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口腔医学论文范文 第1篇
题目：高职口腔医学实验教学改进及应用体会
摘要：该文作者总结了多年的口腔实验教学的理论和实践经验，从以往实验教学中出现的突出问题入手，从多角度阐释了口腔实验教学改进的方法，将取得成果及体会进行了客观的总结，从而为能够有效提升口腔实验教学质量提供一些有效的途径。
关键词：高职口腔 实验教学 改进
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)09(c)-0145-01
《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》中明确指出：实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力，突出学生的主体作用;要积极改革教学方法和考试方法，引入现代教育技术;要适应专业变化的要求，实行教师的专兼结合;要抓好“双师型”教师的培养，使他们具有较强的专业实践能力和丰富的实际工作经验，不断提高教育质量。高职口腔实验是提高学生实践操作能力的重要保证，要使学生在临床实习前能够基本掌握口腔各临床专业的基本操作原则及要点，高职口腔医学实验课的有效开展就显得尤为重要。
1 口腔实验教学中存在的不足
以往我院口腔专业的实验教学存在一些不足：例如实验教学课堂理论讲解多，学生亲自动手锻炼的机会少;实验设备落后，学生在实验过程中往往目的性不强，学习兴趣较差;大多数口腔实训室的年轻教师无临床实际操作经验，在实践教学中往往偏重形式而不注重内容，实践教学过程严重脱离临床实际;且各口腔专业主干课程仅在所学专业理论的学期同时开设，在进行实习前，学生往往无法有效胜任临床实践操作的相关要求，严重的打击了学习积极性和用人单位对于学校的认可。
2 口腔实验教学的改进
为了能够改变这些以往在实验教学中出现的严峻问题，有效提升高职口腔实验教学水平，我院口腔教研室各位同仁在深入思考高职口腔医学实验教学特点及学生学习特点的前提下，在口腔各临床专业课实验实训中实施了多项实验教学改进的重要举措，有效的提高和保证了口腔医学实验课的教学质量，受到了学生及用人单位的广泛好评。现将我院口腔医学实验教学中几项突出的教学改进措施及应用体会总结如下。
2.1 贴近真人的面部及口腔仿真实验的应用
贴近临床实际在仿真环境中模拟口腔操作流程是我院实验教学中的一项重要举措。口腔仿真头模用于实践教学收到了满意的效果。仿真头颅模型系统包括连接在操作台上的仿真头颅模型、面颊部软组织、可替代人造牙的上下颌以及高低速手机、三用枪等配套设备，能够很好地模拟临床真实环境[1]。这些设备的使用避免了实际操作而产生的紧张和恐惧，克服了不规范的临床操作习惯;通过实验结果与实验过程相互结合的综合评价，对学生在操作中出现的常见问题，进行反复的演练和强化训练，从而提高了学生使用口腔器械的熟练度和方法实施的正确性;教师在实验过程中也能够通过规范和准确的操作过程给学生进行示教，培养了学生良好的临床操作习惯，同时也提高了教师自身的实验教学能力，从而为提高实践教学质量提供了有效的保证。
2.2 口腔医学试题库建设与口腔试验考核相结合
近年来我院口腔教研室在深入分析口腔助理及执业医师实践考核大纲的基础上，建立了我院口腔医学试题资源库。教师在学生平常的实践操作教学中注重理论联系实际，在各类实验教学中随机进行理论测试，测试过程贴近临床执业医师考核过程，采取分站过关式考核，每站的试题均由本人随机抽取，杜绝泄题漏题及主观性偏强的不利影响，真正考核学生临床思维能力及处理问题的能力。通过这种形式的实验教学改革提高了学生的考试意识和能力，使近年来我院毕业生执业资格考核过关率有了普遍的提升。
2.3 教学做一体化在口腔实验教学中的应用
通过口腔实验教学能够解决临床实际问题，是实验课教学中的重要任务和目标。为此我院近年来聘请我市优秀的口腔科医生来我校担任多门口腔主干课程的实验教学工作，通过在实验教学中以临床任务为导向，已解决临床问题为实验教学的突破口，贯彻了解决实际问题为导向的高职教育教学理念，学生在学中做，做中学，在典型病案的情境中加深了临床操作要点的认识理解，并且极大的提高了学生的学习积极性。在新的教学模式下，学生能够马上印证自己的理论实践结合的能力，教师更能及时发现学生在操作中出现的问题，当场进行纠正，现场解决学生的多种疑问[2]。
2.4 通过实训积极参加口腔技能大赛和临床实习前准备
针对患者和用人单位对实习生和毕业生临床实际操作能力要求不断提升的实际情况，我院自2011年开始对我院口腔专业在校二年级学生开展了口腔技能大赛。学生们抓紧宝贵的实践操作机会，在实验室里相互切磋技艺，通过交流体会共同提高。例如学生在完成一种修复体后，先让学生自评，自评时简要介绍自己的操作过程，成功及失败的经验，这样不仅可以对实训成果进行巩固，教师还可以从中发现学生在实训过程中出现的共性问题，找出实训中出现的不足，有针对性的对于实训方案进行改进，从而促进学生实训技能的不断提高[3]。与此同时，口腔实训室还利用假期对即将参加临床实习的学生进行岗前培训，学校聘请各医院的口腔科临床医生对实习前存在的多种问题给予指点，并且对于临床常规操作流程和要点予以辅导和复习，使学生在临床实习前能初步具备临床实践操作能力，满足各医院临床工作的要求。口腔教研室还选派多位年轻教师至临床一线顶岗实习，通过高职国培项目到兄弟院校学习实验教学的新方法、新思维，不断提高实践操作水平，以利于今后更好的开展实验教学。
3 口腔实验教学今后的努力方向和规划
随着网络技术的不断发展，微课、慕课等多种现代的教学技术和手段孕育而生，如何合理使用各种信息(文字、图像图形、视屏及动画)整合，建立口腔实验教学资源库，从而增强实验教学的实效性显得尤为重要[4];同时如何有效实施口腔实验教学质量评估体系的建设进而更好的改革实验教学的内容和方法也是今后工作需要改进的方向。我们希望通过紧抓实验教学改革这条主线，在实验教学中不断寻找新方法、新思路，口腔实验教学一定会迈上一个更高的台阶，取得更加丰硕的成果。
参考文献
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[2] 王德飞，杨旭，刘小伟，等.口腔修复学实训课的教学方法改革与实践[J].中国实用医药，2011(8).
[3] 魏早.口腔医学技术教学做一体化教学模式的探索与思考[J].现代医药卫生，2013(1)：305.
[4] 吴恙，徐凌，王璐，等.口腔修复学数字化教学资源库的初期建立及应用[J].重庆医学，2011(10)：3012.endprint
口腔医学论文范文 第2篇
题目：水化硅酸钙类生物材料在口腔医学领域的研究进展
20世纪90年代，一种基于硅酸盐水泥配方的新型无机三氧化矿物聚合体(mineral trioxide aggregate，MTA)研发并应用于根管倒充，取得了较好的临床疗效[1]。MTA的主要成分是硅酸二钙和硅酸三钙，还有少量铝酸三钙、铝酸四钙和三氧化二铋。硅酸二钙和硅酸三钙在水化过程中均会生成硅酸钙水合物(calcium silicate hydrate，CSH)，因此，本综述使用CSH来代表硅酸二钙、硅酸三钙类生物活性材料。
较多理化实验和生物学性能研究均证实CSH具有较好的生物相容性和封闭性，在穿孔修复、活髓治疗等口腔医学领域具有较大的应用前景。但是CSH仍存在凝固时间过长、容易使牙体变色、费用较高以及操作性能较差等缺陷。因此，本文通过综述近5年来关于CSH生物材料及其在口腔医学领域研究的相关文献，以期望为CSH的进一步研究和应用提供理论方面的支持。
1 CSH生物材料相关性能研究
1.1 封闭性
CSH生物材料自固化反应后材料表面生成羟基磷灰石沉淀，渗透到牙本质小管内与牙本质形成化学结合，从而具备较好的根管封闭性能。Nabeel等[2]证实了CSH生物材料具有较好的封闭性能，在根尖区表现出高效且持久的封闭能力。 Pawar等[3]通过染料渗入法比较三种材料的根尖微渗漏情况，发现树脂类封闭剂的微渗漏明显大于其它两类封闭剂，CSH封闭剂和甲基丙烯酸酯类封闭剂之间没有差异。
1.2 生物相容性
Lee等[4]通过细胞实验发现CSH具有较好的生物相容性能，同时也具备较强抗炎能力，与其它生物材料相比，CSH能够显著降低炎症介质的释放水平。Souza等[5]体外细胞实验发现，CSH生物材料能够给牙周膜成纤维细胞粘附和生长提供有利的环境，可以显著提高成纤维细胞的存活率。
1.3 钙离子释放
材料中钙离子长期释放有利于增强盖髓术的临床治疗效果。Yang等[6]发现CSH生物材料溶解度较低，钙离子连续释放时间较长，能够增强周围环境的碱化作用，同时又能够诱导磷灰石沉淀物的形成。
CSH生物材料浸泡在模拟体液中会出现钙离子扩散和形成磷灰石前驱体层，刺激牙髓干细胞和其它矿化细胞的迁移和矿物的沉积。已有实验证实磷灰石对牙本质-牙髓复合体修复具有较强的再生生物活性，牙本质和牙髓相关基因表达受材料表面连续钙离子释放和磷灰石成核的影响[7]。
1.4 生物活性
CSH生物材料具有显著的成骨活性。Costa等[8]评估了ProRoot MTA等CSH生物材料对人骨髓间充质干细胞(human mesenchymal stem cells， hMSCs)和脐静脉内皮细胞(human umbilical-vein endothelial cells，HUVES)粘附、增殖和迁移的能力，结果发现CSH显著增强了hMSCs和HUVES的粘附、增殖和迁移，提示CSH对骨缺损和血管的修复有再生作用。
CSH不仅具有成骨性，而且还具有成牙本质性。有学者[9]发现CSH能够诱导根尖乳头干细胞的增殖和分化，高表达牙本质基质酸性磷蛋白1、牙本质涎磷蛋白、骨钙蛋白和基质细胞外磷酸糖蛋白等成牙本质相关基因，有利于牙根的生长和根尖周骨组织的修复。
CSH能够上调牙髓干细胞牙源性标记基因和成牙本质相关基因如骨钙蛋白、碱性磷酸酶和牙本质涎蛋白等基因的表达，显示促进牙髓干细胞增殖和分化为成牙本质样细胞的能力[10]。
2 CSH生物材料在口腔医学领域中研究进展
2.1 根管充填
CSH生物材料作为根管倒充材料的第一个前瞻性临床研究是由Chong等提出[11]。Abusrewil等[12]回顾了长达10年的临床研究后发现，MTA填充材料的成功率为86.4%～95.6%(1～5年)，明显高于汞合金，与IRM(intermediate restorative material)和Super EBA(super ethoxy benzoic acid)在统计学上无差异;MTA结合使用显微镜、放大镜、超声波等现代尖端外科技术进行根尖手术后根管倒充填取得了较高的临床成功率。
传统的根管充填术将牙胶尖和新鲜混合的根管封闭剂充填到根管内从而封闭根管。根管治疗的最终目是修复损伤的根尖牙周膜从而使周围骨组织完全再生。但是在填充过程中，根管封闭剂不可避免会被挤压到根尖孔外而滞留在根尖区域，从而影响根尖区骨组织的修复。理想的根管封闭材料需具备较好的根管封闭性、抗菌活性、生物相容性和骨传导性。CSH作为根管封闭剂的基本原理是这些材料在潮湿环境下能够凝固并诱导骨形成。
鉴于CSH的理化性质和生物学特性，Gandolfi等[13]开创性地将CSH作为根管封闭剂使用。Lv等[14]发现CSH类根管封闭材料iRoot FS具有较好的生物相容性，能够促进成骨细胞增殖而不引起细胞凋亡，是一种具有较大发展前景的根管封闭材料。
BioRoot RCS是一种新型硅酸三钙基CSH生物材料，可用作根管封闭剂，这类材料比氧化锌丁香酚封闭剂表现出更小的细胞毒性和更强的诱导血管生成、成骨生长因子分泌能力，能够提供更合适的环境来诱导干细胞，有利于细胞向成牙或成骨方向分化[15]。
2.2 根尖诱导成形
根尖诱导成形术是指牙根未完全形成之前发生牙髓严重病变或根尖周炎症的年轻恒牙，在控制感染的基础上，用药物及手术方法保存根尖部的牙髓或使根尖周沉积硬组织，促使牙根继续发育和根尖形成的治疗方法。
Pace等[16]在一项长达10年的临床研究中发现17例坏死性牙髓炎的年轻恒牙，经过MTA根尖诱导后成功率为94%(仅1例失败)，由此证明MTA适用于根尖孔未闭合和根尖周病变年轻恒牙的牙根根尖诱导成形。
Linsuwanont等[17]在临床实践中发现，与氢氧化钙相比，MTA介导的根尖诱导成形后的年轻恒牙牙根的抗折裂能力较强，不容易出现根折。
2.3 牙髓血运重建
牙髓血运重建是通过充分的根管消毒，使坏死牙髓组织成为无菌基质，然后刺激根尖出血，在根管内形成血凝块后进行良好的冠方封闭，以促进根管内新的牙髓样组织的形成，促进牙根继续发育。
Chisini等[18]发现MTA介导的根尖诱导成形和牙髓血运重建的临床成功率相似，但是X线片却显示MTA根尖诱导成形后的根管牙本质壁薄于牙髓血运重建后的根管牙本质壁。St等[19]调查口腔专科医生选择根尖诱导成形术或牙髓血运重建的情况，结果发现89%的受访者认为牙髓血运重建是根管治疗首选的治疗方法，但是考虑到患者的依从性、复诊次数以及术后的牙体变色，半数受访者选择根尖诱导成形术。
Fang等[20]总结文献后发现，根尖孔直径为0.5～1.0 mm的年轻恒牙牙髓血运重建治疗临床成功率最高，但是可能与其它潜在因素：包括患者年龄、牙髓坏死病因、术前根尖区情况、手术细节、随访期和样本量有关。
Silujjai等[21]将牙髓坏死的年轻恒牙通过MTA介导根尖诱导成形或牙髓血运重建3～4年后发现，MTA介导的根尖诱导成形术和牙髓血运重建的成功率分别为80.77%和76.47%，功能保留率分别为82.76%和88.24%;牙髓血运重建组牙根部宽度变化百分比为13.75%，根尖诱导成形术组为3.30%;牙髓血运重建组牙根长度增加的平均百分比为9.51%，根尖诱导成形术组为8.55%。
但是也有学者认为，如果牙髓血运重建后失败，通过富含血小板纤维蛋白基质结合MTA作为根尖屏障材料使用，仍可以取得较好的临床疗效[22]。
2.4 盖髓剂
盖髓术是指将材料覆盖在暴露的牙髓上方，保持牙髓的活力和功能，并诱导新的牙本质桥或牙本质样组织形成以保护牙本质牙髓复合体。
氢氧化钙和以氢氧化钙为基础的盖髓材料被用作直接或间接盖髓已经有五十多年的历史[23]。盖髓材料能够释放钙离子从而增加局部环境pH值，抑制细菌的生长，从而诱导新的牙本质形成。
CSH细胞毒性较小，许多体外研究证实CSH生物材料可以作为盖髓剂使用。Giraud等[24]发现基于硅酸三钙的盖髓材料能够调节牙髓的抗炎效果和再生能力。Brignardello-Petersen等[25]总27个研究结果后发现，MTA直接盖髓后牙髓炎症较少发生，且修复性牙本质桥更容易形成。最近一种新型光固化含有硅酸盐水泥的甲基丙烯酸树脂基盖髓材料研发并在临床应用，该复合材料能够释放钙离子并在光固化几秒钟内发生凝固，极大减少了临床操作时间。
Petrou等[26]研究表明，CSH在深龋的间接盖髓治疗方面具有明显的临床优势。间接盖髓治疗6个月后，WMTA和医用硅酸盐水门汀均能诱导修复性牙本质的形成，能够抑制根管内细菌生长繁殖，防止根尖周炎的再次发生。研究发现虽然在深龋间接盖髓治疗过程中CSH组比氢氧化钙组剩余更多的软化牙本质，但是CSH组仍可以获得较高的治疗成功率(90.3%)。
2.5 根穿孔修复
根穿孔好发于髓腔的底部、根管的冠部、中部或根尖三分之一处，与根管的复杂解剖结构和医源性因素有关。汞合金、IRM、氢氧化钙和玻璃离子水门汀等常见材料由于不具备成骨性、成牙骨质性，不能严密封闭根穿孔处，不符合理想根穿孔修复材料的要求。
有学者等建立比格犬磨牙根分叉穿孔模型，比较了Biodentine和MTA两种CSH生物材料根穿孔的修复性能，结果发现这两种材料不会诱导穿孔周围炎症反应的发生，能够较好的修复磨牙根穿孔[27]。
Alsulaimani等[28]使用CSH修复比格犬前磨牙根分叉两种穿孔形态，结果发现小穿孔(直径0.6 mm)的MTA即刻修复和延迟修复(30 d)与阴性对照无显著差异，大穿孔(直径1.8 mm)延迟修复组牙周韧带平均厚度显著大于小穿孔延迟修复组，未行修复的阳性对照组组织愈合面积显著大于大穿孔延迟修复组，以上结果提示MTA修复根分叉小穿孔的效果最佳，但是随着穿孔范围的增大，修复时间变得更为关键。
2.6 牙本质过敏
有学者[29]创新性地提出通过使用CSH生物材料堵塞牙本质小管从而降低牙本质小管渗透性。基本步骤是在暴露的牙本质表面涂布CSH生物材料，这些材料在潮湿的环境中能够发生凝固反应，从而沉积闭塞牙本质小管。
Choung等[30]建立比格犬牙齿牙本质部分缺失的模型，并在暴露的敏感牙本质表面覆盖CSH生物材料后发现其下方出现不规则特征的修复性牙本质，同时牙本质小管周围牙本质沉积而堵塞牙本质小管，从而改善了牙本质过敏症状。牙本质小管内生成的磷灰石是一种主要由磷灰石沉积物和磷酸钙前驱体沉积物组成的“新型管内牙本质”，该沉积物比较稳定，不溶解且不会被唾液或酸性软饮料冲刷掉。
2.7 牙本质再矿化
CSH能够促进软化或龋坏脱矿牙本质再矿化，显著提高再矿化牙本质的密度，具有较大的生物活性潜力[31]。Osorio等[32]通过体外实验发现CSH生物材料能够诱导生物活性晶体(碳酸钙和钙矾石)沉淀到感染牙本质上，提高了杂化层结晶度，促进了牙本质再矿化。Pratiwi等[33]建立感染牙本质部分去除和感染牙本质全部去除两组深龋模型，将MTA覆盖在感染或正常牙本质表面，4周后发现两组牙本质再矿化水平无显著差异。以上结果提示了CSH生物材料的出现在一定程度上改变了临床的操作方式，采用微创治疗可以减少病人疼痛感，从而增强患者的依从性。
3 CSH生物材料未来发展
截至目前，CSH仍存在操作性差、牙齿变色、抗菌性不佳和固化时间较长等方面的缺点。许多学者通过改善CSH缺点而陆续开发出一些创新材料。
Marciano等[34]通过掺杂氟化铝抑制了MTA牙齿变色的缺陷，氟化铝可以防止氧化铋的不稳定性，从而防止牙齿变黑，这种现象在WMTA临床使用过程中已经得到证实。
掺杂生物活性离子的CSH生物材料作为新型材料在未来可能会被研发出来。Zhang等[35]将微量元素锌或铜掺杂到硅酸二钙材料体系内，从而构建出具有组分梯度变化的可注射自固化生物活性材料。该改性CSH在抑制细菌生长、促进根尖周组织再生矿化方面具有明显的优势。
大面积的颌骨组织缺损修复重建需要研发骨组织再生支架，这种支架有助于促进快速骨形成和骨整合。Shao等[36]通过Micro-CT采集下颌骨缺损区数据并利用软件重建出下颌骨缺损的三维模型，通过3D打印机实时打印CSH支架，并将支架植入下颌骨缺损区。该支架与骨缺损区适应性较好，在支架内部和周边发现较多新骨形成。
4 结 论
水化性硅酸钙类生物材料在未来口腔医学领域将会发挥越来越重要的作用，其应用也被不断的挖掘和开发。虽然，CSH生物材料的理化性能和生物学特性已经被很多实验所证实并为临床医生所熟知，一些临床实验也支持CSH生物材料在临床上的应用。但是，还是需要更多更精准的随机对照试验或大型临床试验来证实。
CSH生物材料在取代传统材料的同时简化了临床操作步骤。例如，CSH生物材料在临床上的出现使得龋齿可以通过微创的方式仅去除部分龋坏牙本质，保留部分感染牙本质，减少了患者的病痛。
总之，对CSH生物材料的不断改性，使得CSH在临床治疗中发挥更大更多的作用。可以想象，新的再生齿科将以水化性硅酸钙类生物材料的不断演变而不断创新。
口腔医学论文范文 第3篇
题目：Piezo1离子通道在口腔医学中的研究进展
人体内的多种器官、组织和细胞均可感受外环境中的力学机械刺激，通过机械敏感性离子通道激活细胞信号转导途径。压电离子通道1(Piezo1 ion channels，Piezo1)是2010年Coste等科学家于N2a细胞(Neuro2A Cells，N2a)中发现的，随后通过序列同源性发现第2个蛋白——压电离子通道2(Piezo1 ion channels，Piezo2)[1]。自这类通道蛋白被发现以来，Piezo通道蛋白家族便迅速引起各个领域学者的广泛关注，成为了一个新的研究热点。本文将针对Piezo1机械敏感性离子通道的一些研究进展及在口腔医学中的研究价值进行归纳和总结。
1 Piezo1离子通道的研究现状概述
离子通道作为活体细胞物质交换的重要途径，其活性对细胞实现各种功能具有重要意义。哺乳动物触觉受体神经元和其他机械敏感性细胞(如内皮细胞或平滑肌细胞)的活化被认为主要是由机械敏感性离子通道的活化所引起的。Piezo1作为Piezo家族的初始成员，首先是被确定为成神经细胞瘤细胞系N2a中膜压痕和膜拉伸诱导电流所必需的机械活化离子通道。后续的多个研究也证实Piezo1在哺乳动物机械转导中具有重要作用[2-3]。
Piezo1广泛存在于人体的器官组织中[2]，机体的免疫应答、神经细胞分化、肿瘤发生发展、骨形成与改建等生理病理过程都与Piezo1密切相关。人类染色体疾病——如常染色体隐性全身性淋巴管发育不良伴胎儿免疫性水肿[4-5]和遗传性口形红细胞增多症[6]等与Piezo1蛋白基因变异息息相关。在神经细胞分化过程中，Piezo1是神经干细胞机械敏感谱系选择的重要因素[7]，它通过激活Ca2+内流，促进机械反应转录共激活因子YAP蛋白(Yes-associated protein，Yap)的核定位，从而影响神经元与神经质的特性。而Piezo1驱动的Ca2+内流，还可激活钙蛋白酶并组织皮层肌动蛋白支架，将该机械传感器与TCR信号传导联系起来，以调节机体免疫应答[8]。另有学者在癌症相关研究中发现，Piezo1在乳腺上皮细胞系的表达程度与乳腺癌细胞的良恶性程度密切相关[9]，表明Piezo1在癌细胞增殖、侵袭和转移中可能发挥作用;Piezo1通过调节胃癌细胞(gastric cancer cells，GC)骨架重组来控制GC的增殖、迁移和侵袭等致癌作用[10-11]。此外，在骨的形成和重塑方面已有研究证实，Piezo1参与了具有多向分化潜能的间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)向成骨细胞分化的过程。有学者在静水压(hydrostatic pressure，HP)对MSCs活动影响的研究中发现，HP促进成骨细胞分化取决于MSCs中成骨转录因子BMP2(bone morphogenetic protein 2，BMP2)的表达，而后者由Piezo1调节，因而Piezo1在MSCs充当中HP的受体，促进了成骨细胞分化[12]。在骨骼系统中，骨细胞作为骨骼内将机械刺激转换为生化信号的机械刺激感觉系统，使机体不断适应机械负荷变化[13-14]，而Piezo1通道在小鼠成骨细胞增值分化、骨形成和骨重塑中起着关键作用[15-16]。
2 Piezo1离子通道在口腔医学中的研究现状
2.1 Piezo1离子通道在牙齿感觉系统中的作用
牙本质过敏是临床常见的引起牙齿疼痛的原因。外部刺激引起牙本质小管内液体流动，激活牙本质中的初级传入神经元和成牙本质细胞中相应的神经传导通道，使牙髓神经产生疼痛感受[17-18]。
Piezo在牙齿感觉系统中作为特定的机械传感器起着至关重要的作用[19]。Zhang等通过研究发现，Piezo1在感觉神经元中的异位表达可以使正常小鼠的触觉和本体感觉敏感，并可使因Piezo2基因缺失而丧失触觉和本体感觉的小鼠恢复触觉和本体感觉。因此，Piezo1在感觉神经元中表达水平的显著减少，可抑制机械性疼痛反应，表明Piezo1可以影响触觉，抑制急性机械性疼痛[20]。另有学者在有关Aδ类神经元是否通过成牙本质细胞的神经递质引起动作电位从而介导牙本质感觉转导的研究中，发现Piezo1在成牙本质细胞中存在功能性表达，且Piezo1拮抗剂能够显著抑制成牙本质细胞中机械力诱发的Ca2+内流，从而影响牙齿痛觉的形成[21](见图1)。
2.2 Piezo1通道在人牙髓干细胞组织再生工程方面的作用
细胞感受机械力最常见的方式是将细胞内腺嘌呤核苷三磷酸(Adenosine triphosphate，ATP) 释放到细胞外空间，细胞外ATP可通过激活配体门控离子通道腺嘌呤核苷酸受体X(P2X-purinoceptors，P2X)受体和一些G蛋白-受体来调节多种细胞功能，并介导细胞间通信。目前研究证明，Piezo1通道作为一种内在的机械传感器，可对机械刺激做出响应，触发ATP释放，并在随后的腺嘌呤核苷酸受体(P2-purinoceptors，P2)受体激活中具有信号传导作用[22]。
人牙髓干细胞(human dental pulp stem cells,DPSCs)中同时存在Piezo1通道和Piezo2通道，并且低强度脉冲超声可激活Piezo通道的表达，刺激DPSCs的增殖[23]。Mousawi等研究了DPSCs中Piezo1 mRNA和蛋白质的表达情况，以及将DPSCs分别暴露于Yoda1(Piezo1通道特异性激活剂)和钌红或GsMTx4(两种Piezo1通道抑制剂)时细胞内Ca2+浓度，发现Piezo1通道通过诱导ATP释放和随后的P2受体嘌呤信号传导以及下游蛋白酪氨酸激酶2(prolinerich tyrosine kinase 2，PYK2)和MEK/ERK信号传导通路的激活，从而刺激人牙髓干细胞(DPSCs)迁移。该发现揭示了调节DPSCs迁移的分子和信号传导的新机制，将有助于DPSCs的组织工程和再生医学方面的研究[24](图1)。
图 1 Piezo1作用机制 Fig.1 Piezo1 mechanism of action
2.3 Piezo1离子通道在牙周组织中的作用
牙周膜是位于牙骨质和牙槽骨之间的一层膜状结构，牙周膜细胞通过向周围细胞发出信号来响应机械应力，调节骨基质的吸收和形成，维持牙槽骨吸收和再生之间的平衡[25-27]。
众所周知，牙周膜细胞是机械敏感性细胞，而作为机械敏感性离子通道一员的Piezo1，其在牙周膜细胞的机械刺激反应中所起的作用引起了研究人员的兴趣。Jin等通过半定量逆转录聚合酶链反应评估了Piezo1和破骨细胞生成标志基因表达的关系，发现增加牙周膜细胞的机械负荷可诱导破骨细胞生成标记基因和Piezo1的上调，Piezo1 mRNA在机械负载0.5 h后会持续增加。该实验证实了Piezo1与牙周膜细胞感受机械刺激密切相关;并在机械应力诱导的破骨细胞形成过程中扮演机械转导的角色[28]。因此，Piezo1是多种牙周组织细胞中的机械换能器(例如，在成牙本质细胞分化过程中将HP信号与细胞内进行传导[29])。
机械敏感性离子通道Piezo1在成骨细胞机械转导中亦具有重要作用[25,30]。Zhang等研究发现鼠成骨细胞在静态机械力作用下，Piezo1通道的介导减少可抑制鼠成骨细胞中的胶凝活性;Piezo1通道的表达与骨保护蛋白(Osteoprotegerin，OPG)的表达之间具有较高的正相关性[31]。此发现为进一步研究正畸引起的牙根吸收和修复机制提供新思路。
牙周膜细胞作为机械敏感性细胞，感应和传导正畸力，引起了牙槽骨改建和重塑，这是正畸牙移动的生物学原理[32]。康婷等对Piezo通道在正畸牙移动过程中的作用进行了研究，利用大鼠牙移动模型，分析了正畸牙移动过程中牙周组织以及三叉神经节中的Piezo mRNA和蛋白的表达情况，结果发现正畸力作用于大鼠牙周组织后，Piezo1 mRNA和蛋白的表达量表现为先增高后下降的趋势;三叉神经节中的Piezo1 mRNA表达则呈现逐渐上升趋势。由此可见，Piezo1在牙周膜细胞感受和传导正畸力中具有重要作用，同时可能参与机械力诱发的牙齿痛觉形成过程[33](图1)。
2.4 Piezo1离子通道在下颌骨形态发生中的作用
颅面畸形是常见的出生缺陷[34]。第一鳃弓的下颌部分产生包括下颌的多个结构，其变异与某些综合征(如Robinow综合征)和一些常见畸形特征(例如下颌后缩和骨性偏颌)相关。已有研究发现，Piezo1通道基因发生突变(常染色体隐性突变)与上述发育不全的面部畸形相关[35-36]。
最新的一项研究发现Robinow综合征的下颌发育不全与细胞极性和迁移相关，而非Wnt5a基因的重复、缺失和过表达所引起。学者将下颌弓两种明显的生长方式作为3D形态发生的两种不同模式的模型进行研究，发现三维立体培养的间充质细胞(3D间充质细胞)的插入对小鼠胚胎下颌弓的形成至关重要;而Piezo1和Yes相关蛋白/转录共激活因子PDZ结合基序(Yes-associated protein/transcriptional co-activator with PDZ-binding motif，YAP/TAZ)充当了 Wnt5a介导的肌动球蛋白极性和定向驱动间充质细胞嵌入的细胞质钙瞬变的下游效应子[37](图1)。该发现促进了我们对发育途径中如何通过调节生物物理特性和力来塑造一个实体器官原基的理解，同时为发育缺陷引起的颅面畸形和某些综合征的防治提供了新思路。
3 总结及展望
机械敏感性离子通道Piezo1广泛存在于人体组织中，与人体的多种疾病和生理活动密切相关，并且在口腔多个组织中充当机械传感器，在细胞的生理功能中具有重要作用。近几年国内外学者已经对Piezo1通道在牙周组织的生理活动、牙本质疼痛以及牙髓间充质干细胞组织再生等方面的作用开展了初步研究。但是，对于Piezo1在口腔组织生理及病理过程中的具体作用机理以及在各相关信号通路中的具体角色仍需进一步探索。对Piezo1更深入的研究将为正畸牙移动以及口腔临床一些疑难病症——如牙本质敏感、颞下颌关节疾病以及颅面畸形等方面提供新的研究和治疗思路。
口腔医学论文范文 第4篇
题目：氟化钙纳米复合材料在口腔医学领域的研究进展
纳米材料的尺寸在1～100 nm,因其颗粒小,比表面积大,具有优于传统材料的理化性质,在诊断和治疗疾病方面有更优越的性能。目前纳米复合材料逐渐成为口腔材料的新趋势[1]。其中即包括氟化钙纳米复合材料(calcium fluoride nanoparticles,CaF2NPs)。与金属纳米材料相比,CaF2NPs的优点在于细菌耐药性低、合成简单、环境污染小、自然来源广泛、性价比高等[2],纳米尺寸的CaF2也具有更强的抗菌性、更持久的氟化物释放时间及更好的生物相容性[3],利用CaF2NPs对口腔材料进行改性及制备新型口腔材料成为国内外研究热点。目前研究的用于口腔领域的氟化钙纳米复合材料主要包括两类,第一类是CaF2NPs与传统的黏结剂、树脂、种植体表面等相结合以优化传统口腔材料的性能,这在口腔正畸、修复及牙周等领域有一定的应用研究;第二类是CaF2NPs与镧系离子等掺杂,形成了一种具有荧光特性的氟化钙纳米复合材料,这在口腔颌面外科领域有一定的应用研究。本文对氟化钙纳米复合材料的性能及其在口腔医学领域的研究进展做出总结,以期为口腔氟化钙纳米复合材料的进一步研究和应用提供参考及指导。
1 氟化钙纳米复合材料的性能
1.1 氟化钙纳米复合材料的抗菌性
氟化钙纳米复合材料的抗菌性主要体现在以下3个方面:①CaF2NPs中的氟离子可与细菌竞争钙离子,导致细菌无法通过钙桥与牙齿表面结合[4]。②在低pH值环境下,氟化物与氢离子反应生成氢氟酸,它能穿透细菌并抑制烯醇化酶、氧化磷酸化酶等酶活性。③氟化物在非常高的浓度,即3 040～5 700 mg/L时,可引起细菌的裂解[5]。Bala等[3]评估发现CaF2NPs对革兰氏阴性和阳性菌都具有抗菌作用,且与其他纳米颗粒和抗生素相比,CaF2NPs对原核微生物的最小抑制浓度值更低,但单一的CaF2NPs抗菌性有限[6]。越来越多的研究将CaF2NPs与其他抗菌材料结合以增强其抗菌性,如Zhu等[7]研究显示,ZnO/CaF2纳米复合材料具有良好的抗菌性;Cheng等[8]将CaF2NPs与10%氯己定颗粒相结合,结果显示这种新型复合材料比单一的CaF2NPs能更好地抑制口腔生物膜的产酸及代谢,有利于防龋。
1.2 氟化钙纳米复合材料的生物相容性
口腔材料作为与人体细胞直接或间接接触的材料,必须具有良好的生物相容性。现有的研究将CaF2NPs或氟化钙纳米复合材料对Vero细胞、大鼠成纤维细胞、人类牙龈成纤维细胞、成骨细胞及牙周韧带干细胞等进行了细胞毒性试验,结果显示这些细胞的分裂增殖并未受到上述材料的影响[3,9-12],说明CaF2NPs及氟化钙纳米复合材料作为口腔材料均具有良好的生物相容性。
1.3 氟化钙纳米复合材料促进牙齿再矿化及预防龋齿
氟化钙纳米复合材料含有充足的氟和钙元素。氟可置换羟基磷灰石中的羟基形成氟磷灰石保护层,提高牙釉质的抗酸能力;钙可维持羟基磷灰石的含量,氟和钙是促进牙齿再矿化预防龋齿的必要元素[13]。纳米氟化钙还能增加氟化物浓度,不仅可促进牙釉质中氟磷灰石的转化,还可降低牙本质渗透性并促进早期龋病病损的再矿化[14]。此外,有学者[15]研究证实与水中不加氟地区的人群相比,加氟地区人群牙齿的牙合面圆钝、窝沟较浅,这种形态使食物残渣不易附着于牙齿牙合面上,提高了牙齿的抗龋能力。
1.4 氟化钙纳米复合材料的荧光特性
CaF2具有萤石结构,因其在较宽波长范围内具有较高的透明度、较低的折射率和较低的声子能量而被广泛用作光学材料[16]。CaF2本身没有荧光特性,为拓宽其应用范围,人们往往赋予其荧光特性。由于钙离子和镧系离子具有非常相似的原子半径,CaF2也被当作镧系离子掺杂的优良宿主材料,因此研究者在CaF2NPs晶格中掺杂不同的镧系离子来赋予其荧光特性[17]。目前基于镧系离子掺杂的CaF2NPs已经被应用于化验分析、癌细胞成像、细胞标记、药物传递,光动力疗法等多个领域[18],在医学诊断与治疗方面具有广阔的应用前景和价值。
2 氟化钙纳米复合材料在口腔领域的研究
2.1 氟化钙纳米复合材料在正畸领域的研究
固定矫治过程中,口腔卫生不良、口腔生物膜中变形链球菌等不同微生物数量的增加和pH值的下降可导致牙齿白斑、龋齿等并发症。预防和控制上述并发症是口腔正畸领域的研究热点[12]。
氟化物是一种具有双重功效的防龋材料,它既能抑制口腔微生物又能促进牙齿再矿化[9]。以往许多研究将氟化物加入正畸黏结剂、牙膏等来预防牙齿白斑和龋齿的发生并促进牙齿再矿化[19]。与传统的CaF2相比,CaF2NPs具有更大的比表面积、更强的氟化物释放能力及抗菌能力[20]。Kulshrestha等[21]研究表明CaF2NPs可使口腔生物膜的形成和胞外多糖的产生分别减少89%和90%,同时可降低变形链球菌的产酸和耐酸能力;在动物实验中CaF2NPs处理组的大鼠龋齿量显著减少。
相比于传统含氟黏结剂,与CaF2NPs复合的黏结剂具有更持久和更高水平的氟离子释放能力,对依从性差的患者更友好。如Yi等[22]将CaF2NPs与传统黏结剂结合研制了一种可以长期高水平释放氟离子的正畸黏结剂,其氟离子释放量是传统树脂改良型玻璃离子(resin-modified glass ionomer, RMGI)的1.8倍。在口腔黏结剂中添加抗菌纳米颗粒可能会对黏结强度产生负面影响[23],但Al Tuma等[12]研究显示Transbond XT黏结剂在不同浓度CaF2NPs的作用下,剪切黏结强度、黏附残余指数和细胞毒性并未发生改变。除此之外,CaF2NPs与其他抗菌材料相结合还可增强材料的抗菌性,Yi等[9]首次将CaF2NPs和甲基丙烯酸二甲基氨十六烷(dimethylaminohexadecyl methacrylate,DMAHDM)与RMGI复合,开发了一种新的正畸黏结树脂;由于CaF2NPs能释放出游离的氟离子而实现远距离抗菌,相比于DMAHDM只能对所接触的部位抗菌的特点,两种抗菌剂的结合既扩大了黏结剂的抗菌范围,又增强了材料的抗菌性。
正畸矫治结束后,有学者在生物胶膜里添加CaF2NPs,以期促进牙齿表面再矿化,预防龋齿的发生[24],这种成膜的剂型可以很容易地在涂抹部位停留更长的时间且有利于向牙齿表面输送CaF2NPs,从而有效地对抗牙齿白斑、龋齿等问题,克服了牙膏或其他传统的口服给药中氟化物作用时间不足的问题。综上,将CaF2NPs引入正畸材料进行改性具有多方面的优势及应用潜能。
2.2 氟化钙纳米复合材料在牙周领域的研究
牙周组织由牙龈、牙周膜、牙槽骨及牙骨质组成,牙周疾病既可表现为牙龈炎症,也可表现为牙槽骨、牙周韧带、牙骨质及牙龈等多种牙周组织的损伤[25]。目前针对牙周病的治疗方法主要有基础治疗(如牙周刮治术,根面平整术等)和手术治疗两大类,这两种治疗方式虽能阻止牙周病的进展但不能使受损的牙周组织修复或者再生。因此,如何使受损的牙周组织获得良好的重建和再生一直是临床上牙周病治疗的热点和难点[26]。
氟和钙离子在促进牙齿再矿化,促进骨骼形成等方面发挥着重要作用。研究发现氟离子可以通过影响RANKL/OPG系统和指导BMP/Smads信号通路或抑制NFATc1基因表达而抑制破骨细胞活性来控制成骨细胞及骨吸收[27]。此外,有研究表明一种具有生物活性的CaF2基质集成纳米库可促进体内骨缺损的再生[28],具有定向CaF2纳米晶体的矿化胶原膜也可促进成骨细胞的增殖[29-30],这表明氟化钙纳米复合材料有促进牙槽骨、牙骨质等牙周组织的再生作用。Liu等[11]在CaF2NPs的生物相容性纳米复合材料研究中发现,当纳米复合材料中含有20%CaF2NPs时,牙周韧带干细胞的成骨基因被上调;此纳米复合材料抗弯曲强度、弹性模量和硬度均超过了以往商用同类材料;该氟化钙纳米复合材料有望作为根龋充填材料,通过释放氟和钙离子而增强牙周韧带干细胞的成骨和成牙骨质能力,并促进牙周组织再生。因此,氟化钙纳米复合材料的开发有望实现牙周组织再生治疗。
2.3 氟化钙纳米复合材料在牙体修复领域的研究
继发龋与修复体断裂是牙体修复中的常见问题,传统修复材料机械强度较弱,抗菌性不佳是导致上述问题的重要原因。将CaF2NPs引入修复材料中可以弥补传统材料的不足。Weir等发现在玻璃离子中加入CaF2NPs后所得到的复合材料抗折强度是RMGI的5倍,在两年后再次检测发现其抗折强度仍比RMGI强3倍以上;用扫描电镜观察,复合材料结构致密无裂痕出现[31]。另一项关于CaF2NPs和DMAHDM联合使用的研究显示,添加15%CaF2NPs + 3%DMAHDM的复合材料组的抗弯强度和弹性模量与未添加组的复合材料相近,但是添加组的复合材料具有更强的抗菌性,更有利于防止修复后继发龋的发生[32]。
牙科用CaF2NPs的制备方式目前没有统一的标准。以往研究多采用一步法(共沉淀法、微乳液法、水热处理、洗涤离心等)制备CaF2NPs,使用这些方法存在颗粒表面与溶剂之间相互作用的可能,进而导致纳米颗粒表面性质的改变和固有的高反应性的降低。相比之下,喷雾干燥技术则能更好地保持纳米颗粒原始的、高度活性的表面。Dai等[33]首次采用两步法(共沉淀+喷雾干燥)制备CaF2NPs,该方法制备的CaF2NPs尺寸范围为22 ～ 57 nm,比以往研究中制备的纳米颗粒尺寸小两个数量级;将其掺入玻璃离子后检测氟离子释放率,发现复合材料的氟离子累积释放率比商用材料氟离子释放率高65倍,长期观察氟离子累积释放率高77倍。该方法可为制备良好性能的牙科用CaF2NPs提供新的思路。
牙本质黏结修复过程中,黏结剂常因在脱矿牙本质 (demineralized dentin,DD) 基质中渗透不足而导致黏结强度下降。Xu等[34]在高度水合非胶原蛋白(noncollagenous protein,NCP)微环境表面通过快速原位诱导非晶态CaF2NPs的形成,将DD基质重构为一种新的多孔结构,显著促进了牙本质黏结剂在DD基质中的渗透,并赋予DD基质在水分蒸发时的抗塌陷能力,12个月的黏结强度约为对照组的2倍,该研究表明CaF2NPs的存在可以增强牙本质黏结修复的强度。同时,有多个研究[35-36]亦证实在牙本质黏结剂中添加CaF2NPs后可增强黏结剂的固化效果与黏结强度。除此之外,Al Hamdan等[37]发现,在实验黏结剂(experimental adhesive, EA)中加入5%的CaF2NPs可以提高桩核与牙本质的黏结强度。
口腔种植体的选择不仅涉及生物相容性,还涉及良好的稳定性。Ritwik等[38]在Ti6Al4V材料表面浸渍CaF2NPs涂层,通过力学性能评价、溶解行为和腐蚀行为以及生物相容性的研究发现CaF2NPs涂层的存在不仅有良好的生物相容性还能促进更快的骨整合并提高种植体的稳定性。CaF2NPs的生物相容性与钛合金优良的力学性能相结合,使其成为骨科及口腔种植材料的理想选择。
2.4 氟化钙纳米复合材料在口腔颌面外科领域的研究
口腔肿瘤成像在肿瘤早期诊断和治疗发挥着重要作用。CaF2NPs与镧系离子掺杂形成的复合材料可以在不同的成像技术(如NIR-Ⅱ荧光/光声/磁共振成像)中作为造影剂,实现1次注射即可应对不同诊断方法的可能[39]。这种氟化钙纳米复合材料因具有良好的荧光特性和生物相容性在肿瘤靶向造影方面有广泛的应用前景。如Sasidharan等用柠檬酸稳定的铕掺杂CaF2NPs作为口腔上皮癌细胞的靶向造影剂[40];也有学者将铕掺杂CaF2NPs用于骨肉瘤细胞的靶向造影以增强术后放疗的疗效[10]。此外,氟化钙纳米复合材料还能够作为放疗增敏剂,一种由掺杂铽和铕的CaF2核、介孔二氧化硅壳和聚乙二醇涂层组成的材料被研究发现可以促进X射线放射治疗期间活性氧的产生,进而增强放疗的敏感性以减少对正常组织的损害[41]。
除了用于肿瘤的生物成像和辅助放疗外,氟化钙纳米复合材料还可作为抗肿瘤药物的载体。Yin等[42]在CaF2:Yb,Er核表面形成了一个原始的CaF2壳,以增强上转换发光(up-conversion luminescence,UCL)的强度。将这些水溶性碱性离子掺杂的CaF2上转换纳米粒子(up-conversion nanoparticles,UCNPs)转移到亲水性UCNPs后,发现此材料不仅有助于成像,还能与阿霉素结合并表现出良好的肿瘤细胞杀伤能力,因此可作为靶向化疗药物用于肿瘤的治疗。将该种UCNPs系统与光动力疗法整合不仅具有靶向治疗、高效抗癌等优势,相比于传统的光动力疗法,UCNPs系统的介入还能够对更深层次的肿瘤进行治疗,并扩大治疗范围[43]。综上所述,氟化钙纳米复合材料在肿瘤生物领域的研究与应用可为口腔颌面部肿瘤的诊断及治疗提供新的方法和策略。
预防感染也是影响口腔颌面外科手术成功的关键因素之一。研究表明,镧系离子掺杂CaF2NPs并与生物蛋白联合可用于对白念珠菌进行标记与成像,实验结果显示该方法具有较高的特异性,并且具有较好的成像质量。该技术可应用于诊断白念珠菌感染,进而为患者术后感染的诊断及治疗提供依据和指导[44]。
2.5 氟化钙纳米复合材料在其他口腔领域的研究
感染是创口愈合的不利因素。Jeong等[45]研制了一种基于透明质酸的含CaF2NPs的复合水凝胶,研究显示该复合水凝胶表现出了良好的抗菌和促进创面愈合能力,该氟化钙纳米复合水凝胶有作为具有抗菌性能和加速创面愈合能力的先进水凝胶伤口敷料的巨大应用潜力,可为口腔颌面部创伤、创伤性溃疡等治疗提供新策略。
许多研究也将CaF2NPs引入到窝沟封闭剂中以赋予其抗菌性。Swetha等[46]往窝沟封闭剂中加入1%的ZnO与CaF2纳米颗粒混合物,发现添加纳米颗粒后的封闭剂力学性能无改变并获得了更强的抗致龋菌活性。Fei等[47]研制了一种添加5% DMAHDM和20% CaF2NPs的新型窝沟封闭剂,实验结果表明该封闭剂释氟量高于商业用的封闭剂,并具有更强的抗菌性。商用封闭剂作用下口腔生物膜pH值为4.7,易使牙釉质脱矿,而新型窝沟封闭剂可使生物膜pH值提高至6.8。这些氟化钙纳米复合材料弥补了传统封闭剂的抗菌性能的不足并有望预防窝沟封闭后边缘封闭不足等导致的龋齿产生。
3 总结与展望
综上,氟化钙纳米复合材料具有多种性能且在口腔医学领域有广阔的应用潜力。但在正畸、修复等领域目前的研究多集中于使用CaF2NPs对黏结剂、树脂、种植体表面等进行改性,而对于正畸弓丝、托槽、嵌体等材料表面改性的研究尚无报道。研究者们对复合材料各种性能于口内的持续性和稳定性的研究较少,研究也多局限于细胞和动物层面。此外,关于氟化钙纳米复合材料在口内使用寿命的研究较为缺乏。这些都是值得关注的研究方向。
纳米材料虽比表面积大并具有较好的理化性能,但在临床实际应用上仍然存在一定的安全问题。有研究发现口腔纳米材料可通过包括体表及黏膜接触、消化道吸收等多种途径进入血液中,并最终沉积于组织器官内,对人体造成如神经毒性,胚胎致畸等不良影响[48-49]。目前关于氟化钙纳米复合材料生物相容性的研究多局限于细胞实验层面,在临床实际应用中对人体的毒性仍需进一步地评估。如何制备出最适应口腔临床使用的CaF2NPs,CaF2NPs与其他材料如何混合及配比能有更好的性能仍是待解决的问题。这些不足及问题均有待于进一步的研究和探索,以期为拓宽氟化钙纳米复合材料在口腔医学领域的开发及应用提供更多的理论基础和研究支持。
口腔医学论文范文 第5篇
题目：基于数字化影像学的导板与导航技术在口腔医学中的应用
数字化技术指的是运用0和1两位数字编码,通过电子计算机、光缆、通信卫星等设备,表达、传输和处理所有信息的技术。近年来,数字化技术逐步渗透到口腔医学领域,从数字X射线摄影技术、数字减影血管造影技术、数字化扫描的发展到结合计算机辅助设计与辅助制作的数字化全口义齿、数字化贴面的应用,每一次进步都推动着精准医疗的发展。尤其数字化导板和导航技术的出现,将个体化医疗带入新的发展历程。
数字化导板技术是利用结合了医学影像、计算机辅助设计和制造等环节的静态辅助导板的手术指导技术;数字化导航技术则是融合医学影像、计算机、立体定位等环节,实时动态指导手术进程的一种技术。本文旨从医学影像学角度出发,介绍实现该数字化技术系统的各个组成部分,并综述基于数字化影像的数字化导板和导航技术的发展现状。
1 数字化医学影像学是数字化技术的基础
口腔临床上常用的影像学检查方法主要分为三大类,分别是X线检查、核磁共振成像检查(magnetic resonance imaging,MRI)以及计算机断层扫描(computed tomography,CT)检查。随着科技的发展,又出现了包括数字化口内扫描在内的数字化成像技术。
X射线检查技术作为最早出现的影像学方法,尽管发展历程较长,但仍然存在着不可忽视的缺点。X射线所形成的图像为二维结果,无法避免组织重叠以及伪影现象。组织重叠的出现会导致检查者无法准确诊断和区分检测部位的空间位置和情况,从而影响检查的准确性。
MRI在复杂组织结构的判断尤其是评估良性病变和良恶性肿瘤疾病范围、肿瘤神经周围扩散和骨髓受累等方面起着重要的作用[1]。但MRI成像的工作原理是通过共振人体内部氢离子实现的,因此其对于人体软组织的成像优于硬组织[2]。而口腔内部硬组织较多,尤其牙体硬组织钙盐含量较高,对共振成像并不敏感,因此口腔硬组织检查较少使用MRI。
自CT技术问世起,影像学的诊断能力得到了极大提高。尤其是20世纪90年代末口腔颌面锥形束CT(cone beam computed tomography,CBCT)的出现,使得三维成像技术逐渐成为主流。由于CBCT可以提供牙齿和颌面区域的高分辨率横截面图像,因此适用于口腔临床大部分病例,从牙体牙根形态的检测、牙源性疾病的检测,到颌面部疾病的诊断以及手术治疗的规划。尽管如此,CBCT也有一定局限。其有限的对比度分辨率会影响该技术对软组织的评估,相对于软组织而言,CBCT对硬组织的分辨度更高。
数字化口内扫描技术的使用可直接获取口内软、硬组织及颌间关系的数字模型,简化了临床操作流程,以其精准、快速、便捷等优点已应用于修复、种植、正畸等口腔学科,包括种植导板的制作、疾病的评估等[3-4]。此技术的发展也推动了印模技术的进步。数字化印模大量缩短椅旁操作时间,与传统的耗时的取模操作相比,其对微小部位的高度敏感性可达到6 μm以下的精度,使得种植和正畸的咬合设计更为精准[5]。但口内扫描技术只扫描物体的表面形态,因此所建立的三维模型无法显示组织内部结构,常与CBCT联用进行资料的采集。
对于数字化导板与导航技术而言,术区三维结构的精准性要求较高,与以经验累积为前提的自由手不同,它们是依靠数字化成像技术实现的。由于普通的平片技术无法满足该需求,因此,在口腔医学领域形成了以CBCT为前提,各种数字化影像技术辅助的三维成像体系,为数字化技术的实现了奠定基础。
2 计算机辅助软硬件
传统修复使用数字影像直接进行修复判断与治疗,容易产生较大误差,而数字化技术在数据采集的基础上进行中间环节处理,降低诊疗误差,获得更为个性化的医疗方案。与其他数字化技术相同,导板导航技术的实现也包含了三个重要的中间环节,主要是三维重建、计算机辅助虚拟规划与术后预测。
2.1 数字化辅助软件
2.1.1 三维建模软件 CBCT作为数字化技术的基础所获得的原始图像仍为二维数据,需经过辅助软件的处理才能进行三维重建。市面上常见的商用软件主要有Materialise ProPlan CMF、 Materialise Mimics、 Materialise Simplant pro、 Dolphin imaging、 Blender以及彩立方Tooth Implant等,其中ProPlan CMF和 Mimics使用频率最高。经过软件处理的图像能够很好地显示口腔颌面部软硬组织的空间结构,再现了颌骨、关节以及咬合关系[6-7]。不仅有利于术前手术方案的制定,还能较为准确地预测修复效果,更好地与患者进行术前沟通。
2.1.2 虚拟规划软件 准确的术前计划是成功治疗的前提,基于三维虚拟模型重构,术者可以通过数字软件实现虚拟手术规划(virtual surgical planning,VSP),对模型进行截骨、移位等操作,更加直观地规划手术方案。术区可视化状态下可减少侵入性手术治疗,从修复和手术的角度规划植入物的最佳位置。发展至今,数字规划软件数量庞大,除前述Simplant pro外,还包括3DSlicer、 Maxilim、 Materialise、 SOTIRIOS等规划软件,可用于术前规划和颅面植入物放置、模具制造、植入物设计、固位附件设计和硅胶假体打印等[8]。数字规划下的正颌外科手术不仅能够实现整形外科所追求的美容修复,还能够满足口腔颌面外科在下颌功能恢复和正畸学的要求[9]。与传统手术相比,虚拟规划可减少平均出血量、缩短平均术后住院时间,防止并发症,还能提高手术精度、减少手术室时间和降低手术成本[10]。
2.1.3 增强现实软件 增强现实(augmented reality,AR)是辅助实现数字化技术的另一软件。它通过头戴式显示器或AR智能手机软件等配件将虚拟信息与手术场景叠加到一起,实现在视觉、触觉以及听觉上的增强反馈。在口腔医学中,增强现实常与数字化技术联用于口腔颌面外科手术以及种植手术中,能够使术者更加精准地进行手术治疗。相比于普通导航系统,AR辅助下的导航精度更高,系统通过直观的可视化影像,提高了手术精度、优化了手术结果,在临床应用中具有巨大潜力,进一步减少了操作时间和定位误差[11]。
2.1.4 软组织预测软件 在三维模型的基础上,数字软件还能预测手术效果。术者可根据预测结果及时进行手术方案的调整,其中软组织修复预测是最常见的应用[12]。一般来说,不同的预测数字化软件拥有不同软组织预测的计算方法,例如Maxilim软件使用MTM算法,开源软件OrtogOnBlender使用MSM算法,Dolphin则基于稀疏地标的算法等。这些主流算法主要包括质点弹簧模型、质点张量模型、有限元模型、概率 FEM(probabilistic finite element model,PFEM)、非线性有限元模型等。可并非所有软件都具有良好的软组织预测功能。有学者比较了Dolphin、ProPlan CMF和PFEM算法预测Le Fort Ⅰ截骨术软组织变化的效果,Dolphin的软组织预测精度差异为(1.8±0.8)mm,ProPlan CMF为(1.2±0.4)mm,PFEM为(1.3±0.4)mm。他们认为在三者比较中PFEM和ProPlan均能提供准确的软组织预测,对于手术结果评估具有重要价值,但相比之下Dolphin对于软组织预测三维精度有限[13]。
除软组织预测外,数字化软件对于硬组织的修复的分析也十分精确。van Twisk等[14]对比2006—2009年期间接受Le Fort Ⅰ双侧矢状裂开截骨术或双上颌骨切开术的108例患者进行分析,使用术前外侧头颅造影(lateral cephalograms,LCG)进行三维重建并模拟分析硬组织修复情况,与术后实际LCG情况进行对比,所有硬组织标志物的平均差异都在1 mm的范围内。Tipu等[15]则是用Mimics软件估计富血小板纤维蛋白和硫酸钙使用后牙槽窝的水平、垂直以及体积变化,评估精度能够达到(0.39±0.34)mm的骨吸收以及7.74%体积变化值。
2.2 数字化辅助硬件
2.2.1 三维打印 在数字化技术中,三维打印技术是实现数字化具象的工具。其制作的手术导板能够用于指导髁突骨折的长螺钉就位,实现精确定位[16],也可应用于瓷贴面粘接导板的制作[17]。但不同的打印机技术制作的手术导板精度也有差异,在由光聚合物喷射、立体设备以及多喷涂打印3种设备打印下的16个导板中,由光聚合物喷射设备所打印的导板与计算机辅助设计模型的差异性最小,其次是立体光刻设备,前两者均能满足牙科临床应用所需的精度,而多喷涂打印在三种打印方式中与设计模型差异最大[18]。因此,选择正确的三维打印技术能够增加数字化技术的精度,减少手术误差。
2.2.2 手术机器人 数字化导板与导航的实现还存在着一种可选的计算机辅助硬件,即手术机器人。该硬件是借助机械臂辅助或完全代替自由手的术中操作,能够避免自由手误差。现如今应用于头颈部手术的机器人系统主要有达芬奇手术系统、Flex机器人以及Senhance外科机器人系统、单孔机器人技术以及Versius外科机器人[19]。而手术机器人的辅助功能是通过对机械臂的动态导航下实现的,两者的结合能够辅助医生更加精准完成手术[20]。而当机器人完全替代自由手时,不仅能够扩展手术视野,还能实现微创,减少开放性手术带来的发病率,同时提高手术的安全性[21]。
3 数字化导板与导航技术的应用
数字化导板又称数字化静态导板或数字化定位导向导板,是经过严密的术前虚拟与预后模拟后依靠计算机辅助制作的,能够延续虚拟手术规划的优点,规避手术风险,直接显示手术方案。数字化导航又称动态导航技术,使用三维成像数据,通过增强手术部位和解剖标志的术中可视化,实时展示手术进程,为外科医生创建路线图,实现精确的手术切除,同时减少并发症。现阶段导板与导航技术已应用于口腔外科、种植科以及口腔内科等领域。
3.1 数字化导板与导航技术在口腔外科中的应用
因先天畸形、炎症、外伤、肿瘤等多种因素导致的人体局部结构缺损是外科中最常见的疾病。此前,用于口腔颌面部缺损修复重建的皮瓣技术还依靠着经验累积以及正确的手术规划下精准的分离和缝合技术支撑,可能出现血管吻合不全导致的皮瓣坏死等后遗症。而数字化技术的加入降低了手术的难度,更加精准地指导着修复重建。在下颌骨缺损中,术者们使用截骨导板、腓骨塑形导板以及重建导板进行游离腓骨肌皮瓣移植,最终修复区域软硬组织结构、功能和咬合关系均恢复良好[22-23]。此外在口腔外科中数字化技术同样能够辅助埋伏牙拔除术。在常规手术过程中由于埋伏牙定位不准确,会导致定位时间过长或邻近结构损伤,而定位导板的使用可以节省定位时间,减少手术创伤,防止并发症的出现[24]。但常用的三维打印定位导板多不透明,对于术区视野的遮挡可能导致术者导板就位不完全,准确性降低。因此,汝悦等[25]在常规导板中加入齿科透明软膜片进行压膜制作,使术者可在直视下观察术区周围重要解剖结构,尤其对于完全骨埋伏牙的拔除,降低了手术风险。而动态导航技术除了指导截骨术和牙拔除术以及软组织中的金属异物清除术外,还时常与机器人技术或AR技术共同辅助正颌、种植外科等手术[26-27]。例如,在光学导航下的机器人手术能够高效精确地进行三叉神经半月节穿刺[28]。而在上颌骨癌症手术切除术中,AR导航下手术切缘更加完美,术前规划被更加准确地实现[29]。
3.2 数字化导板与导航技术在种植科中的应用
计算机引导的植入手术已经发展了20多年,使得口腔种植从“以手术为向导”转变为“以修复为向导”。与传统流程的种植术相比,全数字化工作流程规划的静态导板临床准确性较高,实际种植偏差较小[30]。但并非所有状态下其精准度均为最佳。在多牙缺失中数字化种植导板能在确保成功率和安全性的同时实现精准性[31]。而在无牙颌种植修复中,接受引导手术治疗的部分无牙颌患者手术植入点以及顶点位置精准度明显高于完全无牙颌病例[32]。并且对于无牙颌的患者,下颌种植体植入的精准度高于上颌[33]。与静态引导手术相比,动态引导的手术种植体植入精度并没有太大差异[34]。但动态导航能够排除障碍物的影响,提供更为完整的手术视野,通过实时跟踪,在可视化情况下最大限度地减少种植体位置与术前计划的偏差,这不仅可以提高资深术者的精准度,还能够为初学者带来益处,缩短其学习曲线[35]。在口腔种植手术中,骨劈开技术(ridge splitting technique,RST)能缓解牙槽嵴宽度不够的情况、提高种植成功率。但该技术依赖于操作者经验,并且部分患者会出现皮质骨折裂等并发症[36]。在此基础上Hamzah等[37]在导板指导下进行骨劈开手术,精确定位中嵴和两个垂直止点切口,防止严重分裂。相比于自由手进行RST出现的高骨丢失(2.42±0.63)mm以及颊部开窗现象,研究组的骨丢失率(1.38±0.61)mm降低,伤口愈合完好,不仅减少了术中并发症和骨吸收,也降低了热性骨坏死的风险,避免了边缘骨丢失。
3.3 数字化导板与导航技术在口腔内科中的应用
数字化导板和导航技术在口腔内科的应用时间相对较短,直到2016年才有研究者将静态导板引入钙化根管与根尖病变的治疗,并首次提出“引导牙髓治疗”的概念[38]。与传统根管治疗相比,引导牙髓治疗法对钙化根管的成功定位率显著增高,磨除牙体组织减少,疏通根管所耗时间短,可以更加精准、快速地进行钙化根管的定位与修复治疗[39]。自2018年有学者将其与微型钻相结合,提出“微引导牙髓治疗”技术起,该技术可实现对根管甚至根尖三分之一处微创入腔治疗[40-41]。尽管如此,这种可预测的钙化定位技术也有一定的局限性,由于传统静态导板需要额外的工作空间,因此其应用大多数为前牙的根管治疗[42]。为解决这一局限,Torres等[43]成功将无套筒导板应用于前磨牙牙髓的治疗中。但由于导板存在就位不稳定性和设计不合理性,导致无法安全使用导板甚至手术失败,可能引发医源性事故[44]。而动态导航系统在牙髓治疗中允许直接观察手术视野,并提供重新定位根管入腔位置的能力,能够更加精准地定位不同形态的根管[45-46]。除此之外,导板与导航系统在根尖囊肿治疗[47]、微创截骨与根尖切除术[48-49]等方面均优于传统治疗方案。
3.4 数字化导板与导航技术在修复科中的应用
三维打印定深孔导板引导牙体预备可以实现牙体预备的全程量化、精准引导、修复空间可视化,与此同时降低了医生的操作难度以及经验要求,在保证备牙质量前提下既减少了临床操作时长,同时又提高了贴面修复的准度和效率,利用数字技术来改善临床结果和减少准备设计和治疗工作流程中的错误概率[50-51]。而动态导航技术能够引导种植体支持式全牙弓固定义齿的修复,在恢复口腔功能的同时实现了软组织重建和骨复位,并提高了植入和假体的成功率[52]。
4 数字化技术的展望
自数字化技术引入口腔领域至今,导板和导航技术主要应用在口腔外科以及种植科治疗中,仅少部分人群将其引入牙体牙髓和修复领域。尤其在对临床正畸诊疗中,数字化技术仅意味着记录、诊断和辅助规划工具,如数字化印模的使用[53]、正畸方案的规划与制定以及正畸效果的模拟预测[54],对于数字化导板和导航技术的使用十分欠缺。这种应用的不平衡说明其普及性较低,尤其对于大量中国口腔科医生来说数字化技术并非熟悉的名词。在一项对湖北省临床医生的调查中显示,大部分受访者对于数字化技术的认知并不充分,大多数停留在CBCT以及数字化虚拟模型的应用层面[55],对于静态导板和动态导航技术甚至导航下的机器人手术以及AR导航手术知之甚少。数字化技术的使用还处于初步探索阶段,相较于其他国家落后。但数字化技术的发展不仅能够提高口腔临床各科精度,缩短初学者的学习曲线,提供更加个性化的治疗方案,推动精准医疗的发展。对于人口基数大、医生比例少、医护培养周期长的中国医疗现状而言,其在我国的应用前景广泛,值得推进。
口腔医学论文范文 第6篇
题目：单细胞测序研究进展及其在口腔医学中的应用
细胞作为绝大多数生物体的基本单位，拥有一套复杂而精细的生命操作系统，既具有普遍的统一性，也具有独特的异质性。对于多细胞生物体如人体而言，从单个受精卵到构成机体各个组织器官和系统的数亿个细胞的胚胎发育机制以及机体从正常生理情况发展到疾病状态经历了什么样的细胞变化历程等问题，受到了研究人员的普遍关注。但由于技术障碍，先前的研究仅基于常规大体测序(bulk sequencing)，使得对细胞的研究处于群体细胞测序水平。自2009年汤富酬团队首次报道单细胞mRNA测序(single cell mRNA sequencing，sc-mRNA-Seq)以来[1]，对单细胞的研究迅速进入火热阶段。近年来，各种单细胞测序技术不断涌现，分析工具日益完善，单细胞的神秘面纱逐渐被揭开，生命科学研究得到了迅猛发展。
1 单细胞测序
1.1 单细胞测序的技术流程
单细胞测序(single-cell sequencing，SCS)的流程包括：(1)单细胞分离：用于分离多个细胞以进行后续分析。目前单细胞分离技术主要包括荧光激活细胞分选(fluorescence-activated cell sorting，FACS)[2]、显微操作(micromanipulation)以及微流体技术(microfluidics)[3-4]。微流体技术根据基本原理又可细分为阀门(valves)、液滴(droplets)、纳米孔(nanowells)三种技术。其中，阀门技术易于操控;液滴技术以高吞吐量著称;纳米孔技术胜在操作上的简便[5]。(2)测序：包括先扩增序列再测序的第二代测序(second generation sequencing，SGS)即下一代测序(next generation sequencing，NGS)和直接测序的第三代测序(third generation sequencing，TGS)即单分子测序(single-molecule sequencing)[6-7]。第二代测序扩增序列的目的是增加用于检测的序列样本总量。全基因组扩增(whole-genome amplification，WGA)的方法包括多重退火和基于环路的扩增循环(multiple annealing and looping-based amplification cycles，MALBAC)[8]、基于等温反应的多重置换扩增(multiple displacement amplification，MDA)和基于热循环的简并寡核苷酸引物聚合酶链式反应(degenerate oligonucleotide primed-polymerase chain reaction，DOP-PCR)[9-14]。其中，MDA的单核苷酸变异体检出率更高而MALBAC和DOP-PCR在测量拷贝数变异方面较佳[15-16]。全转录组扩增(whole-transcriptome amplification，WTA)的方法主要有基于PCR的方法(PCR-based amplification methods)如多重(multiplexing)扩增方法和基于体外转录的全转录组方法(invitrotranscription based WTA-methods)如使用条形码的多重线性扩增(multiplexed linear amplification)[17-19]。单分子测序可以消除扩增偏差，但单分子测序存在错误率高、吞吐量低及测序效率低等不足[20]。(3)数据分析：用于移除干扰信息如接头序列(adapter)、连接序列(linker)和标签序列(barcodes)等，对剩余的序列信息进行分析。常见的分析流程是通过基础流程Cell Ranger将原始数据(raw base call，BCL)拆分为FASTQ文件[21-22]，并生成基因表达矩阵。在下游分析中，细胞聚类常利用Seurat软件[23];伪时间(pseudotime)分析则多采用monocle软件[24]。在细胞聚类中，可以通过主成分分析(principal component analysis，PCA)进行线性降维[25]，再使用tSNE执行非线性降维[26]，将结果可视化。随后寻找每个聚类中显著表达的基因以鉴定高度变化基因。
1.2 单细胞测序的内容
如图1所示，单细胞测序涉及基因组、表观组(包括DNA甲基化、染色体可及性和染色质拓扑学等)、转录组以及空间组等内容。
1.2.1 单细胞基因组测序 人类生物学和医学的中心问题是关于人类细胞谱系树(human cell lineage tree)的问题，即其在发育、生长、更新、衰老以及疾病过程中的结构、 动力学和变异性如何的问
图1 单细胞测序
题。由于细胞分裂期间DNA的非绝对精确复制，细胞便被赋予了独特的基因组特征[27]。单细胞基因组测序既可检测单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms，SNPs)或单核苷酸变异(single nucleotide variations，SNVs)，也可检测拷贝数变异(copy number variations，CNVs)或拷贝数畸变(copy number aberrations，CNAs)以及碱基的插入和缺失(insertions and deletions，Indels)等[28]，成为剖析肿瘤、神经生物学以及发育过程中基因组异质性的有力工具[29]。如Wang等[30]将单细胞全基因组测序(single-cell whole genome sequencing，scWGS)用于描绘精子减数分裂重组活动的综合景观，揭示了精子的基因组多样性对个体基因组编辑的影响;Navin等[31]利用单核测序(single-nucleus sequencing，SNS)对乳腺癌进行肿瘤群体结构和进化研究，发现单克隆扩增是原发性肿瘤的形成模式，推翻了肿瘤进展的渐进模型。
1.2.2 单细胞外显子组测序 外显子组虽然只构成基因组的一小部分，却有绝大多数的致病性变异发生在该区域[32]，加上单细胞全外显子组测序(single-cell whole-exome sequencing，scWES)可以降低全基因组扩增(whole genome amplification，WGA)引起的基因座间偏差和提高碱基覆盖率[33]，因此常用于编码序列的SNVs分析。如Hou等利用scWES进行SNVs分析，揭示了原发性血小板增多症和肾透明细胞癌的肿瘤内部遗传结构，为进一步探索肿瘤的克隆进化奠定了基础[34-35]。
1.2.3 单细胞表观组测序 性状的改变除了受DNA序列改变的控制外，还受遗传物质修饰如DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA调节等过程的影响。即遗传物质修饰也可以记载遗传信息，用于解释基因型与表型两者的关系[36]。单细胞表观组研究涉及的内容见图1。
一般来讲，基因组DNA甲基化抑制基因的表达;而非甲基化促进基因的表达。单细胞DNA甲基化测序主要用于检测基因组DNA中的胞嘧啶特别是CpG二联核苷酸位点是否被甲基化修饰[37]，可用于胚胎发育学研究，如通过对生殖细胞系进行分析可以了解印记基因在胚胎和胎盘组织转录调控中的关键作用[38]，有助于理解无性生殖失败的原因。新近的单细胞DNA甲基化测序方法有单细胞亚硫酸氢盐测序(single-cell bisulfite sequencing，scBS-seq)[39-40]、单核甲基胞嘧啶测序(single-nucleus methylcytosine sequencing，snmC-seq)以及单细胞组合索引甲基化分析(single-cell combinatorial indexing for methylation analysis，sci-MET)等[41-42]。
不同状态下的细胞拥有不同的顺式作用元件活性位点如启动子、绝缘子和基因座控制区等，这些位点具有转录因子可及性，是染色体调控的基础。染色质对DNase I高度敏感的活性区域称为DNase I高敏位点(DNase I Hypersensitive Sites，DHS)，DNase I 高敏性常用作染色体可及性的测量指标。哺乳动物细胞的DHS定位，能够提供转录调控元件和染色质状态的重要信息，有助于研究顺式作用元件可及性差异的转录因子驱动机制。如Denny等[43]通过比较原发肿瘤和转移灶肿瘤细胞的全基因组染色质可及性特征，发现转录因子Nfib可通过广泛提高染色质可及性来促进小细胞肺癌的转移。单细胞DHS分析的主要研究方法包括单细胞转座酶可及染色质测序(single-cell assay for transposase accessible chromatin using sequencing，scATAC-seq)[44]、单细胞DNA酶测序(single-cell DNase sequencing，scDNase-seq)和低输入 DNA酶I测序(low-input DNase I sequencing，liDNase-seq)等[45-46]。
染色质的几何结构与基因表达的调控、细胞核的组织(nuclear organization)、肿瘤的拷贝数变异以及肿瘤转移有关[47-48]。拓扑关联域(topologically associating domains，TAD)被认为是基因组的基本调控单位。TAD及其边界区域对于维持基因的正常功能至关重要，其破坏可引起功能异常。故对TAD的研究有利于更深入地理解异常发生的机制[49]。如Lupiáez等[50]发现罕见的手指合并ACRPV综合征(acropectorovertebral syndrome)是WNT6前方因倒位增加了邻近TAD中的一组肢体增强子所致的疾病。目前单细胞染色质拓扑学的研究技术有单细胞Hi-C(single-cell Hi-C，scHi-C)[51]、单细胞组合索引Hi-C(single-cell combinatorial indexed Hi-C，sciHi-C)以及单核Hi-C(single-nucleus Hi-C，snHi-C)等[52-53]。
1.2.4 单细胞转录组测序 单细胞RNA测序(single cell RNA sequencing，scRNA-seq)可以用于生物学和医学研究的多个方面，包括揭示胚胎的遗传程序、组织的细胞组成、基因表达的动力学和转录水平的差异性以及肿瘤的发展机制等[54]。如Xue等[55]通过scRNA-seq鉴定了人和小鼠早期胚胎中多态基因的阶段特异性单等位基因表达模式，扩展了对早期胚胎发育的基因激活顺序、转录特征以及遗传编程认识;Mahata等[56]利用Th2细胞的单细胞转录组学数据，鉴定了可作为生成类固醇的细胞亚群的生物标记Ly6c1/2;Shalek等[57]通过scRNA-seq分析经LPS处理的骨髓树突细胞，发现了某些基因表达和剪接的双峰模式(bimodal pattern);Tirosh等[58]通过scRNA-seq分析早期少突胶质细胞瘤细胞的拷贝数变异，重建了未分化癌细胞的发育程序，首次在人类脑瘤样本中鉴定了肿瘤干细胞(cancer stem cells，CSC)，证实了肿瘤干细胞模型。新近的单细胞RNA测序技术有索引液滴RNA测序(indexing droplets RNA sequencing，inDrop-seq)[59]、单细胞组合索引RNA测序(single-cell combinatorial indexing RNA sequencing，sci-RNA-seq)和基于分裂池连接的转录组测序(split-pool ligation-based transcriptome sequencing，SPLiT-seq)等[60-61]。
1.2.5 单细胞空间组测序 细胞的空间位置信息在谱系发育和一些肿瘤的相关研究中至关重要。如利用组织中的细胞位置信息可以跟踪胚胎发育过程中谱系分配和分化的空间模式;对于一些肿瘤如导管原位癌(ductal carcinoma in situ，DCIS)和浸润性导管癌(invasive ductal carcinoma，IDC)，其组织病理的空间位置信息则是其分类的依据。虽然在某些情况下可以从scRNA-seq数据推断出空间参数，但这种计算推理有许多局限性，如Seurat方法依赖于原位杂交(insituhybridization，ISH)所确定的空间界标[23]，因而受ISH图谱低分辨特性的限制。因此，诸如Tomo-seq、Geo-seq、TSCS、FISSEQ等的直接空间转录组研究方法被相继研发[62-65]。如Casasent等[66]通过拓扑单细胞测序(topographic single cell sequencing，TSCS)，结合激光捕获显微切割(LCM)、激光弹射(laser catapulting)、全基因组扩增(WGA)和scDNA-seq，保留单个肿瘤细胞的空间信息的同时分析拷贝数畸变(copy number aberrations，CNAs)，推出了继独立谱系模型(independent lineage model)和进化瓶颈模型(evolutionary bottleneck model)之后的多克隆侵袭模型(multiclonal invasion model)。
2 多组学单细胞测序
2.1 多组学单细胞测序的定义
如图2所示，多组学单细胞测序是指将不同的组学测序联合起来或将同一组学的不同层次测序联合起来进行分析。一方面，由于技术噪音(technical noise)和固有噪音(intrinsic noise)的存在，单一组学测序方法具有效用限制性，因此一次性测量多种细胞特性的多组学单细胞测序可以更全面地表征细胞类型及其驱动因子[5]。另一方面，基因表达受到多个方面的调控，各个层次之间的相关性如何，是否存在起中枢作用的关键环节，疾病相关的变化发生在哪个时期等都是亟待解决的科研瓶颈。只有找到原因，才可为临床提供切实可靠的治疗指导。因此，对细胞的研究就需要从单组学拓展到多个组学的联合。
图2 多组学单细胞测序
2.2 多组学单细胞测序在生命科学研究领域的应用
目前多组学单细胞测序已经被用于神经科学、肿瘤研究以及免疫学等生命科学研究的多个领域。
DNA甲基化和核小体占据(nucleosome occupancy)属于表观修饰范畴，研究其深入机制至关重要。单细胞核小体占据和甲基化组测序(single cell nucleosome occupancy and methylome sequencing，scNOMe-Seq)可用于评估多能基因如OCT4和NANOG的核小体占据和DNA甲基化状态，You等[67]由此揭示了核小体缺失区域(NDR)在DNA从头甲基化和转录调控中的关键作用。
通过联合全基因组亚硫酸盐测序(whole genome bisulfite sequencing，WGBS)和scRNA-seq对人类单个原始生殖细胞(primordial germ cells，PGCs)和诱导多能干细胞进行分析[68-69]，可研究细胞全能性和表观遗传重编程对可变剪接异质性调节的影响。整合scCOOL-seq和scRNA-seq对小鼠单个卵母细胞进行转录组[70]，DNA甲基化和染色质可及性分析可鉴定参与卵母细胞成熟的表观修饰和转录因子，剖析卵母细胞在发育和全能性建立中的表观遗传改变。将单细胞的基因组拷贝数变异、染色体状态/核小体定位、DNA甲基化、染色体倍性分析联合起来，通过染色质全组学景观测序(chromatin overall omic-scale landscape sequencing，COOL-seq)可鉴定小鼠受精卵着床前表观基因组重编程的关键特征和探索染色体状态与DNA甲基化两者的互动关系[71]，深入理解细胞多能性的表观遗传调控机制和异常胚胎的发育机制，为体细胞克隆效率的提高以及早期胚胎发育异常的诊断与治疗提供新思路。
大脑作为人体最复杂的器官，可通过联合snDrop-seq(single-nucleus droplet-based sequencing)和scTHS-seq(single-cell transposome hypersensitive site sequencing)获取其单个细胞核的转录组和DNA可及性图谱，用于研究如髓鞘再生等复杂的大脑生理遗传程序[72]。
恶性肿瘤作为常见的死因之一，对人类健康构成了严重威胁。肿瘤是体内外多种因素引起的细胞失控性增殖疾病。对肿瘤的单细胞测序探索现已涉及外显子组与基因组、转录组与基因组、表观组与转录组、转录组与蛋白组、蛋白组与代谢组、基因组与转录组及表观组等多种交叉组学。
通过全基因组和外显子组单细胞测序方法(whole-genome and exome single cell sequencing)对单个正常细胞、雌激素受体(ER)阳性细胞和三阴性细胞进行单核拷贝数分析[73]，可发现ER+肿瘤细胞在生长过程中高度保守，而三阴性肿瘤细胞的点突变率逐渐增加，从而演变形成肿瘤的克隆多样性，这对乳腺肿瘤的演变、化学耐药性的诊疗具有重大意义。
Reuter等[74]利用Simul-seq(simultaneous DNA and RNA sequencing)同时获取食道腺癌组织的全基因组和转录组测序数据，发现肿瘤细胞中的基因组呈现出高度的非整倍性和局部的等位基因纯合性，且特异等位基因的表达增加，由此鉴定了与治疗反应相关的基因多态性。
通过基于索引的单细胞染色质可及性与mRNA共测序(single-cell indexing-based coassay of chromatin accessibility and mRNA，sci-CAR)重建RNA谱定义的单个肺癌细胞的染色质可及性谱[75]，深入揭示顺式作用元件与染色体可及性之间的联系，对细胞之间调节异质性的探索提出了一个新的特征维度。
Darmanis等[76]和Genshaft等[77]联合mRNA的逆转录测序和PEA技术，分别对单个早期胶质母细胞瘤细胞和人类单个乳腺癌细胞进行干扰状态下的mRNA和蛋白质定量分析，逐步证实了异质mRNA和蛋白质表达的协同性。Younglee等[78]利用微孔技术量化原癌基因cMET在转录和翻译抑制剂调节作用下的mRNA和蛋白质表达情况，发现了非小细胞肺癌(NSCLC)的不同转录物-蛋白质相关模式，促进了与动态基因表达和蛋白质表达相关的研究从生命科学向更微观的细胞调节机制深入发展。
代谢物是特定细胞过程遗留下的特殊化学指纹。当其他组学数据分析无法解释细胞体内的生理活动时，对代谢物组的表征是个非常重要的补充。Xue等[79]利用代谢物的表面竞争性结合荧光读数原理将代谢物的检测整合到蛋白质测定的单细胞条形码芯片(single-cell barcode chip，SCBC)中，通过分析人单个胶母细胞瘤细胞对表皮生长因子受体拮抗剂的反应，首次揭示了细胞间代谢物的异质性和药物诱导的代谢物——磷蛋白相关网络的变化情况。
在表观组和基因组的基础上综合转录组，通过scTrio-seq(single-cell triple omics sequencing)可发现大规模拷贝数变异对基因组某些区域的DNA甲基化和RNA表达比例的影响[80]，用于鉴定人肝癌组织中的癌细胞新亚群，深入研究基因组和表观基因组异质性对细胞群内转录组异质性的影响。
人体依赖免疫系统识别“异己”，清除入侵的各种抗原或自身的异常细胞。George等[81]联合微流体和RNA测序对单个免疫细胞进行全转录组和分泌的蛋白并行检测，在小鼠的巨噬细胞中发现了与TNF-α分泌高度相关的基因亚组，促进了免疫系统调节机制的深入研究，以发掘药靶用于疾病的治疗。利用DNA条形码技术，转录组与表位细胞索引测序(cellular indexing of transcriptomes and epitopes by sequencing，CITE-seq)以及RNA表达与蛋白质测序(RNA expression and protein sequencing，REAP-seq)对外周血单核细胞和CD8+T细胞进行研究[82-83]，鉴定了仅转录组学无法区分的亚群以及异常细胞群与正常细胞差异表达的蛋白质，提示CITE-seq和REAP-seq未来可用于检测多种不同的免疫细胞，推动新型肿瘤免疫疗法的开发。Geiger等[84]通过高分辨率质谱技术(high-resolution mass spectrometry)获取人幼稚T细胞的动态代谢组和蛋白组图谱，发现了3种感受L-精氨酸水平的转录因子(BAZ1B、 PSIP1和TSN)及L-精氨酸水平对T细胞存活和抗肿瘤活性的影响，为研究细胞的代谢与功能之间复杂的相互作用开辟了新道路。
3 单细胞测序在口腔医学中的应用
环境中的生物膜被认为是致病生物的储存库。单细胞基因组学是捕获新基因组的方法之一，使用单细胞方法从环境中捕获基因组可用于病原体基因型和流行的相关研究。如Mclean等[85]利用单细胞基因组测序，首先通过FACS将从医院水槽的生物膜中获取的单个细菌细胞递送到微量滴定孔中，接着使用自动化平台裂解细胞并进行DNA扩增以创建单细胞基因组DNA文库，随后对16S rRNA基因进行循环测序以分析文库的多样性，然后挑选出目标基因组进行全基因组测序;最后使用专门的组装工具对所选基因组进行组装，获得了牙周病原体新的牙龈卟啉单胞菌株的完整基因组，为最终揭示它们在宿主和环境之间的传播模式提供了可借鉴的研究方向。
牙周炎是导致牙齿脱落的主要原因，且与许多系统性疾病包括糖尿病、心血管疾病以及骨质疏松症等有关[86-88], 但与其相关的微生物在疾病中的作用机制还未十分清楚。口腔中富含微生物，但许多菌群至今还未被培养出来，其相关研究也因此受限。如硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria，SRB)就是一类未培养的口腔微生物，许多研究发现其与牙周炎尤其是重症牙周炎相关[89-91]。利用单细胞基因组测序，可以研究未培养菌群的功能，探索其与牙周组织疾病及全身疾病的关系。如Campbell等[92]采用荧光原位杂交(FISH)和流式细胞分选相结合的方法，首先从样品中分离出δ变形菌属(Deltaproteobacteria);然后利用MDA扩增单细胞基因组DNA;接着通过16S rRNA或SSU rRNA基因测序对单细胞扩增基因组(single cell amplified genomes，SAGs)进行分类以获得目标SRB菌属中脱硫叶菌(Desulfobulbus)和脱硫弧菌(Desulfovibrio)的基因组;最后将获得的基因组数据与其他δ变形菌的基因组进行比较，发现前两者存在与粘附、抗应激以及防御相关的特异基因，揭示了它们在牙周病病因学中的可能作用。
此外，利用单细胞基因组测序还可以揭示不同口腔微生物中疾病相关基因的进化过程，进而研究细菌与宿主间相互作用的深层机制。如坦纳菌福赛斯(Tannerellaforsythia)被认为与牙周炎、牙龈卟啉单胞菌及树突状螺旋体有关[93-94]，而与其亲缘关系最近的坦纳菌BU063(Tannerella BU063)本身却并不致病，被发现在健康的牙周环境中比在患病的牙周袋中更普遍。Beall等[95]对健康相关的坦纳菌BU063进行单细胞基因组测序：首先利用流式细胞术从健康受试者的龈下菌斑中分离出单个细胞;随后对其基因组进行扩增;接着对16S rRNA基因测序，然后在核心口腔16S基因数据库(CORE oral 16S gene database)中进行BLAST搜索以鉴定出所需的BU063，最后利用试剂盒制备其基因组文库，分析发现其与牙周病致病坦纳菌福赛斯之间存在基因组成上的差异，即在BU063中未发现福赛斯中已知的包括karilysin、prtH和bspA在内的毒力基因，故提出病原体的毒性可能源自致病性基因簇的存在的观点，为解释高度相似的口腔微生物间具有不同致病潜能的现象提供了新的研究思路。
肿瘤内的细胞异质性对肿瘤的生长、转移以及肿瘤对治疗的反应等肿瘤生物学的多个方面具有重要影响[96]。单细胞转录组测序(scRNA-seq)可以用于鉴定肿瘤的组成和癌症干细胞以及为肿瘤的耐药性提供新的见解。因此，口腔颌面部的肿瘤亦可利用scRNA-seq进行相关研究。如Puram等[97]对不同口腔鳞状细胞癌患者的肿瘤细胞、基质细胞和免疫细胞进行scRNA-seq分析，发现后两者在不同患者中的表达程序具有一致性，而肿瘤细胞在肿瘤之间及肿瘤内部则存在多方面的差异表达。在差异表达的程序中，研究人员结合上皮-间质转化(epithelial-to-mesenchymal transition ，EMT)的特点，提出了肿瘤细胞的部分上皮-间质转化(partial EMT，p-EMT)概念，通过将scRNA-seq数据与头颈部鳞癌(head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC)的常规大体测序数据进行整合比较，根据p-EMT细胞的特点重新把HNSCC亚型分为三类，并通过实验证明p-EMT可以作为淋巴结转移、淋巴结分期的独立预测因子，即p-EMT评分可以帮助预测淋巴结转移，从而避免不必要的颈部淋巴结清扫术，为更好地了解上皮性肿瘤的内部异质性与其侵袭性和转移的关系提供了实验支持以用于指导临床实践。
4 展望
近十年来，单细胞测序技术方兴未艾，从细胞鉴定、谱系分析到伪时分析，随着单细胞技术的不断发展和成熟，单细胞测序在生理病理研究方面扮演越来越重要的角色。如口腔医学领域利用单细胞测序技术，打开了口腔微生物暗物质(microbial dark matter，MDM)研究的大门[98]，使口腔疾病的病因学研究向前迈出了重要的一步;将单细胞测序与肿瘤研究相关的方法引进口腔颌面部肿瘤的机制探索实验中，推动其迅猛发展。未来单细胞测序将持续由单组学向多组学延伸，通过整合数据，建立一个全面的人类细胞图谱[99]，揭示细胞功能的潜在机制并推断细胞之间的因果关系，最终解答诸如“什么是细胞类型”等重要的生物学问题。
口腔医学论文范文 第7篇
题目：三维有限元分析在口腔医学领域的研究进展
有限元分析(finite element analysis， FEA)是一种分析结构应力和变形的数值方法，其基本思想是将复杂几何体划分为更小、更简单的有限元素，有限元素经过分析后再整合起来得到整个复杂几何体的解。FEA现已成为分析预测自然牙、义齿、种植体和周围骨应力和应变分布的重要工具。研究对象的每一部分几何特点、材料特性、边界条件、载荷、界面和收敛性都可以被计算。通过模拟体内难以测量或接触的区域，FEA可以预测临床的实际情况，无需创造真实的临床样本和条件，明显降低了成本[1]。FEA实验可重复性高，在一些有伦理约束和实验条件难以达到的限制条件下，其应用尤为重要[2]。近几年计算机技术的进步使得相关研究发展迅猛，FEA建模发展从2D到3D，材料性质设定从线性到非线性，建模方法从单纯通过电脑的简化建模到引入计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)建立有限元网格模型，模拟对象从只能单纯模拟硬组织到可以重建周围软组织及牙周膜。本文对近年来三维有限元分析法在口腔医学领域的研究进展进行综述。
1 三维有限元分析在牙体牙髓病学领域的应用研究
三维有限元分析可以建立起再现实体牙的几何模型，可验证一些研究结论是否科学和实用，为治疗牙体牙髓疾病进行生物力学研究提供一个良好的实验基础。根管治疗中，开髓是实现根管治疗预期目的的重要前提。最大化地保留剩余牙体组织并实现剩余牙体结构的完整性对于根管治疗后牙齿长期存留具有极为重要的意义[3]。采用三维有限元分析法分析传统开髓树脂充填组、传统开髓后全瓷冠修复组、微创开髓树脂充填组和微创开髓后全瓷冠修复组有限元模型中的最大主应力、von Mises应力和改良von Mises应力分布，结果提示，上颌中切牙开髓应尽量采取微创开髓方式，传统开髓后建议行冠修复，微创开髓后冠修复没有明显优势[4]。
通过三维有限元分析模拟未发育成熟的前磨牙模型，比较氢氧化钙、矿物三氧化物凝聚体(mineral trioxide aggregate，MTA)和Biodentine的充填作用以及根尖封闭作用。结果表明，与MTA和Biodentine牙本质生物修补水泥相比，氢氧化钙的充填作用并不理想;MTA或Biodentine增加了根尖处的应力，减少了根管内应力;采用氢氧化钙、MTA和Biodentine联合复合树脂修复可达到同时保留冠状结构和根结构的效果[5]。有学者建立了下颌磨牙模型，比较在修复不同大小穿髓孔时，用不同厚度MTA盖髓的应力分布，结果表明在MTA-牙髓界面的应力与应变大小与MTA的厚度成反比，提示临床上可以使用较厚的MTA盖髓以减少修复材料与牙髓界面的应力[6]。
2 三维有限元分析在牙周病学领域的应用研究
牙周膜是牙跟牙槽骨之间连接的软组织，对牙齿的生理动度有关键作用，是牙周组织炎性破坏中最重要的因素。精确的有限元模型可利用micro-CT来建立牙周膜模型。多数研究探究了在生理咀嚼和创伤性载荷情况下牙齿动度和牙周组织的应力分布情况。
Zhang等[9]研究利用CT图像建立下颌第一磨牙有限元模型，分析了咬合负荷区域的面积大小、位置和方向对牙体和牙周应力的影响，结果表明牙齿和牙周受力模式明显不同。在同一咀嚼过程下，牙体所受应力明显高于牙周，且牙体应力集中区域面积由外向内逐渐减小，提示咬合接触的合理设计有助于改善牙体和牙周应力分布，从而减少负荷相关的结构问题。
大部分研究将牙周膜建立为围绕着牙根的一圈极薄的组织，但简化模型不能真实反应牙齿的生理动度。Tuna等[10]改进了牙周膜模型，利用接触模型可以减少建模时间，增加精确度并且提高模型的光滑度。同时，牙周膜韧带是一种位于牙齿周围的多孔纤维性软组织，在将载荷从牙齿传输到下颌骨的牙槽骨中起着关键作用。Ortún-Terrazas等[11]建立了类似牙周膜的材料模型，具有和牙周膜相似的多孔性和纤维结构特点。通过严格的拉伸和压缩载荷测试验证发现，类牙周膜的多孔材料的体积模量与孔隙流体的排液能力有关，在压缩过程中多孔材料对组织液的排出起到重要作用;在拉伸过程中，沿载荷方向运动的胶原纤维是影响牙周膜韧带刚度的重要因素，提示牙周膜结构的完整性是维护牙周健康的主要因素。
3 三维有限元分析在正畸学领域的应用研究
刘庆辉等[15]建立了上颌牙槽骨-牙周膜上颌中切牙-隐形矫治器的三维有限元模型，通过FEA表明在上颌中切牙舌向移动时，未带附件的中切牙牙周膜受力比有附件组大，且带优化的粘接附件体(上半椭圆形附件、上半四面体附件)比普通附件体(水平矩形附件、水平椭圆形附件)牙周膜受力要更小。腭侧阻生尖牙的正畸需要严格的锚固控制，且治疗时间长，因此准确的定位和力的应用是治疗成功的关键。有学者通过建立有限元模型研究初始力加在不同阻生程度和在不同方向(颊侧、垂直侧和远中侧)时阻生尖牙的受力情况，结果表明施加垂直力产生的应力最低，不同初始倾斜力在牙根上的应力分布也不同。同时表明颊侧力在牙颈部产生的应力会对抗运动，施加垂直力和远中倾斜力比施加颊侧力更有助于牙的移动，尤其是对严重倾斜的尖牙，差异更加显著[16]。Nagendraprased等[17]研究被加力的阻生尖牙及其相邻的侧切牙和第一前磨牙的位移模式和牙周膜应力，结果表明不同角度的阻生尖牙的位移和应力分布有差异。相同应力下，当腭侧阻生的尖牙向近中倾斜时，上颌尖牙的位移减少，随着力的增加，牙周膜所受应力也增加，提示临床上正畸或其他治疗时应用最小力拉阻生尖牙。Moga等[18]发现旋转正畸力引起的压力最大，平移力对毛细血管产生的压力最小。若牙周膜面积减少，更小的正畸力下牙周膜承担应力的能力更强。
4 三维有限元分析在口腔修复学领域的应用研究
口腔修复旨在恢复缺牙患者的牙列缺损或缺失及其生理功能。有针对性地设计出合理的修复方案，则可最大限度地减少牙齿医源性折裂，显著提高修复后患牙的使用寿命。Dejak等[19]发现腭/舌倾的前牙受力最小，前牙唇倾角度越大受力越大，桩核修复的唇倾前牙相对于相同位置的唇倾前牙受力显著增加。通过构建三维有限元模型，分析牙尖覆盖厚度对全瓷高嵌体修复前磨牙应力分布影响发现，增大全瓷高嵌体的牙尖覆盖厚度可减小全瓷高嵌体破裂的风险，但可能会导致高嵌体脱落和腭侧牙本质折裂[20]。Zhang等[21]通过三维有限元模型分析了不同边缘厚度、不同聚合度及粘接剂厚度对玻璃陶瓷材料断裂强度的影响，研究发现修复体边缘越厚、聚合度越小，玻璃陶瓷抵抗断裂的能力越大，证实了修复体的厚度与抗断裂能力成正比，聚合角度与抗折性成反比。研究还提示应预留50～100 μm的粘接剂厚度，以通过缓冲应力降低全冠折断的风险。
5 三维有限元分析在种植学领域的应用研究
种植义齿行使咀嚼功能时所应具有的生物力学特性以及种植体与颌骨间牢固骨结合的能力，对于种植的成功至关重要。三维有限元分析法在口腔种植学中的应用是当前研究热点之一。应用三维有限元分析可研究种植体各部件和种植体周围骨组织的受力方式。研究表明，种植体数量、直径、长度、螺纹形、材质以及周围骨组织本身的质量和数量影响了植体周围骨组织的受力方式[25]。在种植体的机械力学研究中，经常使用Von Mises 应力、最大/最小主应力和最大剪应力评估。Von Mises 应力表示模型内部的应力分布情况，最大/最小主应力可评估模型的张力与压力情况，最大剪应力表示模型在复杂的应力作用下处于破坏的临界状态[26]。众所周知，机械应力对骨组织内稳态的意义重大。动物实验也表明咬合应力过大可导致种植体周围骨组织丧失[27]。
在一项关于牙种植体支持式覆盖义齿病例的长期研究中，无炎症骨结合丧失的发生率远比种植体周围炎高，提示在植体-骨组织界面的生物力学平衡是种植体长期存活的关键[28]。三维有限元模型对应力分布和受力方式的分析可帮助改善各类种植体的设计。Arinc[29]利用FEA评估冠部的修复材料和结构对种植体和周围骨组织的应力作用，分析了下颌植体支持式固定义齿在不同材料(钴铬基底陶瓷、锆基底陶瓷和锆增强的聚甲基丙烯酸甲酯的基底树脂)和不同的连接体宽度(2、3、4 mm)在斜向加载力下的受力情况，结果表明钴铬支持陶瓷对植体应力最小，植体材料和连接体宽度可能影响皮质骨、松质骨和植体的应力。
6 三维有限元分析在口腔颌面外科领域的应用研究
口腔颌面部是人体的暴露部位，易遭到损伤， 同时由于颌面部复杂的解剖结构，传统的研究方法耗时、耗材且不能重复，实验研究过程复杂。在口腔颌面外科领域，三维有限元分析主要应用于骨折过程中颌骨受力的模拟分析。在颌面部区域内，下颌角骨折因其并发症高发且手术路径复杂，在内固定后常出现术区感染和骨愈合不佳的问题。通过三维有限元模型的应力分析可进一步了解患者康复过程中钢钉与骨组织之间的作用关系。三维有限元分析研究表明，相对于在骨折区下缘放置单一双皮质板，在上缘放置单张力带具有更佳的稳定性，因此临床推荐单张力带结构固定作为一种微创方法来治疗骨折[30]。颌骨的真实标本难以获取，三维有限元模型可模拟真实的颌面外科结构从而降低了相关研究的难度。Huempfne-Hierl等[31]证实了三维有限元模型可用于模拟人颅骨的外伤情况，并且提供关于病理和各种骨折分型的信息。Bujtár等[32]发现三维有限元分析还可用于人类下颌骨三个发育时期模型的构建及应力分布分析。有研究发现，当同时受到创伤性载荷时，三维有限元分析模型显示颏部受到的应力值最高[33]。这些结果说明了应力的水平跟受力的位置和骨密度有关，对外科手术有指导意义。
7 小结与展望
在临床中，分析不同载荷条件下口腔的应力分布对评估牙齿及修复体的损耗至关重要。由于牙体结构的复杂性、各种组织材料间的机械和化学性质的差异性、牙体形态和周围结构关系的复杂性，很多实验方法和手段不能得到准确可靠的结果[34]。现在常用的FEA有2D建模和3D建模两种。2D节省成本，简化材料为同质性及均质性，建模简单粗糙，可用于定性研究。3D更加精确可以用于定量研究，且3D建模已可以做到还原组织的部分非线性和各向异性特点，通过技术发展可以更加精确。许多研究表明，FEA应用于口腔力学已成为主流的研究应力分布的分析方法，迅速发展的计算机和建模技术也使FEA在生物力学的应用中日益成为一种非常可靠和准确的方法，但FEA也有其局限性。在临床上，组织的受力是动态的、具有周期循环性的，而有限元模型的研究大多数是模拟加载时的静态情况，而非实际的临床情况。Jongsma等[35]在对不同建模方式下纤维桩受力方式的研究中发现，即使模型用到了非线性建模方式，已经好于绝大多数同类研究，但离现实仍有差距，获得的结果并不能直接进入临床。另外，同时把材料的性质设定为各向异性和非均匀性可以得到更精确的模型，但需要更加复杂的数学计算，因此如何建立更精确的三维模型成为其应用的关键问题。
现在已有很多高科技技术应用于口腔领域，例如口内扫描仪、咬合记录仪、CAD/CAM系统和FEA等[36]。未来的突破在于将这些技术应用相互结合，比如利用口内扫描仪确定几何特性，将数据传输到CAD中进行治疗方案的设计然后通过FEA加载咬合力后的情况，提示是否有受力过大的情况，便于方案设计的改进，最终从CAD的设计转化为CAM生产流程。三维有限元分析中建模的工作量占到整个工作量的70%～80%[37]，通过新的手段减少建模时间、简化FEA难度是发展的重要方向，若能实现自动化建模，将可以达到临床上特异性建模的设想，也将大大提高FEA的应用。
三维有限元分析法未来的应用应该集中在骨组织、颞下颌关节、自然牙和义齿的模型优化和验证。现阶段，有限元分析更加适用于预测新方法且这些新方法的临床效果日后能够证实的情况或新器械与传统器械的比较。通过有限元计算预测出各组的异同点可以为进一步的临床研究奠定坚实的基础。
口腔医学论文范文 第8篇
题目：数字化口腔医学技术研究
摘要：数字化口腔医学技术的运用，可以显著提升口腔医疗服务水平，能够让患者更加安全、舒适的接受治疗。根据口腔疾病治疗的需要，口腔技师在进行牙齿烤瓷、制作隐形义齿等操作的过程中，应用数字化口腔医学技术，可以保障各项操作更加精细、准确。基于此，本研究围绕着数字化口腔医学技术展开讨论，分析数字化口腔医学技术优越性所在，根据数字化口腔医学技术的实际应用，评价其应用效果。口腔技师对于数字化口腔医学技术的学习和掌握，对于提高其专业技术能力有着积极影响。
关键词：数字化口腔医学技术;口腔疾病;诊断
【中图分类号】 R246.83【文献标识码】A 【文章编号】1673-9026(2022)14–01
前言：在根管治疗、口腔种植、口腔颌面部创伤治疗、口腔美学修复等口腔治疗中，需要进行义齿、牙垫、口腔护板或矫治器的制作。为了更好的满足治疗需求，达到令患者满意的治疗效果。口腔技师需要应用数字化口腔医学技术，可以利用影像学数据，建立三维模型，能够更加清晰、直观的展现口腔解剖结构，为牙齿设计提供参考。以数字化口腔医学技术为支持，能够精确、量化的实施各项操作。
1.数字化口腔医学技术的优越性
倒模、取模以及制作义齿、牙垫、口腔护和矫治器是口腔修复的重要环节，相关程序繁琐、复杂，并根据患者戴牙后的实际感受进行调整。该过程中，更多依赖于口腔技师的经验和技术，任何一个环节出现问题，均会影响到治疗效果[1]。口腔技师运用数字化口腔医学技术，可以针对患者的治疗牙体进行数字取像，通过建立三维模型，立体化的呈现，用于模拟口腔治疗后的效果，让患者对于口腔治疗有着更加直观的了解，充分满足患者对于治疗的需求[2]。
2.数字化口腔医学技术类型
口内扫描技术、锥形束CT技术以及软件技术是常用的数字化口腔医学技术类型。
2.1口内扫描技术
应用口内扫描技术，进行口腔数字印模，制作牙颌石膏模型，可以精准的进行模型分析，为修复体制作、治疗设计提供重要的参考。口内扫描技术的应用，能够直接获取口腔内获取牙齿、牙龈、黏膜的三维形貌。
2.2锥形束CT技术
根据口腔正畸、颌面外科治疗的需要，应用锥形束CT技术，进行三维头影测量，并进行治疗方案设计、种植手术规划、导板设计以及颌面外科导航。
2.3软件技术
应用软件技术，进行数字诊断及设计。口腔技师运用软件技术，进行数字咬合分析，可以真实还原患者个性化咬合运动，能够更加精准的进行义齿、牙垫、口腔护板或矫治器的制作[3]。
3.数字化口腔医学技术的应用
3.1制作牙套
在牙周疾病的臭氧治疗中，患者通过佩戴涂有杀菌材料臭氧化油的牙套，利用臭氧化油的杀菌作用，有效消除炎症，减轻患者的症状。根据臭氧治疗的实际需要，口腔技师可以利用数字化口腔医学技术，根据患者的牙齿状况，进行牙套的个性化设计。通过3D打印的方式制作牙套，能够让牙套更好的贴合牙齿，一方面可以防止臭氧溢出，保障精准用药，获得更为理想的治疗效果。另一方面能够提高患者的舒适度，同时方便摘戴[4]。
3.2制作手术导板
种植体修复的方式治疗牙列缺损的过程中，恢复牙齿的形态、功能。制作孔洞是十分重要的环节，需要控制好孔洞的位置、角度、深度、直径大小。根据X线、CT图像进行判断，难以精准把握。口腔技师利用数字化导板技术进行辅助治疗，建立数字化模型，將牙列缺损部位的解剖关系清晰呈现出来，设计和制作手术导板，便于精准的实施种植体植入操作[5]。
结论：综上所述，在口腔疾病的诊疗中，数字化口腔医学技术具有突出的优越性，可以有效提高口腔诊断的准确性，同时能够帮助口腔技师进行精准化的治疗操作，提高口腔治疗的安全性和有效性。根据牙周疾病治疗、口腔种植治疗以及口腔颌面部创伤治疗治疗的需求，应用数字化口腔医学技术进行治疗设计，制作治疗所需的义齿、牙垫、口腔护板和矫治器，能够充分满足患者的实际，给予其良好的诊疗体验。口腔技师对于数字化口腔医学技术的熟练掌握与运用，可以有效提高其专业技术水平，为口腔疾病患者提供优质的医疗服务。
参考文献：
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口腔医学论文范文 第9篇
题目：浅谈口腔医学慕课
摘要 论述口腔医学慕课学习个性化、互动性强、开放性和大规模性等特点，并对这一新型教育模式在科技迅猛发展的时代下的优势和挑战进行研究。
关键词 慕课;口腔医学;多媒体
中图分类号：G642.4 文献标识码：B
文章编号：1671-489X(2015)16-0048-02
2012年，Khan Academy的教学模式席卷教育界，这种借助于多媒体和互联网的教学模式就是慕课(MOOC)，这一年被称为“慕课元年”[1]。MOOC(大规模开放式在线课程)打破传统教学模式中在固定教室中由相对固定的人进行听课的方式，将本应在教室进行的课程搬到互联网上[2]。慕课可使几万人同时在线听课，听课者可以选择自己喜欢的课程，学习世界一流名家名师的课程，同最前沿的知识接轨，实现优秀资源的传播以及共享。
1 口腔医学慕课的特征
口腔医学慕课有其特殊性，又具有慕课的普遍特征。应对慕课的到来，应该做到对口腔医学慕课有比较完善的认识，并且对它在实际教学中发挥的功能、特点及适用性进行了解;要确保慕课相关的基础条件，保证互联网的覆盖面，确保学生能够实际应用上;建立良好的口腔医学慕课模式。
学习个性化 口腔医学作为一门非公共课，课时量对比英语、政治和体育等基础课相对较少，传统教学中想了解口腔知识，就要在固定时间去固定的教室听教师传授。而慕课这种教学模式可以让学生利用自己的空余时间去学习，只需要一台电脑一个邮箱就可以来到世界名师的课堂，达到学习个性化。
互动性强 传统教学中的口腔课堂具有课时少而任务重的特点，需要在规定的课时内完成的教学任务非常多，而且高校的口腔医学教师通常在课后还有繁重的临床任务，这就造成无论在课上还是课后，教师与学生的互动时间并不长。慕课时代的到来缓解了这一问题，课程中间会边讲边穿插问题供学生思考，不同地域群里的学生还可以做到线上和线下的互动学习。
开放性 所谓开放性即不设置任何门槛和地域限制，只要拥有一台电脑并且能够上网，而且现今的慕课费用基本都由国家和各个大学承包，因此很多课程价格低廉甚至免费[3]。学习者无论学历如何，专业是什么，无论身在世界的任何角落，都可以参与到线上的网络学习当中。
大规模性 高校当中的口腔医学课堂通常为小班五六十人听课，对于非专业课的大院系听课如临床医学院，一个教室也最多容纳几百人。而慕课具有大规模性，一堂课可以几万人甚至几十万人同时听课，且每个人看到的都是同一视觉角度。这样的大规模性更加有利于知识的普及，而且提高了课堂的效率和质量。
2 口腔医学慕课的优势
慕课作为近年来新兴起的一种教学模式，其主要运营课程均为理工类[4]。在美国的三大慕课平台Coursera、Udacity、edX分别以关键词stomatology、dental、tooth、mouth等搜索课程均较少，在慕课网上口腔医学的课程国内较多。国内口腔医学的慕课作为主流课堂的辅助，具有很多优点。
走进名师讲堂，辅助主流课堂 现在的大学生在课前很少有预习课本的习惯，但是慕课作为网络教学模式，可以让学生带着好奇的心情在网络上预先进行学习，如口腔修复知识在慕课网上很容易会搜到第四军医大学名师赵铱民教授的口腔修复概论部分慕课，之后在课堂上进行重点和难点知识深入剖析和讲解，更可以预留出面对面的解答疑惑的互动时间。
高效、灵活、低成本和以学习者为中心 随着科技的进步，笔记本电脑、平板电脑和智能手机越来越普及，有的学生无论坐在任何地方，第一个动作就是拿出手机上网，那么利用这些零碎的空闲时间就可以进行慕课学习，而且学习的地点也可以选择如图书馆、寝室、咖啡厅等。现在高校的课堂上课时间通常都是固定的，如果课程安排在清晨或者晚上，学生的课堂状态有时就会不好，效果就会受到影响。慕课让学习者自由选择学习时间，保证效率提高，也体现出以学习者为中心的优势。
顺应信息化网络时代潮流，获取最新知识 慕课是以互联网为基础的网络教学模式，在口腔医学领域开展慕课就是与世界接轨，深化高校教育体制改革。医学是需要不断更新的，固步自封必然导致与世界脱轨。学习者在慕课的线上学习不仅可以学习国内最先进的知识，而且可以与全世界同时进行线上学习的学习者进行交流，获得较为新的知识，实现自身的提高。
3 口腔医学慕课的挑战
早在慕课这一教学模式刚出现的时候，就有专家预测慕课的在线教育终将取代传统大学，甚至2013年American Interest杂志预测在未来半个世纪，美国的大学将少掉一半。这一说法未免有些夸张和极端，暂时看来口腔医学的慕课仍然无法完全替代课堂教学[5]，仍有很多不足。
学习者无法坚持，学习效果无法保证 慕课面临的最大挑战应该就是习惯了传统课堂教学模式的学习者忽然失去了管，多数人课听了一半就中途放弃，课堂中间留的思考题和课后作业需要去慕课社区和相关论坛完成，却因为没有教师的监督而懒散拖延。这样连课程都无法坚持，就更加不能保证学习的效果了，而且如果课堂中间有不会的问题，也不可能像在课堂上一样直接得到教师的解答。
教学者无法根据学生的课上状态调整教学模式 慕课基于它的模式是通过互联网，不能与学习者进行面对面的交流，由于网络的无门槛，每位学生的基础和接受能力都是不同的，但是慕课课堂不能根据学习者的表情和接受程度调整教学，这也是导致很多学习者不能坚持到底的原因。而且由于很多学习者不能按时去社区进行课后的答题和学习者间的交流，教学者也无法得知学生学习的成果。
口腔医学慕课本身的局限性 国际上慕课这一线上学习本身对口腔医学的涉及就很少，大多数的口腔课程都为国内自己的慕课，在国内慕课网站上可以轻松找到相关的口腔医学慕课视频，虽然均是较为优秀的课程内容，但教学体系尚为零散，只有口腔的一小部分课程，并且不能像课堂上教师传授的知识那样完整和系统化。
总之，慕课作为近几年流行起来的教学模式，以它固有的优势迅速流行起来。面对慕课对传统教育的猛烈冲击，以及国内学校对此作出的快速反应，口腔医学作为国际上慕课尚未完全涉猎的领域仍然存在不足，不应过早对它的是非功过作出评价。在教学当中要利用慕课的优势来辅助课堂教学，使得课堂效率更高，学生得到的知识更加全面丰富。但是也不能盲目跟风，肆意打压传统教学的地位，口腔医学慕课的未来还需要时间来考验和衡量;应该使两者完美结合，从而为医学生普及更好的口腔医学知识，将来走向工作岗位可以具备多方面素质，成为一名合格的全科医生。
参考文献
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口腔医学论文范文 第10篇
题目：深度学习技术在口腔医学中的应用研究
基于人工神经网络的深度学习技术拥有强大的特征提取和学习能力，能够合理处理复杂信息，并从中学习隐含规律，在各种智能任务中表现出优越性能，具备巨大的应用潜力。作为人工智能领域近年来最热的研究方向之一，深度学习的迅速发展受到了学术界和工业界的密切关注[1]，在音频、图像和自然语言处理等领域得到了广泛应用[1-3]。在计算机图像领域，深度学习技术彻底改变了以人工视觉特征计算为基础的传统处理流程，在图像分割和分类(判别模型)，图像理解和内容生成(生成模型)等问题上都表现出更高的性能和显著的优势。
深度学习的概念最早由Hinton[4]在2006年提出，为学习和利用“深度”人工神经网络(隐藏层层数多于浅层层数[5])，以原始数据为输入，以目标任务为输出，具备端到端学习能力的机器学习技术[2-3]。2012年Krizhevsky等[6]利用GPU实现了一个深度神经网络, 在ImageNet的比赛中取得了突破性进展，其在大规模图像分类任务上Top 5分类精度达到了84.7%，比第二名使用的Fisher向量编码算法要高约10%，而GPU的使用大大缩短了数据处理时间[7]，自此深度学习的应用快速增长。发展至今，已有众多基础网络结构被提出，常用的包括多层感知器(multilayer perceptron，MLP)、卷积神经网络(convolutional neural networks，CNN)、Transformer模型等。深度学习模型的训练通常以大量的数据为基础，训练方式可分为监督学习、无监督学习以及半监督学习[8]。监督学习利用大量带标签值的训练数据集学习得出模型，可根据该模型预测新数据的对应结果。无监督学习不依赖标签值，样本数据类别未知，通过挖掘数据内在特征，找到样本间的关系，对样本集进行分类。半监督侧重于在有监督的分类算法中加入无标签值样本来实现半监督分类，以增强分类效果。
在临床医学的应用中，深度学习最突出的应用是在放射学和病理学的大型数据集中检测异常状况，甚至预测治疗效果。在口腔医学领域，国内外学者高度关注该技术并展开了大量的研究工作，现阶段已有的应用研究主要为智能预处理、智能诊断与治疗几个方面。智能预处理主要指利用计算机技术对影像数据优化、分析，以降低医生重复工作量，提高工作效率，常见的应用如自动定位，自动分割等;智能诊断与治疗是指利用计算机技术有效结合影像信息和医生经验，实现疾病的自动鉴别诊断、治疗计划制定、治疗效果评估等功能，如肿瘤的识别和分类，生存率预测等。
1 影像预处理
影像数据的预处理作为辅助诊断和治疗计划制定的前期基础，近年来愈加重要。最早深度学习技术被应用于提升影像质量。Xie等[9]、Gjesteby等[10]将深度学习技术引入CT影像的重建中以减少伪影的影响。Dai等[11]、Yang等[12]尝试利用对抗生成网络等深度学习技术完成基于稀疏角度的低剂量CT/CBCT重建，重建所需的最低剂量可降到原有剂量的1/10。深度学习对影像质量的改善降低了后续智能分析的实施难度。
深度学习技术在影像自动分割中的实践，使得临床医生不再困扰于边界和阈值的选择，更专注于解剖结构的分析。Zheng[13]、Qiu等[14]研究小组将深度学习技术应用于上下颌骨自动分割并获得较好效果。Li等[15]基于R-CNN对曲面体层片进行单独标注以实现牙齿的自动分割，精度达85.8%。Zhu等[16]利用深度学习技术在MRI影像自动分割方面取得了一系列突破，结果表明深度学习在颅面肿瘤切除和自由皮瓣重建的3D虚拟规划中具有潜在应用价值。Leonardi等[17]研究了CBCT扫描中鼻腔和咽部气道基于深度学习的自动分割算法，以探索面部类型与生长发育之间的关系以及气道治疗改善的潜力。深度学习在分割上的良好表现，是实现智能诊断的基础。
基于自动分割结果，研究者尝试了深度学习在自动识别和定位中的应用，Tian等[18]基于多层网络探索三维模型上牙齿的自动分割和分类，解决了高度相似牙齿的误分类问题，其中高相似度牙齿的分类精度可达88.06%，分割精确度可达89.81%。Chen等[19]研究了基于深度学习的牙齿自动检测与编号方法，以口腔医生手动标注的测试数据集为对照，结果表明该方法的精确度和召回率均超过90%，诊断性能接近初级口腔医生水平。Tuzoff等[20]提出了根据牙齿轮廓、牙齿的空间排列规则自动检测曲面体层片牙齿及编号的方法，以专家评估结果为对照，发现该解决方案的灵敏度、精度、特异度与专家水平相当。章一帆等[21]通过深度学习方法自动定位根尖片拍摄区域，基于已确诊患牙的2 500张根尖片数据集，口腔医生人工判读结果作为对照。结果表明，相较于人工判断，深度学习具有更高的正确率和效率。以上研究显示了深度学习技术在影像预处理方面具有降低医生劳动强度和医疗风险的潜在价值和前景，有着广泛的使用前景和巨大探索空间。
2 牙体牙髓病学
深度学习技术在牙体牙髓病中的应用较早，被广泛应用于影像鉴别、早期诊断等多个方面。Hiraiwa等[22]针对曲面体层片下颌第一磨牙远中根多根管中可能出现的重叠、变形等采集问题导致的判断疏漏，利用Alexnet实现曲面体层片下颌第一磨牙牙根形态的全自动分类。该研究以CBCT图像为参照，分析了400例患者未经根管治疗的760颗下颌第一磨牙曲面体层片，确定远中根根管数目的诊断准确度为86.9%，研究表明深度学习技术具有牙根诊断分类的潜力。
全球有约90%的人口有不同程度的龋齿，龋病亦是历年来的研究热点[22]。Lee等[23]基于三千余张根尖周X线片的数据集实现龋齿的自动检测，实验结果表明上颌前磨牙区域的精度为89%，上颌磨牙的精度为88%，下颌前磨牙和下颌磨牙的精度为82%。Schwendicke研究组[24]和Casalegno研究组[25]基于卷积神经网络实现了近红外光透照图像中的龋病病变，该方法采用两百多个样本的数据集完成训练。Zhang等[26]基于卷积网络，实现了口腔照片中龋齿的自动检测，该方法采用的数据集包含389名志愿者的3 632张图像，精度达90%以上。上述研究成果表明，深度学习方法有望广泛应用于龋齿检测，可在学校、养老院等非常规牙科环境中应用，便于对大规模人群进行初步的、低成本的龋齿筛查。游文喆等[27]基于1 201组牙菌斑染色后乳牙照片，利用CNN建立牙菌斑智能判读系统，对107组未染色的乳牙照片进行菌斑识别，预测的菌斑区域与染色后实际菌斑区域的平均重叠率为0.73，与医师标注组相当(0.75)，该应用有望对家用设备所拍摄的口内照片进行菌斑量及分布区域的初步判断，利于龋病的早期防治。
Fukuda等[28]利用卷积网络在曲面体层片中诊断牙根纵裂(vertical root fracture，VRF)。采用300幅曲面体层片图像的数据集，其中330颗患牙VRF且折裂线清晰可见。以两名放射科医生和一名牙体牙髓科医师对VRF线的判读结果作为参照，精确度93%，召回率75%，结果表明深度学习可用于检测曲面体层片上的VRF。Ekert等[29]在曲面体层片上基于2 001个分割段的集成数据集检测根尖病变，精度达80%以上，磨牙灵敏度明显高于其他牙齿类型，而特异性较低。Orhan研究组[30]使用CNN筛查口腔图像中根尖周病变，利用基于109例患者的153例根尖周病变的数据集，成功检测出病变牙位并编号，准确性为92.8%，测量的病变体积与手动分割结果无统计学差异。Iizuka研究组[31]采用更大的具有3 099个样本的数据集，以24名口腔医生的评估为对照，发现深度学习的检测性能与医生的平均诊断性能相当。以上研究结果显示深度学习方法具有检测放射图像上的根尖周病变的潜力。
3 牙周病学
Krois等[32]将CNN应用于曲面体层片智能诊断牙周疾病导致的牙周骨吸收，以6位口腔医生的评估结果作为对照，平均准确度可达81%，且评估水平无统计学差异，该方法甚至比人工评估具有更低的敏感度。Chang等[33]使用深度学习方法在曲面体层片上自动检测到每颗牙齿的牙槽骨吸收，并对牙周炎进行自动分期，以放射科医师诊断结果为参照，其在牙槽骨吸收的自动诊断和牙周炎分期中表现出高精度和出色的鲁棒性。Lee等[34]基于CNN诊断和预测牙周炎，采用1 740个样本的数据集，结合预训练的CNN模型和自训练网络，诊断前磨牙和磨牙牙周炎的准确性分别为81.0%和76.7%;然后使用临床确诊为重度牙周炎的64颗前磨牙和64颗磨牙数据集预测前磨牙和磨牙需拔除的准确度分别为 82.8%和73.4%。深度学习有望诊断和预测牙周炎，辅助治疗计划的制定。
4 口腔外科学
近年来，深度学习技术在口腔外科领域的研究发展迅速，已在多个方向开展应用。Vinayahalingam等[35]利用深度学习技术基于下颌阻生牙的牙根与下牙槽神经的接近程度智能评估风险，以避免阻生牙拔除后发生神经损伤，优化治疗计划，但算法需进一步改进以提高准确性。Kuwada等[36]验证和比较了3种深度学习算法在曲面体层片上颌埋伏多生牙分类中的有效性。Fukuda研究组[37]和Liu研究组[38]比较不同网络在评估下颌第三磨牙和下颌管之间关系发现不同网络的诊断性能及其计算时间和存储空间具有一致性。De Tobel等[39]利用CNN基于曲面体层片评估下颌阻生第三磨牙发育程度，研究者以20张不同年龄段、不同性别的曲面体层片作为自动分期的训练数据，结果与医生判定的结果相当，进一步优化后，有望实现阻生牙年龄的自动测算。
Ariji等[40]、Lee等[41]利用深度学习实现了曲面体层片中下颌骨病变的自动诊断和分类，包括成釉细胞瘤、牙源性角化囊性瘤、含牙囊肿、根尖周囊肿以及单纯颌骨囊肿，其中含牙囊肿的诊断和分类敏感性最高[40]。研究同时发现同曲面体层片相比，基于CBCT的诊断模型具有更多的细节，性能更好[41]。但相比于组织学检查，影像学检查的诊断准确性仍然较低，基于影像学的异常检测仍具有较大的改进和发展空间。
Kuwana等[42]探索了健康上颌窦、炎症上颌窦、上颌窦区域囊肿的影像学分类，其准确率可达90%以上。Murata等[43]将深度学习应用于曲面体层片中上颌窦炎的诊断，通过460例健康上颌窦和460例上颌窦炎数据集训练，结果表明该方法对上颌窦炎的诊断准确度(87.5%)、敏感性、特异性与放射科医生相比无显著差异且高于口腔医生，其结果有望为经验不足的口腔医生提供诊断支持。
虽然深度学习在肿瘤病理学领域取得了众多进展，但其在口腔肿瘤学方面的应用仍处于初期阶段。近年来，众多研究组[44-49]探索了多种深度学习算法在基于影像数据的口腔癌早期诊断和肿瘤分类中的应用，最高精度可达94%以上，提高了复杂的口腔癌的诊断质量。Lin等[48]研究表明以病症为中心采集影像比随机定位采集的训练模型结果高出8%左右的精度。Shamim等[44]应用Resent、CNN多种网络模型尝试自动筛查照片中的舌癌前病变，分类精度为90%～98%，可达到“近似医生”的分类性能，该方法具有诊断原发性口腔癌的良好潜力，可用于口腔癌的早期筛查。Fu等[49]使用深度学习技术基于44 409张口内照片的数据集识别口腔鳞状细胞癌患者，最终准确度达92.3%，优于医学生的准确度(87.0%)。Jeyaraj等[50]基于高光谱图像利用SVM等多种算法区分口腔鳞状细胞癌与良性组织，准确率达到 95%。基于深度学习的口腔鳞状细胞癌自动检测方法便捷、无创、低成本且高效，具有较好的诊断性能，有望作为快速筛查、早期检测和治疗效果评估的临床工具。Tomita[51]针对口腔鳞状细胞癌患者转移性颈淋巴结的增强CT进行术前诊断、癌症分类、辅助治疗方案的制定，其诊断性能优于普通放射科医生的评估。Sultan等[52]尝试量化口腔鳞状细胞癌的浸润淋巴细胞 (tumor infiltrating lymphocyte，TIL)，并达到了96%的准确率，证明TIL是重要预后指标。Kim研究组[53]采用深度学习技术基于临床病理学数据和基因组数据构建口腔癌患者的预后模型，预测患者生存期，准确率能达80%以上，该模型的诊断性能优于经典统计模型。研究者建议基于深度学习的生存预测方法可用于指导口腔癌患者治疗方案的选择，以减少不必要的治疗干预。这些研究结果显示深度学习技术在治疗口腔恶性疾病改善治疗方案上的巨大潜力和前景。
5 口腔修复学
深度学习在口腔修复中的应用报道相比其他领域较少，Yamaguchi等[54]探索了基于CNN预测复合树脂冠的脱落率，研究者扫描了患者的3D立体光刻模型获得8 640张图像，该模型对于冠脱落率的预测准确度、精度、召回率分别为98.5%、97.0%、100.0%，具有较好的预测效果。该类技术模型可应用于修复治疗及其他复杂病例中(如根折根裂)。
6 口腔正畸学
深度学习技术最早在口腔正畸学头影测量中应用较为广泛。传统人工标点方式耗时且对操作者经验依赖较强，自动测量分析和智能计划制定的潜在需求巨大。Leonardi等[55-58]众多研究组结合计算机视觉和深度学习技术探索了基于2D、3D放射影像头影测量标记点的自动定位，能够实现1 s内分析和自动标注多个头影测量标志点，精度最高可达95%以上，与有经验临床医生相当。但部分研究者质疑基于3D数据的头影测量的有效性[58]，故而近年来3D方向的应用研究已放缓。Bazina等[59]提出的头影叠加方法更准确可靠，成为新的研究方向。Yu等[60]将CNN应用于侧位片的骨性问题诊断中，基于5 890张头影测量图和相应的人口统计学数据，在垂直向和矢状向的骨骼诊断方面灵敏度高于90.00%，其中垂直分类的准确度可达96.40%。
Asiri等[61]将深度学习用于预测Ⅱ类和Ⅲ类患者采用拔牙/不拔牙的治疗方案后唇曲率的变化。Lux等[62]利用深度学习技术根据矢状关系的变化预测生长模式，有效性达64%。深度学习技术在正畸领域的进入较晚，发展需求迫切，近年的正畸科学技术进步联盟研讨会上，提出了一系列与深度学习相关的“个性化精准正畸治疗”议题[62]，亦是未来口腔正畸研究的新热点。
7 结 语
深度学习技术的引入将带来具有前瞻性、预防性、个性化和参与性的未来医学。深度学习的引入可减少临床工作者的重复劳动，使他们能够专注于更高级别的诊断任务，帮助临床医生更好地做出治疗决策，有效提高工作效率，降低医疗风险;在简化医疗流程，实现个性化诊疗方向有着无限可能性，甚至可能彻底改变原有的临床流程。现阶段的深度学习应用研究中主要采用卷积模型，且以有监督学习为主，研究进程多为方法学研究，与临床实施尚有一定距离。尽管在影像预处理方面有着广泛的应用场景和较好的使用效果;在智能诊疗方面，已有的大多数研究结果的准确性仍低于临床预期(98%～99%)。后续研究中，仍需不断优化模型，尝试结合跨模态混合数据集与专家经验库，建立大规模的口腔公共数据集等多种途径推动深度学习在诊断和预测口腔颌面部疾病中的应用发展。
口腔临床医学与计算机科学的深度合作具有巨大潜力和战略意义，未来深度学习技术将通过在线优化学习以及多模态数据融合的发展，突破可解释性、跨模态多样性和可重复可扩展性等挑战。通过经验与算法的协同工作，为实现更精准的医学诊疗方法提供新的研究方向，在口腔临床医学的多个细分领域引入新的浪潮。
口腔医学论文范文 第11篇
题目：口腔医学教育改革发展趋向
口腔医学是一门综合性、应用性、实践性很强的学科，不仅要使学生具有扎实的基础理论知识和较强的动手能力，还必须培养学生的综合能力和职业道德，为其今后的临床工作打下坚实基础。为了更好的发展我校口腔专业，通过剖析我校口腔学生的特点，提出了相关的发展措施。
口腔医学;教育改革;实践能力
为了适应全球医学教育的发展，我国教育部对高校教学工作提出了具体要求“更加注重能力培养，着力提高学生学习能力、实践能力和创新能力，全面提高素质教育”[1]。口腔医学是一门综合性、应用性及实践性很强的学科，临床思维能力及动手能力的提高是教学的核心内容。长期以来，我校在口腔教学中存在以下问题：教学内容重理论、轻实践，重治疗、轻预防，岗位职业能力的培养针对性不强。理论和实践结合较差，学生考试成绩不理想;学生在上岗位后缺乏与病人沟通的技巧以及疾病预防、卫生保健、宣教方面的知识，不能适应现代医学模式和我国医疗卫生服务的发展需求。为了更好地发展我校口腔专业的教学工作，提出以下措施。
1 教学医院的重要性
离开医院谈医学教育，或者离开医学院谈医院的医学教育都如同水中浮萍，缺少了根基。我校口腔专业为三年制教学，相对本科专业来说，时间短，教学任务重。教学计划的安排基本上是一年基础课、一年专业课、一年实习，人才培养主要以学科为中心，以传授知识为宗旨。目前，我国医学院校的招生人数增多，教学医院的需求量也增多，而医院师资力量达不到承担两年的临床实践教学。因此，我们只能让学生在最后一年到医院进行临床实习。现代医学教育模式的变化提示我们，让学生尽早接触临床势在必行。为改善这种教学模式，我们可以早期安排学生去医院见习，把理论跟临床病例结合起来讲解，不仅可以激发学生的学习兴趣，充分调动学生学习的积极性、主动性，而且还可以提高学生的临床思维能力。由此可见，教学医院是我校很重要的一部分。
2 加强实践能力的培养
随着人才培养观念的转变，社会对人才需求的发展和医学教育改革的不断深入，医学生毕业后的实践能力和创新思维越来越受到人们重视。它已成为衡量和评价医学教育质量和人才质量的重要指标。口腔学生进入临床实习阶段是理论联系实际，并在实践中提升，全面训练临床综合能力的关键时期。为提高口腔学生实践技能的培养，应加强口腔教学实践中心的建设。以临床综合能力为核心，医学生要面对患者进行各项医疗活动，特别是基本技能操作，因为技术动作不熟练、精神紧张等导致操作失败，增加患者痛苦，严重时还导致患者投诉，不利于医院在医疗市场中的竞争[2]。因此，应该定期开放口腔教学实践中心，让学生可以多些练习的机会，以提高学生基本技能。学生在进入临床实习工作前，先在口腔实践教学实验室中进行规范化训练，使学生在操作技术较为熟练及心理状态稳定的情况下再进行面对患者的实际操作，提高了操作的成功率，保证口腔学生实践能力的培养质量。
3 与口腔助理医师培养接轨
口腔专科学生毕业后比较关注的是助理医师的考核，以及如何更快地通过医师考试。因此，我们应在课程设置和教学内容上，参考口腔助理医师考试大纲，开设医师考试的相关科目。除基础课外，技能方面的考试采用与助理医师考试相同的“三站式”考核模式与考试题型，并联合临床教师进行临床基本操作技能的规范化培训及考核。模拟口腔助理医师技能考核的全过程，也让学生熟悉助理医师的考核流程，在临床实习阶段，再针对技能考核相关内容熟练掌握，一般较易过关。学生掌握相关技能的程度，直接关系到毕业后能否成为合格的职业医师和医务工作者，关系到能否真正实现为人民服务的目标。考试只是一种手段，它的目的是促进教学质量的提高和导向性地指导教学过程。通过对临床技能考核的实践与研究，总结出一套适合我校口腔教学的科学合理的技能考试模式，以帮助学生更好地通过助理医师考试。
口腔医学是一门高度实践性的学科，学生实践能力的培养是高等医学教育的精髓，把理论教学和实践教学有机整合，理论教学注重应用性和可持续性，实践教学注重知识体系、创新能力和职业素质。我们应该让学生尽早接触医学、接触临床和专业，激起学生的学习兴趣及主动性，培养学生的责任心及耐心。在课堂上把一些典型的病例用于理论教学，让学生学会分析问题、解决问题，提高学生的综合能力。按照医学教育规律，根据社会实际需求，改变过去单纯强调专业素质的倾向，注重能力培养，着力提高学生学习能力、实践能力和创新能力，全面实施素质教育[3]，在实践教学过程中，也要注重职业道德培养。口腔医学教育改革发展趋向使我们清楚地认识到，医学院校只有了解我国卫生事业发展的需要，认清医学人才培养面临的新问题，更新教育理念，深化教学改革，培养具有创新精神和实践能力的应用型医学人才，才能满足社会发展的需要，从而使口腔医学有更好的发展前途。
[1] 石鹏建.适应医学教育标准国际化,积极推进我国医学教育改革[J].中国循证医学杂志,2005,5(7):505-508.
[2] 杨丽莎,朱荣奎,龙艳.临床技能考核的实践与研究[J].华夏医学,2004,17 (2):242-243.
[3] 孙辑凯,常东胜,沙子健.医学高校开放性实验室的设计与实施[J].齐齐哈尔医学院学报,2007,28(2):194-195.
口腔医学论文范文 第12篇
题目：计算机技术在口腔医学中的应用研究
1 计算机辅助技术概述
作为新的跨学科领域交叉发展的计算机辅助技术，其包括的内容相当丰富，其中涉及工程领域学科、医学学科、网络信息学科、物理等学科的知识。计算机辅助技术的核心技术是虚拟现实技术、医学图像影像技术以及3D打印技术。因此对于口腔医学技术的人才培养应该着重对其实践临床能力的锻炼，这样对于将计算机引进到口腔医学领域中的应用才能够变得现实，从而促进两门学科的交叉发展。在这其中，计算机技术起到了重要的辅助作用，能够有效助推口腔医学的发展。
2 影像学计算机技术在口腔医学中的应用
2.1 计算机X线断层
我们通常所说的CT技术，就是计算机的X线断层，在这一领域中计算机起到了至关重要的作用。CT技术可以根据临床的需要提供不同方向和水平的X射线图像，以便医生能够清楚地观察特定界面上的骨骼形状。由于其在口腔医学领域中的临床意义，计算机技术被广泛应用，对于病变部位的确定和精确分析有着重要的作用，从而推动影像学在口腔医学的应用推广。
2.2 对X线平片的计算机图象处理
在计算机技术的应用中，对于X线平片的图像处理使用也比较广泛。常规的X光胶片通过扫描仪或摄像机成为图像文件，经过一系列技术的处理后，其临床诊断能力能够得到极大的增强。具体有以下方面。
(1)数字减影技术，强调图像的纵向变化，可作为观察病变进展或治疗效果的依据。
(2)通过X线平片的计算机图像确定骨骼结构的基准点，建立人体X线图像的二维坐标系，进一步传递软组织和硬组织的颅面结构的标志点。计算机可根据编程软件测量各标志点的坐标值，计算颅面软硬组织结构的角度、线距和比例，比传统的成像更加精准和精确。对于口腔医学的正畸专家来说，这一技术的应用就十分方便，其可以根据这些数值分析病变形成的机理和治疗的路径。
2.3 核磁共振
核磁共振也是计算机技术在口腔医学中的良好应用。核磁共振成像具有对人体辐射低、安全性高、以及高分辨率的特点，能清晰观察到口腔中的重点关键部位。这些都是通过计算机图像技术的实现，从而弥补了之前技术方面的不足。通过加权扫描过程产生的加权图像呈现，其在液体的检验上非常敏感和奏效，可作为证实体内水肿、积液、脓肿的有效科学方法。在口腔医学中，核磁共振的使用也是较为广泛的，根据计算机的技术使用情况，两者结合得越好其检查出来的效果越真实，有利于医生分析病变情况。
2.4 超声图像
在超声图像的应用中，计算机技术也起到了重要的作用。利用计算机处理从传感器超声波扫描获得的信息，并通过一系列的灰度处理，根据图像的轮廓和目标形状以及其他特点和波纹回声衰减特性进行临床上的诊断。超声图像作为非侵入性的诊断工具，其图像清晰度和鉴别诊断一直未得到有效证实和保证，现在更多的是作为CT扫描的筛查工具所使用。超声图像的技术不仅是在口腔医学中应用广泛，其在眼科、妇产科、消化系统等领域也有着重要的应用，在疾病的预防、诊断和治疗上都发挥着重要的作用。
3 图像技术在专家系统中的作用
另外一个计算机技术在口腔医学的应用是通过图像图形技术在专家系统中得到广泛应用，并产生重要的影响。
3.1 使用图形提示的顺序进行临床检查，并用指定的符号记录在图像的检查结果中，如计算机的电子探针、规定压力的牙周袋深度、依次将不同轴面位置的图形图像记录到屏幕上。因此，可以将这种电子数据保存在计算机内，使之成为计算机电子版病例的一部分。
3.2 利用计算机的图像采集和识别技术对病变做精确定位，通过计算机的高分辨成像技术来提高专家诊断和鉴别水平，例如在牙齿白斑、鳞状细胞癌等粘膜病变中进行鉴别，从而防止对于病情的错误诊断。
3.3 利用计算机图像和图形，模拟手术方案，观察并分析其结果。
3.4 通过计算机的图形推理技术，利用图像和数字推理得出的结论，供专家和病人参考，并科学施策。
4 结语
本文针对计算机辅助技术做了简要的定义概述，分别从计算机技术在口腔医学的图像以及专家系统上的应用进行阐述，分析了其在CT技术、图像处理、核磁共振、超声图像的广泛应用。但是对于计算机在口腔医学的应用领域还更加广阔，也希望通过本文能够抛砖引玉，各位同仁共同努力为这一领域创造更多的可能。
[1]韩科，吕培军.计算机图象图形技术在口腔医学领域中的应用[J].中国图像图形学报，1996(02)：159-164.
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[4]后军，杨文宇.计算机辅助技术在口腔临床教学中的应用研究[J].安徽卫生职业技术学院学报，2016(3)：115-116.
口腔医学论文范文 第13篇
题目：新时期口腔医学教学改革体会
培养新时期高素质的口腔医师是高校责无旁贷的责任，各级院校都在积极进行教学改革。从优化教学内容到改良教学方法，同时加强实践教学，培养学生的动手操作能力，培养出德才兼备的口腔医师。期望通过教学改革，有利于口腔医学生的自我成长以及我国口腔医学的发展。
口腔医学;教学改革;创新;实践
[Keywords]oral medicine; educationalreform; innovation; practice
随着医学的进步，人们对医疗质量提出更高要求，社会对医学发展提出更高期望。由此，作为现代医学的重要组成部分，口腔医学的发展也有了更高的期望。改革是社会进步的动力，随着社会对新时期口腔人才需求的增加，口腔高等教育的改革势在必行。新时期，口腔人才素质测评已不局限于个别专家、领导，而在于社会需求力[1]。传统的教学模式只有进行改革，才能够培养出跟上时代的发展的口腔医生，成为高素质的口腔医师。2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010—2020年)首次提出：“要提升高等教育质量，实施卓越医生人才教育培养计划”其核心是强调医学人才培养体制的改革创新，要求从人才培养观念、人才培养模式、课程体系建设、教学内容更新和教学方法改革等各个方面创新人才培养体制，培养适应我国经济社会发展需要的、国际一流的医学专门人才[2-3]。怎样才能响应国家的号召，培养一流的口腔人才，是我们需要深刻思考的问题，并需付诸实践。
1 口腔医学高等教育的现状
口腔医学是现代医学的重要组成部分，作为研究和防治口腔及颌面部疾病的一门独立的学科，他需要学生具有扎实的理论知识，还需熟练地掌握各种临床操作技能。目前我国的口腔医学高等教育大多采用5年制，4年的理论学习+1年临床实习。理论学习教育的内容包括基础医学的教育、临床医学的教育和口腔医学的教育。教育的形式大多还是传统的灌输式教学，学生的自主学习能力得不到培养，创新能力得不到提高[4]。这种教育模式有利有弊，利在于学生能全面学习医学知识，不仅包括口腔，还包括其他临床学科，这种模式培养出来的医生适应性强，符合基层医院和边远地区的需求，也符合国家对于培养综合性医生的需求;弊在于，首先，由于现代学科分工的细化，学科知识不断的增长，致使临床医学和口腔医学的教育内容多有重复之处，增加了学生的课业负担，其次由于对口腔医学接触时间较短，学生难以对口腔医学有强烈的专业认同感，再次由于专业课程学习时间较短，学生难以掌握全面的口腔专业知识，有碍于专业水平的提升，最后传统的灌输式教学方式很难发散学生的思维，学生的创新能力得不到提高，自主学习能力得不到加强，而导致学生的后劲不足，得不到长远的发展。
2 提升教师的人文素质与教学能力
人文素质是指一个人的精神世界，包括兴趣、爱好和品格等，是一种热爱自然，积极向上，正直高洁的精神状态[2]。教师人文素质提高之后，才能更好地启发、引导、感染学生。同时，教师的教学能力的提高有助于学生更好地学习专业知识。组织青年教师定期参加相关培训和会议，进行学术交流，组织专家讲座等提升教师综合素质。在教书的同时育人，在传授口腔专业知识的时候，能够把自己的价值观、人生观更好地传递给学生，提高学生的职业素养，养成良好的职业道德，为以后的口腔医师之路打下良好的基础。
3 开展一系列教学改革，培养口腔医学专门人才
3.1 优化教学内容
教学改革首先应注重教学内容的整体优化，注重口腔医学的多学科的渗透性和交叉性，在学科分工细化的当下，口腔修复学作为口腔医学的一个重要分支，所涵盖的知识涉及到材料学、力学、生物学等众多学科，口腔修复学内容繁多。口腔专业课授课始于三年级，学生对口腔医学学科内容掌握的不够透彻且难有强烈的专业认同感。因此，口腔本科生在二年级的时候就可以接触口腔医学基本内容，从灌制石膏模型到雕刻蜡牙，逐步培养学生的动手能力，强化口腔基本功的训练，为接下来高年级的学习做准备[5]，不至于在1年半的专业课学习期间显得无所适从，也为繁多的专业课缓解课时压力。
一个合格的口腔医生只有娴熟的临床技能是不够的，新时期的医学对口腔医生提出了更高的要求。若要保持良好的医患关系，口腔医生需要具有良好的人际交往能力，沟通交流能力。因此，在教学内容的设置上应该加强学生综合能力的培养，特别是与口腔职业活动相关的表达能力、沟通能力、分析解决问题的能力的培养。增加关于医患沟通的课程，利用教师个人的职业素养，在课堂上传授学生关于口腔医生的职业要求。
3.2 改良教学方法
“授人以鱼”不如“授人以渔”，授予学生课本上已存在的内容，介绍前人的研究成果，固然是必要的，但更重要的是授予学生获得知识的方法，鼓励学生自己去发现，自己去获得。学校开展了“以问题为中心教学法”(problem-based learning，PBL)、“案例教学法”(case-based learning，CBL)和“以团队为基础的教学法”(team-based learning，TBL)的相结合的教学方法，学生以这种方法获得的知识，记忆更加牢固，并且在学习的过程中，增加了学生的积极性与主动性。PBL教学法是由美国的Barrows教授于1969年在加拿大的麦克马斯特大学开始试行的教学模式，是一种在教师的指导下，以学生为主体，以问题为依托进行研究性学习的教学方式[6]。在学习的过程中，往往会遇到一些难以解决的问题。这时学生通过自主查文献，小组讨论得出结论，最后再加上老师的补充，会比学生直接从老师那儿获取答案更有益于学习。对于医学生而言，医学病例的讨论往往是提高兴趣，获取知识的的方法之一。CBL教学法是一种以案例为中心的教学模式。教师广泛收集临床病例，并选取其中有利于学生获取知识的一部分在课堂上展示。以病例为基础，以学生为主体，以教师为主导。通过病例的学习，提出有关口腔专业知识，临床病例结合教材内容，让学生更透彻地理解临床疾病的发病机制，治疗方法，愈后效果。团队的力量往往强于一个人的力量，PBL教学法提倡学生组成学习小组，集思广益。以小组为单位，在组长的带领下，全体成员共同参与到查找文献，解决问题，获得知识的过程中。这种教学方法提高了学生的团队协作和人际交流能力，有利于日后口腔医生的职业生涯。
创新性思维对于学生来说不可或缺，古希腊哲学家普罗塔格曾说：“人脑不是一个要被填满的容器，而是一支需要被点燃的火把”[5]。对高等教育而言，传授知识填满人脑这一容器固然重要，更重要的是让学生具有创新思维，点燃人脑这个火把[7]。科学研究是培养学生创新思维最有效的方法之一。在本科生阶段，让学生提前接触科研，开展大学生科研活动，不仅能够使学生了解到学科前沿的知识，而且能发散学生的思维，在科学研究中激发学生探索的好奇心与求知欲。由此，可推出本科生导师制，既满足了一部分学生早期接触科研的需要，又满足因材施教的需求，培养个性化的人才。
3.3 加强实践教学
知识源于实践。口腔医学是一门注重实践操作的学科，口腔医生需要具有临床诊疗、审美、技工等多方面的综合能力。学生只有在实践的过程中才能更好地提升自身综合能力。学院通过引进口腔临床模拟系统，并不断改善实践教学的方法和手段。增加了实践教学的学时数，并增加了综合性、设计性的实验，提供师生互动的空间和学生亲手操作的机会。“即时视频与多媒体联合应用于口腔修复学实践教学”、“立体化教学模式结合PBL教学法联合应用于口腔修复学实验教学”都已收到了满意的效果。口腔修复学的学习需要学生具有设计、操作等多方面的能力，口腔修复学的教学内容繁琐复杂。在进行教学时，将板书，多媒体课件，教学视频，实物模拟等多种教学方法相结合，使学生更为直观的学习有关知识。例如：在全冠牙体预备实验教学中，首先把牙体预备的过程制成动画，让学生具有直观的印象，再通过展示牙体预备完成的图片，让学生仔细观察其中的细节，最后由老师的现场演示，通过即时视频技术演示给学生观看，每个演示环节清晰可见。大大改善了原先学生围绕老师观看，而老师周边空间不足，导致部分学生不能完全观看到牙体预备的过程。
实践教学不仅局限于课堂和实验室，更要深入社会。增加学生见习课时，去临床观摩教师的操作，学习医患沟通的方法，为日后成为德才兼备的口腔医生打下良好的基础。同时社会实践活动也是实践教学的重要组成部分，如“爱牙日口腔义诊”、“社区口腔免费咨询”等活动使学生深入了解社会，感受患者的疾苦，热爱并尊重生命[3]。通过这些改革实践教学的方法，课堂的理论知识与实践经验相结合，这些都对学生职业精神的培养、临床思维的训练、临床技能的提高及对生命的理解有着十分重要的意义。
3.4 改善考评体系
任何教学模式培养出的人才都需要考核，检测人才能力需要科学的考核方法。传统的考核方法由以分数决定优劣，以最终的一场卷面考试检测学生的学习成果，往往不能准确判断学生的能力。口腔医学教育是以实践教学为目的的，这就决定了口腔医学应该采用立体化、综合的考评体系。考核的重点应该关注学生的综合素质，包括知识、能力和素质的综合考评。考核方式应多样化，可以采用笔试、口试、技能操作、书面报告等多种方式进行[7-8]，避免传统的一次考试的方法造成高分低能的现象。笔试的内容除了考察基本概念的掌握，基本知识的综合应用，还应增加综合分析内容的考核，例如以病例为基础涉及多学科知识的综合分析，以此考察学生解决实际问题的能力。与此同时，教师的阅卷也应具有一定的灵活性，不能照搬标准答案来评定学生的回答，对于有新意符合题目的回答应给予肯定。在新的考评体系下，学生的综合能力才能得到充分的体现。
3.5 总结与思考
总之，为响应《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的号召，培养一流的口腔人才，当前的口腔医学高等教育需要根据实际情况进行改革，以便能够更好地提升教学水平，培养出符合新时期需要的口腔医师，造福患者。医学具有很强的实践性，口腔医学更是要在有限的口腔中进行操作，培养学生的实践操作能力。高校的教学改革任重道远，我们必须持之以恒，不断创新，为培养新时期口腔医生而努力。
参考文献：
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口腔医学论文范文 第14篇
题目：口腔医学专业课程教育体系的改革研究
【摘 要】筆者认为，口腔医学专业课程教育体系改革应从教学内容、教学方法、教学手段以及课程管理等方面出发，具体而言可通过整合教学内容、优化课程体系、改革教学方式、创新教学考核方式等路径进行改革，以此不断提升高等学校口腔医学专业课程教育质量。
【关键词】口腔医学专业;课程教育;体系改革;策略
【中图分类号】G642 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089(2019)16-0029-01
一、口腔医学专业概述与现状分析
口腔医学专业属于医学专业的分支之一，口腔医学专业学生需要学习口腔医学相关的基本理论和知识，同时进行口腔疾病诊疗、防治相关训练，具备预防、诊断和治疗常见口腔疾病的能力。口腔医学专业的主干课程有《人体解剖生理学》《组织学与胚胎学》《病理学》《细胞生物学》等，学生毕业后的就业面较宽，即可在相关医院的临床岗位上从事口腔健康服务相关工作，也可开设私人诊所提供口腔健康相关服务，此外还可以在部分美容机构从事面部、口腔美容工作。
发达国家和地区拥有完善的口腔医学专业课程教育体系，其在口腔医学专业课程设置、教学内容选择以及教学方法应用等方面都具有自身的特色，能够较好地满足口腔医学专业的人才培养需求。我国口腔医学专业教育相较于发达国家和地区起步较晚，直至20世纪初，我国才初步将口腔医学划入专业的人才培养体系中，20世纪50年代以后才逐步形成相对完善的口腔医学专业教学体系。但需要指出的是，现阶段我国的口腔医学教育体系与以前相比虽取得了巨大进步，但其与国外口腔医学教育体系仍存在着较大差距，这种差距集中表现在以下几个方面。第一，口腔医学教育尚未脱离临床医学教育桎梏，长期沿袭临床医学教育模式，缺乏创新性。第二，口腔医学专业教育创新性不强，现阶段的口腔医学教育体系未能突出口腔医学专业特点，口腔医学理论与实践教学针对性不强。第三，口腔医学专业课程教育体系不完善，教学内容缺乏重点，存在着重理论、轻实践的教学问题，教学考核方式有待改进[1]。为充分满足口腔医学专业的人才培养需求，强化口腔医学专业课程教育体系改革具有重要的现实意义。
二、口腔医学专业课程教育体系改革的策略
针对现阶段口腔医学专业课程教育体系存在的问题，笔者认为可从以下几个方面强化口腔医学专业课程教育体系改革。
1.优化课程体系，整合教学内容。
口腔医学专业具有主干课程多、主干课程之间内容交互性强(部分课程内容甚至有一定程度的重叠)，为切实提高口腔医学专业课程教学成效，有必要对口腔医学专业的课程体系进行优化，通过整合教学内容，实现一种“去冗取精”的目的，以此突出教学重点，帮助学生快速、精准地牢固掌握专业知识。优化口腔医学专业课程教育体系，需要综合考虑到口腔医学专业课程与基础医学课程之间的相关性，强化口腔医学专业课程与基础医学课程之间的联系。笔者认为，可以对口腔医学专业课程进行分化和调整，以此来加强课程之间的联系，例如，可考虑在《有机化学》与《无机化学》课程之后开设《口腔材料学基础》课程;考虑在《病理学》与《组织胚胎学》课程后开设《口腔组织学基础》课程;同时开展《微生物学》《免疫学》《口腔生物学》等课程。总体而言，就是要从纵向和横向两个方面优化课程体系。从纵向上，按照相关顺序先后开展专业课程，使靠前的专业课程为靠后的专业课程铺垫知识基础，进而便于学生学习;在横向上，同时开展在内容上拥有较强相关性、交互性的课程，推进课程知识结构相融合，保障口腔医学专业课程知识教育的广度与深[2]。
口腔医学专业学生需要进行较多理论知识的学习，如果不能够在繁复的教学内容中突出重点，那么学生很容易出现“学了忘”的问题。为此，整合教学内容时需要突出口腔医学专业教育特点，实现教学内容的“去冗取精”。整合教学内容时，应紧扣基础内容，以基础内容为核心，引导学生建立起与口腔医学相关的疾病、诊疗、防治知识体系，启发学生进行思考、探索;删减口腔医学基础知识中重复的部分，注重突出重点教学内容，以此减轻学生的学习负担。
2.改革教学手段。
传统的教学手段未能突出口腔医学专业的特点，为此，有必要对口腔医学专业课程教学手段进行改革。针对口腔医学专业课程教育的实际情况，可以考虑在口腔医学专业课程教育中引进PBL教学方式。PBL教学方式是以问题为导向的教学方式，具体而言，在教学过程中，教师可结合到口腔疾病的防治、诊疗等内容创设与生活实际相贴近的问题情境，引导学生通过独立思考、合作探究、课余自主搜集资料等方式对问题进行钻研、探索，给出问题的最佳解决方案。在口腔医学专业课程教育中引进PBL教学方式有助于引导学生从被动学生向主动探究进行转变，进而充分发挥学生在医学问题研究、解决中的主观能动性，这也为今后学生走向临床铺垫了良好基础。
3.创新教学考核方式。
口腔医学专业课程教育应从传统的“重理论、轻实践”向“理论与实践并重”进行转变，在适当精简理论知识的同时，适当增加实践课程，注重培养学生的口腔医学实务能力。学校可鼓励学生参与到教师的科研项目中，跟随教师进行课余的学习和探究，不断提升学生的综合能力;也可定期举办专业实践技能比赛，通过各种形式提升学生的综合能力[3]。
考核是评价学生学习成果的重要路径，也是引导学生发现学习存在不足的有效方式，创新口腔医学专业课程教育考核方式十分必要。可考虑构建“课堂+理论+技能”的综合考核方式，即根据学生的课堂表现、理论考核成绩以及实践技能考核成绩对学生进行综合评价，可考虑加大实践技能考核在总体成绩中的比重，以此增强学生对于专业实践技能的重视程度。
三、总结
随着人们对于口腔健康卫生服务需求的不断上升，社会口腔医学服务领域人才缺口日益扩大。为充分满足人们的口腔健康卫生服务需求，为社会输送高质量、复合型口腔医学人才，高等医学教育体系改革显得十分迫切。口腔医学专业教育课程体系改革应当以全面提升学生的理论知识和强化学生的实践能力为导向，注重培养和提升学生的发展潜力，制定规范、系统的课程教育体系，以此为提高口腔医学专业课程教育质量和人才培养成效铺垫良好基础。
参考文献
[1]李伟，胡红梅，曾常爱，等.PBL结合循证思维模式教学法在《口腔修复学》教学中的实践研究[J].教育教学论坛，2017(12)：146-147.
口腔医学论文范文 第15篇
题目：超声在口腔医学的应用及研究进展
摘要：超声是指振动频率大于20000Hz以上的声波，具有机械效应、化学效应、空化效应及热效应等已被应用于口腔医学各领域。本文就近年来超声在口腔医学的各个领域应用及新进展作一综述。
关键词：超声波;超声影像;口腔医学
超声具有机械效应、化学效应、空化效应及热效应，随着人们对超声效应的不断深入认识，新型超声波仪器及相应工作头不断研发，超声技术已被逐渐并广泛应用于口腔医学的各个领域。
1超声在颌面外科中的应用
颌面外科利用超声各效应的应用主要包括超声骨刀、超声介入以及超声热疗。
1.1超声骨刀的应用
目前在口腔临床上常用的超声骨刀为压电超声骨刀。超声骨刀选择性对硬组织切割，切割时无震动，多形状、多角度手术刀使切割不受解剖部位限制，因此，超声骨刀在口腔临床中应用广泛。由于超声骨刀的选择性切割硬组织的特性，使得手术损伤到神经的风险降低，传统的下牙槽神经游离术得以推广应用;此外，超声骨刀在正颌外科中已被广泛应用，尽管超声骨刀的切割效率低于旋转器械，总的手术时间会有所增加，但其大大降低传统手术离断骨组织可能带来的软组织并发症;和传统涡轮机微创拔除第三磨牙相比，使用超声骨刀术后患者的水肿程度及疼痛感更轻。
1.2超声介入
超声介入是指在超声引导下完成的诊断和治疗方法，具有损伤少，痛苦小、操作简单、相对安全等优点。在二维图像引导监视下，可进行精确的局部麻醉药物注射，以利于颌面部手术的开展;也可在超声引导下，进行化学药物注射或微粒植入治疗颌下腺流涎症、颌面部血管瘤或血管畸形等病变。
1.3超声热疗
热疗是治疗肿瘤的有效方法之一。超声热效应具有安全、可控的优点，易于达到肿瘤组织均匀加热，使瘤体温度升高，可促进热敏感药物的定向聚集、瘤体内广泛分布及激活药物的生物活性。在口腔颌面部的肿瘤的研究结果表明，超声热疗能显著提高化疗的有效率，二者具有协同抗肿瘤作用。
2超声在口腔修复中的应用
超声影像技术在口腔修复中的应用有着更为广阔的前景。超声可以有效无损检测金瓷修复体表面或内部的缺陷的深度和尺寸，临床戴牙前使用该技术可以甄别缺陷金瓷冠预防金瓷冠崩瓷。超声测量牙釉质厚度可被用于指导贴面修复时的牙釉质预备量，以减少不必要的牙本质暴露。超声影像可无创、多次重复检测髁突位置，以评价颌位记录的重复性和准确性，无论用于临床还是教学，都有着独特的优势。
超声的机械效应可应用于牙体制备中的颈部肩台修整，以形成连续、宽窄一致、表面光滑的肩台。超声制备的肩台显示出更清晰的内线角和更光滑的肩台平面，粗糙度研究分析结果表明，超声制备的表面粗糙度仅为传统旋转车针制备表面的一半，超声制备离体牙表面的粘接强度与传统旋转器械制备的表面一致。超声的机械效应可以直接应用于拆除修复体。传统的修复体拆除方法可能会引起牙根折裂，而超声波振动能有效崩解粘结剂，大大降低固位力，有利于桩、冠的非破坏性拆除。超声还可被用于清洁可摘局部义齿或者全口义齿。利用超声波的高频震动及空化效应，义齿表面食物残渣及生物膜等可被去除。
3超声在口腔种植中的应用
超声影像技术对颌骨形态及大小测量的准确性已有研究，结果表明其准确性和锥形束CT相似，由于超声检测无痛、无吸收放射线等优点，可于种植術前、术中及术后各个时段提供必要的影像支持。种植临床中使用超声骨刀大大提高了手术的安全性，减少手术并发症，其在上颌窦内提升或外提升的应用时，降低了窦底黏膜穿孔风险，避免常规敲击内提升可能造成的良性突发性位置觉眩晕症;在自体骨移植术中的应用，应用超声骨刀取骨，降低术中伤及其他软组织的风险。超声波具有引导骨生成及骨再生的功能。目前，动物实验证实，低频超声具有促进种植体骨结合的作用，而如何选择合适的超声发射设备及工作头以及如何量化使用低频超声能量来促进临床种植体骨整合，有着巨大的研究价值。
4超声在正畸中的应用
动物实验表明，低频超声刺激通过改变降低核因子KB受体活化因子配体与骨保护素的比值，减轻正畸过程中牙根的吸收，同样的结果也在临床实验中得到证实。低强度脉冲超声刺激促进牙周膜成纤维细胞及成骨细胞的生长，增强牙周支持组织，降低正畸后的牙列畸形的复发概率。
5超声在牙周病治疗中的应用
早期，牙医师都是通过使用手工洁刮治器械对牙周病进行治疗。而应用超声洁治明显省时、省力。根据超声波发生方式不同，超声波洁牙机主要分为压电陶瓷式和磁伸缩式两种，研究表明，前者能降低病人洁牙过程中酸痛不适感，目前已将超声应用于牙周病的龈下刮治，采用适当的技术手段，已能达到和龈下喷砂抛光一样表面光滑的刮治效果。
6超声在口腔黏膜病治疗中的应用
超声雾化疗法主要是应用超声雾化器将电能转化为同频率的声能并产生张力波，以水为介质，使药液在气相中分散为细微的雾化颗粒，随气雾直接作用于病损局部。超声雾化疗法用药均匀，作用面积大，易进入黏膜上皮细胞，能及时减轻黏膜损伤，促进口腔黏膜溃疡及扁平苔藓等黏膜病的修复愈合。
7超声在根管治疗中的应用
超声在根管预备和根管荡洗方面都很有效，可帮助一次完成根管治疗。由于超声根管器械是通过振动摩擦，同时具有冲洗功能，可有效地清除根管内碎屑，特别是在弯曲、狭小、分支多的侧副根管处。有研究结果表明，沿工作尖长轴方向振动效果较垂直于工作尖清除效率更高。超声法取出根管内堵塞物，如折断的根管扩大针、扩大锉、根管充填器械等，或根管再治疗病例中去除已充填的牙胶，效果良好。
8展望
尽管超声在口腔医学中应用广泛，但在骨切割或牙体制备时的工作效率较低，尚需进一步的提高;以及在促进软硬组织愈合中的应用其确切原理也有待进一步的深入研究，使超声生物学效应在口腔医学领域中应用必将发挥更大的作用。
参考文献：
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