(一)选题背景

　　随着科学技术的日新月异和生活水平的迅速提高，人们对于身体健康保障的要求越来越高。当病人突出心脏病、脑溢血、低血糖、癫痫病等突发性疾病时，病人的生命安危将在很大程度上决定于病人能否在最短时间内得到有效的救助。由此自然促进了急救业务的发展和常用急救知识的普及。但是在国内，整个急救体系还处于起步阶段，存在的很多隐患可能在病人突发症病后影响急救效率。例如，如果一个心脏病人在路边散步时突然发病倒在路过该怎么办?打电话?如果附近没有公共电话呢?找人帮忙?一旦被非专业人员错误处理，导致延误治疗很可能弄巧成拙。打车送医院?资料表明，当病人心跳停止后5-10min脑细胞就开始死亡。换句话说：在这种情况下必须要让专业急敌人员尽快到场才能保证病人的生命安全。从这个角度进行思考，我提出了这么一个设想：能不能设计一种装置使得病人因突然发病而跌倒到医生赶到救治的过程得到尽快的简化呢?

　　我在专利局查阅有关资料之后，发现国内目前尚没有此类产品的设计。一个类似创意的设计是：在一个瓶子内设置两个金属接点，瓶子内部灌一些水银。当人站立时，水银集中在一个接点处，电路断开。当人倒地时，瓶子的倾斜使水银同时接触到2个接点，电路被触发，瓶子内置的警报器发出警报，示意求助。这个设计显然是很粗糙的。

　　(1)它只是通过身体倾斜的角度来决定是否报警，而不是按照真正的生理状况，必然会出现很高的误报率。

　　(2)它无非是在最短时间内引起了别人注意，却并没有使整个过程简化，所以对于提高救护效率不会起到实质影响。

　　结合我自己的设想和现有设施的缺陷，我希望做出一套“倒地后急救体系”：当病人倒地之后，用一个监测装置感知病人诸如血压、脉搏等生理状况并进行数值分析。一旦确定病人已经发病，就发出无线电信号给最近的急救站，急救站通过gps定位病人的位置并以最快的速度调度急救人员。

　　但是，经过两个多月的探讨，几乎没有任何进展，我几乎到了要放弃的地步。但是，在老师不断的鼓励和启发下，有一天，灵感幸运地光顾了我的大脑——声光求助，有线、无线电话报警都是成熟的技术，关键在于没有一个能判断病人因其他原因跌倒与突然发病而跌倒的智能开关装置。

　　一旦这个设计能够实现，将会具有重大的实际价值和社会价值。首先它使病人在急救最关键的一个环节上得到了最大的保障，很大程度降低了突发性疾病的危险性;其次，它会使急救行业出现新的概念、新的运营模式，也会促进相关产品(如gps)的普及和推广;另外，它可以使众多患有突发性疾病的中老年人以轻松、乐观的情绪面对生活，参与更多的社会活动，由此产生的社会效应将非常可观。

　　(二)研究方案

　　1.纵观整个设计思路，大致可分为三大部分

　　第一阶段：到医院进一步收集有关病人(尤其是老年人)发病摔倒时候的具体生理反应的资料，比如倒地姿势，血压、脉搏的变化状况等。这一阶段的关键任务就是要通过资料分析抓住普通状况下摔倒和因病倒地的不同。而资料估计将以心电图和血压数值的收集为重点。

　　第二阶段：选择适当的方式接收所需的生理信号。这一阶段的关键在于选择适当的传感器以接收相对微弱的生理信号。估计这一阶段要考虑的问题是选择什么性能的传感器和如何分布传感器，以达到最理想的试验效果。

　　第三阶段：设计分析电路。这一阶段的任务就是要通过逻辑电路对传感器接收的电信号进行分析以判断使用者身体状况是否正常。主要难点就在于如何找到一个适当的数学模型匹配实验数据和如何把模型通过电路实现。目前主要有两大实施方案：一是通过逻辑电路进行信号运算、识别;二是使用单片机编程识别。第一种方案的好处是处理问题直接，但当需要处理的信号相当复杂时，依靠单片机编程就显得比较合适。选取哪种方案还要视具体情况而定。

　　第四阶段：把以上各阶段结果整合到一起，完成成品。

　　整个工程将主要由周庆林老师和周伟老师指导完成。大体时间安排如下：

　　2001年12月15日-2002年1月15日资料积累

　　2002年1月15日-6月1日模型完成

　　2002年6月1日-8月整个系统检测、完善

　　2.预期研究成果

　　(1)得到具体的数学模型用来根据血压、脉搏等生理参数判断使用者身体状况。

　　(2)完成“倒地后急救体系”中病人状况监测/报警系统的具体设计和其他两部分(gps和急救站的示意性设计)，并能在演示中实现三大系统的协调工作。

　　预计主要困难将是经验不足导致的工作前期的盲目和没有头绪。另外由于整个设计中涉及很多专业性很强的环节，我必须有很大的耐心和决心去一步步把所需的知识积累扎实。

　　姓 名： 张娟

　　导师姓名： 王跃嗣

　　研究方向： 病理生理学

　　论文题目： 血清TLR4及肠型脂肪酸结合蛋白在NEC早期诊断中的临床意义

　　院(系)： 滨州医学院

　　入学时间： 2012年 6 月 1日

　　开题时间： 2014年2月24 日

　　二○一四 年 二 月 二十四 日

　　一、立论依据

　　(包括研究意义、国内外研究现状分析，并附主要参考文献及出处)

　　对基础研究，着重结合国际科学发展趋势，论述本课题的科学意义;

　　对应用基础研究，着重结合学科前沿、围绕国民经济和社会发展中的重要科技问题，论述其应用情景。

　　(一) 研究意义：

　　新生儿坏死性小肠结肠炎(NEC)是新生儿时期严重威胁生命的消化系统急症，以早产儿、小于胎龄儿发病者较多，在NICU患儿中的发病率高达10%，是早产儿死亡的重要原因之一。临床以腹胀、腹泻、黏液血便和胆汁样呕吐为主要表现，腹部X线平片以肠壁囊样积气为特征，肠道病变范围可局限或广泛，回肠累及最多，黏膜呈凝固性坏死，粘膜下层弥漫性出血或坏死，严重者肠壁全层坏死甚至穿孔。

　　目前有很多方法用于诊断NEC。除了可以根据临床表现诊断外，腹部X线片是最常用的辅助检查方法，虽然其用于诊断NEC的特异度较高，但对于早期诊断NEC帮助不大，目前也有很多关于IL-8、IL-10、IL-1受体拮抗剂等生化指标用于诊断NEC的研究，但缺乏较好的用于早期诊断NEC的血生化指标。

　　TLR是由Nomuria等在哺乳动物体内发现与果蝇Toll蛋白相似的一种蛋白。TLR在不同细胞的表达和识别不同细胞因子在多种疾病的发病机制中起重要作用，目前研究发现TLR参与肿瘤、肠道免疫性疾病等多种疾病的发病。在人类体内发现的TLR家族共有10个成员，其中TLR4是近年来研究较多的其中一个，TLR4主要表达在内皮细胞、巨噬细胞、中性粒细胞及DC上。

　　I-FABP是由小肠单层柱状上皮细胞分泌的一种小分子蛋白质，占成熟的细胞基质蛋白的2%。肠缺血早期仅有黏膜受累时即可因为细胞通透性升高而导致IFABP释放入血，具有较好的器官特异性。

　　本研究旨在通过检测NEC患儿血清中的TLR4及肠型脂肪酸结合蛋白，监测其在NEC中的动态变化，作为NEC严重程度的生化指标，可为辅助诊断NEC提供依据，达到早期干预的目的。

　　(二)国内外研究现状分析：

　　1、TLR4上调导致NEC发生的机制研究

　　1)、与LPS结合后，被激活的TLR4可以通过髓样分化因子88(MyD88)依赖性和非依赖性两个途径介导炎症因子的释放。其中MyD88依赖性途径主要介导NF-kB活化和细胞因子产生，而MyD88的非依赖性途径主要诱导LPS的干扰素(IFN)，以及干扰素诱导蛋白10(IP10)基因、糖皮质激素衰减反应基因16(GARG-16)、干扰素调节基因1(IRG-1)的表达和DC的成熟，激活下游NF-kB、c-Jun氨基末端激酶(JNK)和促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)p38信号通路，诱导促炎症因子如白细胞介素-1(IL-1)6、12和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等的表达。

　　2)、Chan等研究发现，TLR4激活后能影响肠道粘膜的修复能力，此与其减少肠道细胞增殖、降低内皮细胞基底部粘附力及减少内皮细胞移动到受损位置的数量有关。Sodhi等研究证明，TLR4通过抑制细胞的增殖分化作用于wnt-β-5信号系统，使肠道粘膜修复能力受损，加重NEC的病理变化。

　　3)、最新研究表明，TLR4不仅可以与LPS结合诱导炎症反应、损伤肠道粘膜导致NEC发生，许多分子蛋白如纤维结合蛋白、透明质酸。硫酸肝素等均能激活TLR4，在无外来病原菌时TLR4表达可能增高，释放大量炎症因子从而发生NEC的炎症瀑布链式反应。这一发现，可以解释一些无明显感染因素引起的NEC。

　　2、细菌及其产物如何引起肠上皮细胞的损伤探讨

　　血小板活化因子(PAF)在NEC的发生中起重要作用。有研究应用缺氧、低温、人工喂养、细菌感染等方法制成了NEC的动物模型，结果发现肠上皮的PAF及其受体的表达增高，阻断PAF的受体表达后NEC的发生率明显下降。PAF表达增高可使肠壁血管通透性增高、白细胞游出、细胞粘附分子的合成增多及活性氧生成增加，从而损伤肠壁。有研究表明，PAF可活化肠上皮细胞的STAT，使磷酯酶A2及内皮素一1的合成增加，并可通过上bax的表达而诱导肠上皮细胞凋亡，从而损伤肠上皮细胞、破坏细胞问的连接而引起细菌移位。另外，PAF还可诱导肠上皮细胞产生TLR4，后者可活化IKK，从而激活NFxB而引起炎症级联反应。如果敲除TLR4，则NEC的发生率明显降低，说明TLR4在NEC的发生中也有重要作用。

　　3、沈涤华等研究表明I—FABP可以作为早期肠缺血较理想的生物学指标，国外学者研究发现NEC患儿血清I-FABP水平明显升高，且与NCE严重程度有关。

　　4、 Thuijls等研究发现重症NEC患儿在早期血I-FABP水平即明显升高。当临床出

　　现轻度腹胀，大便隐血阳性怀疑NEC时，血、尿I—FABP水平在发展成为重症NEC的患儿

　　会明显高于诊断为其他疾病和病情稳定在NECI期或Ⅱ期的患儿。

　　主要参考文献

　　1、 Hans Van Goudoever，陈超，张蓉.新生儿坏死性小肠结肠炎的热点问题.中国循证儿科杂志 2011，06(5).

　　2、 邹静静，陈运彬.TOLL样受体在新生儿坏死性小肠结肠炎中的表达及作用.中国新生儿科杂志 2012,27(5).

　　3、 李志杰，刘靖华，姜勇.ToLL样受体的发现及其研究进展.中国危重病急救医学，2003,15:694-697.

　　4、 Viriyakosol S,Tobias PS,Kitchens RL,et al..MD-2 binds to bacterial lipopolysaccharide.J Biol Chem，2001,276:38044-38051.

　　5、 Johnson GB, Bruun GJ,Kodaira Y,et al.Receptor-mediated monitoring of tissue well-being via detection of soluble heparin