oee.2021.200218
摘要:
手征超表面是由具有特定电磁响应的平面手征单元结构构成的超薄超材料,由于其具有自由控制电磁波的奇异能力而引起了极大的关注。通过在超表面设计中加入可调谐材料,可以实现其功能受外部激发控制的可调谐或可重构的超器件,为动态调谐电磁波开辟了新的道路。本文介绍了可调/可重构手征超表面电磁特性的一些理论基础,当线偏振光进入可调谐手征超表面时,会被分解为左旋圆偏振(LCP)波和右旋圆偏振(RCP)波,通过外部环境改变介质的介电常数和磁导率,超表面光器件可以动态地控制各种偏振光特别是圆偏振光的响应特性如折射率、二色性、旋光性、不对称传输等。按照可调谐手征超表面所控制的负折射率、圆二色性和旋光性、不对称传输性质,对其最新的研究进展进行了综述。最后,对可调谐手征超表面这一快速发展领域未来可能的发展方向和存在的挑战提出了自己的看法。
人工智能技术在数值天气预报中的应用
孙健, 曹卓, 李恒, 钱思萌, 王昕, 闫力敏, 薛巍
2021, 32(1): 1-11. doi: 10.11898/1001-7313.20210101
摘要:
当前,人工智能迎来第3次发展浪潮并在多个领域大数据分析中取得巨大成功,这为人工智能技术与数值天气预报结合提供了契机。已有大量研究尝试将人工智能技术用于数值天气预报的初值生成、预报和产品应用过程中,涉及观测资料预处理、资料同化、模式积分、后处理以及高性能计算,通过误差估计、参数估计和局部代理等手段使预报结果,得到改进且计算速度大幅提升,展示出良好的应用前景,一些神经网络模型也表现出纯数据驱动预报的可能性,在短时强对流天气、降水以及气候预测中已有较为理想的应用实例。然而,人工智能技术在数值天气预报中的应用与发展仍面临一些挑战,主要包括深度学习的弱解释性、不确定性分析以及两者的耦合等,除了应对这些挑战,未来两者的深度结合还需要在理论指导下的人工智能模型设计、高时空分辨率人工智能预报模型设计以及使用更多新型人工智能技术等方面深入探索。
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