心肌梗死的红外光谱检测

目的建立鉴定心肌梗死的红外光谱法,探讨傅里叶红外光谱面扫描技术鉴别早期心肌缺血和陈旧性心肌梗死的可行性。方法利用傅里叶变换显微红外光谱面扫描成像技术对1例心肌梗死组织样品进行逐点扫描,观测细胞酰胺A带、CH3反对称伸缩、胶原蛋白三螺旋结构及核酸和磷酸脂质PO2反收缩振动频率的光谱分布情况,绘制梗死组织的红外光谱病理图像。结果酰胺A带及胶原蛋白三螺旋结构的高吸收区、CH3反对称伸缩及核酸和磷酸脂质PO2反收缩振动的低吸收区与梗死区符合。结论傅里叶红外光谱及面扫描技术可鉴定心肌梗死病理改变,酰胺A带和胶原蛋白三螺旋结构的红外光谱图改变可特征性的判别早期心肌缺血和陈旧性心肌梗死。     

家兔死后心肌酰胺A带的傅里叶变换红外光谱图像分析

目的 应用傅里叶变换红外光谱成像系统研究家兔心肌酰胺A带变化与死亡时间的关系.方法 将32只家兔处死后取出心脏,20℃保存,于48h内不同时间点取样并制作切片.用傅里叶变换红外光谱成像系统绘制酰胺A带图像,分析研究死后酰胺A带阳性与阴性面积比的变化规律. 结果 48h内随死亡时间(x)的延长,酰胺A带的阳性与阴性面积比...     

外伤性癫痫致痫灶α-螺旋结构蛋白质的FTIR-mapping研究

目的研究外伤性癫痫致痫灶α-螺旋结构蛋白质的红外光谱改变。方法利用傅里叶红外光谱面扫描成像技术对大鼠外伤性癫痫脑组织标本进行检测,获得α-螺旋结构的光谱数据,以及红外光谱图像。结果致痫灶可见明显的α-螺旋结构高吸收区,高吸收区色差与吸收度与低吸收区存在明显不同。结论外伤性癫痫致痫灶广泛存在α-螺旋结构跨膜蛋白的改变,具有α-螺旋结构的跨膜蛋白广泛参与了外伤性癫痫的发生。     

外伤性癫痫灶β-折叠蛋白的FTIR-mapping研究

目的研究外伤性癫痫致痫灶β-折叠蛋白的红外光谱改变。方法利用傅里叶红外光谱面扫描成像技术对大鼠外伤性癫痫脑组织标本进行检测,获得β-折叠蛋白结构的光谱数据,绘制致痫灶的红外光谱图像。结果致痫灶可见明显的β-折叠蛋白结构高吸收区,高吸收区色差、吸收度与低吸收区存在明显不同。结论外伤性癫痫致痫灶广泛存在β-折叠结构跨膜蛋白的改变,具有β-折叠结构的跨膜蛋白广泛参与了外伤性癫痫的发生。     

傅里叶显微红外光谱成像技术研究进展及其法医学应用

傅里叶显微红外光谱成像技术可收集微小物体的红外光谱信息,针对组织切片和细胞进行扫描,记录选择区域像素位点的红外光谱信息,并通过计算机软件构建出组织和细胞中光谱吸收峰的二维和三维光谱映射图像.由于红外光谱对生物大分子的敏感性,通过该技术可以有效分析组织和细胞的生化构成、分子分布、代谢变化.本文阐述了傅里叶显微红外光谱成像...     

傅里叶红外光谱技术在法医学脑挫裂伤鉴定中的应用展望

脑挫裂伤是常见的一类颅脑损伤,单纯的组织病理学技术可能难以早期发现及精确诊断。傅里叶变换红外面扫描成像技术(FTIR-mapping)是病理学研究领域的新技术,因其结合了傅里叶变换红外光谱、红外显微镜技术以及面扫描成像技术的特点,具有测定方法简便、对样本无损、灵敏度高、准确、直观等优点,突破了传统技术的局限,能检测出发生了物质数量、结构以及构象变化但缺乏明显形态学变化的脑挫裂伤,从而实现早期精准地诊断脑挫裂伤。FTIR-mapping虽已能绘制某些损伤组织的红外光谱病理图像,但其在法医病理学中的价值有待全面深入开发。本文综述了脑挫裂伤的法医病理学研究进展以及傅里叶变换红外面扫描成像技术在法医病理学中的应用。     

红外显微光谱技术分析陈旧性心肌梗死酰胺特征

目的应用红外显微光谱技术分析陈旧性心肌梗死组织中酰胺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含量及相互关系,以探讨陈旧性心肌梗死过程中蛋白质分子的变化。方法选取20例冠心病猝死案例(均含陈旧性心肌梗死病变)的心脏样本,在每个心脏心肌梗死边缘处取材2块,常规固定、制作蜡块、连续切片2张,其中1张行HE染色,经Dotslide 2.1工作站扫描设定陈旧性心肌梗死区为B组(病变区),邻近非梗死病变区为A组(非病变区);另1张切片常规脱蜡、脱水,在扫描图像指导下,于相应区域行红外显微光谱微区检测,应用OMNIC 8.0工作站处理、分析光谱。结果与A组相比,B组显微光谱示酰胺Ⅰ、Ⅱ吸收峰的变化趋势一致,均为峰位蓝移、峰增宽、峰强度增加;酰胺Ⅲ吸收峰为峰位蓝移、峰增宽、峰强度降低;两组比较差异具有显著性意义(P<0.05,P<0.01);B组酰胺Ⅰ峰高/酰胺Ⅱ峰高增加(P<0.01)。结论与非病变区域心肌组织相比,陈旧性心肌梗死组织的蛋白质含量及构成均有差异,该病变过程存在氧化应激作用影响。     

傅里叶变换显微红外光谱结合机器学习算法鉴定电击伤

目的基于傅里叶变换显微红外光谱结合机器学习算法分析猪皮肤电击伤、烧伤及擦伤的差异,构建3种皮肤损伤鉴定模型,筛选电击伤特征性标志物,为皮肤电流斑鉴定提供新方法。方法建立猪皮肤电击伤、烧伤及擦伤的模型,使用传统HE染色检验不同损伤的形态学改变。运用傅里叶变换显微红外技术检测表皮细胞光谱,运用主成分、偏最小二乘法分析损伤的分类情况,运用线性判别和支持向量机构建分类模型,因子载荷筛选特征性标志物。结果与对照组相比,电击伤、烧伤及擦伤组的表皮细胞均呈现出极化现象,以电击伤、烧伤组更为明显。通过主成分和偏最小二乘法分析可区分不同类型损伤,线性判别、支持向量机模型均能够有效诊断不同损伤。2 923、2 854、1 623、1 535 cm-1吸收峰在不同损伤组显示出明显的差异,电击伤的2 923 cm-1吸收峰峰强最高。结论傅里叶变换显微红外光谱结合机器学习算法为诊断皮肤电击伤、鉴定电击死提供了新技术。     

傅里叶变换红外光谱术用于急性及陈旧性心肌梗死的法医病理学诊断

目的 利用傅里叶变换红外光谱术(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对不同病理变化阶段的心肌梗死组织进行光谱分析,以实现对急性和陈旧性心肌梗死的法医病理学诊断。方法 以苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色和免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)染色结果 为参考依据,采集冠状动脉粥样硬化性心脏病猝死组左心室前壁的早期缺血心肌、坏死心肌、心肌纤维化组织以及正常对照组心肌的FTIR数据,使用多元统计分析方法 进行数据分析。结果 对照心肌、早期缺血心肌和坏死心肌的平均归一化光谱较为相似,但平均二阶导数光谱存在较大差异,早期缺血心肌中各蛋白质二级结构的峰强度均明显高于其他类型心肌,坏死心肌α-螺旋的峰强度最低。心肌纤维化组织平均归一化光谱的酰胺Ⅰ和酰胺Ⅱ峰位明显向高波数方向移动,酰胺Ⅱ和酰胺Ⅲ的峰强度高于其他各类型心肌,平均二阶导数光谱在1 338、1 284、1 238和1 204 cm^-1处峰强度明显增强。主成分分析(principal component analy...     

弥漫性轴索损伤实验装置的研制及应用

目的自行研制弥漫性轴索损伤的致伤装置,并利用该装置成功复制动物模型。方法采用自行设计的瞬时旋转加-减速致伤装置,使家兔头部在冠状位逆时针加速旋转90°,后瞬间减速运动停止,并于伤后6h、12h、24h3个时相点处死,取材、石蜡包埋,行HE染色、镀银染色及β-APP免疫组化染色,以观测神经轴索的损伤特征。结果致伤后家兔行为和脑组织病理学特征均符合弥漫性轴索损伤表现,大脑中线结构附近（脑皮质下、胼胝体及内囊）出现点灶状出血和斑片状β-APP阳性着色等神经轴索的损伤。结论瞬时旋转加-减速致伤装置可以成功复制弥漫性轴索损伤动物模型,具有操作简单、重复性强的特点,且通过更换不同规格的扭矩弹簧可适用于其他中小型动物。     

Preliminary Study on Diffuse Axonal Injury by Fourier Transform Infrared Spectroscopy Histopathology Imaging

The objective of this study was to evaluate the application of Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy for detecting diffuse axonal injury (DAI) in a mouse model. Brain tissues from DAI mouse model were prepared with H&E, silver, and β‐amyloid precursor protein (β–APP) immunohistochemistry stains and were also studied with FTIR. The infrared spectrum images showed high absorption of amide II in the subcortical white matter of the experimental mouse brain, while there was no obvious expression of amide II in the control mouse brain. The areas with high absorption of amide II were in the same distribution as the DAI region confirmed by the silver and β‐APP studies. The result suggests that high absorption of amide II correlates with axonal injury. The use of FTIR imaging allows the biochemical changes associated with DAI pathologies to be detected in the tissues, thus providing an important adjunct method to the current conventional pathological diagnostic techniques.     

Application of diffusion tensor imaging and 1H-magnetic resonance spectroscopy in diagnosis of traumatic brain injury

Mild traumatic brain injury (mTBI) is a common type of brain disorders among young adults. The dysfunction of the brain is often exacerbated due to diffuse axonal injury (DAI) which based on the injury of white matter fibers and axons. Since mild and moderate brain injury or DAI are diffuse and subtle, conventional CT and MRI are difficult to make a positive diagnosis. Recent clinical study indicated that functional magnetic resonance imaging has a high detection rate in the diagnosis of acute mild and moderate brain injury, especially the diffusion tensor imaging (DTI) and 1H-magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS). This paper has reviewed the principles and characteristics of DTI and 1H-MRS, and recent research in the clinical and animal experiments on brain injury.     

实验性脑弥漫性轴索损伤的组织病理学变化

目的探讨钝力致脑弥漫性轴索损伤(DAI)的法医病理学鉴定依据。方法采用液压冲击方法建立钝力致家猫脑DAI模型;通过H．E．、Bodian、Kluver-Barrera普通组织化学染色及NF免疫组化染色,观察致伤后不同时间脑实质内轴索及其髓鞘的变化,并通过图像分析系统对轴索内NF免疫组化染色阳性反应物面积进行定量检测,所得数据用SPSS 11．5 for Windows软件进行统计学分析。结果致伤后1-2h,猫大脑皮质下白质、胼胝体及脑干轴索轻度肿胀、弯曲;4h轴索肿胀、弯曲显著,呈断续状,且在胼胝体、丘脑及脑干出血区周围出现收缩球,髓鞘开始疏松崩解。随着观察时间的延长,收缩球进一步变大,中心空泡出现,髓鞘疏松、水肿、崩解。经对轴索内NF免疫组化染色阳性反应物的图像分析数据进行统计学分析,对比组间差别具有非常显著性差异意义(P<0．01)。结论脑轴索肿胀、弯曲、增粗、离断以及收缩球的形成,是DAI法医病理学鉴定的依据。     

大鼠弥散性轴索损伤后β-APP的表达

目的观察大鼠DAI损伤后β-APP表达和Gless神经纤维轴索染色在诊断DAI损伤及判断损伤时间的价值。方法按Marmarou法复制大鼠DAI损伤模型,脑组织常规取材后进行β-APP及Gless氏神经纤维轴索染色观察。结果β-APP及Gless氏染色法在大鼠DAI损伤后0.5h即可见神经轴索断裂、扭曲变形、增粗膨大,12h以后可见到轴索收缩球。二种方法均显示DAI损伤的病理形态学变化,伤后12h明显,1d达到高峰,3d后开始修复,10d后基本恢复正常。β-APP表达强度在实验组不同时间存在着明显的差异,即3h呈明显阳性表达,1d达到高峰,3d后逐渐减弱,10d基本恢复正常。结论β-APP免疫组织化学染色法及Gless氏神经纤维轴索染色法,对DAI的早期诊断具有重要应用价值,并能从病理形态学上反映DAI损伤的时序性。β-APP表达强度变化是推断早期DAI损伤时间的重要参考指标。     

IL-1β和TNF-α在大鼠弥漫性轴索损伤中的作用

目的观察大鼠弥漫性轴索损伤后IL-1β和TNF-α蛋白表达的时序性变化,探讨其在大鼠弥漫性轴索损伤（diffuse axonal injury,DAI）中的作用。方法 55只健康雄性SD大鼠,随机分为正常对照组、手术对照组和DAI组,采用HE、Gless氏嗜银染色和免疫组织化学（SP法）观察不同时间（30min～7d）脑干组织病理学改变及IL-1β和TNF-α蛋白的表达情况。结果 HE染色显示DIA大鼠脑干组织结构疏松、水肿,Gless氏嗜银染色可见轴索肿胀、扭曲、收缩球形成等改变,证明弥漫性轴索损伤模型成功;IL-1β和TNF-α在正常对照组与假手术组大鼠脑干神经元内有低表达,而在DAI后30min～6h大鼠脑干神经元和小胶质细胞内表达迅速增加,于6h达高峰。结论大鼠弥漫性轴索损伤后IL-1β和TNF-α蛋白在脑干内表达的增加,与轴索继发性损伤有关。     

应用iTRAQ-LC-MS/MS方法筛选大鼠DAI后脑组织差异表达蛋白质

目的应用相对和绝对定量同位素标记结合液相色谱-串联质谱法(isobaric tag for relative and absolute quantification-liquid chromatograph-mass spectrometer/mass spectrometer,iTRAQ-LC-MS/MS)筛选SD大鼠弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury,DAI)后脑组织差异表达的蛋白质,寻找诊断DAI的潜在生物标志物。方法参照Marmarou法建立DAI动物模型,分为空白对照组(n=4)、假打击组(n=4)和打击致死组(n=4),采用iTRAQ-LC-MS/MS技术对大鼠脑组织蛋白质进行检测,并对检测结果进行生物信息学分析及验证,筛选出差异表达的蛋白质。结果定量检测出2016种蛋白质,生物信息学分析显示其在细胞中分布广泛、功能多样,并且参与了多种生物过程,16种蛋白质在打击致死组具有差异表达,包括1种表达上调蛋白质和15种下调蛋白质;Western印迹法验证了iTRAQ-LC-MS/MS的结果。结论 iTRAQ-LC-MS/MS的检测技术筛选出大鼠DAI后脑组织中多个差异表达的蛋白质,不仅为深入探讨DAI后轴索损伤的发病机制提供了研究方向,也为DAI的诊断提供了潜在生物标志物。     

大鼠弥漫性轴索损伤后NGF表达

目的研究大鼠弥漫性轴索损伤后神经生长因子（NGF）表达的时间变化规律及意义。方法采用SD雄性大鼠复制弥漫性轴索损伤（DAI）模型,分别于伤后1、3、6、12、24、48h和3、7d取脑组织,应用免疫组织化学法对DAI后不同时间段大脑皮层、丘脑、小脑和海马部位NGF的表达变化进行观察并与正常组、假手术组对照。结果正常及假手术组大鼠大脑皮层、丘脑、小脑、海马均有少量NGF的表达。打击后1hNGF表达增强,12h达高峰,3d开始下降,7d降至正常。结论NGF参与弥漫性轴索损伤后的修复：NGF的时序性变化有望成为法医学脑损伤时间推断的客观指标。     

交通事故致弥漫性轴索损伤伤残等级鉴定89例分析

目的研究交通事故致弥漫性轴索损伤（diffuseaxonalinjury，DAI）的患者伤残等级鉴定结果，并探讨DAI对鉴定结果可能产生的影响。方法收集556例本鉴定中心2011年1月-2012年12月受理的交通事故致颅脑损伤案例，其中单纯性脑挫（裂）伤467例，临床诊断为DAI89例。再重新审阅被鉴定人颅脑CT及MRI检查结果，分为单纯DAI组、DAI合并脑挫（裂）伤组、无DAI脑挫（裂）伤组3组颅脑损伤，并对鉴定结果进行比较和统计学分析。结果单纯DAI组（20例）的伤残等级为7．72±1．09，DAI合并脑挫（裂）伤组（69例）的伤残等级为7．78±1．11，无DAI的脑挫（裂）伤组（467例）的伤残等级为8．86±0．66，前两组的伤残等级均高于无DAI的脑挫（裂）伤组（P〈0．05）。结论患有DAI的被鉴定人可能存在更为严重的脑功能损害．鉴定时应注意临床的漏诊和误诊，避免过于依赖CT、MRI等影像学表现。     

弥漫性轴索损伤的研究进展

弥漫性轴索损伤（diffuse axonal injury,DAI）以脑白质轴索弥漫性损伤为主要特征,迄今其形成机制尚未完全阐明,不同学科诊断标准迥异,是法医学和神经科学亟待解决的难题。磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）通过检测弥散参数及纤维束成像（fibre tracking,FT）可准确地反映轴索损伤部位及损伤程度,具有广泛的法医学应用前景。本文综述DAI发生机制及诊断方法的研究进展,尤其DTI技术在DAI诊断中的应用。     

Diffuse axonal injury by assault

A case of diffuse axonal injury (DAI) by assault is reported. The majority of DAI cases documented have been due to traffic accidents and some due to falls from height. DAI is caused by angular or rotational acceleration of the victim's head. The condition is common and is the second most important head injury after subdural hematoma with regard to death. Its clinical picture is characterized by immediate and prolonged coma or demented state. Because of the subtle nature of histological changes in DAI, awareness and intentional search for the lesion is essential. The triad of DAI is as follows: focal lesions (hemorrhages and/or lacerations) in the corpus callosum and brain stem, and microscopic demonstration of axonal damage--retraction balls. The concept of DAI will elucidate and enhance the understanding of many head trauma cases.