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机器视觉图像处理技术及其在口腔种植外科中的应用

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中华口腔医学杂志 2024年第6期59卷 640-645页

作者：富晓娇史俊宇赖红昌上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔种植科上海交通大学口腔医学院国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心上海市口腔医学重点实验室上海市口腔医学研究所上海200011

机器视觉图像处理技术在医学领域广.泛应用,在口腔种植领域主要应用于动态导航和种植机器人。机器视觉可辅助临床医师精准地植入种植体,提高种植修复的可预期性。口腔种植动态导航和机器人系统所应用的机器视觉图像处理技术,其核心原理... 详细信息

机器视觉图像处理技术在医学领域广.泛应用,在口腔种植领域主要应用于动态导航和种植机器人。机器视觉可辅助临床医师精准地植入种植体,提高种植修复的可预期性。口腔种植动态导航和机器人系统所应用的机器视觉图像处理技术,其核心原理主要包括空间定位和空间配准,不同系统在技术原理上存在差异性,操作流程和使用要点也各具特色。因此,本文从机器视觉图像处理技术的空间定位和空间配准原理出发,探讨其在口腔种植动态导航和机器人领域的应用现状,以期为临床应用机器视觉辅助种植技术提供有益参考。

关键词：牙种植机器视觉动态导航种植机器人

组蛋白乙酰化修饰在颅颌面硬组织发育和再生中的作用

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中华口腔医学杂志 2024年第5期59卷 426-434页

作者：蒋欣泉上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔修复科上海交通大学口腔医学院国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心上海市口腔医学重点实验室上海市口腔医学研究所上海

口腔颅颌面硬组织主要包括颅颌面骨及牙齿组织, 是口腔颅颌面系统的重要组成部分。发育畸形、肿瘤、外伤等疾病可造成颅颌面硬组织大面积缺损, 严重损害患者面部形貌与功能, 影响患者生活质量与身心健康。组蛋白乙酰化修饰是研究最早、... 详细信息

口腔颅颌面硬组织主要包括颅颌面骨及牙齿组织, 是口腔颅颌面系统的重要组成部分。发育畸形、肿瘤、外伤等疾病可造成颅颌面硬组织大面积缺损, 严重损害患者面部形貌与功能, 影响患者生活质量与身心健康。组蛋白乙酰化修饰是研究最早、最广的组蛋白修饰方式, 是由组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶共同调控的表观遗传修饰机制。本文对组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶介导的组蛋白乙酰化修饰在颅颌面硬组织发育与再生修复中的研究现状进行评述, 以期为颅颌面硬组织发育缺陷以及缺损的再生修复提供新线索。

关键词：再生医学组蛋白乙酰化颅颌面硬组织表观遗传调控

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涎腺微分泌性腺癌的临床病理及分子特征分析

中华病理学杂志 2024年第10期53卷 1005-1010页

作者：孙晶晶张莺王敏夏荣辉田臻李江上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔病理科、上海交通大学口腔医学院、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、上海市口腔医学重点实验室、上海市口腔医学研究所上海200011

目的探讨涎腺微分泌性腺癌(microsecretory adenocarcinoma,MSA)的临床病理、免疫表型及分子遗传学特征,提高对该新型罕见肿瘤的认识。方法回顾性收集上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔病理科确诊为MSA的病例,并通过病理复片2000... 详细信息

目的探讨涎腺微分泌性腺癌(microsecretory adenocarcinoma,MSA)的临床病理、免疫表型及分子遗传学特征,提高对该新型罕见肿瘤的认识。方法回顾性收集上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔病理科确诊为MSA的病例,并通过病理复片2000年1月至2020年1月间的多形性腺癌和非特指腺癌病例筛选可能误诊的MSA病例。对所有确诊MSA病例行临床病理分析及随访,并复习相关文献。结果共收集到4例MSA,其中2例从多形性腺癌中筛选出来。男性3例,女性1例,平均年龄53岁(37~67岁)。3例发生于腭部,1例发生于颊部。临床表现为逐渐生长的无痛性肿物。肿瘤普遍较小,最大径为0.7~1.8 cm不等,平均1.2 cm。镜下见肿瘤无包膜,呈侵袭性生长。肿瘤细胞体积较小、形态温和,立方状、扁平状,排列呈微囊及腺管状。囊腔内见嗜碱性分泌物。肿瘤巢之间为黏液纤维间质。免疫组织化学示肿瘤细胞弥漫或部分表达细胞角蛋白7、S-100蛋白、SOX10、p63和波形蛋白;p40、Mammaglobin、Calponin均阴性;Ki-67阳性指数低(1%~3%)。4例MSA经荧光原位杂交检测证实存在SS18基因重排,其中2例经靶向RNA二代测序检测到MEF2C::SS18融合基因。4例患者均行单纯的手术切除,未行其他辅助治疗。随访3例,随访时间2~203个月,均未发现肿瘤复发、转移和造成患者死亡。结论涎腺MSA是一种新型且罕见的低级别肿瘤,具有独特且较一致的组织学形态、免疫表型和分子学改变。形态不典型或发生高级别转化时免疫组织化学染色及SS18基因检测可辅助诊断。

关键词：涎腺肿瘤腺癌基因重排诊断,鉴别预后

基于单细胞转录组测序对牙周炎小鼠脑膜生物学改变与认知障碍相关性的研究初探

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中华口腔医学杂志 2024年第6期59卷 595-603页

作者：江旖婷徐丽娜赵旭日沈慧邱澈何智妍周薇宋忠臣上海交通大学医学院附属第九人民医院牙周病科上海交通大学口腔医学院国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心上海市口腔医学重点实验室上海市口腔医学研究所上海200011 上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔微生态与系统性疾病实验室上海交通大学口腔医学院国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心上海市口腔医学重点实验室上海市口腔医学研究所上海200011

目的运用单细胞转录组测序分析牙周炎小鼠脑膜的生物学改变,探讨牙周炎小鼠脑膜生物学改变与认知障碍的相关性。方法将30只C57BL/6小鼠按随机数字表法随机分为2组(每组15只),在对照组小鼠上颌双颊侧局部涂抹不含牙龈卟啉单胞菌(Pg)的2%... 详细信息

目的运用单细胞转录组测序分析牙周炎小鼠脑膜的生物学改变,探讨牙周炎小鼠脑膜生物学改变与认知障碍的相关性。方法将30只C57BL/6小鼠按随机数字表法随机分为2组(每组15只),在对照组小鼠上颌双颊侧局部涂抹不含牙龈卟啉单胞菌(Pg)的2%羧甲基纤维素(CMC),在实验组小鼠上颌双颊侧局部涂抹Pg W83和2%CMC的混合物,3次/周,持续16周。观察对照组和实验组小鼠上颌牙槽骨吸收情况、自主活动能力与认知功能的变化、大脑皮层中小胶质细胞和星形胶质细胞激活情况、检测小鼠脑膜和大脑内紧密连接蛋白Occludin mRNA表达情况。然后使用统一流形逼近与投影(UMAP)算法对单细胞转录组各细胞亚群数据进行降维整合处理。对内皮细胞差异基因进行基因本体(GO)和京都基因和基因组数据库(KEGG)富集分析,进一步采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)验证差异基因转录激活因子3(Atf3)、含载脂蛋白L域1(Apold1)的表达情况。结果亚甲蓝染色实验显示,实验组小鼠上颌颊、腭侧釉质牙骨质界到牙槽嵴顶的距离[分别为(185.60±17.60)、(206.90±13.37)μm]均显著大于对照组[分别为(135.33±9.57)、(163.05±14.98)μm](t=5.02,P=0.002;t=4.37,P=0.005)。旷场实验显示实验组小鼠的总路程和平均速度[(971.88±164.57)cm和(3.25±0.55)cm/s]与对照组[(914.24±278.81)cm和(3.05±0.93)cm/s]相比差异均无统计学意义(t=0.65,P=0.525;t=0.65,P=0.520)。新物体识别实验中实验组小鼠相对辨别指数[(48.02±16.92)%]显著低于对照组[(66.27±17.90)%](t=2.40,P=0.027)。Y迷宫实验显示,实验组小鼠的自发交替率[(50.99±14.17)%]显著低于对照组[(63.56±11.88)%](t=2.33,P=0.030)。免疫组化染色结果显示,实验组小鼠脑内小胶质细胞和星形胶质细胞被激活。RT-qPCR结果显示,实验组小鼠脑膜和大脑中紧密连接蛋白Occludin mRNA的表达(分别为0.61±0.10、0.64±0.20)均显著低于对照组(分别为1.02±0.25、1.04±0.31)(t=3.47,P=0.010;t=2.66,P=0.024)。单细胞转录组测序显示,脑膜存在11种细胞类型,包括内皮细胞、成纤维细胞、免疫细胞等,其中内皮细胞占比最大[对照组为26.47%(1589/6004),实验组为26.26%(807/3073)],是脑膜中最主要的细胞类型;实验组小鼠脑膜组织中粒细胞比例[11.65%(358/3073)]较对照组[5.56%(334/6004)]增加。进一步聚类分析内皮细胞,GO富集分析显示差异基因与血管生成、细胞黏附、细胞凋亡等有关;KEGG分析显示差异基因与白细胞介素-17信号通路、松弛素信号通路等相关。RT-qPCR显示,实验组小鼠脑膜组织中Atf3和Apold1 mRNA表达(分别为0.42±0.24、0.54±0.27)均显著低于对照组(分别为1.03±0.26、1.02±0.23)(t=3.88,P=0.005;t=3.02,P=0.017)。结论Pg W83慢性感染的牙周炎小鼠认知能力下降,存在神经炎症,屏障功能改变;单细胞转录组测序发现脑膜组织存在免疫细胞浸润,Atf3和Apold1基因表达下调,提示脑膜免疫和屏障功能的改变在牙周炎导致的认知障碍中发挥作用。

关键词：牙周炎紫单胞菌,龈认知障碍神经炎症单细胞转录组测序脑膜

间充质干细胞相关疗法在颞下颌关节骨关节炎中的研究进展

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中华口腔医学杂志 2024年第7期59卷 732-737页

作者：张笑宇何冬梅上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔外科、上海交通大学口腔医学院、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、上海市口腔医学重点实验室、上海市口腔医学研究所上海200011

颞下颌关节骨关节炎(TMJOA)是以滑膜炎症、软骨退变、软骨下骨重塑为主要病理变化的一类器质性病变。目前的治疗以缓解症状为主,尚无法完全阻止病变的进展。间充质干细胞(MSC)具有多向分化潜能,在TMJOA的修复治疗中具有良好前景。关节... 详细信息

颞下颌关节骨关节炎(TMJOA)是以滑膜炎症、软骨退变、软骨下骨重塑为主要病理变化的一类器质性病变。目前的治疗以缓解症状为主,尚无法完全阻止病变的进展。间充质干细胞(MSC)具有多向分化潜能,在TMJOA的修复治疗中具有良好前景。关节内注射骨髓、脂肪、脐带、牙髓等来源的MSC已在大量动物实验中被证实有效。上述外源性MSC亦可作为种子细胞,参与组织工程,修复较严重的缺损。近期研究表明,外泌体是MSC发挥作用的重要媒介,在TMJOA的治疗中亦有一定潜力。随着对TMJOA机制研究的深入,通过局部注射相关药物靶向关节内常驻干细胞,激活内源性修复能力,亦有一定前景。

关键词：颞下颌关节骨关节炎间充质干细胞外泌体

全反式视黄酸调控颌骨骨髓间充质干细胞成骨分化双向效应的体外研究

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第9期44卷 1083-1093页

作者：刘媛琪孙思远代庆刚江凌勇沈国芳上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颅颌面科上海交通大学口腔医学院国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心上海市口腔医学重点实验室上海市口腔医学研究所上海200011 上海-新西兰口腔医学联合实验室-口腔颅颌面基础与临床研究中心上海交通大学医学院附属第九人民医院上海200011 上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔第二门诊部上海交通大学口腔医学院国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心上海市口腔医学重点实验室上海市口腔医学研究所上海200011

目的·探究不同浓度全反式视黄酸(all-trans retinoic acid,ATRA)对大鼠颌骨骨髓间充质干细胞(jaw bone marrow mesenchymal stem cells,jBMSCs)成骨分化的影响。方法·通过全骨髓贴壁法分离培养4周龄Sprague-Dawley(SD)大鼠jBMSCs。运用流式细胞术鉴定jBMSCs表面抗原。利用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色/茜素红染色、油红O染色及阿尔辛蓝染色分别对成骨诱导、成脂诱导及成软骨诱导后的jBMSCs进行多向分化潜能检测。分别使用ATRA浓度为0.01、0.1、1、5、10、20μmol/L的成骨诱导液对jBMSCs进行体外成骨诱导,并使用二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)作为对照组,利用CCK8进行细胞活力检测。采用ALP染色和茜素红染色对各浓度组jBMSCs的成骨分化能力进行检测,并筛选后续实验浓度。利用实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qPCR)、免疫荧光染色分析不同浓度ATRA下jBMSCs成骨相关基因mRNA与蛋白表达水平。结果·流式细胞术分析显示,98%以上的P1代jBMSCs表现为CD29+CD90+CD31−CD45−,与骨髓间充质干细胞表面抗原特点相符。ALP染色/茜素红染色、油红O染色及阿尔辛蓝染色结果证明P1代jBMSCs具有成骨、成脂、成软骨多向分化能力。ALP染色/茜素红染色结果显示,0.01、0.1和1μmol/L ATRA组jBMSCs成骨活性和矿化能力较对照组增强,而继续提升ATRA浓度则使成骨活性与矿化能力减弱,浓度高于5μmol/L时开始低于对照组水平(均P研究在体外证明ATRA对大鼠jBMSCs成骨分化具双向效应,并鉴定了0.1μmol/L ATRA为大鼠jBMSCs成骨分化的最适浓度,为体内研究的开展与全反式视黄酸的临床应用提供了参考依据。

关键词：全反式视黄酸颌骨骨髓间充质干细胞成骨分化双向效应

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下颌髁突发育及畸形的调控机制研究进展

上海交通大学学报（医学版） 2024年第8期44卷 951-958页

作者：刘旌毅徐弘远代庆刚江凌勇上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颅颌面科上海交通大学口腔医学院国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心上海市口腔医学重点实验室上海市口腔医学研究所上海200011

颞下颌关节是颅颌面骨骼系统中的唯一关节结构,负责执行日常生活中咀嚼、说话、表情等涉及张口、闭口的功能。下颌髁突作为颞下颌关节中的关键组成部分,起源于第一鳃弓所形成的下颌突,是下颌骨升支末端的关键生长中心。髁突由表面覆盖... 详细信息

颞下颌关节是颅颌面骨骼系统中的唯一关节结构,负责执行日常生活中咀嚼、说话、表情等涉及张口、闭口的功能。下颌髁突作为颞下颌关节中的关键组成部分,起源于第一鳃弓所形成的下颌突,是下颌骨升支末端的关键生长中心。髁突由表面覆盖的软骨层和下方的软骨下骨组成,在生长发育的过程中具有独特的生物学过程。髁突的功能性运动依赖于其正常的生理解剖结构,对咬合的建立及面容的塑造起到关键作用。生长发育异常可导致髁突畸形的发生,通过影响患者的颌面部垂直向高度,最终引发不同程度的继发性骨性Ⅱ类或Ⅲ类颅颌面畸形。在生长发育的过程中,髁突受到复杂的信号调控作用。近年来,随着对颞下颌关节研究的深入,研究者开始从基因表达和分子水平的角度讨论髁突生长发育的调控机制,以解释颞下颌关节疾病以及髁突畸形的发生原因。该文就髁突的生发过程和结构、髁突畸形分类与病理表现、髁突生长发育中的信号调控及髁突畸形的致病机制作一综述,期望为临床上因下颌髁突发育异常导致的颞下颌关节疾病及颅颌面畸形的治疗提供研究思路。

关键词：髁突生长发育畸形调控机制骨重塑

计算机辅助下自体荧光图像定量结果与口腔白斑病上皮异常增生等级的相关性

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第9期44卷 1146-1154页

作者：李晨曦王子瑞金恬昊周曾同唐国瑶施琳俊上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔黏膜病科上海交通大学口腔医学院国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心上海市口腔医学重点实验室上海市口腔医学研究所上海200011 上海交通大学医学院附属新华医院口腔科上海200092

目的·探究计算机辅助下自体荧光图像定量结果与口腔白斑病上皮异常增生等级的相关性。方法·纳入2016年4月—2024年1月于上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔黏膜病科就诊的口腔白斑病患者357例。利用手持自体荧光仪器获取患者病... 详细信息

目的·探究计算机辅助下自体荧光图像定量结果与口腔白斑病上皮异常增生等级的相关性。方法·纳入2016年4月—2024年1月于上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔黏膜病科就诊的口腔白斑病患者357例。利用手持自体荧光仪器获取患者病损的自体荧光图像,将自体荧光图像转为灰度图像,获得量化指标。在Python中拟合有序多元Logistic回归模型,绘制累积概率图。将数据集划分训练集和测试集,生成决策树,调整不同的超参数,获得最佳的模型效果。计算准确度、精确度和F1分值。利用混淆矩阵对模型性能进行可视化呈现。结果·随着上皮异常增生程度的增加,相对色阶平均值呈现下降趋势。在上皮异常增生二分类中累积概率图不同类别曲线之间无重叠,在四分类中仅上皮重度异常增生与其他类别曲线有重叠,说明模型的区分能力较好。在二分类病理等级中,当训练集和测试集比例为4∶1、决策树最大深度为2时,准确度、精确度、F1分值可达到较高,分别为0.792、0.801和0.795。在四分类病理等级中,当训练集和测试集比例为9∶1、决策树最大深度为4时,准确度、精确度、F1分值可达到较高,分别为0.611、0.537和0.569。结论·口腔黏膜病专科医师可将计算机辅助下自体荧光图像定量结果作为参考依据,预测口腔白斑病患者上皮异常增生程度,监控患者癌变风险。

关键词：自体荧光图像口腔白斑病上皮异常增生有序多元Logistic回归模型混淆矩阵

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牙颌面骨畸形机制研究的现状与发展

上海交通大学学报（医学版） 2024年第6期44卷 663-675页

作者：江凌勇上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颅颌面科正颌正畸中心上海交通大学口腔医学院国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心上海市口腔医学重点实验室上海市口腔医学研究所上海200011

牙颌面骨畸形发病率高、病因复杂、症状严重、诊疗困难,缺乏早期干预策略,其主要原因在于相关机制研究较少、不够深入。这类疾病主要表现为骨性畸形、牙列不齐等骨与牙的形态结构、位置关系及口颌功能异常,其中颌面骨与牙-牙周复合体是... 详细信息

牙颌面骨畸形发病率高、病因复杂、症状严重、诊疗困难,缺乏早期干预策略,其主要原因在于相关机制研究较少、不够深入。这类疾病主要表现为骨性畸形、牙列不齐等骨与牙的形态结构、位置关系及口颌功能异常,其中颌面骨与牙-牙周复合体是两大核心结构,分别决定了颜面美观与咬合功能。颌面骨畸形精准防治需从病因角度研究发育与致病机制,而牙列不齐等牙-牙周复合体畸形矫治则需从临床正畸应力角度研究稳态与应激改建机制,两方面机制研究均可为牙颌面骨畸形防治策略发展提供重要理论基础。既往相关研究常以突变基因与差异因子表达谱的描述为主。近年来,Cre-LoxP等条件性基因编辑技术的发展,使研究者得以在体内直观地评价单一细胞谱系中致病基因的功能,助力牙颌面骨畸形研究从表型层面向分子机制层面推进。该文梳理了国内外学者近年的研究以及笔者所在课题组的研究成果,提出牙颌面骨畸形机制研究“一体两翼”模式,即牙颌面骨畸形为“一体”,颌面骨发育与畸形致病机制为“一翼”,牙-牙周复合体稳态与应激改建机制为“另一翼”;该模式的提出旨在系统性研究疾病的发生发展,探索临床干预新思路。近年的相关研究运用前沿技术从“两翼”出发探究“一体”的机制:一方面,牙颌面骨的胚胎发育来源复杂,组成型条件性模式动物成为研究关键细胞中关键因子功能的重要新策略;另一方面,牙-牙周复合体的成体改建最为频繁,诱导型条件性模式动物为模型时程精准控制提供了技术支持。随着单细胞测序与谱系示踪技术的开发,组织特异性干细胞因其原位、特化的特征渐受青睐,越来越多的研究者开始关注其特征功能,这一发展趋势十分契合“一体两翼”的研究模式,有望加快牙颌面骨畸形的理论基础建设与应用转化。该文就牙颌面骨畸形机制“一体两翼”的研究模式进行述评。

关键词：牙颌面骨畸形牙颌面骨发育骨稳态基因编辑组织特异性干细胞