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生物医学工程文献综述范文1
关键词：生物工程；人工生命；组织工程；人工组织；人工器官
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.095
0 引言
从广义层面上来说人工生命即为具备有人的生命指征、功能、结构以及外在形象的人工制造系统，是人对于自然生命的一种模拟与拓展。广义上的人工生命是多门学科合并之后的产物。一般认为人工生命学科是由生物科学技术与工程科学技术所结合而产生出的一门学科。下文将主要就针对材料技术型生物医学工程与组织工程、人工生命间的相关性，以及材料技术型生物医学工程、组织工程、人工组织及器官展开具体的论述。
1 材料技术型生物医学工程
此种工程学科的主要研究目标即为各类生物材料及人工器官组织，其中就涵括了组织工程学科。在此方面研究工作中涵括有材料科学、生物科技、化学、信息技术、计算机技术、医学以及生命科学等多门学科的基础知识。
生物材料也就是对于生物体进行临床诊治以及将其受损组织器官替换下来，亦或是增强人体某一部分功能的材料，因此就必须要求其能够植入到人体当中并不出现排异反应，确保活体细胞可以在此材料之上自然生长。生物材料亦可被视作构成人工组织与器官的核心材料。生物医学材料在未来一段时期的主流发展趋势，即为给予组织工程的发展提供优势特性显著的活性生物材料，应确保其具备良好的生物相容特点；亲水特性；性；预防组织粘附特性；抗炎特性；抗凝特性等。以保障活体细胞能够在所制成的人工材料上生长并对病变组织起到良好的改善、恢复效果，使之免疫识别与生物催化性能得以有效提高。
依据生物医学材料的属性可将之主要划分为以下几种：
（1）无机非金属生物材料。①同人体组织力学间具备良好的相容性，同时还可改善组织生长的材料。②具备人体有机以及无机结构的复合型材料。
（2）金属生物材料。①毒性较低，弹性模量更加符合入骨特点的合金材料。②各种植入人体当中的器械材料，如较为常见的人工关节、种植牙、心脏支架等。③接入性诊治所采用的医疗器械设备如官腔支撑架、引导丝等。
（3）生物医用高分子材料。①可将血液之中的毒副物质吸出的材料。②能够在临床上应用于免疫性病症治疗的材料。
2 组织工程与人工组织
目前临床上所面临的主要医学问题当中主要就包括了组织与器官的衰竭、损伤，而临床上在应对此类问题时所较常采用的措施方法主要包括以下三方面：
（1）自体移植。由人体自身的部分组织来对损伤位置进行修复，例如，对面部皮肤大面积烧伤患者进行面部手术修复时通常会取其自身大腿位置的皮肤来进行修复损伤组织。
（2）异体移植。例如，某患者在遭遇意外事故时，家属自愿将其身体部分组织如眼角膜、肾脏等组织捐献给有需要的人。然而此种情况时常会出现异体组织的兼容性问题，同时需要被捐助的人员与每年的捐献人数相比差距过大，供体不足情况十分显著。
（3）人工器官。这种方式能够彻底解决供体不足的情况，但是其目前所存在的问题也是十分显著的即异体反应与感染情况十分明显，绝大多数的患者在接受器官移植后都是应各类感染致死。
对此人们也就设想若是能够采用母体细胞以及生物降解材料在人体当中构建起新的组织器官，也就是进行结构组织，代谢组织以及细胞系统的重新建构。目前这一设想已经不再是仅存在于人们脑海之中的假想，而已经走进了现实生活当中，可以预见组织工程的发展必将会促成这一设想的实现。
当前，组织工程研究的主要内容即为：适宜的母体细胞来源；能够为细胞粘附生长提供空间的细胞外基质；可应用在促进细胞组织再生长的因子；以及组织间的相容性。
开展组织工程通常会应用以下三种策略：（1）细胞以及生物材料的杂化体系，例如由小块活体组织将特异细胞分离出来，通过体外扩散增大之后种植于生物相容性较好同时能够生物降解的聚合物所建立起的多孔支架当中，在体外培养一段时间后可将细胞和支架结构置入于患者体内；伴随着组织缺损部位的重新构建，聚合物将会逐渐降解并消失。（2）仅具备生物降解材料体系，借助于生物生长方式促使细胞成长为多孔支架结构，在通过增殖、分化来产生为相应的组织结构，并且与周边组织相整合。例如采用珊瑚骨加支撑的羟基磷灰石陶瓷，其孔隙架构与人体骨架构极为接近，可被应用在骨组织工程支架中。（3）细胞体系，经过移植的细胞经由生物过程演变为微结构。
3 结束语
总之，从广义性的角度上来说人工生命必须要基于工程科学技术、生物科学技术以及生物工程科学技术的基础上。因而大量的工程、生物以及生物工程均是广义上的人工生命科学技术基础。材料技术型生物医学是工程的研究对象主要是生物材料与人体的各个身体器官。组织工程则是借助于生命科学以及工程科学的基础理论与方法，来探究并开发出具备修复以及改善人体组织器官功能的新型临床应用取代物，也就是人工组织，因而材料技术性生物医学工程以及组织工程也便是生物工程人工生命的基础。
参考文献：
[1]杨国为，陈国江，涂序彦等.广义人工生命的科学基础（Ⅱ） --生物工程基础[J].计算机工程与应用，2013（09）.
生物医学工程文献综述范文2
[关键词]合成材料；医用纺织品；生物相容性；过滤；渗透
中图分类号：TS106 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0101-01
目前，使用具有可吸收和生物活性聚合物制得的纤维织物，已在组织工程上使用。随着生物医学工程技术的进步，传统整形使用的硬件材料受到了巨大冲击。高性能纤维材料、先进的制造工艺和独特的织物结构设计正成为医用纺织品的选择。据纤维基医用制品厂家（如Biomedical―Concordia公司）的预测，医用纺织品在组织修复植入和再生医学领域有着巨大的应用潜力。这主要涉及如下几个方面：矫正整形手术，心脏血管手术，泌尿/妇产科手术，再生植入手术，普通手术等。
1 高端医用合成材料的纤维原料及织物种类
1.1 纤维原料
合成医用材料的纤维原料根据其在使用时是植入性材料还是非植入性材料可以分为可吸收纤维材料和非可吸收纤维材料。可吸收纤维材料有聚羟基乙酯（PGA）、聚L一乳酸（PLLA）以及PGA和PLA的共聚物（PLGA），其他共聚高分子，如聚已内酯（PCL）、三甲基碳酸酯（TMC）和聚乙二醇（PEG）等。非可吸收纤维材料包括PET、PP、聚醚醚酮（PEEK）、聚四氟乙烯（PTRFE）、超高相对分子质量聚乙烯（UHMWPE）等。
1.2 织物种类
1.2.1 非织造布
医用纺织品使用的非织造布种类涉及纺粘（SB）、熔喷（MB）和使用短纤维为原料的梳理型非织造布。
1.2.2 编织结构织物
编织物的规格包括：圆形实心带、中空无芯带、管状带、扁平型带和附加轴向纱的编织物等。
1.2.3 针织网材
针织网材采用平幅经编和圆机纬编工艺，编织纹路设计十分重要。医用制品对针织网材的性能，诸如平均孔隙尺寸、单位质量、厚度、撕裂强力、伸长、顶破强力、刚性和悬垂性等均有严格要求。针织网材较之于非织造布具有更好的弹性、扩展性能、回复性以及良好的撕裂强力，显示出较好的组织支撑能力。圆机织物的管状结构有较大尺寸适应性，其直径可膨胀亦可紧缩，有利于医用纺织品性能的发挥。目前针织网材已用于手术网、疝气修复、整型和化妆手术网等领域。
1.2.4 其他制品
一些厂家，如美国Concordia公司，有多年的纤维加工经验，可以根据用户和临床的要求，选择如变形纱、卷曲纤维、切断纤维、梳理纤维片等原料加工成适用的医用制品。
2 高端医用合成材料的用途
2.1 高性能单丝的医疗用途
2.1.1 动脉血液过滤器
动脉血液过滤器是在胸外科手术中，经过纯化、氧合、恒温的循环血液进入人体的最后一道过滤。因此说过滤器介质的选择和最适宜的设计，有助于降低病人的出血、血凝、炎症的发生和整个系统的供氧及pH值的控制。瑞士Sefar公司开发出用于心肺机的过滤介质，即“Medi FAB 07/40”系列。使用PET或PA单丝编织，织物结构孔隙为40um，空隙占有率25%，纱线直径为34um。“Medi FAB 07/40”过滤介质已在动脉血液过滤器中使用，在临床中作为―个暂时性的替代心肺功能的装置，以维持生命的体外循环系统。临床结果显示，“Medi FAB 07/40”具有良好的使用性能，主要表现在：最低的压力降，最小的启动灌注体积，装置外部尺寸小型化和制造成本可以被市场接受。与现有使用中的滤材，如非织造布、膜材料和复丝织物比较，单丝织物过滤介质更具有商业化价值。
2.1.2 透析器过滤介质
医用透析使用的泵过滤器，其作用是捕集循环系统中可能出现的颗粒状物质。该防护性过滤器结构通常采用直径50mm的圆盘形式的过滤介质，经硅质垫圈密封后配置于透析泵上。Sefar公司开发的新型过滤材料“Peaktex”，采用PEEK为原料，单丝直径为38―500 um，过滤材料为双层单丝织物，单位质量285 g/m2，厚度480um，空气透过率2000 m3/m2・h[2]。
2.1.3 医用可植入材料
PEEK单丝织物作为人体可植入材料，具有良好的挠性和耐磨性，特别是其生物相容性、稳定的化学结构，展现了良好的临床效果。目前已用于人体植入临床使用的PEEK单丝的强力在33―75 daN/mm，伸长为20%―40%，使用温度250℃，干湿态相对强力比为100%。
2.2 UHMWPE纤维在医用领域的使用
自2004年UHMWPE――Dyneema纤维用于医用缝合线以来，UHMWPE在医用领域的综合医疗性能越来越被人们所认识。作为新一代独具特色的医用材料，其特性主要表现在如下几个方面：①Dyneema Purity纤维是专门设计的、用做人体可植入的材料，纤维品质和生产工艺完全符合S010933/ISO13458的要求，并得到美国FDA认证；②单位体积的强度性能符合可植入材料制品微型化的条件；③Dyneema Purity纤维有较高的刚性，兼具十分良好的柔韧性，可在整型手术中有效地强化定位功能；④Dyneema Purity纤维的耐疲劳性和耐磨性好，具有长时间承载动态负荷的能力，适应心脏血管手术医用器具的性能要求；⑤Dyneema Purity纤维具有生物相容性，是理想的医用人体可植入材料[3]。
2.3 功能性熔喷非织造布在呼吸器上的使用
通过添加生物活性剂的方法，制取具有生物活性的熔喷纤维网，为呼吸器提供高效捕集微生物的过滤介质，对于人类抵御病菌源、健康防护具有重要的现实意义。波兰Lodz大学与国家劳动保护研究所合作开发了生物活性熔喷非织造布材料。该产品使用PP为原料。生物活性剂于螺杆挤压机的喂入区注入，熔体加热温度274―280℃，热空气温度295℃，热空气消耗量9 m3/h。生物活性熔喷非织造布材料的面密度为lO一200 g/m2，单丝直径2.43 um，其过滤吸附性能通过气溶胶一石脑油雾测试评估，吸附性能良好[4]。
2.4 纤维基增强复合材料在医用领域的应用
英国Invibio公司开发了两种PEEK新产品，其一为PEEK―Optim/碳纤维增强复合材料，另一种为具有影像对比度的PEEK―Optima/碳纤维增强复合材料。两种复合材料已用于人体植入、血管、骨骼修复等。PEEK―Optima/碳纤维复合材料具有十分良好的耐磨性能，与其他生物材料相比，其抗弯刚性更接近于人的骨骼，是整型材料的上佳选择。同时该材料亦表现出比较优良的外部负荷的均匀分布承载性能，以及应力冲击的弱化功能。此外，具有影像对比度的PEEK―Optima/碳纤维复合材料。由于注入射线阻隔添加剂，可以使用专门的方法，在手术后，通过观察植入物的部位。可观察修复部位状况，有效控制治愈的过程。PEEK―Optima碳纤维的复合增强系列产品可用于关节结合处、脊椎等部位的坏损修补。
结语
我国医用纺织品生产已初具规模，但低风险性产品占绝大比例，与高端医用纺织品研究开发非常薄弱的现状形成了鲜明的反差。鉴于高性能医用纤维制品涉及到原料、高聚物成形、纤维加工和医学工程设计等诸多学科，整个生产链很长，要全程技术引进显然是十分困难的。考虑到我国有全球最大的需求群体，靠进口或合资生产，是可以缓解一下需求上的压力，但终究不是长久之计，还是应该有―个可持续的技术进步理念。
参考文献
生物医学工程文献综述范文3
[关键词] 心动过速；室上性；胺碘酮；普罗帕酮；老年；肿瘤；
[中图分类号] r541.7+1 [文献标识码] a [文章编号] 1674-4721（2012）12（c）-0075-03
室上性心动过速（svt）包括房性心动过速、心房扑动、房室结折返性心动过速（avnrt）及房室折返性心动过速（avrt），是临床上常见的心律失常类型之一，症状取决于心室率、潜在心脏疾病、室上速的持续时间、患者的自我感觉[1]。老年肿瘤患者因手术应激、疼痛、尿管、胃管刺激等因素影响易发生室上性心动过速，该群体大多耐受能力下降，svt发生时往往症状较重，常伴有血流动力学改变，有潜在致命风险，故临床上对老年肿瘤患者svt的发作应积极治疗，快速终止其发作。本研究对采用机械刺激兴奋迷走神经无效后患者分别静脉注射胺碘酮、普罗帕酮终止svt，若无效再采取两组间药物互相联合，观察用药后的疗效、安全性，现报道如下：
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2006年7月～2012年7月在本院门诊或住院svt发作的老年肿瘤患者，将无法通过机械刺激终止并已排除器质性心脏病史共56例患者按就诊顺序随机分为胺碘酮组和普罗帕酮组，分别进行胺碘酮、普罗帕酮静脉注射治疗，若单一用药无效，则两组间药物互相联合静脉注射。胺碘酮组共32例，其中，男15例，女17例，年龄60～82（69±8）岁；普罗帕酮组共24例，其中，男13例，女11例，年龄63～85（70±11）岁。病例入选标准：年龄≥60岁，未长期规律口服抗心律失常药且已确诊的svt老年肿瘤患者，同时除外下列疾病：心肌缺血、心功能不全和室内传导障碍者；甲状腺功能异常；严重的肝肾功能不全；未控制的严重慢性阻塞性肺部疾病；qt间期大于0.5 s[2]。两组患者性别、年龄、血压、心室率、室上性心动过速分类、原发病比较，差异无统计学意义（p > 0.05），具有可比性。
1.2 治疗方法
1.3 观察指标
2.2 心率、血压变化 胺碘酮、普罗帕酮治疗后对心率、收缩压和舒张压的影响
具体见表2。
2.3 不良反应
胺碘酮组窦性心动过缓2例，静脉炎1例；普罗帕酮组窦性心动过缓1例，偶发室性期前收缩1例。两组不良反应停药后均可恢复，差异无统计学意义（p > 0.05）。联合用药后出现窦性心动过缓1例，ⅰ度房室传导阻滞1例，低血压状态1例，停药后未予处理，自行恢复。
3 讨论
svt根治的方法为射频消融术，大多数老年肿瘤患者无法接受，但该患病群体对室上性心动过速耐受性差，对机械刺激兴奋迷走神经仍无法终止的患者必须选择一种治疗效果好、不良反应少的抗心律失常药物及时终止svt。
胺碘酮是ⅲ类广谱抗心律失常药物，作为多通道阻滞剂，除阻滞ⅰkr、ⅰks、ⅰkur、背景钾流（ⅰkl）外，也阻滞ⅰna、ⅰca-l，延长心肌细胞动作电位时程，延长复极时间，延长有效不应期，在目前临床广泛应用于各种室性及室上性心律失常，不足之处是心外副作用较多，主要是肺毒性和甲状腺功能异常，外周静脉给药时易发生静脉炎，可能与其分子中含碘有关[3，5]。本研究中胺碘酮转变svt有效率为78.1%，治疗的有效率与普罗帕酮相比差异无统计学意义。首次使用时剂量易于掌握，使用安全，尤其适合于急症时应用。因本研究对观察对象的入选标准，且累计用量少，观察时间短，未出现严重不良反应。
普罗帕酮是ⅰc类抗心律失常药，通过阻滞心肌细胞快na+
通道的开放，减慢心肌传导，有效地终止钠通道依赖的折返[6]，但与开放和失活状态的通道亲和力大，因此呈使用依赖性。本研究中其治疗svt有效率为79.2%，结果显示其对于本研究入选的正常心功能老年肿瘤患者安全有效，但对存在器质性心脏病尤其对缺血心肌敏感，易诱发致命性心律失常（心室颤动、室性心动过速）[7]。
对两组患者单一用药无效后，再采取两组间互相联合用药治疗，可进一步提高疗效，总有效率达98.2%，而且并未监测到严重不良反应，显示两种药物联合安全有效。但本研究局限于已排除器质性心脏病患者，且治疗后观察时间短，对患者远期疗效和预后影响未知。在临床应用中处理svt时根据患者有无器质性心脏病史、血流动力学是否稳定等有选择地应用胺碘酮、普罗帕酮，必要时两种药物联合可以安全有效地控制老年肿瘤患者室上性心动过速的发作。
[参考文献]
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生物医学工程文献综述范文4
【关键词】医学;计算机;应用研究
1.计算机在医学临床上的广泛应用
1.1 计算机辅助诊断在医学影像领域的应用
计算机辅助诊断技术是应用各种先进的医学成像设备对疾病进行观察并作出辅助诊断，它使临床医生对病人病变内部部位更直接、更清晰的观察与分析，使得临床医生对疾病的确诊率大大地提高。利用计算机技术产生的医学三维图像可直接应用于放射学、放射肿瘤学、心脏病学等科室，现代医学关于图像上的应用是十分广泛的。我们看到的关于心脏的图片都是利用先进的计算机技术来完成的。传统心脏病诊断方法医生根据患者病史、病状、检查结果，并用所学病理知识和经验进行综合分析得出诊断结果。随着人工智能技术的发展，为避免人为和主观因素，得到更为准确和客观的心诊断结果，神经网络技术在这方面的应用体现出医学的发展离不开计算机技术的日新月异。医学图像可视化技术在重建三维图像模型的基础上进行定性定量分析，使人们更清楚地认识体数据中的复杂结构。在临床诊断和医学研究都具有十分重要的理论意义和应用价值。随着科技的发展，医学图像三维可视化系统也逐渐趋于成熟。在医学诊断、临床治疗及医学教学和手术模拟中发挥了重要的作用。上述事实证明通过计算机辅助诊断提供优势方案，使治疗更加安全可靠。
1.2 计算机技术应用于药物成分的测定
新药品得研发和上市，必须通过实验来探求药物的毒害性和致死量，评估药物对人类的影响。一般地评价药物毒性以动物为准，借此确定对人类的影响。而利用计算机进行药物的最大给药量、固定剂量、半数致死量的测定可以有效的减少实验的时间和费用，具有广阔的应用前景。
1.3 计算机在远程医疗技术的应用
远程医疗的推广，使距离较远地区的专家能对疾病进行实时沟通，有助于交流思病情，对疾病的诊断，治疗及预后评价都有着重要重用。
2.计算机技术对医学临床多个领域的促进作用
2.1 随着计算机在医院的普及，我们现在可以在网上进行挂号，并且我们可以预约一些专家看病。这都需要各部门快速协作来完成，所以离开计算机就不可能快速完成这些任务。医院的各个部门的联系及医生信息的统计都需要计算机参与。利用计算机辅助决策系统是使得医生和计算机工作者、科研单位、病人相结合，大大简化了医院行政管理的办事流程，同时解决了部分病人看病难，住院难，提高工作效率，也使得医院的各种资源能够得到最大最有效的利用。
2.2 利用计算机医学信息检索系统可以使得医生和科研人员在现有数据库中通过关键词等条件即可迅速查找出所需文献资料，并对检索效果进行评价。利用计算机技术可以方便的完成查阅医学资料和下载书籍。通过实时视频的电视电话会议就可以完成相互交流。
2.3 利用计算机辅助教学（CAI）可以使得学生能够更好地利用医学知识库和检索医学文献;教师也能够把医学中抽象的医学问题以形象化、生动化的发式展现给学生。通过计算机实时沟通学习，有助于快速掌握海量医学信息，深化医学计算机教学改革。
3.计算机在医学数据挖掘上的应用
3.1 医疗机构的服务要求在不断提高，质量效率问题也越来越被重视。医疗质量的核心是数据、标准、计划.这些都可以用不同的数据指标来衡量。通过数据挖掘技术，可以发现新的指数规律，检验其有效性，并提炼调整质量方案。通过数据库中已有数据对疾病风险模型进行评估，可以找出规律，服务于临床决策。
3.2 数据挖掘在生物医学方面应用广泛。人类24对染色体的基因测序已经全部完成，标志着人类基因研究已经进入新的发展阶段。数据挖掘可以完成异构、分布式基因数据库的语义集成，用关联规则分析同时出现的基因序列，用途经分析发现在疾病不同阶段的致病基因，这使人们对疾病的发病机制有了深入理解。
4.结语
计算机在现代医学上的设备操作、图像应用、信息管理等方面都有着不可替代的作用，医学领域学习计算机技术意义重大。相信随着计算机的不断发展，会引领医学加快脚步，迈上新的台阶。
参考文献
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生物医学工程文献综述范文5
20世纪30年代,量子力学、量子化学及高分子化学链理论的确立,为自然科学和工程技术的发展奠定了新的基础。40年代在各种应用研究领域已呈现出有深远意义的重大进展。例如半导体器件的发明,高分子材料的诞生和电子计算机的研制成功等。此后,电子技术的迅猛发展,不仅带动了其它工程技术,而且还以其为先导相继涌入了医学领域,从而出现了一门融理、工、医的新型的边缘学科——生物医学工程学,并推动了诸多医用高新技术的发展。例如20世纪50年代研制出了许多人工脏器(人工肺、人工心脏瓣膜、人工血管)。1957年开展了人工心脏的研究。1959年植入式心脏起搏器应用于临床。光导纤维的出现使纤维内窥镜得以发展。
在医学影像领域出现了用于动态观察的照相机,红外成像也开始用于临床。1958年自动生化分析仪研制成功。1960年世界上第一台激光器问世,不久激光也进入了生物医学领域并被广泛应用[1]。然而,由于技术的迅速发展及其在医学领域取得的巨大成功,在令人倍感振奋之时,也使人们陷入了对技术盲目追求的误区。在这种思想的影响下,一些新的医学技术迅速而不加任何限制地广为传播[2,3]。而另一些人又对医学技术持有怀疑看法。早在1816年听诊器刚刚发明不久,一些使用它的医务人员即对其产生了怀疑和不信任。1827年一位评论家写道:“听诊器的应用程度远远超过了我们对这项技术本身的了解。”1850年甚至有怀疑者将“新的诊断辅助器械描述成危险仪器”[4]。
虽然绝大多数人都肯定医学技术给人类健康带来的好处,然而还存在相当多的不确定因素,包括技术本身的特性,以及该技术是否应该使用,使用的程度,使用的成本效益等[5]。在技术的广泛应用中,人们还发现由它带来的众多未预料到的消极影响和不良后果,尤其是新的或不成熟的技术的应用,更是如此。这些不良后果涉及医疗、经济、社会、伦理、法律及政治等等相关领域,例如对生命安全和健康的威胁、人口性别比例的失调、生态的失衡、环境的污染、医疗费用的过度上涨、医患关系的淡漠等等。在此历史背景下,人们开始意识到有必要对医学技术进行科学地控制和管理,而其基础即是要对医学技术及其产生的各种影响进行全面性的评估。医学技术评估也就随之应运而生了。技术评估(TechnologyAssessment)兴起于20世纪60年代中期,是从对技术的重要作用和未知后果的评价开始的。技术评估这个术语是在1965年由美国的EmilioDaddario议员正式提出的。最初技术评估多集中在工、农业等技术领域,评估的题目有海底石油钻探、农药、汽车污染、核电站、超音速飞机等。1972年,美国国会颁布了技术评估法案,并据此建立了技术评估办公室(OTA)[22]。在正式的医学技术评估出现之前,即曾对医学技术的安全性、有效性、成本和其它的影响开展过评估性研究。在早期的技术评估中也曾涉及到医学技术,如对人工心脏及多阶段健康筛查的评估等。
于是,在美国国家科学基金会(NSF)的要求下,美国国家研究委员会(NRC)将技术评估的概念进一步扩展到生物医学技术领域,实施了体外受精等技术的评估。1974年,OTA提交了一份有关药物生物平衡的报告,1976年OTA卫生计划提交了第一份正式的卫生评估报告,这标志着医学技术评估的诞生[7]。目前,技术创新和医疗费用问题,从正反两方面推动了医学技术评估的发展。首先,在最近的30年中技术创新层出不穷,生物技术、生物材料、手术技能和计算机技术的突破带动了医学领域的进步。据报道,每年就有50种新药推出,新的器械、新的医疗方法和新的卫生保健的提供方式每时每刻都在增加[8]。面对这些众多的已经广泛使用的技术和新兴的技术,医生们、卫生系统的管理者们不知如何选择,才能最大地满足各方面的需求,而医学技术评估恰恰是为这些选择提供了科学的依据。其次,医学技术的迅猛发展,部分地造成了卫生保健费用的过度增长。
在西方发达国家,其卫生保健费用的增长速度超过了国民生产总值(GNP)的增长速度,国家卫生总费用已超出了社会经济所能承受的负担。如美、法等发达国家,50、60年代国家卫生总费用占GNP的3%-5%,90年代初增长到10%-14%[6]。据有关报道,美国每年卫生保健费用增长的1/2是用于技术的引入和使用[9]。各国政府都在努力控制卫生保健费用的增长,但是与此同时人们对卫生保健的需求却越来越高,通过对医疗技术进行评估选择适宜的技术,可较好地解决这种矛盾[5]。正因为如此,医学技术评估得到了普遍的认可并迅速传播。世界各地相继建立了国际性的医学技术评估机构。诸如,1985年国际卫生保健技术评估协会(theInternationalSocietyofTechnologyAs-sessmentinHealthCare,ISTAHC)正式成立,截止1998年,已有来自40多个国家的1200个成员单位[23]。1993年又建立了国际卫生技术评估机构网络(theInter-nationalNetworkofAgenciesforHealthTechnologyAssessment,INAHTA),目前有35个成员机构[11],而且还相继建立了其它的国际组织,包括卫生技术评估加拿大协调办公室(theCanadianCoordi-natingOfficeforHealthTechnologyAs-sessment,CCOHTA),该组织包含10个国家的技术评估办事处,还有为加强欧洲各国医学技术评估的交流与合作,建立的欧洲评估计划(EUR-AssessProject)[12]。在我国医学技术评估起步较晚。80年代引入技术评估的概念,90年代医学技术评估才日益受到人们的关注。
1992年4月和9月,卫生部先后在上海、杭州召开了“全国医药科技成果推广研讨会”和“医学技术评估高级研讨会”[6]。1994年1月,在上海医科大学(现复旦大学医学院)成立了全国第一家医学技术评估中心,并同时出版了首期《医学技术评估》内部专刊。目前我国共有4家相关的医学技术评估机构,即医学技术评估中心(复旦大学医学院),生物工程技术评估中心(浙江大学),医学伦理学研究中心(北京医科大学)和中国循证医学中心(华西医科大学)[10]。
2医学技术评估的定义
医学技术(国外又称卫生技术,HealthTechnology),是指应用于卫生保健领域和医疗服务系统的特定知识体系,包括用于疾病的预防、筛查、诊断、治疗和康复的药物、器械设备、医疗方案、手术方法、后勤支持系统和行政管理组织[10]。这里的医学技术是广义的,它不仅涉及到所有卫生专职人员应用的全部方法,还包括那些使卫生保健服务提供更加有效的后勤支持系统和行政管理组织。技术的用途也不限于诊断和治疗领域,在疾病的预防、筛查和康复中使用的技术也在其内。医学技术评估有多种定义,随着这个学科的不断发展,其定义也在逐步完善。1981年,美国国家医学技术中心将医学技术评估定义为“对医学技术的安全性、有效性、成本、成本-效益、伦理和法律方面的影响进行细致的评估,评估既包括对技术本身的评估也包含与其它竞争性技术的比较”[13]。1994年,英国国家卫生署(NationalHealthService,NHS)的卫生处进一步扩展了医学技术的内涵,定义为“医学技术评估是用来描述对各种卫生专职人员所应用的全部方法,包括促进健康的,预防、治疗疾病的,以及促进康复的和长期保健所涉及的方法的成本、效益和其它广泛影响的评估”。
同年,美国国会的技术评估办公室又提出另外一种定义,主要强调了技术评估的目的,即“医学技术评估是对一种医学技术、一组相关技术或与技术相关问题的结构化分析,为政策制定提供所需的决策依据”。目前,国际上最通用的定义为:医学技术评估是一个涉及多种学科的决策分析领域,它评估医学技术在开发、传播和应用过程中所产生的医疗、社会、伦理和经济影响[11]。医学技术评估定义的不断完善,恰恰反映了这一新兴学科尚在发展中。
3医学技术评估的目的
从上述定义可以看出HTA是一个决策分析领域,它通过多种途径辅助决策。
3.1为协调机构就药物、治疗方案或手术方法及其它技术能否进入市场,提供决策提据。例如为FDA提供药品和设备批准进入市场的证据。
3.2帮助医学技术的提供者和支付者,决定纳入卫生福利政策的医学技术,并确定合理的费用报销制度。
3.3协助临床医务工作者、医学技术提供者和消费者,做出卫生保健设施合理选择的决策。
3.4为医院、卫生保健网络和机构的管理人员,获得和管理医学技术提供帮助。
3.5协助政府卫生部门的官员,制订公共卫生计划。
3.6支持卫生保健产品生产者,进行产品的开发和市场营销。
3.7制定医学技术生产、使用、维护和再利用等方面的标准。
3.8为政府官员制定医学技术创新、研究、开发、调控、支付和推广等方面的政策提供依据[7,10]。
总之,医学技术评估可为不同层次的决策者提供所需的信息,例如为单位、地区、国家甚至国际间提供决策依据。通过为各种决策提供信息,达到的最终目的是影响医学技术的研究、开发、推广和应用,协助医学技术的选择,提高卫生保健系统的效率,使有限的卫生资源得到合理的配置,达到在最佳成本效益比的情况下提高卫生保健质量的目的。目前,循证医学发展十分迅猛,实际上循证医学也可视为是医学技术评估在临床领域的应用。
4医学技术评估的内容及类型
4.1医学技术评估的内容技术特性;临床安全性;有效性(效能、效果和生存质量);经济学特性(成本-效果、成本-效益、成本-效用和宏观经济学效应);社会适应性(社会、法律、伦理、政治方面的影响)[7,10]。
4.2医学技术评估的类型
4.2.1按照评估的内容范围可分为:全面评估和部分评估。前者是指一项技术按以上各方面均进行评估;后者是指对技术的一个或几个方面进行评估。最常做的医学技术评估是部分评估。医学技术评估现状的调查发现,全世界的HTA组织均进行技术的安全性、效能、效果和成本的评估,最多的是对技术效果、效能,其次是成本、安全性的评估。
4.2.2按所评估技术的物理特性可分为:对药品,对医疗器械和设备,对医疗方案和手术方法,对支持系统,以及对行政管理机构的评估。调查发现在美国89%HTA组织评估器械和设备,85%评估医疗方案,74%评估药物。
4.2.3根据所评估技术的用途可将评估分为:治疗性技术的评估、诊断性技术的评估、预防性技术的评估、康复性技术的评估和公共卫生技术的评估。调查显示,全球89%HTA组织进行治疗性技术的评估,84%评估诊断性技术,63%评估预防性技术,53%评估康复性技术,27%评估公共卫生技术[9,10]。
4.2.4按照所评估技术的不同阶段来分类:新型技术的评估,已普遍接受的或标准医疗技术的评估,陈旧技术的评估。全世界93%的HTA组织评估新型技术,83%的组织评价已普遍接受的或标准医疗技术,仅有44%评估陈旧技术[9,10]。
4.3衡量健康结局的指标
要对一种技术的安全性、效能、效果等进行评估,首先要对这项技术所产生的患者健康结局进行研究,通过综合患者健康结局的改变来得出对技术的安全性、效能和效果等方面的评价。健康结局的衡量指标存在一个发展的过程。首先应用的是患病率和死亡率,是传统的结局衡量指标。之后,应用健康相关的生存质量指标(Health-RelatedQualityofLifeMea-sures,HRQL),其特点是反映了技术对患者及其他相关人群的多方面影响,常用于••慢性病治疗性技术的评估。最后出现了生存质量调节年(Quality-AdjustedLifeYears,QALY),它是一种结合了所获得(失去)的生存时间和生存质量的健康结局单位,其特点是可直接进行技术之间的成本-效益比较。以上是评价除诊断性技术以外的技术的健康结局衡量指标。诊断技术的评价更加复杂,原因是诊断性技术与患者的健康结局之间是间接关系,无法直接应用现有的健康结局指标来衡量诊断性技术的效果,其衡量指标包括技术能力、诊断准确性、对最终诊断的影响、对治疗的影响、成本-效益等[7]。健康结局的衡量指标还在不断发展,这也代表了技术评估的发展。衡量指标越全面,越能更好地对多种竞争性技术进行比较,从而挑选出最为适宜的技术。
5医学技术评估的步骤医学技术评估的基本步骤包括:
5.1确定评估的题目
5.1.1确定备选题目
备选题目的确定在较大程度上是由机构的任务或目的决定的。不过也有机构通过对机构成员进行调查来获取题目,还有的公司或组织通过对各种技术信息资源(新药和新设备数据库、医学/技术期刊以及其它出版物)的广泛查找确定备选题目。
5.1.2设定评估优先级这一步是对评估的备选题目进行挑选的过程,以定出最终评估题目。在设定优先级时需要遵循一定的原则,要对技术及其针对的健康问题、项目本身的一些限制因素进行全面的考虑。最常用的是定性的方法,目前也有应用定量的方法来确定优先级的。
5.2明确评估问题
明确要评估的问题是技术评估过程中十分重要的一步,它对以后的一系列步骤都有影响。开展一项评估要清楚地理解评估的目的和评估服务的对象,这需要评估小组不断地论证、讨论和澄清。明确评估问题要对所评估的健康问题、技术、评估所涉及的患者人群、医务工作者和卫生保健环境和评估内容进行说明。
5.3确定评估的机构
这一步主要是决定评估项目实施的机构。有3种情况:第1种完全由发起评估的机构本身来实施,这主要见于大型医院、主要的保险公司等。第2种情况是完全依赖专业医学技术评估机构,可免费或交纳一定费用获得评估结果。第3种情况是本身实施一部分,从其它专业机构购买另外一部分的评估结果。在决策时,要考虑所评估的问题、可支配的资金、可获得的专家资源、时间的限制以及其它因素,权衡本身实施和购买的比例。
5.4搜集可获得的证据
证据的收集是进行医学技术评估的重大挑战之一。证据包括涉及特殊评估问题的数据、文献和其它信息。文献的检索和相关信息的搜集,是一项成功的医学技术评估所不可或缺的。对HTA有价值的信息资源种类繁多,包括期刊数据库、临床和管理数据的数据库、印刷版的索引和目录、政府报告和专题研究、专业目录/登记报告、公司报告和信息、研究/综述/Meta分析的参考文献、有关的国际互联网网站以及同事和其他专家。要做到对一项技术的客观评价就必须获得广泛全面的资料,而许多有价值的信息不能从经典的信息资源中获得,我们称其为灰色文献。有关文章介绍,灰色文献可以通过查找行业和政府专题研究、专业机构报告和指南、市场研究报告、政策研究机构研究报告、专业委员会的即时出版物、会议记录等等来获取。在利用灰色文献时,一定要仔细地阅读、筛选,注意其权威性和准确性。资料证据收集的越全面,就越能避免出现片面性,这样评估的结果才能越客观、越全面、越有价值。
5.5新的原始数据的获取
通常情况下,收集的现存的各种信息可能对于评价一项技术还不够充分,需要一些新的数据来补充不足的证据,这时就需要进行新的原始数据的收集。但是目前大多数的HTA并不涉及原始数据的收集。新的原始数据可通过临床试验、流行病研究等方法获取。通过在评估中将新的原始数据和搜集的现有的证据结合,来更全面、有效地评价医学技术。
5.6证据解析
从不同质量、类型各异的科学证据中演绎出实质性的结论,这对于任何的HTA都是一种挑战。评估人员需要一种系统的方法,来慎重地评价每一条搜集到的证据的质量。总体上说,证据的解析需要3步。
5.6.1研究分类
原始数据的收集方法种类繁多,但是用不同方法收集的证据其价值也不同,例如前瞻性研究优于回顾性研究,对照性研究优于非对照性研究等。根据研究的基本类型和特征,将所收集的原始资料整理成一个表明证据的表格,表格的项目涉及研究的设计(是否随机、是否是盲法、有无对照等)、患者健康结局衡量指标(患病率、死亡率、健康相关生存质量等)和推论的统计学指标(P值、可信区间等)。评估者通过它可以了解所搜集的不同研究的类型分布。
5.6.2证据评分
对证据的评分已经成为目前HTA的标准步骤之一了,但是不同的专业评估机构所用的证据评分体系不同。例如,美国的AHCPR认为对设计较好的随机对照试验的Meta分析中获取的证据最可信,证据的可信度最低的是病例报告和临床实例。评估成员可通过这些层次来对不同的研究分类,且对所得的证据进行分级。例如,AHCRP规定存在从Meta分析中得出的数据,定为一级(最强);而缺乏证据和只有病例报告、临床实例汇报的数据,定为四级(最弱)。通过对证据的评分可以使评估成员对证据有一个整体的认识。
5.6.3选择证据
在证据评分之后,评估成员可以选择证据来应用于评估。在证据的选择上评估专家们尚未达成一致,有的专家认为除随机试验以外的证据都不可取,有些专家却认为那些可靠性较差的试验可以使用,可以通过给不同的权重来体现证据的级别。
5.7综合证据
由于证据收集的研究类型各异,而且每项研究的目的不同,所以就要求评估人员综合有价值的信息。综合证据的方法有:非定量的文献评述、Meta分析及其它定量的文献分析方法、决策分析、小组决策或专家咨询(consensusdevelopment)。传统定性的文献评述存在许多片面性,目前评估人员更加青睐应用结构化强、定量的、经充分证实的方法。
5.8形成结论和建议
结论是评估的结果,建议是在评估以后得出的意见、观点。建议比结论的操作性更强,它可直接用于临床和政策制定。由于证据的价值不同,结论的可靠性也就有相应的差异存在。目前,评估的用户对于明确结论强弱有确切的要求,所以评估人员可以利用以前对证据的评分来确定结论的强弱。结论的强弱也分为一定的层次,但是它是双向的,支持的结论由强到弱,反对的结论由弱到强。
5.9传播结论和建议
评估的目的是为决策服务的,如何将评估的结论和建议传播给需要的各种决策者,对于HTA的成功也是至关重要的。传播的计划主要涉及3个层面:目标人群、采用的中介和实施的策略。例如,AHCRP采用小册子向患者传播评估结论,用快速的参考指南、临床相关手册的形式向医生宣传结论,通过全面的报告传播结论给研究者和政策分析者。据1995年调查,全球95%的HTA组织通过在公开出版的杂志上发表文献传播结果,美国还通过研究所和计算机网络系统如In-ternet传播[9,10]。
5.10监督HTA的影响
HTA的影响存在许多不确定性,正像它评估的技术一样,技术评估也会产生预期的影响和未预料的结果。它受许多因素制约,包括评估的目标组织及该组织的法律性、契约性或行政性的义务,环境因素,评估结论、建议本身,评估结果的传播等。例如,AHCPR进行的绝大多数HTA,其结果直接应用于HCFA的卫生保险覆盖的决策。而有些设计良好或有权威性的随机临床试验的结论和建议却没有被采纳[7]。以上介绍了HTA的10项基本步骤,但是这并不意味着每一次HTA都要进行所有步骤,它们可以实施其中的部分内容,且进行的顺序也无严格的要求,美国和中国都有一些评估实例可以证明这一点。[18,23]
6医学技术评估的方法
HTA方法可根据评估的内容来分类:
6.1功效与安全性的常用评估方法有,临床前期评价法、非正规的临床评价法、流行病学与统计学评价法、临床对照试验法与正规综合法等。
6.2生存质量的评估方法有,心理测试的健康指标测量和健康效用评价的方法。
6.3经济学评价方法有:成本分析、最小成本分析、成本效果分析(cost-benefitanalysis)、成本效用分析(cost-utilityanalysis)、成本效益分析(cost-effective-nessanalysis)、敏感性分析。
6.4社会适应性的评价方法有,无结构、半结构和全结构访问法、小组访谈法以及观察法等[14]。目前,评估的方法学是一个重要的研究领域。原因是评估的用户要求基于证据的评价、所得的结论要尽量减少片面性、要求尽量使用正规的定性和定量方法。同时还要求尽量缩短评估的时间、提高评估自身的成本效益,这些要求对评估研究者提出了新的挑战。最近,由于技术评估国际化的发展,各国需要交流评估经验和结果。在这种背景下,由EUR-ASSESS的方法学项目分组(ProjectSubgrouponmethodology),于1997年提出要建立一种为产生透明的、有力和有效的HTA所需的各种逻辑方法的经典结构。INAH-TA在2000年提出要统一和规范评估方法的议题。可见国际上的组织机构正在积极进行这方面的尝试[11]。
7医学技术评估的实施
7.1实施机构
医学技术评估的实施或发起机构种类很多,包括:调控机构,政府和私人支付机构,卫生职业组织,标准制定机构,医院、管理保健组织和其它卫生保健提供者,患者和消费者组织,政府政策研究机构,私人评估/政策研究结构,学术中心,生物医学研究机构,卫生产品公司,风险投资商和其它投资者。这些机构所进行的评估的目的、内容、方法各不相同。政府的政策研究机构进行的评价,是与国家层次上的技术政策的制定息息相关的;而卫生产品公司的评估可能是为公司的产品营销、公司的经济利益而进行的。
7.2实施所需的人力资源
在定义别强调医学技术评估是一个涉及多种学科的政策分析领域,而且在评估中使用的方法也涉及许多学科,所以就需要各种类型的专家来共同合作实施HTA。所需的专家有:包括放射、化验等在内的临床各科医生,医院、卫生组织的管理者,生物医学和临床工程师,药理学专家,患者,流行病学家,生物统计学家,经济学家,律师,社会学家,伦理学家,决策科学专家,计算机专家/程序号,图书/信息专业人员。对于一项确定的HTA,专家的选择要考虑到评估的目的、所评估的内容、可利用的资源等因素。
7.3实施的时机
实施HTA的时机很难把握,对于一项新技术越早发现它的不利影响,越早控制其传播和误用是评估人员所希望的,但是由于技术本身在发展、临床使用者的技术使用熟练程度在改变,使技术使用早期的评估结论可能产生偏差或错误。要避免这一点,就要对技术进行多次的HTA,不能只靠进行一次的HTA就盖棺定论[7]。
8医学技术评估的意义
HTA开展以来,是否促进了医学技术的合理使用和卫生资源的合理分配呢?答案是肯定的。在临床方面,1995年加拿大魁北克的医学技术评估委员会就21份HTA报告对卫生政策和医疗费用的影响进行了调查。结果表明,除3份报告外,其它的均产生了巨大的影响。1990年建议使用高渗造影剂来替代低渗造影剂,使医疗费用明显降低,净节约近1200万美元。对心导管再利用的建议节约医疗费用约600万美元,而取消术前常规胸片则节约了700万美元,并且,有关高档技术如器官移植、MRI等的HTA报告,对制定卫生政策和临床指南,以及合理配置资源均产生了显著的影响[16]。哈佛大学公共卫生学院分析了4种医疗方案,10年中:内皮细胞显影检查节约为1.3亿美元,精神分裂症的隔离节约为2.46亿美元,癌症病人的热疗节约为2.72亿美元,近视眼的角膜手术节约为4.77亿美元。加州大学洛杉矶分校公共卫生学院对另外3种治疗方法进行的评估表明,10年节省为:家用氧气600-2000万美元,心脏起搏器的电化监测为0.87-0.97亿美元,风湿性关节炎的血浆提取疗法为100-150亿美元[6]。而且,有些HTA本身就可以产生直接的临床作用,即通过参与评估所进行的临床试验,直接使患者受益[17]。例如某些癌症和艾滋病患者,通过参与HTA的临床试验尝试先进的治疗方法,即可能会直接受益。在预防医学领域,HTA也起着明显的作用。例如加拿大一项有关乳腺癌普查的HTA结果显示,对于50-70岁的妇女进行普查其成本-效果最佳,这使政府改变了过去对所有育龄妇女进行普查的政策,节约了相当的卫生保健经费,优化了卫生保健系统[10]。1978年美国对肺炎球菌疫苗的成本-效果评价,发现成本-效果比最佳的是65岁以上的老年人。国会据此修改了老年保健法,规定从1981年开始给老年人接种肺炎球菌疫苗。1988年OTA发表关于在老年人口中进行青光眼筛查的报告。报告中指出,这种筛查成本高,效益不确定。分析结果表明,识别和证实1例青光眼患者的成本在2000-1600美元。通过对技术评估结果的应用,减少一些没有效果的或不必要的医学技术的支出。据报道,美国国家卫生保健技术中心对老人保健项目覆盖政策的咨询工作,使项目开支每年节省几亿美元[6]。总之,在选择适宜卫生技术、合理利用卫生资源和优化资源配置上医学技术评估做出了相当大的贡献。
9医学技术评估的障碍
虽然总的趋势是鼓励广泛开展HTA,但是仍然有一些因素和情况不利于HTA,其中包括:
1)技术方面:存在对技术的盲目崇拜,尤其在美国一些人认为“技术是迫切的”,只要是新的就是好的,不管技术是否有效。还有一些技术权威人士在没有可信的证据情况下控制技术的使用。更有些人认为,技术评估的目的是阻止技术的创新和传播[7]。
2)医学方面:医生对于医学实践的惯性,他们习惯了长期形成的实践常规,其医学知识也已过时,且接受科学咨询的机会甚少,同时也缺乏对临床知识的批判态度,故产生了他们对旧的作法的惯性,这对于HTA结论的传播和利用是一种障碍[7]。再者,一些医生希望自己有选择技术的自由,不希望HTA来干涉他们的自由[19]。
3)商业方面:一些生物医学领域的企业认为,HTA限制了他们的医学创新获得最大经济利益的自由。他们一般通过法律程序来限制HTA。1997年加拿大的BMS(BristolMyers-SquibbCanadaInc.)药品公司CCOHTA来阻止其对该公司药品的技术评估报告的发表。类似的事情也发生在美国的Merck公司。目前国际的经济条例也对HTA是一种威胁,在经济条例中给予商业机构过多的权利。1998年WHO表示要关注与贸易相关的知识产权协定(theAgreementonTrade-RelatedAspectsofIntellectualPropertyRights,TRIPs)的有关问题。这些由商业目的引发的法律威胁,对HTA造成了严重的影响,包括评估人员在评估中将会过多考虑技术以外的社会因素,研究者、研究机构、出版商和基金组织不愿进行可能引起法律纠纷的评估等不利影响[20]。
4)资金方面:HTA的资金不足。一些医学研究人员不愿意将资金从基础研究转向HTA,还有一方面HTA要花费一定的经费用于应付技术生产商的[19,20]。总之,HTA的发展过程中确实存在一些困难和障碍,并且这些困难正在扩大且还会出现新的障碍,HTA能否在未来顺利地发展,将需要政府给予更多的关注和支持。
10医学技术评估的展望
生物医学工程文献综述范文6
【关键词】引导骨再生膜术； 骨形态发生蛋白； 组织工程骨
【中图分类号】R274.1【文献标识码】A【文章编号】1004-4949（2012）09-0175-02
随着组织工程和基因工程的发展，GBR、BMP及复合BMP的组织工程骨在临床医学中的应用越来越广泛。现就其在口腔科的应用和发展现状作一综述。
1引导骨再生膜技术在口腔科的应用
引导骨再生膜技术（guided bone regeneration，GBR）是继引导组织再生技术（guided tissue regeneration，GTR technique）的发展和推广。它是采用生物材料制成的生物膜在牙龈软组织与骨缺损之间人为地竖起一道生物膜屏障，阻止软组织中成纤维细胞及上皮细胞长入骨缺损区，确保成骨过程在无成纤维细胞干扰的前提下逐渐完成，最后实现缺损区完全的骨修复［1］。随着生物材料的不断更新，该技术已经越来越完善和成熟，已被广泛应用于口腔科。
引导组织再生技术最早应用在牙周病学中，其后推广到口腔种植外科、口腔修复及口腔颌面外科中。在口腔种植外科中被应用于种植体周围骨量不足的治疗中，为种植体周围骨组织提供足够的、稳定的生长空间，起一定的骨引导的作用。在口腔颌面外科中已被应用于牙槽嵴裂的整复、外伤后造成的牙槽骨缺损的修复以及颌骨囊肿的治疗中。其与复合组织工程骨的联合应用，有望在不久的将来用于修复大段颌骨的缺损［2］。
1.1 常用材料：在GBR中，其膜材料常分为可降解和不降解两种，不可降解材料中常见的有膨体聚四氟乙烯，该材料柔韧性好，易于操作且生物相容性好，此外不可吸收性膜材料还有微孔滤膜、生物性硅酮膜等。但不可吸收性膜由于在人体内不能降解吸收，需二次手术取出，增加了患者的痛苦、医疗费用，而且二次手术容易造成对术区周围组织的损伤，缺点甚多。其逐渐被可降解的生物膜所取代。由此，可降解吸收材料逐渐成为了研究热点。究其在人体中的作用过程，其应满足的条件有：1、有选择性的引导组织生长；2、有良好的生物相容性；3、易于操作；4、降解与引导组织再生在时间上要协调。在现阶段常用的材料有：1、天然高分子材料：胶原膜、冻干异体骨膜、聚羟基丁酸酯；2、合成聚合物材料：聚乳酸、聚羟基乙酸和GA/LA［3］。
1.2复合膜材料： 以往的膜材料起的主要是机械隔离的作用，随着生物技术的发展，人们在膜材料改进的同时，使其与生长因子、诱导剂等相结合，改善其理化性以及提高其生物相容性，使其具有传到、诱导的能力［4，5］。如与骨形态发生蛋白与生物膜复合后引导缺损骨组织再生。
2骨形态发生蛋白以及复合组织工程骨在口腔科的应用
2.1骨形态发生蛋白： 骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）是多功能生长因子，是一组具有类似结构的高度保守的功能蛋白，能够在体内诱导骨和腱样组织形成的因子，并在肢体生长，软骨内骨化，骨折早期及肌腱修复时表达，对骨骼的发育和再生修复以及肌腱的再生修复起重要作用［6］。在口腔科其被应用于口腔种植外科、口腔颌面外科骨的缺损诱导修复，牙槽嵴裂以及腭裂的修复中。其次，随着对其应用的不断深入研究，有望在对颌面部神经的修复中起重要作用［6］。
2.1.1骨形态发生蛋白7：在至今被发现的20多种BMP家族成员中，骨形态发生蛋白7已有研究阶段转入临床应用阶段［7］。现对骨形态发生蛋白7作一重点介绍：骨形态发生蛋白7（BMP-7）又称为成骨蛋白1（osteogenic pro-tein，OP-1）。其已应用于牙槽骨缺损、牙槽嵴裂以及腭裂的修复中。在牙周病的手术治疗中，应用膜引导组织再生技术，依靠膜的屏障作用及牙周膜细胞成骨能力完成牙槽骨缺损的修复，而BMP-7的应用是对修复的牙槽骨起主动的诱导分化成骨的作用。其次，也用于诱导腭裂区骨的形成以及种植体周围骨组织的形成。另外，在用牵引成骨技术治疗先天性或后天性颌骨畸形、下颌骨的缺损修复以及正颌外科中BMP-7都有广泛的应用空间［8，9，10］。其具体优点体现在：其能加速骨痂的成熟、加速骨的矿化前过程，且有关实验表明：其复合骨髓后能明显增强成骨作用，且能代替自体骨的移植。据有关报道：在牙髓组织中检测到BMP-7，其在动物实验中盖髓及诱导牙本质形成能力已被成功证明。
2.1.2骨形态发生蛋白相关载体： 骨形态发生蛋白具有诱导成骨的优点，但要使其充分发挥其优点，必须要与载体复合才能发挥作用。因为其单独在体内使用会很快被稀释及降解。究其载体应具有如下特点：1、组织相容性好，与机体排异反应小；2、可降解或吸收，对人体无害；3、载体的吸收或降解速度也应与BMP的诱导成骨作用相协调，不能降解或吸收较快或较慢。目前应用的载体有：胶原、羟基磷灰石、脱钙骨基质颗粒、α-聚酯。但各自都存在有缺陷，比如胶原无强度，不利于塑形，而且异种胶原可引起排异反应；羟基磷灰石孔径大小及脱钙骨基质颗粒制备工艺影响到其活性发挥的问题等［11，12，13］。
2.2骨组织工程： 组织工程学的创立和发展为BMP载体材料的研究、更新及发展提供了坚实的基础，为诱导成骨及骨的修复开辟了新的研究空间。骨组织工程其材料包括三部分：1、种子细胞，即有成骨潜能的细胞，如：骨膜、骨髓等来源细胞；2、骨诱导因子，如BMP、多肽生长因子等；3、基质支架，一类为人工合成材料，如聚乙醇胺、聚乳酸、钙磷陶瓷等；另一类为天然生物材料，如胶原、珊瑚骨纤维蛋白透明质酸钠等。复合组织工程骨可用于修复牙槽嵴裂、腭裂、颌骨缺损、种植体周围骨缺损以及牙周病造成的牙槽骨缺损；口腔修复科可用于牙槽嵴的增高等［14，15，16］。随着生物技术、组织工程以及基因工程的发展，支架材料与BMP及骨髓基质干细胞的复合以及寻找新的可降解、吸收支架材料成为今后的研究热点。
3GBR与复合组织工程骨的联合应用
单纯的GBR技术难以保证骨缺损区域有稳定的、足够的成骨空间，影响到骨外形的恢复。另外，由于单纯的只起到屏障隔离的作用，不能缩短骨的愈合时间以及加速骨的形成和诱导成骨，而与BMP复合的组织工程骨可以成功的解决这些问题。膜的存在避免了周围组织长入骨缺损区，为骨缺损区的修复提供了稳定的环境；同时，膜的封闭作用也保证了一定骨缺损修复区域内组织工程骨内BMP的浓度，减缓甚至阻隔了其向周围组织中的扩散，加速了其诱导成骨的作用；同时，复合BMP的组织工程骨，其具有诱导成骨的作用；同时，因为其有基质支架，使其同时具有骨诱导和骨传导的作用［17，18，19］。即能诱导骨组织生长。另外，又因为支架材料的作用使植入膜及骨材料的区域不易塌陷，有利于新生骨的爬行、替代，起到骨传导的作用［20］。
4总结与展望
GBR技术与复合BMP的组织工程骨在口腔科的联合应用，能弥补各自存在的技术缺点，有利于其在临床治疗中的广泛开展。但在现阶段所拥有的已应用到临床中的膜和复合BMP的组织工程骨的降解速度以及支架材料的强度能否与骨再生的速度完全适应，还需长期的临床观察。另外，能否人工合成更理想的支架材料以及能否开发出诱导效果更好的外源性生长因子一直是研究的热点。随着其生物技术的发展，相信骨组织工程、基因技术会给口腔科的治疗带来革命性的变革。
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