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超声裂解法诊断关节置换术后假体周围感染研究进展

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中华实验外科杂志 2022年第11期39卷 2254-2258页

作者：顾增辉胡正辉吴晨颖章少典李柳炳苏州大学附属第二医院骨科 215004

假体周围感染是关节置换术后最具破坏性的并发症之一。及时准确地作出临床诊断,是治疗假体周围感染的重要环节。然而,生物膜的形成限制了一些常规检测方法的应用,大大降低了传统关节滑液培养和假体周围组织培养等方法的检出率。超声裂... 详细信息

假体周围感染是关节置换术后最具破坏性的并发症之一。及时准确地作出临床诊断,是治疗假体周围感染的重要环节。然而,生物膜的形成限制了一些常规检测方法的应用,大大降低了传统关节滑液培养和假体周围组织培养等方法的检出率。超声裂解法可通过空化作用的驱动,在不破坏病原体活性的情况下破裂和剥离假体周围的生物膜释放出微生物,极大地提高了培养检出率。本文就近年来假体周围感染、生物膜和超声裂解法相关文献进行综述,旨在指导临床医生将超声裂解法用于假体周围感染的诊断。

关键词：超声裂解常规检测方法空化作用关节滑液生物膜临床医生临床诊断及时准确

超声裂解联合16S rRNA PCR在假体周围感染诊断中的应用

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超声裂解联合16S rRNA PCR在假体周围感染诊断中的应用

作者：曾慧意福建医科大学

学位级别：硕士

背景:人工关节感染是关节置换手术一个不能完全避免的并发症。尽管其发生率不高,但由于早期诊断困难,治疗复杂,常导致重复感染、骨质严重缺损、关节功能障碍甚至截肢,显著增加治疗费用,给病人和社会造成极大的负担。目前,在假体周围组... 详细信息

背景:人工关节感染是关节置换手术一个不能完全避免的并发症。尽管其发生率不高,但由于早期诊断困难,治疗复杂,常导致重复感染、骨质严重缺损、关节功能障碍甚至截肢,显著增加治疗费用,给病人和社会造成极大的负担。目前,在假体周围组织或关节液中培养出细菌是诊断人工关节感染的金标准。然而,并不是所有假体周围感染的病例都可以得到阳性微生物培养结果。第一部分超声裂解在人工关节置换术后感染诊断中的应用目的:致病菌在假体表面所形成的生物被膜被认为是细菌培养假阴性和治疗反复迁延不愈的主要原因。超声裂解通过破坏假体表面的细菌生物膜,使病原菌得以释放,从而提高细菌培养。本研究即利用此项技术,探讨其在人工关节置换术后感染诊断中的效率。方法:对临床可疑假体周围感染或考虑假体无菌性松动的病人(共46例)进行翻修手术。将翻修术中取出的假体进行超声震荡处理,并将所得的裂解液进行常规细菌培养。比较普通细菌培养及超声裂解的敏感性及特异性。结果:组织及关节液常规细菌培养的诊断效率无差异。超声裂解的敏感性(64.71%,95%CI:0.46-0.80)高于普通细菌培养(32.35%,95%CI:0.17-0.50,P超声裂解可以提高假体周围感染病原学检出率。第二部分基于16S r RNA的PCR检测技术在人工关节置换术后感染诊断中的应用目的:基于细菌基因高度保守区域的16S r RNA基因的序列比对鉴定技术,是一种建立在基因文库及生物信息学技术上的较为成熟的细菌快速鉴定方法。本研究即是利用此技术,探讨其在诊断假体周围感染的效率。方法:分析6例无菌性松动及22例假体周围感染行人工髋关节翻修患者的资料,根据细菌16S r RNA保守基因片段设计引物,并采用普通PCR及Real time PCR方法检测假体周围组织、关节液中的细菌以诊断假体周围感染。同时,将翻修术中所取得的组织、关节液标本进行常规细菌培养;比较组织及关节液普通细菌培养敏感性,比较组织、关节液常规培养及16S r RNA PCR方法检出细菌的敏感性。结果:组织及关节液常规细菌培养的诊断效率无差异。Real time-PCR方法用于关节液的微生物检出相较于传统PCR方法升高,但用于组织中微生物的检出并未明显提高。同时,PCR方法并未较普通培养灵敏度高。结论:16S r RNA PCR方法在假体周围感染组织及关节液的检出率尚不明确。第三部分超声裂解联合16S r RNA Real-time PCR诊断人工关节感染目的:超声裂解联合16S r RNA Real-time PCR技术在人工关节感染诊断中应用尚不明确,因此本研究旨在探讨其在在诊断假体周围感染的效率。方法:分析29例因假体周围感染或假体无菌性松动而行人工髋关节翻修患者,将翻修术中取出的假体进行超声震荡处理,并经所得裂解液进行常规细菌培养及PCR检测。比较超声裂解及超声裂解联合PCR方法的敏感性、特异性。结果:超声裂解液培养及超生裂解联合PCR的诊断效率无明显差异,但超生裂解联合PCR方法较常规细菌培养的灵敏度高。结论:超声裂解可破坏假体生物膜提高关节感染病原学的检出率,超声裂解联合16S r RNA PCR方法可提高假体周围感染的诊断效率。

关键词：假体周围感染超声裂解培养微生物生物膜 16S rRNA PCR 实时荧光PCR

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高浓有机废水的纳米催化超声裂解处理

中国给水排水 2003年第2期19卷 64-66页

作者：芮延年刘文杰王明娣张农苏州大学机电工程学院江苏苏州215021 澳大利亚悉尼科技大学机械工程系

　从液体的结构强度、空化阈及纳米吸附催化三个方面对纳米催化超声裂解的机理作了介绍,建立了纳米催化超声裂解动力学模型(空化泡崩溃时间),并通过对具有代表性的高浓度染料废水的处理试验进一步探讨了高浓度有机废水纳米催化超声裂解... 详细信息

　从液体的结构强度、空化阈及纳米吸附催化三个方面对纳米催化超声裂解的机理作了介绍,建立了纳米催化超声裂解动力学模型(空化泡崩溃时间),并通过对具有代表性的高浓度染料废水的处理试验进一步探讨了高浓度有机废水纳米催化超声裂解的效果和影响因素。

关键词：高浓有机废水纳米催化超声裂解动力学模型液体

关节液、假体周围组织匀浆与超声裂解液在假体周围感染诊断效能上的比较

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关节液、假体周围组织匀浆与超声裂解液在假体周围感染诊断效能上...

作者：葛无非安徽医科大学

学位级别：硕士

目的假体周围感染（Periprosthetic joint infection,PJI）是人工关节置换术后最为严重的并发症。及时诊断PJI并准确鉴定致病微生物是成功治疗PJI的关键。目前临床工作中致病微生物检测方法多种多样,缺乏规范,亟待比较不同检测方法的诊... 详细信息

目的假体周围感染（Periprosthetic joint infection,PJI）是人工关节置换术后最为严重的并发症。及时诊断PJI并准确鉴定致病微生物是成功治疗PJI的关键。目前临床工作中致病微生物检测方法多种多样,缺乏规范,亟待比较不同检测方法的诊断效能。方法本研究回顾分析了2018年12月至2020年1月期间我院收治的人工髋膝关节翻修手术病例。对符合纳入标准的患者进行了一般资料的收集。符合纳入标准的患者均测定了相关血浆、关节液标记物并进行了术中冰冻病理检查,对标美国肌肉骨骼感染学会（MSIS）2018年PJI诊断标准,对患者作出诊断。符合纳入标准的患者术中均采（收）集了关节液、假体周围组织与假体组件,并对假体周围组织匀浆处理,对假体组件浸液后超声裂解处理。将所得标本在有氧、无氧环境下接种至平板培养。统计方法上,采用统计学分析软件SPSS 20.0进行统计分析。使用t检验或卡方检验对纳入研究的PJI组和无菌松动组（非PJI组）患者的一般资料进行统计比较;计算每种方法的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和准确性。不同培养方法的致病微生物检出效能、抗生素使用与否分层分析时不同培养方法的致病微生物检出效能、抗生素对不同培养方法致病微生物检出效能影响均采用Pearson卡方检验进行比较,其中,两两比较使用Bonferroni法。采用受试者工作特征曲线（ROC曲线）评价诊断效能。一致性检验使用Kappa检验。不同方法与金标准的阳性检出率比较使用配对卡方检验。P＜0.05认为具有统计学意义。最后对不同条件下培养的微生物谱进行了比较。结果回顾相关数据,进行诊断和判定后,本组病例中共有87例PJI患者,144例非PJI患者。PJI组和非PJI组的患者在年龄,性别分布没有差异（P=0.387;P=0.473）。PJI组的膝关节翻修比例高于非PJI组（44.8%vs 26.4%,P=0.004）。非PJI组一期翻修率高于PJI组（97.2%vs 20.7%,P＜0.001）。PJI组的术前抗生素使用率高于非PJI组（54.0%vs 35.4%,P=0.006）。关节液组、组织匀浆组、超声裂解组分别检出33例、64例、83例微生物感染。敏感性上,关节液组的敏感性及其95%置信区间（32.18%（22.6%-43.1%））显著低于组织匀浆组（60.92%（49.9%-71.2%））和超声裂解组（77.01%（66.8%-85.4%））,（Pearson卡方检验Bonferroni法:a-b;a-b）,而组织匀浆组和超声裂解组的敏感性无显著差异（Bonferroni法:b-b）;特异性上,组织匀浆组（92.36%（86.7%-96.1%））分别与关节液组（96.53%（92.1%-98.9%））、超声裂解组（88.89%（82.6%-93.5%））均无显著差异（Bonferroni法:ab-a;ab-b）,而关节液组特异性显著优于超声裂解组（Bonferroni法:a-b）;三者之间阳性预测值无显著差异（P=0.299）;阴性预测值上,组织匀浆组（79.6%（72.7%-85.5%））分别与关节液组（70.2%（63.3%-76.5%））、超声裂解组（86.5%（79.9%-91.5%））均无显著差异（Bonferroni法:ab-a;ab-b）,而超声裂解组阴性预测值显著优于关节液组（Bonferroni法:ba）;准确性上,组织匀浆组（80.52%）分别与关节液组（72.29%）、超声裂解组（84.42%）均无显著差异（Bonferroni法:ab-a;ab-b）,而超声裂解组准确性显著优于关节液组（Bonferroni法:b-a）。组间纵向比较时,在使用抗生素或未使用抗生素时,三种方法间,敏感性关系均同上（Bonferroni法:a-b-b,P=0.000;P=0.001）;特异性均不存在统计学差异（P=0.458;P=0.051）;阳性预测值均无显著差异（P=0.828;P=0.330）;使用抗生素时,三者阴性预测值关系同上（Bonferroni法:a-ab-b,P=0.026）,未使用抗生素时,三者阴性预测值无显著差异（P=0.050）;使用抗生素时,三者准确性关系同上（Bonferroni法:a-abb,P=0.007）,未使用抗生素时,三者阴性预测值无显著差异（P=0.229）。组内横向比较,使用抗生素对关节液组的特异性、阴性预测值、准确性均有负面影响（P=0.034;P=0.001;P=0.000）;使用抗生素对组织匀浆组的特异性、阴性预测值、准确性均有负面影响（P=0.042;P=0.001;P=0.001）;使用抗生素对超声裂解组各项诊断效能均无影响（P＞0.05）。使用受试者工作特征曲线（ROC曲线）及计算曲线下面积

关键词：假体周围感染关节液组织匀浆超声裂解

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非接触式超声裂解系统的研究与设计

非接触式超声裂解系统的研究与设计

作者：施恩苏州大学

学位级别：硕士

近年来,超声波技术由于其存在热效应、空化作用等物理化学效应而被广泛应用到细胞破碎和酶催化等生物医学领域。对不同生物样品的处理,现有超声设备存在工作方式单一、对负载适应性差和处理效率低的不足,样品温度、粘稠度的变化引起负... 详细信息

近年来,超声波技术由于其存在热效应、空化作用等物理化学效应而被广泛应用到细胞破碎和酶催化等生物医学领域。对不同生物样品的处理,现有超声设备存在工作方式单一、对负载适应性差和处理效率低的不足,样品温度、粘稠度的变化引起负载的谐振频率发生漂移,从而导致系统处于失谐状态,增加了功率损耗、降低了输出振幅,所以超声裂解技术在处理不同样品的应用中有局限性。本文针对传统超声电源的缺点以及超声生物裂解的所需的温度控制和对不同样品处理下的负载自适应变化需求,采用直接数字频率合成、D类功率放大、鉴相变换、频率跟踪等技术,研究设计了一种自适应超声波裂解系统。系统中利用超声空化等效应和试管水浴处理具有非接触无污染的特点。直接数字频率合成技术可以使得输出频率在一个比较大的范围内变化以适应不同处理样品的要求。D类功率放大电路的加入简化了逆变主电路结构。在仿真研究了超声换能器的物理特性以及多频特性基础上,对超声波换能器谐振频率进行动态跟踪,采用PI快速定位谐振点范围和DDS精调减少电流电压相位差两种方法同步调整输出频率使负载工作在谐振状态,调幅电路的加入可以控制输出电压幅值从000%间256级可调。测试结果表明,该自适应超声裂解系统的功率因数可达92%,最大输出功率400W。

关键词：超声裂解直接数字频率合成 D类功放频率跟踪非接触式

高浓度、难降解工业废水超声裂解若干关键技术的研究

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高浓度、难降解工业废水超声裂解若干关键技术的研究

作者：刘开强苏州大学

学位级别：硕士

水是地球表面最主要的天然组成物质，水是生命的源泉，是人类生活、生产的最重要的自然资源，也是自然生态系统繁荣昌盛的最重要的依赖因素。人类习惯于把水看作是取之不尽、用之不竭的最廉价的自然资源，但随着人口的膨胀和经济的快速... 详细信息

水是地球表面最主要的天然组成物质，水是生命的源泉，是人类生活、生产的最重要的自然资源，也是自然生态系统繁荣昌盛的最重要的依赖因素。人类习惯于把水看作是取之不尽、用之不竭的最廉价的自然资源，但随着人口的膨胀和经济的快速发展，水资源短缺的现象正在很多地区相继出现，水污染及其所带来的危害更加剧了水资源的紧张，并严重破坏了自然界的生态平衡，对人类自身的生存和进一步发展也构成了严重威胁，因此，切实防治水污染、保护水资源已成为当今人类的迫切任务。人类解决水问题的有效途径，就是节约用水、清洁生产和废水的综合治理，其中废水的治理水平和利用程度将成为21世纪社会发展和社会文明的重要指标。传统的高浓度工业废水处理，通常采用化学法、生物法以及其相结合的方法进行处理。虽然，化学法处理过程简单，但是，其处理费用往往较高，有时很难找到能使高浓度、难降解工业废水分解和降解的化学药剂。生物法虽然处理费用相对较低，但是，它的高浓度、难降解工业废水有时很难直接处理。近年来，一些国内外科研机构与研究者，研究探索了许多污水处理的新方法。如湿式高温氧化法，即通过高温、高压对高浓度、难降解的工业废水进行湿式裂解。其裂解效果虽然好，但是因为牵涉到高温、高压反应，可靠性使用户担忧，因此，该技术效果虽然较好，但确一直未能很好的推广应用。反渗透法是近年来发展较快的一种新方法，其处理后的水质较好，但是，对高浓度、难降解工业废水存在着反渗透易污染的问题，且设备投资较大;对一般的生活污水采用反渗透法处理又十分不经济。 SBR法虽然有很多优点，但是，如果采用低负荷的SBR反应器，则污水进入停留时间较长;如果周期变换频率，则沉淀和滗水的时间在整个周期中的比例就会增加，可能大大超过传统的曝气池-二沉池系统的停留的时间，使整个系统不经济。本论文针对上述问题将在“基于纳米技术高浓度、难降解工业废水溶气变频超声聚爆裂解新工艺”的基础上，结合近年迅速发展的SBR并对其进行改进，以形成“纳米溶气超声聚焦裂解+MSBR组合工艺法”，处理高浓度、难降解工业废水新技术，并进行了实验研究，以将其应用到实际生产中。本论文做的主要工作如下： 1．为进一步搞清楚超声聚焦裂解作用机理的研究，继续深入讨论超声聚焦裂解作用机制;2．深入探讨溶气超声聚焦裂解机理，建立其动力学模型。 3．研究纳米离子扩散方式以及纳米离子对超生对聚焦裂解过程的影响。 4．使用模糊控制的方法，对超声裂解污水处理系统进行智能控制。 5．通过对传统的活性污泥工艺、SBR法的分析找出其优缺点，并研究探讨MSBR工艺与超声聚焦裂解工艺衔接相关问题。

关键词：纳米催化超声裂解 MSBR法系统模糊控制实验研究

高分子链超声裂解新的Monte Carlo算法

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功能高分子学报 2003年第3期16卷 332-336页

作者：朱建勇吴若峰上海大学高分子材料系上海201800

　设计了一种新的MonteCarlo算法,在计算机上模拟了高分子链的超声裂解过程。首先根据Ove nall模型用遍历法对高分子链进行模拟断裂,随后进行倒接,进而反演了整个裂解过程。在获得大量模拟结果的基础上,分别研究了极限断裂次数的频率分... 详细信息

　设计了一种新的MonteCarlo算法,在计算机上模拟了高分子链的超声裂解过程。首先根据Ove nall模型用遍历法对高分子链进行模拟断裂,随后进行倒接,进而反演了整个裂解过程。在获得大量模拟结果的基础上,分别研究了极限断裂次数的频率分布,最可几极限断裂次数与聚合度之间的关系,极限断片长度的平均分布,以及分子量多分散系数与裂解程度之间的关系。

关键词：高分子链超声裂解 MonteCarlo算法聚合度分子量

超声裂解液微生物培养与聚合酶链式反应在假体周围感染中的诊断价值比较

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国际骨科学杂志 2018年第6期39卷 366-372页

作者：袁俊冯建民张炅何川刘志宏王毅上海交通大学医学院附属瑞金医院骨科 200025

目的比较超声裂解液微生物培养与超声裂解液实时定量聚合酶链式反应(qPCR)检测在假体周围感染(PJI)诊断中的应用价值。方法以人工关节置换术后因患肢疼痛而接受翻修手术治疗的患者为研究对象,术中将取出的假体进行超声震荡,对超声裂解... 详细信息

目的比较超声裂解液微生物培养与超声裂解液实时定量聚合酶链式反应(qPCR)检测在假体周围感染(PJI)诊断中的应用价值。方法以人工关节置换术后因患肢疼痛而接受翻修手术治疗的患者为研究对象,术中将取出的假体进行超声震荡,对超声裂解液进行常规微生物培养和qPCR检测。采用卡方检验对两种检测方法诊断准确性指标间的差异进行统计学分析。结果 2015年10月至2017年12月期间共71例接受关节翻修术的患者(髋62例,膝9例)纳入研究。根据所制定的诊断标准,16例为PJI,55例为假体无菌性松动;超声裂解液微生物培养阳性15例(敏感度68.8,特异度92.7),超声裂解液qPCR检测阳性21例(敏感度81.3,特异度85.5)。卡方检验结果显示,两种检测方法敏感度和特异度间无统计学差异(P>0.05)。结论两种检测方法的诊断准确性相较于传统诊断方法均有所提高,但两者诊断准确性并无显著性差异。

关键词：关节置换假体周围感染超声裂解实时定量聚合酶链式反应

超声裂解日本血吸虫尾蚴粗抗原免疫啮齿类动物研究

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中国兽医科学 1988年第4期 13-16页

作者：林矫矫钟志萍施福恢许绶泰中国农业科学院上海家畜血吸虫病研究所

本文采用Horowitz等(1982)的方法,用超声裂解的日本血吸虫尾蚴粗抗原结合佐剂氢氧化铝凝胶免疫6～8周龄的雌性Wistar大鼠、7周龄的雄性CBL/6小鼠和2kg重的雄性新西兰兔子。大鼠分为0.2、2、4和8μg四个免疫剂量组;小鼠分为0.2、2和4μg... 详细信息

本文采用Horowitz等(1982)的方法,用超声裂解的日本血吸虫尾蚴粗抗原结合佐剂氢氧化铝凝胶免疫6～8周龄的雌性Wistar大鼠、7周龄的雄性CBL/6小鼠和2kg重的雄性新西兰兔子。大鼠分为0.2、2、4和8μg四个免疫剂量组;小鼠分为0.2、2和4μg三个剂量组。大鼠和小鼠的免疫途径都是腹腔注射,在初次免疫后的第30天和第70天各加强免疫一次。兔子分为1μg和10μg两个剂量组,采用腘淋巴结免疫法,并在初次免疫后的第二周和第四周各加强免疫一次。所有动物在最后一次免疫后的第15天采用盖玻片法攻击感染日本血吸虫尾蚴。大鼠的攻击感染尾蚴数为500条,小鼠为60条,兔子为200条。攻击感染后第30天扑杀动物,用主动脉灌注法回收成虫,并以减虫率表示免疫保护力。试验结果表明,三种免疫动物均获得部份保护力。大鼠、小鼠和兔子的减虫率分别为33.82～45.14％、23.74～42.55％和16.57～19.92％。经统计学显著性测定,大鼠各组差异十分显著(P超声裂解尾蚴抗原免疫组和对照组大鼠均为阴性。本试验说明在Wistar大鼠及

关键词：减虫率大鼠小鼠曼氏血吸虫小家鼠日本血吸虫尾蚴超声裂解攻击感染抗原免疫免疫动物非特异性免疫增强剂佐剂