时间：2023-08-02 09:26:17
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脑微出血（CMBs）是近年来医学上提出的，关于亚临床的终末期微小血管病变导致的含铁血黄素沉积现象的概念。本文中笔者从CMBs的发病机制与原理方面出发，结合当前对脑微出血的研究，探讨脑微出血的临床表现，针对各类型触发CMBs症状的相关因素临床研究进行综述。
1、脑微出血的提出与定义
脑微出血（cerebral microbleeds CMBs）最初是在2005年开始被发现，因为其在临床医学表现上没有明显的特征，只有在MRI技术T1成像作用下才表现为圆形或者是斑点状的低信号或者是信号缺失的情况[1]，随着医学技术的发展，在T2加权像中表现更加清楚。脑微出血真正被提出研究是在2009年，但是因为更多缺少病症样本的研究和讨论，至今还是因为缺乏更加精准的定位定义研究。
2、CMBs常见发病群体
目前的研究结果显示，脑微出血发病群体多数体现在老年人身上[2]。年纪的增加，由于人体的脑内微小血管病变的可能更大，所致脑微出血现象更加的频繁。
出现CMBs的人群当中，在脑出血病人中导致CMBs发生的概率是最高的，多达33%-80%的范围，其次是脑梗塞病症的病人发生CMBs的概率是26%，正常人发生脑微出血的可能性在5%-6.4%。从上面这个数据中可以看出，临床表现出来的脑出血会导致CMBs并况，危险进一步增加。
CMBs病症除了有一些共同群体的现象之外，其常见发病的部位依次表现在皮质及皮质下白质，其次CMBs体现在基底核及丘脑、脑干，最后是小脑[3]。国外脑微出血研究人员Lee在针对CMBs多发性部位的研究当中，发现CMBs与原发性脑内出血之间的关系非常密切。皮质及皮质下白质因为上述的关系，所以皮质及皮质下白质和脑微出血关联强度最高，发病率也更高。除了Lee的研究之外，Ying-Fa Chen等医学家在研究过程中，也发现了再MRI检测结果中，缺血性脑卒中的病患位于基底核和丘脑部位的CMBs病灶和pICH的病灶相关[4]。
导致脑微出血发病的病因因多数是因为高血压、淀粉样血管变性等等危险因素[5]。对于这些脑微出血病症的相关因素，需要进一步的研究探讨，找到更加精准的病因。根据研究显示，CMBs除了和人的年龄、血压、还有就是心脏疾病方面相关[6]。在近一两年更有提出与低密度脂蛋白有关系，这些相关因素需要我们进一步的探讨。
3、CMBs发病机制与原理
当前脑微出血因为其自身病症与出血性脑血管疾病的关联性，所以其也成为预测脑血管疾病的因子之一[7]。所以CMBs受到了现代神经科研究领域的高度关注，但是由于还未能够根据临床研究对CMBs进行精准定义，同时发病机制也还处在探讨阶段。
从当前探讨阶段的研究结果可以得出，脑微出血是因为微血管的受到损伤而引起的临床病变，这种微出血血管损伤严重程度的提升，直接体现在病变的严重化，出血表现更为明显。病理学研究结果中，我们发现CMBs病症多数发现是位于脑内微小动脉或者是更细微动脉瘤的旁边，从而能够推测出高血压是导致形成脑微出血病症的因素之一[8]。
4、脑微出血的危险因素
随着现代医学技术的进步，MRI检测新技术之磁敏感加权成像（SWI）在临床医学方面应用范围更为的广泛。CMBs被认为和认知知障碍、脑实质出血 、脑脑卒中、高血压、糖尿病及动脉粥样硬化等等相关危险因素有相关性[9]。在新医学领域技术的支持下也可以进一步研究CMBs，取得更好的进展，为CMBs病因的诊治、病症防治以及预后判断等方面带来成效。
在前人的研究基础上，可以看出CMBs与脑出血病症表现有非常明显的相关性 ，所以CMBs也是目前临床医学研究中对出血性微血管病进行预测的一个指标[10]。现在医学手段中，经常采用的检测CMBs的方法主要有：MRI检查方法、血液指标检测方法、统计学方法、磁敏感加权成像（SWI）等方式方法[11]。
5、针对低密度脂蛋白（LDL）的CMBs分析
针对低密度脂蛋白(LDL)的CMBs分析是采用了MRI检测新技术中SWI技术，结合血液指标的检测，最后统计学计算方式，对比观察CMBs患者和无CMBs患者的数据[12]。从数据对照中进行研究探讨CMBs和LDL之间的作用关系。
分析研究发现，对比了CMBs患者与无CMBs对照组之间的纤维蛋白原水平变化方面没有明显的差别,也就是说CMBs病患自身具有的凝血机制没有很大的变化[13]。但是我们从上面的表格当中，可以看出CMBs病症患者的低密度脂蛋白（LDL）较低，比无CMBs一组病患来得低。这一现象也表明证实了卒中强化降脂研究中国提出的，低水平LDL会导致脑微出血的发病率的增加 。
CMBs发病机制原理可能是因为合理的血脂水平的降低，才会导致维持小血管壁的完整性降低，微小血管受损发生[14]。低水平LDL会对小血管壁的完整性形成损坏，从而引起了血管周围含铁血黄素沉积 ，在MRI技术中显示出了信号缺失的病症 ,这也就是CMBs病症发生的一个因素。
经过国内外医学家的研究探讨，有多例CMBs病患病症体现为信号缺失，然后导致了微小血管旁边的含铁血黄素沉积，这个进一步的证实了上面的CMBs发病因素理论[15]。同时经过上面的讨论，得出CMBs 患者自身的总胆固醇（CHOL） 水平来得更好。CHOL水平高对高血压影响大，会导致微小血管的舒张功能降低，血管收缩反应是由于ET释放，使得小血管的通透性也增加了，引起脑微出血的概率增加。
6、高血压
从上面的研究分析当中，可以得出一个结论脑微出血相关影响因素包含了血脂的影响,所以对CMBs患者来说，必须把血脂水平维持在一个正常范畴，防止脑微出血的严重化[16]。从研究分析中发现，那些CMBs患者和没有患上CMBs患者之间，在年龄、高血压病、糖尿病、腔隙性脑梗塞 、舒张压 、收缩压、以及LDL 等心脑血管危险因素的症状表现上都有所差异。
影响CMBs计数的因素有高血压、 腔隙性脑梗塞 、收缩压、 舒张压有关联。CMBs的分级与年龄 、高血压、腔隙性脑梗塞、 收缩压 、舒张压有关联[17]。把病患针对有无CMB对比，进行与心脑血管等因素的二分类回归统计分析中，可以看出高血压以及腔隙性脑梗塞等危险因素，对CMBs 的发生概率影响是明显的，所以高血压对动脉硬化影响，也对CMBs产生关联性。
7、脑微出血与其他脑血管病
因为脑白质中血液供源于各深穿支动脉，这些微小动脉是脑终末动脉，微小动脉之间之间侧支循环来得稀疏或者没有循环， 一旦末端微小血管出现了病变，就会导致脑脑白质区域血液循环工学的变化，使得脑室旁出现水肿与酸中毒发炎，这也就导致伴随LA患病率的增加[18]。CMBs的病因特征和LA病因特征都是属于微小血管的病变范畴，根据这个可以推导出两者之间的病理学原理是相似甚至共同。脑微血管（CMBs）发病会使得血管壁脆性更高，血管损伤容易出血，但是血管损伤未完全破裂的时候，也有可能导致节段性血管闭塞的发生，从而出现缺血性损伤的病症现象。因此可以得出，CMBs病变能够造成出血性脑损害，也可能会导致缺血性脑损害。
认知功能是人脑神经中枢中的一项高级功能。随着老龄化的日益增多，人群中患有认知功能障碍与痴呆现象的人也越来越多了。CMBs和认知功能之间关系与相互的作用，也是CMBs相关因素研究一个方向。临床研究表现中可以看出CMBs患者发病和前额部、执行功能的损伤有影响，所以CMBs病症研究对长期认知功能的影响体现出发生概率的预示作用[19]。
在临床医学中抗血小板聚集治疗在针对动脉硬化性疾病预防治疗中运用范围广。经过对上千例高龄患者的针对性研究中，发现了没有服用抗血栓药物的高龄患者在MRI检测检查中，脑微出血（CMBs）症状出现更为普遍[20]。但是大量服用抗血栓药物也会导致后期CMBs现象更为明显。负责本次CMBs与抗血栓药物关系研究的医者认为，对于一些患心脏病或者中风的患者来说，抗血栓药物使用效果还是利大于弊。但是对于另一些特殊人群，例如CMBs患者而言，一些抗血栓药物的长期使用还是弊端显著的。
从上面的讨论中，我们可以得出，虽然脑微出血和其他脑血管疾病有一定的共通性。但是由于从宏观大血管病和微观小血管病之间还是存在着差异性。在治疗方面的共同性还有有所差别的，所以关于CMBs的治疗还需进一步的研究探索。
8、结语与展望
脑微出血（cerebral microbleeds CMBs）作为一种新形态的脑小血管病症，使得我们对脑血管基本方面的认识从整体走入细节，从针对大血管关注转变为小血管疾病的研究。CMBs病症是医学新技术MRI推广使用之后提出的一种形态学变化，其临床病症的表现和多个危险因素相关，更加精准的发病机制原理需要进一步的临床研究讨论。
CMBs多个相关因素在国内外的研究文献中都有提高与证明，本文中进一步针对CMBs因素进行探讨与研究。虽然针对CMBs的探讨有了阶段性的进展，但对其机制的研究样本还是不够全面，在其诊断、防治、治疗与预后等方面还需要进一步研究实践。相信随着医学技术的发展，能够在以后找到更好的突破口，完全了解和治疗CMBs。
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【关键词】 picco监测；烧伤；液体复苏
DOI：10.14163/ki.11-5547/r.2016.21.064
严重烧伤后创面大量渗出引起循环血容量减少或血液浓缩， 体液分布异常而导致患者受到侵袭性感染， 严重感染是造成烧伤患者死亡的主要原因之一。严重感染的最突出表现为血流动力学紊乱， 改善血流动力学状态能改善器官的功能损伤， picco是一种全新的能进行血流动力学准确监测的微创检测技术， 为判断肺水肿程度和心脏负荷状态提供实时资料， 尽早进行picco监测， 进行液体复苏治疗能有效改善危重烧伤患者预后[1， 2]。本次研究选取本院危重烧伤患者84例， 分别采用picco和常规方法监测， 现将结果报告如下。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 选取本院2013年10月～2015年10月危重烧伤患者84例， 随机分为观察组与对照组， 每组42例。观察组中男30例， 女12例， 年龄15～67岁， 平均年龄（41.08±
10.69）岁；对照组中男31例， 女11例， 年龄16～65岁， 平均年龄（40.69±11.12）岁。两组患者的烧伤面积均达到60%～95%，
深度为Ⅱ～Ⅲ度， 均为火焰烧伤。两组患者一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05）， 具有可比性。经本院伦理委员会批准审核， 患者家属对本次研究知情同意并签署知情同意书。
1. 2 方法 对照组采用常规方法监测指导液体管理， 实时监控患者心电指标。观察组在对照组基础上采用picco心肺容量监护仪器进行血流动力学监测， 行锁骨下或颈内深静脉置管， 置入双腔静脉导管， 连接CVP导联线， 监测患者CVP变化， 测量开始向导管匀速注入无菌生理盐水。
1. 3 观察指标 ①比较两组液体复苏前后APACHEⅡ评分和HR、MAP、CVP变化， APACHEⅡ分值为0～71分， 分数越高病情越严重；②比较观察组复苏前后血流动力学指数变化。
1. 4 统计学方法 采用SPSS19.0统计学软件处理数据。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 两组液体复苏前后APACHEⅡ评分和HR、MAP、CVP变化比较 观察组液体复苏前APACHEⅡ评分和HR、MAP、CVP分别为（25.55±5.36）分、（143.64±37.28）次/min、
（60.18±12.54）mm Hg、（4.24±1.68）mm Hg， 复苏后分别为（18.48±5.59）分、（98.64±20.69）次/min、（91.65±17.68）mm Hg、（10.49±2.64）mm Hg；对照组液体复苏前分别为（26.15±5.16）分、（142.65±35.68）次/min、（61.65±11.11）mm Hg、（4.31±1.63）mm Hg， 复苏后分别为（22.48±5.38）分、（120.59±26.16）次/min、（83.97±17.61）mm Hg、（8.04±2.05）mm Hg。复苏后观察组APACHE Ⅱ评分和HR显著低于对照组（P
2. 2 观察组复苏前后血流动力学指数变化比较 观察组复苏后EVLWI（5.24±0.94）ml/kg、ITBVI（738.64±125.68）ml/m2、GEDVI（734.61±125.29）ml/m2显著高于复苏前（4.31±1.34）ml/kg、（532.08±65.05）ml/m2、（417.94±92.64）ml/m2（P
3 讨论
危重烧伤患者常常合并严重合并症， 直接威胁到自身生命安全， 液体复苏管理是危重烧伤患者治疗的关键， picco监测能够准确反映患者血流动力学各项指标的变化， 为临床提供血流动力学信息[3]。picco监测能为血管活性药物调节提供准确的指标， 患者能在早期进行液体复苏治疗， 恢复各脏器的血液循环功能。有研究表明， 及时的早期液体复苏治疗可令危重烧伤患者死亡率降低26%[4]。
鲁海燕[5]认为治疗严重感染的传统液体复苏方法是大量的液体输注， 而不合理的输注量会对后续治疗带来不良影响， picco监测在复苏过程中能准确的显示相关参数异常， 为诊断和治疗提供了精准的参考依据。本次研究结果表明picco监测结果有利于早期准确把握输液速度和补液量， 有效改善机体内血气和炎症状况， 急性肺水肿发生率显著下降， 患者的各项指标逐渐趋于稳定状态， 生命体征更稳定， 病情得到有效缓解， picco的监测对危重烧伤患者的心肺管理有较好的指导作用， 患者早期的循环稳定对组织灌注和器官功能的保护有重要的临床意义。
综上所述， picco监测利于危重烧伤患者顺利度过危险期， 指标精准， 具有推广价值。
参考文献
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日前，上海市医学会分子诊断专科分会成立大会在沪召开，中科院、中工院及分子诊断领域的多位专家学者到会研讨。上海市领军人才、第二军医大学附属东方肝胆外科医院实验诊断科主任高春芳教授受聘担任分会首届主任委员。会上，高春芳教授通过介绍其研究团队已经成功转化应用的高通量测序分析HBV基因组突变及多重耐药位点的实例，为我们进一步展示了分子诊断在肿瘤、感染性疾病精准医疗中的发展前景。
在医学界，分子诊断尚且是一个比较新的概念，对于老百姓而言无疑更加陌生，甚至很多人从来都没听过这个名词。而作为老百姓，最关心的无非是这一新技术到底能给自身健康、疾病诊疗带来哪些实实在在的帮助。为此，我们也在会后第一时间采访了高春芳教授，请她详细地为我们讲解一下，这一新颖的“分子诊断技术”，到底能如何服务患者的健康？
记者：分子诊断听起来是一个特别高大上的名词，那么，它到底是一种什么样的诊疗手段？
高教授：所谓分子诊断，其实就是应用多种先进的分子生物学相关技术，对遗传物质的结构或表达水平，通过检测特定基因的存在、转录及表达异常，进而对人体状态和疾病作出诊断的一种方法。分子诊断的核心技术是基于基因扩增的聚合酶链式反应（PCR）、杂交技术、测序技术等。PCR技术的出现，推动了临床实验进入分子诊断时代。近二三十年来，分子生物学检测技术不断进步，包括一代测序、高通量测序和组学、质谱、芯片等技术的发展以及临床应用探索，为疾病标志物的寻找、临床应用提供了强劲技术支持。分子诊断在临床实验医学中的应用，使越来越多疾病发生发展的分子机制得到阐明，为临床医生对疾病的预测、诊断、治疗、疗效监测和预后判断都提供了更为直接准确的依据。
记者：分子诊断主要应用于哪些疾病的诊断？
高教授：目前，分子诊断学技术在感染性疾病和遗传性疾病中的应用最为广泛，在肿瘤性疾病中的应用也已成为热点。广义的分子诊断的研究对象不仅限于基因，还包括基因表达产物生物大分子，例如蛋白质及其异常翻译后修饰。目前，随着生物信息学以及多种分子诊断技术的迅猛发展，分子诊断已经成为医学科学研究领域和临床诊断中发展最活跃、更新、最迅速的领域之一，也是践行我国“十三五”科技发展规划中精准医疗的关键手段之一。
记者：作为一种现代先进的诊断方法，它给临床诊断带来了哪些革命性的变革？
高教授：分子诊断学技术应用于疾病的诊断、治疗，已彻底打破了常规的诊疗方式。具体来说，以往是将相同的诊疗方案应用于患有同一类疾病的患者，是根据每个患者治疗情况的反馈和医生的个人经验进行诊疗方案的调整，以达到预期的治疗目的。而分子诊断则可以分析检测患者的分子特征或者“差异”，临床依据患者存在的这些“差异”进行针对性治疗。
例如，对某种特异性疾病的易感性差异、患者可能发生疾病的生物学和（或）预后的差异、对某种特异性治疗的反应性差异等，临床上可以依据这些“差异”，制定特定的治疗方案，实现个体化诊疗。因此，通过基因芯片、高通量测序等多种分子诊断技术，找到个体的这种差异或者特征、标签，将改变目前的疾病诊疗模式。那就是就诊个体量体裁衣的诊断和充分了解个体特点后的个体化医疗。
首先，分子诊断可以让医疗诊断更为精准，为个性化医疗提供技术保障，其结果是降低患者的疾病诊疗成本，减轻社会公共卫生负担。比如，临床患者用什么药、用多少剂量，传统的经验式用药时采用同一个标准，具体落到某个患者来讲，可能会碰到：用A药不行，换用B药，A、B都不行，再用C药……其结果是既占用了有限的医疗资源，又可能延误了最佳治疗时机。但是，有了分子诊断之后，用药治疗模式发生了根本性改变，在明确诊断的前提下，进行个性化治疗，依据是敏感还是耐药指导选择药物种类、药物剂量（个体代谢是快代谢型，还是慢代谢型），可以达到满意的效果。这种个体化用药方式目前在肿瘤的化疗、抗凝药物、调血脂类药物、代谢类药物、精神类药物等领域都已经进入临床应用。
其次，分子诊断更注意个体基因差异，不仅可以对患者所患疾病作出判断，也可以对表型正常的携带者或特定疾病的易感人群作出预测。大家熟知的美国好莱坞影星安吉丽娜・朱莉与中国歌手姚贝娜，同样是乳腺肿瘤的患者，但两个人的结局却完全不同。朱莉通过早期的分子诊断，检测到易感基因，从而尽早将乳腺和卵巢进行了预防性切除，避免了进一步患病的可能；而姚贝娜则由于肿瘤发现时已经太晚，过早地离开了人世。因此，分子诊断技术的有效应用不仅可以预测或者早发现疾病，更可以做到个性化、精准性的治疗，从而大大改善公众的健康状况，提高公众的健康水平。
记者：在医学检验中，分子诊断具体是如何实施的？
高教授：分子诊断技术通常是采用被检测者的组织细胞（穿刺或手术标本、外周循环肿瘤细胞）、抗凝血，甚至甲醛固定、石蜡包埋的组织等。目前用于分子诊断的技术非常丰富。代表性技术包括：多种PCR，例如 ARMS-PCR、实时荧光定量PCR、数字PCR；测序技术，例如一代测序、焦磷酸测序、高通量测序；芯片技术，例如杂交芯片、微流控芯片、质谱及荧光原位杂交（FISH）技术等。分子诊断技术的门槛较高，只有具备资质的医疗机构或者实验室才能胜任。
记者：分子诊断目前在我国临床上的应用现状如何？未来发展方向是什么？
高教授：近年来，国内的分子诊断技术取得了快速发展，国家投入了大量的科研经费，国内的研究成果与研究水平同国际先进水平的差距越来越小，但是，目前临床转化应用现状难以满足实际需求。
《中国医院知识仓库》2004年被卫生部科教司评定为查新数据库，新闻出版总署主管，中国学术期刊（光盘版）电子杂志社编辑出版。根据专业需求，本中心协议订阅了3种数据库：《CHKD期刊全文数据库》（1994年至今）收录了1994年以来我国公开出版的生物医学类专业期刊和相关专业期刊，整刊1500多种，部分刊4000多种，累计文献量达430多万篇，每年新增50多万篇。内含各科进展、动态、综述、概况类文章10万余篇，临床病例病案报道86万多篇，最新治疗措施44万余例；《CHKD期刊全文数据库》（1994之前）收录了我国重要医学学术期刊467种，回溯范围至各刊创刊，共收录文献66万多篇；《CHKD博硕士学位论文全文数据库》收录1999年至今全国博士培养单位的优秀博、硕士学位论文近8万篇，是目前国内相关资源最完备、收录质量最高、连续动态更新的中国生物医学类博硕士学位论文全文数据库。1．2基层文献资源需求调查结果2011年初，笔者设计了《预防医学文献资源需求调查表》，对全省89个县（市、区）疾控中心的预防医学文献资源状况进行调查，结果不容乐观。全省有独立图书情报室并有专职人员的单位仅1家，其他单位多附属办公室，既无专人也未进行规范管理，整体上专业文献资源贫乏。专业人员文献查找主要源于互联网（100．0％）。有77．8％（7／9）的设区市、52．6％（20／38）的县级市和区、35．7％（15／42）的县有局域网。如何让基层单位科研人员能全方位掌握所需文献信息面临挑战。
1共享优势
新媒体是网络技术支撑下出现的媒体形态，可分为网络新媒体、移动新媒体和数字新媒体［1］。目前以门户网站、搜索引擎、简易信息聚合（RSS）、电子邮件／即时通讯／电子书、网络杂志／电子杂志等为主。融合的宽带信息网络，是各种新媒体形态依托的共性基础。终端移动性，是新媒体发展的重要趋势。相对于报刊、户外、广播、电视4大传统媒体，新媒体被形象地称为“第5媒体”。依托它可便捷地实现预防医学信息文献实时精准传播。任何情报文献的学术价值，都是在流动中形成与体现，在共享中最终实现。
2共享思路
理论上一个长远的合理文献信息的资源共享体系，包括共建与共知。共建是共享的物质基础，共知又是共建和共享的理论基础，三者相互依存，缺一不可。资源共享的手段是馆际合作，通过馆际互借、网上文献传递、原文复制和联合咨询达到资源共知共享，带动资源优化配置，拓展共享的渠道，提高共享效率，保证共享的后续发展。目前我省各县（市、区）疾控机构共享的路线基本以本中心文献信息库为主体，依托网络环境下的新媒体呈放射状传播。随着交流的频繁与深入，不断梳理沟通渠道，加强了解与协作，文献信息共享服务途径将由单向输出逐步演变为实际意义上的共知、共建与共享，做到以文献信息资源的共享，来促进实体与虚拟馆藏文献信息资源的丰富与发展。新媒体具有全天候和全覆盖性的特征，可使不同区域网络连接起来，实现广域范围的资源共享。调查显示，我省基层单位均拥有互联网，工作人员基本可在岗位上自由上网，这为文献信息的传播提供了硬件服务支持。具体操作思路如下。
2．1设立联系窗口
可在中心网站设立一扇和图书情报室的联系窗口，成为与基层单位科研人员、图书情报人员业务联系的纽带，及时接收和回应科研人员对预防医学文献信息的需求。为了使专业人员能够更方便快捷地阅读到本中心网站的最新信息，网站可推出RSS聚合资讯服务，利用互联网支撑下的新媒体传播渠道，围绕预防医学工作性质及当前的工作任务，不断补充丰富RSS订阅源，对预防医学专业信息加以及时、广泛、深度的挖掘与规范化的学科整合，丰富虚拟文献信息资源，科研人员可有的放矢地浏览查询最新信息与科研动态，避免在茫茫网络中毫无头绪、费时费力。
2．2通过微搏共享
可利用微博实现文献信息共享。据新华网报道，微博注册用户2011年底已超过3亿。用户可以通过网页、WAP页面、手机短信消息（字数140字以内）或上传图片，即时浏览最新信息，随时随地参与分享与讨论。一些有影响力的医药卫生媒体和部分省市的疾控中心，•72•海峡预防医学杂志2012年6月第18卷第3期StraitJPrevMed，Jun2012，Vol．18，No．3已在新浪开设官方认证的微博交流渠道：例如健康报官方微博北京市疾控中心长沙市疾控中心等。还可同步申请微博的官方网盘，它是一款云存储网盘，用来存储海量文件，并支持分享文档、音乐、视频等任意文件到微博、邮箱、QQ／MSN等。科研人员利用它可同步分享预防医学情报讯息，保存到微盘的文件可自动同步到电脑、手机等设备，无需携带电脑、移动硬盘，只要能联网，随时随地即可访问到图文并茂的专业文献信息。
2．3提供PDF文献
在为基层科研人员提供实体馆藏的医学文献信息服务时，可利用扫描仪将读者急需的文献转换成PDF格式，通过各类网络邮箱传送到读者的终端接收器。PDF页面最大优点是保证文献文本的准确性与相关图像的精准性。
2．4信息咨询服务
关键词：髋臼骨折；3D打印；个性化
中图分类号：R445.3；R681.6 文献标志码：A 文章编号：1008-2409（2016）05-0146-05
随着社会快速发展，高能量创伤致髋臼骨折发病率明显上升，髋臼骨折占全身骨折的3%～8%。髋臼骨折常伴颅脑损伤、腹部损伤等并发症，严重影响患者生活质量，致残率及病死率高。髋臼骨折治疗是创伤骨科领域的一个难题，其难度在于髋臼骨折有较多的近、远期并发症。髋臼骨折是关节内骨折，复位要求达到解剖复位，内固定力学性能要求高。内固定作为治疗髋臼骨折的主要手段，其质量直接关系治疗疗效和预后。传统方案是术前进行X线照片及CT扫描，提供二维图像供手术医生了解病情并构建手术计划参考。手术计划只能凭医师的经验和想象能力，无法将手术全貌与成员组交流。近20多年来，“数字医学”概念的提出及在医疗领域的初步应用，信息科学目前在现代医学方面崭露头角。在外科领域，“数字医学”对外科手术产生了重要变革。通过现代计算机技术，建立解剖的人体结构模型、用于评估治疗效果的模型、用于术式评估的人路模型、用于手术练习的现场模型等。在数字化技术的指导下，数字化医学成像系统及计算机系统完成手术前的数字化规划，使得手术更加精准及个体化。如何将数字化设计的术前规划方案精准再现是一个难题，而3D打印技术在数字医学辅助下可以在髋臼骨折手术术前规划、精准实施手术之间搭起桥梁。然而，现有的数字化技术和3D打印技术在髋臼骨折的内固定治疗中仍存在一些局限，有待进一步完善。笔者就3D打印数字化技术在髋臼骨折内固定治疗中的应用进展作一综述。
1 3D打印数字化技术与传统手术的比较
1.1术前优化设计
髋臼骨折的传统手术方法是依据X线及CT横断面影像判断髋臼骨折的移位情况，并进行骨折类型分类，选定合适内固定器械及相对应的手术入路，然后完成手术。而数字化技术及3D打印技术的出现，对髋臼骨折的治疗起到划时代的作用。3D打印技术又称“快速成型技术”，是一种与传统“减材制造”技术相反、在三维数字模型的基础上采用逐层制造方式将材料堆积起来的新型“增材制造”技术。1986年，Chuck Hull发明了光固化立体印刷技术（SLA），并产生第一台3D打印机，1989年Deckard发明选择性激光烧结技术（SLS），1992年Crump发明熔融沉积成型技术（FDM），1993年Sachs发明了3D喷印技术（3DP）等，3D打印在医学中最先应用于牙科及颌面外科，近年来在骨科中的应用也日益得到重视。Wu等用3D打印技术制作了2例髋臼、1例跟骨和1例股骨内髁（Hoffa骨折）复杂骨折的骨骼模型，在模型上模拟手术，术前将钢板预弯，并明确螺钉的轨道和尺寸，使手术时间缩短，且增加了手术操作的精确度，术后X线片及CT检查显示骨折复位良好。Dai等采用3D打印技术为10例严重骨盆损伤需行半骨盆切除置换术的患者制备了骨盆模型，数字化设计手术方案，确定切除范围，设计并植入个体化假体，术中操作顺利，假体匹配良好，术后X线片示假置良好。Chen等利用该技术进行人工髋关节置换术，使手术时间明显缩短。Hurson等将3D技术应用于20例髋臼骨折患者，认为该技术可使医生对骨折类型更加清晰，有利于培训年轻医生。曾参军等将3D打印髋臼骨折仿真模型，体外模拟手术可使手术更加精准、安全、完美。
传统的手术设计对于复杂类型的髋臼骨折，CT提供的有限信息在手术设计方面作用有限，不能做出准确的方案。影像科提供的图像局限于几个截面的三维图像，骨科医生不能按照自己需要任意角度、方向观察骨折情况，这影响了骨科医生对骨折情况的全面了解和制定详细的术前计划。数字化设计则具有不可比拟的优势，诊断明确、通用性高，可重复和共享手术设计过程。术前运用Mimics软件利用髋臼骨折CT数据三维重建骨盆、股骨近端三维模型，运用三维编辑分离单一骨折块并去掉股骨头，能更加清晰地显示关节内的骨折块以及其方向和移位情况。在Mimics 3D界面，还能对三维模型进行任意方向和角度观察，从而能让临床医生更加细致、全面地了解患者的骨折情况，为确定髋臼骨折的治疗方案提供参考。
在内固定术前模拟演练手术操作步骤方面，数字化技术更有优势。通过虚拟复位对每个单一骨折块进行移位以恢复其解剖结构，运用复位骨折模型可以对钢板植入位置和植入螺钉方向和长度进行最优化的设计，为体外模拟内固定植入提供参考。陈宣煌等提出利用多平面三维测量设计髋臼骨折内固定植入物，能够精准定好重建钢板植入位置。宋军等应用三维重建技术虚拟模拟手术确定重建钢板位置并测量螺钉方向，对手术有一定帮助。
1.2 3D打印数字化技术可简化手术操作
3D打印骨折模型不仅能帮助医生了解骨折复位前、后情况，而且利用模型术前精确预弯钢板。在传统手术中，折弯钢板往往需要根据术中探查情况，决定钢板的安放位置，再借助铝板贴合骨面折弯出预弯雏形，然后依照铝板折弯钢板。这不仅在手术中消耗了大量时间，而且铝板折弯精确度低，位置也存在不确定性。而数字化设计结合3D打印技g能在术前折弯好钢板，提前折弯的钢板位置唯一、精确度高，术中操作简化，缩短了手术时间，减少术中软组织的剥离。
利用数字化设计确定螺钉方向和长度并在3D实物模型上进行模拟手术，省去了在术中测量螺钉长度的时间。避免术中多次透视的烦琐步骤，降低医生和患者的射线照射量，同时也减少了手术时间。张国栋等提出的基于多平面三维测量应用于髋臼骨折数字化设计的方法，通过三维切割的方式实现虚拟骨折快速复位，并预设重建钢板的植入位置，通过3D打印可以选择重建钢板进行预弯以适应复杂骨面。曾参军等提出3D打印与腹腔镜辅助的髋臼骨折手术可以显著减少透视时间和透视量。
1.3建立手术导向模板
骨盆和髋臼骨折的影像导航手术已被很多骨科医生所采用，但是导航系统耗材昂贵，且需要一定的技术，临床推广有一定难度。近年来，有学者将数字化三维重建技术、逆向工程技术和快速成形技术结合起来研究并设计出简便的导航模板，辅助拉力螺钉置入，降低了手术风险，缩短了手术时间，为现代化骨科提供了新的辅助手段和治疗理念。CT三维重建模型可以对手术区的结构进行数字化分析，在此基础上应用逆向工程技术针对螺钉进钉通道设计出导航模板模型，并利用快速成形技术将导航模板模型生成实体。术中应用导航模板进行导航，为准确进钉提供了确实的位置和方向，不仅提高了准确性，而且使内固定操作变得更加快捷、简便。陈鸿奋等将现代影像学、计算机三维重建、逆向工程技术及快速成形技术相结合，设计制作出髋臼后柱拉力螺钉进钉导航模板，实验结果表明，根据该导航模板可以准确地辅助拉力螺钉的置人。徐勇强等进行了髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉置钉导向器的研究，通过CT数字化技术对髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉进钉点和进钉方向的测量，为导向器的设计提供了解剖学基础，有助于提高髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉置钉的成功率和准确性，降低手术风险和减轻手术损伤。佟矿等设计的骶髂关节骨折固定手术导向模板为骶髂关节拉力螺钉的顺利置入提供了良好的帮助。
2 3D打印数字化技术在髋臼骨折治疗中存在的问题
关键词：骨科机器人 微创 精准化
Research progress and prospect of orthopedic robot
WANG Huazheng LIU Peng ZONG Lujie JING Chengnan GAN Minfeng
Department of Orthopedics,the First Affiliated Hospital,Soochow University; Department of Medicine,Soochow University;
Abstract：Modern orthopedic surgery is more and more precise and minimally invasive. The orthopedic surgical robot has become the hotspot of medical researchers. At present, fruitful achievements have been made on orthopedic robot at home and abroad, which has been put into clinical application. With the progress of science and technology, orthopedic robot will be more intelligent, remote, individualized and widely used in orthopedic surgery.
Keyword：Orthopedic robot; Minimally invasive; Precision;
传统意义上的骨科手术通常会受到患者、手术器械精细度、医生个人操作经验和身体条件等因素的影响，难以精准执行事先设计好的手术方案，这不可避免地降低了手术精确性和安全性[1]。集医学、生物学、计算机学、机械学等学科为一体的医疗机器人的出现，在视觉、触觉、听觉方面为外科医生的决策和操作提供了充分支持，大大提高了手术操作的质量[2]。手术机器人可自行或在术者操控下严格按照手术方案执行手术操作，机械手臂代替术者进行各种手术操作，使得手术操作的精准性和安全性得到保障[3]。如今，机器人手术已成为未来骨科手术发展的重要方向。本综述主要对国内外骨科手术机器人的研究进展进行总结，并展望未来骨科手术机器人的发展趋势。
1 骨科手术机器人的类型及构成
20世纪80年代，机器人手术系统开始进入外科医生的视野。1985年，加拿大医师Kwoh用工业机器人进行了世界上第一次机器人辅助下脑瘤活检。自此，各种各样的机器人被用于外科手术。机器人参与骨科手术可以追溯到1992年，发展至今骨科机器人已有多种类型。按智能程度划分，其可分为主动型、半主动型和被动型：(1)主动型机器人：可以独立自主完成手术，不需要外科医生的限制和干预；(2)半主动机器人：配备触觉反馈系统，可以提高外科医生控制工具的能力，本质上依然需要医生操作；(3)被动型机器人：仅参与外科手术过程中的某一部分，且仍需在外科医生直接或间接控制下进行操作（例如在手术过程中，机器人将手术器械固定在预定位置，手术医生运用工具剥离筋膜、肌肉等组织，显露骨骼表面）[4]。根据机器人结构（臂的连接方式）分类，其可分为串联、并联两种类型。串联机器人操作范围更广，且更灵活，但其尺寸较大，手臂末端的精度和稳定性较差，操作的准确性相对较低；并联机器人体积更小，精度更高，稳定性更好，但其设计更复杂，工作范围更窄。按应用的部位分类，其可分为关节机器人（如Robo Doc）、脊柱机器人（如Spine Assist、Renaissance）、创伤机器人等。
骨科手术机器人主要由影像系统、计算机系统、机械系统三个系统构成[5]。影像系统可进行图像的采集、处理及分析，辅助制定手术策略；计算机系统通过测量仪器、传感器、定位仪等计算机软件对手术进行规划、导航和定位；机械系统的相关运行单元是手术的执行主体。
2 骨科手术机器人研究进程
2.1 国际进展
骨科机器人的首次应用是在关节骨科领域。1988年，美国加州大学和IBM公司联合研制出了一款用于人工髋关节置换手术的机器人。该机器人的优势在于可以通过操作器末端的压力传感器对骨骼的切割进行校准，并通过视觉系统保证骨切割的安全性，从而提高手术精确性。在这款机器人的基础上，1992年美国Integrated Surgical Systems公司推出了一款主动型骨科手术机器人——Robo Doc，这也是全球首个主动型骨科手术机器人。这款机器人主要用于关节置换术中辅助骨骼定位和假体成形、置入[6]，在其参与下，全球首例手术机器人辅助的人工全髋关节置换术成功开展，这是国际骨科领域的一个里程碑。作为第一个主动型手术机器人，Robo Doc仍存在诸多缺陷，如手术时间过长、坐骨神经损伤风险较高、系统稳定性不佳等。因此，有学者在Robo Doc的基础上对手术机器人不断进行改良、创新。
1997年，Ortho Maquet研制出了另一款机器人系统——CASPAR。它在设计和应用上与Robo Doc系统类似，可以在人工全膝和全髋关节置换手术中辅助进行骨面处理。同年，英国帝国理工学院的Davis等首次提出了“主动约束”的概念，同时研发了第一代Acrobot机器人系统。该机器人手术系统当时并未引起太多注意，直到2001年新一代的Acrobot机器人出世。这款用于膝关节手术的机器人是第一款真正意义上应用“主动约束”概念的骨科手术机器人，此进一步提高了机器人手术的安全性。此后，各国进一步研究，并相继开发出各自的骨科手术机器人，如美国开发的mbaRS系统和CRIGOS系统，用于辅助髌股关节成形术；韩国开发的Arth Robot系统，用于全髋关节置换术；以色列Technion公司开发的MARS系统等。2008年，美国研制出一款名为RIO的机械臂，其与“主动约束”的Acrobot系统相似，主要应用于全膝、单膝及全髋关节置换术。和其他针对人工关节置换术的机器人系统的不同点在于，RIO配备了实时导航技术，允许外科医生在术中根据手术需要调整患者肢体。RIO系统需要术者和机械臂配合，共同操作手术器械进行手术操作，并允许操作者在术中实时进行精细调整。临床发现，RIO系统辅助的关节置换手术的切口更小，恢复时间更短。2012年，Blue Belt Technologies公司研制出了Navio PFS机器人系统，与RIO系统的用途相同，PFS系统也应用于膝关节置换术中，并可在术中实时追踪并调整钻孔工具的位置。
在脊柱领域中，对机器人系统也同样有着深入的研究。2004年，以色列Mazor Surgical Technologies公司以自身开发的MARS系统为基础，开发出了Spine Assist引导系统。2011年该系列的第二代引导系统——Renaissance系统也成功诞生，相较于Spine Assist引导系统，Renaissance系统升级了用户界面和影像软件，可在术中通过C臂机透视进行三维重建。此外，该系统还搭载着“Hover-T”技术，在术前可用Hover-T框架固定在骨性解剖标志上，维持稳定的同时还可以定位患者需手术的脊柱节段，用于脊柱内固定手术中引导内固定置入和固定。Renaissance系统在2014年8月获得国家食品药品监督管理总局（CFDA）的注册证，临床研究曾报道在Renaissance系统引导下进行的椎弓根置钉的准确率高达98.5%，显著优于传统手术组。在保证高准确率的同时，该系统还能大大缩减手术时间，从而缩短医生和患者在手术中受到X线放射的时间，减少手术对医患双方的伤害。但它也有明显的缺陷，如操作过程过于繁复、无法进行实时监控等[7-9]。韩国从2005年开始研发SPINEBOT系列机器人，目前已有V1(2005年）和V2(2010年）两代机器人，该系统可以和双平面O型臂、外科操作系统相配合，三者组合成一个自动化双平面透视引导机器人系统[10-12]。2006年，德国航空航天中心开始研发Vector Bot系统，其以航空中心的Kinemedic机器人硬件和Vector Vision光学追踪软件为基础，将二者结合起来以实现术中追踪[13]。2012年，瑞士的研究机构报道了Neuroglide系统[14]。这是一款针对寰椎和枢椎融合术而设计的螺钉置入系统，目前该系统还在进行下一步临床试验，其临床实际效果还在观察中。2014年法国Medtech医疗公司推出了ROSA Spine产品，2016年通过欧洲CE认证[15-17]。该机器人系统一方面能通过6个自由度的机械臂和末端的力学反馈机制识别手术中的异常力学信号，从而提高手术的安全性；另一方面，它能配合3D O-arm CBCT的实时引导进行术中导航；同时，还能实现术中对呼吸系统的实时追踪和补偿。2017年，美国Globus公司推出的Excelsius gps机器获得FDA批准。Excelsius不但可以进行实时追踪、运动补偿，还可以通过其机械臂直接经皮置钉，而无需棘突夹固定[18]。
总之，骨科机器人自2000年发展至今已经有诸多系统在临床中投入使用，其中应用最广泛的Mazor系列、ROSA系列和Excelsius GPS均已获得美国FDA认证。Mazor系列在2016年推出最新型的Mazor X机器人，该型号通过加载串联式机械臂增加操作范围和灵活性，并减少手术过程中对手术器械的依赖[19]。此外，近年来达芬奇机器人开始应用于脊柱领域，它由控制台、机械臂、3D成像系统构成，术者可通过视频图像进行观测，并使用控制台手柄和脚踏进行手术操作。Lee J Y等[20]首次用达芬奇机器人完成了2例L5～S1的前路椎间融合术，随访1年未见明显泌尿生殖系统并发症，由此认为，达芬奇机器人相较传统腔镜下手术可以减少交感神经和血管的损伤。
2.2 国内进展
我国骨科机器人的研究虽然起步晚，但进展迅速，并取得了较为丰富的研究成果。其中，天玑机器人是科研成果转化为临床生产力的典型代表，数年来经受住了多次临床实践的检验。
2004年，为实现术中对靶点的精确定位，北京积水潭医院与北京航空航天大学联合提出一种双平面定位技术（以2-PPTC结构为基础），并研制出一种小型双平面骨科手术机器人系统（可以用于不同手术适应证）[21]。自此，我国骨科手术机器人的研发进入了新纪元。同年，北京积水潭医院完成了国内首例机器人辅助下的骨科手术，2006年完成国内首例远程遥控规划手术（北京-延安），为远程化骨科手术提供了经验。2008年，原第三军医大学与中科院沈阳自动化研究所合作研制了一款微创脊柱手术机器人，其用于手术中辅助医生打孔、减少患者和医生的辐射损伤。2010年，郑州大学第一附属医院报道了由其自主研发的无框架脊柱导航手术机器人，它用于引导椎弓根螺钉定位，不需要框架固定、导航注册等环节，而是通过术前CT调整C臂机角度，在椎弓根标准轴位片上用机械臂和尾端呈“十”字状的导针进行定位。一项临床实验显示手术中置入60枚螺钉，患者均成功置入[22]。2012年，香港中文大学威尔士亲王医院研制了Hybri Dot骨科手术机器人，这款机器人由主动、被动混合控制，即人工拖动机器臂进入已定位的手术目标位置，然后由机器人系统自主操纵机器臂进行小范围高精度操作进而完成手术。2014年，北京积水潭医院联合中科院深圳先进技术研究院开发了一款主/被动一体化脊柱手术机器人RSSS(Robotic spinal surgery system）。RSSS与ROSA Spine系统类似，它以力反馈系统为基础，额外加装了气钻，主要用于导航辅助下脊柱钉道钻孔，但由于没有搭配相应的导航系统，故临床应用较局限。
2015年，北京积水潭医院和北京天智航公司合作研发了“天玑”机器人，它包含了6个自由度的机械臂系统、光学追踪系统与手术规划和导航系统。在此基础上，北京积水潭医院主导、多单位配合开发的第三代骨科手术机器人系统（天玑）是国际上首个通用性骨科手术机器人，其亚毫米级的定位精确度足以满足45%以上骨科手术的需求[23]。2015年8月～2015年10月，北京积水潭医院在“天玑”机器人辅助下陆续完成了世界首例在术中实时三维影像辅助下的机器人辅助脊柱胸腰段骨折微创内固定手术、世界首例术中实时三维影像引导的机器人辅助寰椎枢椎经关节螺钉内固定术、世界首例术中实时三维影像引导的机器人辅助齿状突骨折内固定术[24-25]，其定位精度及临床适用范围均达国际领先水平。自研发至今，我国“天玑”系列骨科机器人在辅助椎弓根螺钉置入方面经受了多次临床实践，具有更高的准确性和安全性。在一项针对颈椎椎弓根螺钉的随机对照研究[26]显示，“天玑”机器人的成功率达到98.9%，精度优于传统透视置钉（0.83mm Vs 1.79mm），而且术中出血更少，住院时间更短。近年来，我国借助5G技术应用“天玑”机器人多次进行一站对多地远程控制骨科机器人手术的临床实践[27]，并取得了良好的临床效果。2019年，烟台市烟台山医院、北京积水潭医院、嘉兴市第二医院共三地协作，在全球范围内首次将5G技术运用于骨科手术机器人多中心联合远程手术，创新性地将第五代移动通信技术、人工智能技术、骨科手术完美地结合在一起，通过5G网络远程开展骨科手术机器人辅助下经皮螺钉复位内固定手术。
苏州大学附属第一医院也开展了脊柱机器人的研究，与北京航空航天大学和北京大学第三医院合作，设计了只需C臂机和12个金属基准点就可以将二维坐标进行三维重建的算法[28]，进一步完善该系统后可进行基于C臂机透视下的实时三维重建，同时加入光学跟踪系统，体外验证精度为（2.54±0.15)mm，螺钉合格率达到了100%[29]。
3 骨科手术机器人的展望
3.1 精准化、微创化
骨科机器人手术较传统手术的优点在于精确性较高，同时对患者造成的创伤小。目前的骨科机器人仍然存在精确度不足或可重复性较差的缺点，未来骨科机器人的研发进程中精准与微创仍然是首要的发展方向。
3.2 智能化
随着计算机软件的开发及人工智能的迅速发展，骨科机器人高度智能化已成为必然趋势。现阶段，主动型机器人仍然存在误操作的风险，相对于半自动型及被动型机器人，其应用较局限。若骨科机器人的高度智能化迅速发展，则精确性、可重复性更高的主动型机器人便有机会成为未来骨科机器人的主流，并可进一步解放医生的双手，提高手术效率。
3.3 远程化
随着5G技术的出世，骨科手术机器人迎来一个新的发展方向——远程手术。5G技术支持下，远程手术延迟将会低于毫秒级，大大增加了远程手术的精确性和稳定性。远程手术的普及在技术上成为可能，为医生异地手术提供了技术支持，使优质的医疗资源能辐射至更广泛的区域。
3.4 个体化
不同患者之间存在个体差异，目前仍需要医生根据不同患者的实际情况制定具体的手术方案。应用骨科机器人时，可根据不同患者个体的实际情况制定相应的手术方案，使用合适规格的手术器材进行不同手法的手术操作，从而达到对患者最有利的疗效，以实现个体化手术的效果，这将是骨科机器人的研发趋势之一。
3.5 普及化
目前的骨科机器人手术与传统手术相比，成本较高，价格较为昂贵。就我国目前的国情而言，难以实现该手术的全面普及。降低骨科机器人成本的同时，保证机器人手术的高质量和高精确度势必成为骨科机器人普及化的重要一环。
4 小结
二十多年前，骨科手术机器人诞生并应用于骨科手术中，经过不断更新与发展，如今机器人手术已成为骨科手术的重要发展方向。目前，国际上已形成了多个相对较完善的骨科机器人系统，如Mazor系列、ROSA系列和Excelsius GPS等。虽然我国骨科机器人的研究在起跑线上落后于国外，但近年来发展迅速，硕果累累，尤其是“天玑”系列机器人，经过多次临床实践，效果显著。随着现代科技的进一步发展，未来骨科手术机器人势必追求更高的精准化和微创化。同时，现代社会中个体意识的觉醒也促使骨科手术机器人向智能化、远程化、个体化、普及化方向发展，以满足人们的需求。
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1.2 本体模块
本体模块位于整个分类框架的中间层，是框架的核心部分，也是整个分类系统的理论基础。本体有多种用途，可以利用本体库中的标准本体文件或是手工构建的本体作为背景知识，提供语义信息构建分类模型，也可以利用本体对特征向量进行降维（长文本）或添加主题词扩充特征向量（短文本），提高分类效率，当然本体中包含的信息越完备，取得的分类结果越准确。
1.3 分类模块
分类模块主要是利用传统分类算法或本体构建分类模型，其主要功能是实现分类，对未知文本进行判别，将其划分到所属的类别中。
2 关键技术研究动态
2.1 特征处理
近年来，特征处理过程（对高维特征向量进行降维和对稀疏特征向量进行扩充）越来越多地被人们重视，高维稀疏的特征空间中缺少对分类给力的特征项，包含过多冗余信息和噪音数据，对分类效果起反作用。从知识发现的角度看，识别出预测结果中的低维特征是非常有用的，消除无关和冗余的数据特征，提高数据挖掘的效率，改善预测精准性等学习性能。
特征降维[9]是从初始高维特征集合中选出低维特征集合，并根据一定的评估准则最优化缩小特征空间的过程，主要有特征选择和特征重构两类。特征选择的本质是对原高维特征空间的约简，即在不损伤分类精度的前提下，尽量减少特征空间中的索引项的数目，降低向量空间的维数。较为典型的特征选择方法有文档频度、互信息、信息增益、X2统计量等。Yang yiming[10-11]等人在reuters-21578和一部分Reuters Corpus Version1（RCV1）语料库上分别采用文档频度、互信息、信息增益、X2统计量等方法对特征向量进行降维，然后用Naive Bayesian, Rocchio, kNN和SVM等分类算法进行多角度实验，结果表明SVM和X2统计的组合方法优于其它的方法。特征重构[12]又称特征抽取，是基于特征项之间的语义相关性、类内文本聚合程度、类间离散程度的影响力等方面因素，对文本特征集进行压缩，把原来的特征向量转换成为一个不同的更紧凑的新低维空间。例如主成成分分析（PCA），线性区分分析（LDA），潜在语义索引（LSI）等。
还有其他降维方法，如利用通用本体和领域本体提供的概念层次语义结构实现降维。采用本体中概念及概念间的语义关系并结合潜在语义索引算法对特征空间进行降维，可以提高分类性能。文献[13]提出基于WordNet语义词典和隐含语义索引(LSI)模型的英文文本分类方法，用WordNet中语义集代替单词构成特征向量，然后利用LSI模型进一步深入挖掘语义集的概念间的深层联系，将语言知识和概念索引有效地融合到文本向量空间的表示中，对特征向量进行降维，并分别用Naive Bayes和简单向量距离算法实现分类，实验结果表明准确率都随着语义分析的深入逐步提高，充分表明语义挖掘对文本分类的重要性。文献[14]也利用WordNet通用本体和潜在语义索引算法，实现了对信息检索中的文档向量进行降维，取得较好的效果，该方法也适用于大规模的文档集。文献[15]利用潜在语义索引和领域本体实现文本特征的降维和分类，该方法适用于对领域内的文本集分类。近年来，基于分形的方法也得到人们关注[16]。采用分形的思想，可以较准确地估计出数据的本征维[17]，为进一步地降维提供指导性的参考。
对于新闻标题，广告语，电影预告等短文本进行预处理后得到稀疏的特征向量，缺少对分类给力的特征项，为解决其稀疏问题除了要去掉冗余和噪音特征项外，还需要利用语义词典或本体对文本向量进行特征扩充，添加对分类起正面作用的特征项，辅助指导分类。文献[18]提出一个基于短文本的半监督的分类通用框架，适用于从Web搜索结果到医学等众多不同领域的文本分类。利用潜在主题分析模型如pLSA、LDA等和机器学习方法如最大熵和支持向量机等，从大规模外部语料库中抽取出潜在主题词扩充特征向量，提高分类器的覆盖范围。
2.2 分类模型
随着本体的发展，近年来有许多国内外学者将本体引入到文本挖掘的各个应用领域，基于本体的分类是研究热点之一，下面通过几个典型实例进一步说明该研究的特点及进展。
Gu等人[19]提出一个基于SARS本体的文本分类模型，利用本体中层次概念结构构建向量空间模型，为分类提供领域知识。同时从预处理后的文本集中抽取出主题词构成词典，用来不断扩充和完善SARS本体，一方面可以构建本体向量，另一方面可以解决传统分类方法中存在的特征向量的高维稀疏问题。基于该分类模型构建的原型系统，对200篇有关SARS信息的文档进行分类，其分类结果的精准率和召回率最高分别可达到0.93和0.95。
Probowo[20]等人根据DDC（Dewey Decimal Classification）和LCC（Library ofCongress Classification）的特点，建立了一种DDC-LCC映射关系，利用基于DDC和LCC两种分类模式的Web网页构建本体库，并映射到DDC和LCC两个分类模式，给出了DDC-LCC和基于本体的分类模式之间的映射的形式化定义。这种映射关系能够提供度量Web网页和类别的相似度的方法，并结合本体中的概念与实例的语义关系和层次结构关系，辅助对Web网页进行分类，取得较好效果。
Song[21]等人在2005年提出了一种利用Web网页中抽取的语法知识构建领域本体的方法，并利用领域本体的层次结构、概念特征及概念间的关系和属性等领域知识对Web网页分类。首先利用自然语言处理技术对Web文档进行词性标注和语法分析等预处理，抽取出重要概念术语构建层次结构，进而利用层次结构的语义关系构建领域本体。然后对从Web网页中抽取的概念术语进行权重计算构建文本向量，通过计算文本向量与本体构成的类别向量之间的相似度实现对在线的Web网页进行自动实时分类。与传统的贝叶斯分类器和TF-IDF分类器进行实验对比，分别对从雅虎的经济新闻网站抽取的Cooperatives，employment，Finance，Marketing，Organizations，Trades等几个类别的文本集进行分类实验，三个分类器的F1指标平均值分别为0.92，0.82，0.79，基于本体的分类器有效地提高了分类性能。
2007年，文献[22]提出一个基于本体的Web文档的分类方法和自动构建本体的方法，并对分类后的文档进行排序。基于WordNet的同义词集用经验模式分解EMD（Earth Mover’s Distance）算法计算概念的相似度，根据相似度得分对已有的本体进行扩充和维护，然后把本体作为类别向量对Web文档进行实时分类，最后用排序算法对分类结果中的Web文档集合进行排序，为信息检索提供基础。分别采用KNN和SVM算法对从网站上搜集的2000个Web文档进行实验，本文提出的方法得到召回率和精准率明显优于KNN方法，召回率与SVM算法相比相当略有提高，但精准率约有降低。
文献[15]提出一个文本分类的通用框架，并将潜在语义索引算法（LSI）和领域本体引入到该框架中实现对领域内文本集进行分类。潜在语义索引算法可以有效解决特征向量的高维和稀疏的问题，提高文本分类的精确度。领域本体具有丰富的领域内专用术语，可以为分类提供背景知识。利用潜在语义索引算法和领域本体实现的分类器可以有效的提高分类的性能，其精准率、召回率和F1度量值的平均值都略高于传统朴素贝叶斯分类器的实验结果。
文献[23]将本体知识作为背景知识应用到文本表示中，实现对文本的分类。对XML文本进行解析，从XML文本的元素中抽取术语构建特征向量，并充分利用XML文本的特殊结构，并对其进行标注，将文本标签及标签路径结构也作为特征用来扩展文本向量，并结合通用本体WordNet构建更丰富特征的特征向量，即将twings和tag paths的信息添加到文本向量中，并找出与twings和tag paths的信息相对应的WordNet中的同义词集合，对一词多义和多词同义现象进行词义消解。如doctor有两个词义，医生和博士，分别与WordNet中的两个同义词集{dentist, therapist, psychologist }和{professor, associated}相对应，要结合上下文的背景确定选择哪个同义词集，扩充特征向量。该方法对XML文本进行分类取得较好的分类效果。
2.3 性能评测
2.3.1 数据集
对分类模型进行性能评价的前提是在相同的运行平台上对统一的标准文本集进行实验。目前常用的标准文本集有Reuters-21578，20-Newgroups及其他文本集等。Reuters-21578 文本集是目前国际上比较常用的标准语料库[24]，来源于1987年路透社的新闻专线的新闻材料，主要用于文本分类系统测试，该语料库分为135个类别，共包含21578篇文本。20-Newgroups[25]是卡内基梅隆大学的McCallum等开发的Rainbow系统的标准数据库，有20个类的新闻组讨论英文文章分别存放在20个目录下，每个目录的名字作为一个新闻组类别，每类大约1000篇文本。对于不同的分类方法进行性能评测也可以采用特定领域的文本集如茶领域文本、酒领域文本等。
2.3.2 评价指标
经过分类后可以产生四种结果，如表1所示。
其中TC表示本属于该类别，且被正确地判断为属于该类别的文本数；TW表示为本不属于该类别，却被错误地判断为属于该类别的文本数；FC表示本属于该类别，却被错误地判断不属于该类别的文本数，FW表示本不属于该类别，也被正确地判断不属于该类别的文本数。
通常采用精准率（precision），召回率（recall），正确率（accuracy），错误率（fallout），误差率（error）等评价指标对分类器的性能进行评测[26]。其公式如下：
precision=TC/(TC+FC),
recall=TC/(TC+TW),
accuracy=(TC+FW)/(TC+FC+TW+FW),
fallout=TW/(FC+TW),
error=(TW+FC)/(TC+FC+TW+FW)
要对分类器的整体性能进行评测，采用F1_Measure度量[27]指标，其公式如(1)所示。其中，β是召回率和精准率的相对权重。β等于1时两者同等重要，β大于1时，精准率更重要一些，β小于1时召回率更重要一些。
（1）
F1度量指标是对精准率和召回率两个指标的综合，分别反映分类效果的两个不同方面，它们是互为消长的关系，不可能两全其美，其精准率高，召回率低，反之亦然。根据分类实验的具体情况，在两者之间取得一个平衡点，使分类的精准率和召回率都取得较高值，β通常取值为1/2和1。
3 主要挑战及研究进展
3.1 领域本体的构建不完善
基于本体的分类方法主要是利用领域本体或通用本体对领域内的数据的描述，从中获取知识或规则指导分类，领域本体构建的完善与否将直接影响分类的性能。目前已建立了一系列的领域本体的构建工程方法，涌现出许多理论、技术、描述语言和构建工具。但是手工构建本体需要用户逐个输入大量知识，费时费力，是一项繁琐而辛苦的任务，还会导致知识获取的瓶颈，要构建完备的领域本体也是许多研究学者一直着力解决的难题。因此，如何降低构建本体的开销，根据已有数据资源实现半自动化或自动化构建本体，这是本体学习所要研究的内容，是一个具有重要研究价值的课题[28]。
3.2 领域本体可重用性差
本体的目的就是知识的重用和共享，但领域本体必须是依赖特定领域的，才能具有良好的领域知识表达能力，领域本体的可重用性一直是一个难以解决问题。
不同本体的构建者开发的本体所描述的领域可能相关或重叠，使用的建模方法、建模工具和建模描述语言也不尽相同，从而形成大量异构本体。如何在构建新本体时重用现有的本体，实现对本体的重用、更新和维护已经成为本体领域新的研究热点，本体标准化和模块化构建可以为解决本体的可重用性和面向特定领域提供一种新思路。如何找出多个已有本体之间存在的语义联系，对多个领域本体进行映射和合并，这就是本体集成所研究的内容，即集成不同组织开发的不同语言和不同组织方式的本体，以解决不同应用中的信息异构问题，也是目前研究的一个热点[29]。
3.3 通用本体缺少领域术语
较为典型的通用本体有HowNet[30]，WordNet[31]等。HowNet又称知网，是一个用于自然语言处理的在线常识知识库，包含中文词典中概念之间的关系，属性之间的关系以及与中文对应的英文的概念及属性关系，常用来辅助对中文文本进行分类。WordNet是美国普林斯顿大学认知科学实验室的George A.Miller 教授负责开发的基于心理语言学规则的英文词典，它以同义词集为单位组织信息，对查询结果的演绎比较符合人类思维定式。许多研究学者根据WordNet的特点，将其应用到文本分类中作为背景知识指导分类，已经取得了一定的成果。通用本体不但可以结合分类算法构建分类模型，还可以对文本向量进行特征处理，能有效提高特征向量中的特征项对分类所起到的正面作用。通用本体是通用词汇的集合，包含的词汇量很多，涉及范围广，但缺少对特定领域的专业词汇的描述，不适合指导特定领域的文本分类。领域本体可以弥补通用本体的不足，综合采用通用本体和领域本体可以更好的提高分类的性能。
3.4 本体的推理能力利用不充分
Perez[32]等人认为本体中包含类，关系，函数，公理和实例等5个基本建模元语，可以从不同层次的形式化模式上给出领域内的概念与概念之间相互关系，提供对该领域知识的共同理解。其中公理是对本体中概念及其关系的约束，是对知识进行推理和验证的基础，而OWL（Web Ontology Language）本体描述语言是基于描述逻辑的形式化的本体描述方法，具有强大的演绎推理能力，利用推理机制进行分类并结合本体中用于描述属性和类型的词汇，会进一步提高分类效果。然而，本体中强大的机器推理机制的功能并没有完全发挥出来，对本体中概念、实例和属性等特征也缺乏深层次的语义分析，本体中概念关系、实例、属性类型等特征对分类过程所起的作用不大。如何充分利用本体所提供的机器推理机制及深层次的语义关系，实现对文本数据进行深度挖掘是研究学者关注的热点问题。
4 总结
本文提出一个基于本体库的文本分类通用框架，并分别从特征处理，分类模型和性能评测等多方面归纳总结了现有基于本体的文本分类研究中存在一些问题及研究进展，希望上述工作可以给相关的文本分类的研究提供有益的参考。
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关键词：中医 刮痧 神经根型颈椎病 研究进展 综述
神经根型颈椎病是颈椎病各类型中诊断明确、临床常见的类型,主要表现为颈部的疼痛僵硬、活动受限伴神经根受压产生的根性症状,如受压神经支配范围的肩背上肢的麻木、电掣样放射痛以及感觉过敏等症状[1]。刮痧疗法是借助特制器具,在中医经络腧穴理论的指导下,采用相应的手法在体表进行刮拭,以出现皮肤潮红,或红色粟粒状,或紫红色,或暗红色的血斑、血泡等出痧变化,从而活血化瘀、祛邪排毒以防治疾病的一种外治法[2]。目前,针对神经根型颈椎病的治疗,临床上有诸多方式,主要包括刮痧结合手法治疗、刮痧结合中药治疗、刮痧结合针灸治疗以及综合康复疗法等,本文综述了刮痧综合疗法对神经根型颈椎病干预效果的研究进展,旨在为临床治疗神经根型颈椎病提供更为精准且有效的治疗方法。
1 刮痧结合手法治疗1.1 刮痧合整脊治疗
整脊疗法又称“脊柱定点旋转复位法”,是一套治疗手法,是以分筋弹拨、按压疏理等整复手法作用于脊椎背膂,以促进督脉气血通畅,使病椎恢复正常,从而治疗脊椎损伤及相关疾病的一种方法。大量的临床资料证实,现已有七十多种疾病与脊柱力学平衡失稳有关,采取以手法治疗为主要方法恢复脊柱力学平衡而达到治疗目的,已取得十分满意的疗效[3]。向氏[4]巧妙地将刮痧与整脊结合为干预手段进行研究,将60例神经根型颈椎病患者随机分为刮痧合整脊组、刮痧组、整脊组各20例,同时设正常组对照组20例。结果显示:刮痧组无效4例,有效16例;整脊组无效2例,有效18例;刮痧合整脊组有效20例,无效0例,总有效率达100%。由此可见,刮痧合整脊推拿疗法治疗神经根型颈椎病有确切的临床疗效,并优于单纯的刮痧疗法和单纯的整脊疗法。
1.2 刮痧结合火罐治疗
拔罐是以罐为工具,利用燃火、抽气等方法产生负压,使之吸附于体表,造成局部瘀血,以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法。郭氏[5]研究将火罐与刮痧相结合,选取106例临床颈椎病患者,其中男60例,女46例。治疗方法分为两种,第一种方式单纯刮痧疗法,每周2次,两周为1个疗程;第二种方式结合火罐疗法,患者取端坐位,暴露出颈背部及上肢部,选用合适的玻璃罐,进行闪火火罐并留罐10 min。隔日一次,两周为1个疗程。将火罐与刮痧相结合治疗神经根型颈椎病总有效率达到了99.06%,说明中医传统自然疗法结合中医护理,治疗神经根型颈椎病疗效明显,副作用小,操作方法简单,价格低廉,值得临床推广应用。
1.3 井穴放血配合刮痧
井穴刺络放血是中医行之有效的急救措施之一, 它是以三棱针等针具刺破手十二井穴, 放出少量血液以防治疾病的方法,古典医籍多有记载[6]。吴氏[7]研究观察62例病例,分为治疗组和对照组各31例。治疗组采用颈椎牵引治疗、井穴放血合并刮痧,颈椎牵引采用数字程序控制颈椎牵引机,取舒适坐位,颌枕带间断牵引,角度为颈前屈20°,牵引重量自 5 kg开始,近似于患者体重10%,每次半小时,每日1次,10 次为一疗程。刮痧颈椎牵引后行刮痧治疗,选择合适的刮痧板,井穴放血在刮痧后进行,采用点刺法;对照组刮痧合并颈椎牵引治疗,方法同治疗组。结果显示,治疗组总有效率占96.77%,对照组总有效率占93.55%。可见治疗组在牵引和刮痧治疗的基础上增加井穴放血,这三种方法相结合在治疗神经根型颈椎病方面可发挥协同的作用,达到缓解和解除神经根性疼痛,从而提高疗效的目的。
1.4 平衡刮痧疗法联合牵引治疗
牵引疗法是应用外力对身体某一部位或关节施加牵拉力,使其发生一定的分离,周围软组织得到适当的牵伸,从而达到治疗目的的一种方法。韦氏[8]研究巧妙地将二者结合,选取59名患者,采取随机数字表法,分为对照组(颈椎牵引)24例,治疗组(平衡刮痧疗法联合牵引)35例。结果显示,治疗组显效18例,临床控制9例,有效6例,无效2例,总有效率达94.3%。对照组显效9例,临床控制3例,有效7例,无效5例,总有效率达87.5%。由此可见,平衡刮痧联合牵引治疗神经根型颈椎病效果更为显著,联合应用优于单一颈椎牵引。
2 刮痧结合中药治疗2.1 刮痧配合中药内服
刘氏[9]选取150名门诊患者,其中神经根型颈椎病113例,颈型颈椎病37例。治疗方法包括充分暴露患者颈部及肩部,将正红花油或刮痧油涂于颈肩部, 医者手持刮痧板(水牛角制)与皮肤成45°角进行刮拭,重点刮拭风池、颈夹脊、大椎、肩井及督脉之颈段,每次刮拭半小时,颈部由上向下、肩部由内向外,均匀用力,直至皮肤出现紫红色或紫黑色痧点或痧斑。隔2日1次,4次为一疗程;中药内服治疗自拟通痹活络汤处方日1剂,10日为一疗程。结果显示,神经根型颈椎病患者治疗有效率为91.15%。由此可见,刮痧配合中药治疗神经根型颈椎病,见效十分迅速、操作简便,疗效较好,尤其值得在基层卫生机构推广使用。
2.2 苗药马桑狗帮油刮痧治疗
马桑狗帮具有活血化瘀、消肿止痛之功,在苗族民间配合刮痧法治疗风湿病、肩背痛、腰腿痛等疗效显著。夏氏[10]研究选取180名患者,随机分为对照组(刮痧治疗结合茶油组)和治疗组(刮痧治疗结合马桑狗帮油剂组),各90例。治疗组与对照组分别采用苗药马伤狗帮油剂刮痧治疗、茶油刮痧治疗。刮痧部位为头部(督脉及其旁开2、4寸循行线上)、颈背部(督脉及膀胱经循行线上)、肩背部(天宗至秉风连线直至肩胛下角),由前到后、由上到下、由内向外进行刮痧。结果显示,对照组总有效率占92.05%,治疗组总有效率占100%。说明马桑狗帮油剂刮痧治疗对风寒阻络证的神经根型颈椎病具有明显疗效,且可靠安全,与常规茶油刮试相比,马桑狗帮油剂在改善神经根型颈椎病症状方面效果更为显著,尤其在改善肢体疼痛麻木等症状上疗效明显。
2.3 舒筋活络膏配合刮痧治疗
李氏[11]研究选取神经根型颈椎病患者40名,在刮痧治疗前,取一定量舒筋活络膏涂抹于颈肩背部,擦至皮肤发热,使其充分地吸收,再行刮痧治疗。用水牛角刮疹板与皮肤表面呈45°角从颈部由上向下进行刮拭。结果显示,本组40例患者,治愈9例,好转26例,治愈率达22.50%,总有效率87.50%。由此可见,舒筋活络膏配合刮痧治疗神经根型颈椎病是一种较为安全、可靠、有效、简便的方法,具有标本兼顾、 疗效肯定等特点,值得向临床推广应用。
3 刮痧结合针灸治疗3.1 针刺配合刮痧治疗
针刺手法是针灸技术中的核心技术,属于针灸技术的高精尖部分,也是提高针灸治疗临床疗效的关键[12]。张氏[13]研究选取45例神经根型颈椎病患者。遵循局部取穴、循经取穴及经外取穴相结合的原则,主要选取手三阳经、督脉、膀胱经腧穴。结果显示,痊愈12例,显效22例,好转10例,无效1例,总有效率97.8%。说明针刺配合刮痧治疗神经根型颈椎病疗效更为显著。
3.2 针灸联合刮痧治疗
针灸是针法和灸法的总称。针法是指在中医理论的指导下把针具(通常指毫针)按照一定的角度刺入患者体内,运用捻转与提插等针刺手法来对人体特定部位进行刺激从而达到治疗疾病的目的;灸法是以预制的灸炷或灸草在体表一定的穴位上烧灼、熏熨,利用热的刺激来预防和治疗疾病。左氏[14]有机地将二者结合进行研究,选取40名神经根型颈椎病患者。观察组使用刮痧联合针灸治疗,患者取俯卧位,对患者痛侧肩贞与天宗、大椎、天井穴、曲池、颈百劳、双侧风池进行针灸治疗,进针后留针半小时可将针取出,后于患者颈肩部位涂抹一层刮痧油。同时使用刮痧板于患者颈部到肩部单方向刮痧;对照组使用推拿联合TDP治疗,使用治疗仪器于患者上肢与颈肩照射半小时,通过治疗仪治疗后,再于患者上肢与颈肩软组织行推拿治疗。结果显示,观察组的总有效率95.00%,对照组的总有效率70.00%。可见,针对神经根型颈椎病患者采用针灸和刮痧联合治疗能明显改善患者临床病症,提高治疗有效率,值得向临床推广应用。
3.3 针推刮治疗
冯氏[15]研究选取86名神经根型颈椎病患者。针刺法主穴取双风池和病变椎体附近相对应的夹脊穴3～4对;病人先俯卧位,推拿法取针后,医者用滚法沿颈项正中,颈项两侧到肩背部来回进行10 min,充分放松局部肌肉;刮痧法患者取坐位,滴上刮痧油,再用牛角刮痧板,分成3条线(中线从风府到至阳, 颈夹脊到肩井,两边线从风池)刮,刮到皮肤出现红点为止。结果显示,本组治疗中,治愈61例,有效 22例,无效3例,总有效率96.70%。由此可见,将针推刮三者有机结合治疗神经根型颈椎病效果显著,值得向临床推广应用。
4 综合康复疗法治疗刘氏[16]研究将196例神经根型颈椎病患者随机分为对照组和治疗组各98例,对照组采用针刺加牵引治疗,治疗组在对照组治疗基础上加循经刮痧、颈椎操、葛根汤加减口服综合治疗。结果显示,总有效率治疗组为 96.90%,对照组为89.80%。说明采用颈椎操、循经刮痧、葛根汤加减的综合康复疗法治疗神经根型颈椎病疗效显著、操作简单,值得向临床推广应用。
目前刮痧合整脊治疗、苗药马桑狗帮油刮痧治疗效果最佳,总有效率达100%,这两种方式对治疗神经根型颈椎病疗效显著、操作简单、价格低廉,值得向临床推广应用,但缺乏大量的研究对这两种方式的确切性进行验证。
临床针对神经根型颈椎病的中医治疗有诸多方式,然而公认的治疗方式在临床仍需进一步普及。
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