1分形維數(shù)及其算法

分形維數(shù)（fractaldimension，F(xiàn)D）是分形幾何理論中最重要的基本概念之一，是描述分形最主要的參量，能夠反映分形的基本特征，但由于側(cè)重面不同，有多種定義和計(jì)算方法。常見(jiàn)的有相似維數(shù)、豪斯道夫維數(shù)、容量維數(shù)、計(jì)盒維數(shù)等。豪斯道夫維數(shù)是分形幾何理論的基礎(chǔ)，但是豪斯道夫維數(shù)只適合分形幾何的理論推導(dǎo)，它對(duì)實(shí)際應(yīng)用中提出的分形維數(shù)的計(jì)算問(wèn)題無(wú)能為力。有鑒于此，人們提出了計(jì)盒維數(shù)的概念，雖然它存在著某些缺陷，但其易于進(jìn)行程序化計(jì)算，得到了理論與應(yīng)用工作者的廣泛關(guān)注。

2分形維數(shù)在醫(yī)學(xué)圖像處理中的運(yùn)用

近年來(lái)，通過(guò)圖像的二進(jìn)制賦值轉(zhuǎn)換及圖像的像素點(diǎn)覆蓋法和計(jì)盒維數(shù)的計(jì)算，關(guān)于分形維數(shù)在醫(yī)學(xué)圖像處理中的運(yùn)用得到了廣泛的關(guān)注。分形維數(shù)可以用于消化道腫瘤CT造影圖像的評(píng)估。李嬋嬋等對(duì)乳腺腫瘤的X線鉬靶片的邊界分形維參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：乳腺良惡性腫瘤的分形維參數(shù)具有顯著性差異，對(duì)鑒別乳腺良惡性腫瘤有一定的診斷價(jià)值。

3分形維數(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中的運(yùn)用

3.1對(duì)口腔X線片使用分形分析的基礎(chǔ)研究

摘要：

針對(duì)目前口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)學(xué)生專業(yè)認(rèn)知度、專業(yè)滿意度、專業(yè)適應(yīng)度低下的現(xiàn)狀，在校企合作人才培養(yǎng)模式下，利用校企平臺(tái)，為學(xué)生的專業(yè)思想引導(dǎo)工作探索新途徑：在專業(yè)思想教育課堂中進(jìn)行體驗(yàn)式教學(xué)、校園文化建設(shè)中實(shí)現(xiàn)專業(yè)文化與企業(yè)文化對(duì)接、著力提高師資隊(duì)伍素質(zhì)、校企攜手開(kāi)展學(xué)科建設(shè)，深化教學(xué)改革。校企合作人才培養(yǎng)模式下創(chuàng)新性開(kāi)展專業(yè)思想引導(dǎo)工作，將有助于提升學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)、提升專業(yè)教師人文素養(yǎng)和人格魅力、提升口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)的社會(huì)認(rèn)可度。

關(guān)鍵詞：

校企合作；人才培養(yǎng)模式；口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)；思想引導(dǎo)工作

1口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)學(xué)生專業(yè)思想引導(dǎo)工作現(xiàn)狀

1.1口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)學(xué)生的思想特點(diǎn)

1口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生臨床實(shí)習(xí)中存在的問(wèn)題

1.1緊張的醫(yī)患現(xiàn)狀導(dǎo)致了學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)減少

當(dāng)前我國(guó)醫(yī)患關(guān)系極其緊張，矛盾日益激化，這本是社會(huì)體制造成的不良社會(huì)現(xiàn)狀，也影響了學(xué)生的臨床實(shí)習(xí)效果。并且，現(xiàn)在人們的法律意識(shí)普遍增強(qiáng)，公眾對(duì)醫(yī)療服務(wù)的要求越來(lái)越高。從法律角度講，本科實(shí)習(xí)學(xué)生還沒(méi)有行醫(yī)資格，病人不愿意讓實(shí)習(xí)醫(yī)生進(jìn)行治療，涉及到醫(yī)療責(zé)任，為了避免出現(xiàn)醫(yī)療事故和糾紛，帶教老師經(jīng)常不敢放手讓學(xué)生操作，而口腔專業(yè)又對(duì)動(dòng)手操作要求很高，這就影響了學(xué)生的正常的臨床學(xué)習(xí)。動(dòng)手機(jī)會(huì)減少，很多學(xué)生反映在整個(gè)實(shí)習(xí)過(guò)程中接診數(shù)量有限，也降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

1.2基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)相對(duì)薄弱

口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)口腔醫(yī)學(xué)知識(shí)，在整個(gè)醫(yī)學(xué)教育的前三年還要進(jìn)行臨床醫(yī)學(xué)的學(xué)習(xí)。很多學(xué)生因?yàn)閷?duì)口腔以外的其它醫(yī)學(xué)專業(yè)的不重視，導(dǎo)致了的課堂學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與實(shí)踐環(huán)節(jié)有些脫節(jié)，部分學(xué)生在實(shí)習(xí)臨床大科時(shí)不會(huì)分析化驗(yàn)單、對(duì)臨床用藥的劑量也不熟悉，從而自己放松對(duì)臨床大科的實(shí)習(xí)。

2提高實(shí)習(xí)管理的具體措施

日本學(xué)者埴原和郎根據(jù)鏟形門齒、臼齒下次小尖、臼齒第六尖、臼齒轉(zhuǎn)向皺紋(deflectingwrinkle)這4項(xiàng)牙冠形態(tài)特征在某些人群中存在較高出現(xiàn)率提出了“蒙古人種牙齒特征復(fù)合體”(Mongoloiddentalcomplex)的概念［4］。美國(guó)學(xué)者Turner［5］通過(guò)研究新石器時(shí)代以來(lái)的環(huán)太平洋地區(qū)各個(gè)人群的牙齒，將蒙古人種牙齒復(fù)合體進(jìn)一步分為中國(guó)型牙(Si-nodonty)和巽他型牙(Sundadonty)兩類，后者為東南亞地區(qū)人群的牙型。有8項(xiàng)牙齒形態(tài)特征在這兩種牙型間具有明顯的差異(鏟形上頜中切牙、雙鏟形上頜中切牙、單根型上頜第一前磨牙、上頜第一磨牙釉突、上頜第三磨牙退化、下頜第一磨牙轉(zhuǎn)向皺紋、三根型下頜第一磨牙、下頜第二磨牙四尖)。除四尖型下頜第二磨牙，其余7項(xiàng)特征的出現(xiàn)率都是東北亞類群高于東南亞類群?？偟囊?guī)律是:中國(guó)型牙復(fù)雜、特化，巽他型牙簡(jiǎn)單、原始。

口腔醫(yī)學(xué)及牙齒人類學(xué)在研究牙齒形態(tài)上的差別及聯(lián)系

牙齒形態(tài)是口腔醫(yī)學(xué)及人類學(xué)一個(gè)共同的研究專題，兩者在研究目的、方法、側(cè)重點(diǎn)上存在著顯著的差異，同時(shí)又有著密切的聯(lián)系。人類學(xué)對(duì)牙齒形態(tài)特征的定義始于19世紀(jì)下半葉的西歐，之后在美國(guó)、澳大利亞、日本、南非、印度廣泛傳播，至20世紀(jì)形成了牙齒人類學(xué)的基本理論及方法。其研究對(duì)象不僅包括不同地區(qū)及種族的現(xiàn)代人，還包括古代人以及一些靈長(zhǎng)類動(dòng)物。研究目的多是為了闡明人類的起源和演化，遷徙與交流，以及族群間親緣關(guān)系。盡管牙齒人類學(xué)的一個(gè)重要方向是牙齒病理學(xué)，但研究目的是為了推測(cè)當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)厝祟惖纳瞽h(huán)境、衛(wèi)生狀況、經(jīng)濟(jì)和飲食結(jié)構(gòu)、以及社會(huì)文化背景等信息。而口腔醫(yī)學(xué)的研究、服務(wù)對(duì)象為現(xiàn)代人，研究牙齒的形態(tài)學(xué)特點(diǎn)，是為牙疾的預(yù)防及診治提供解剖依據(jù)。相同的牙體解剖結(jié)構(gòu)，在口腔醫(yī)學(xué)及牙齒人類學(xué)往往具有不同的名稱，形成各自獨(dú)立的術(shù)語(yǔ)體系。這些名稱可以為等義詞(含義完全對(duì)等，如:切牙與門齒)，有時(shí)在概念的內(nèi)涵及外延上又有所差別(如:畸形舌側(cè)溝與門齒中斷溝，下頜前磨牙C形根與Tomes根)。相比較而言，牙齒人類學(xué)對(duì)于牙齒外形特征的描述與分類更為詳細(xì)、系統(tǒng)，更符合國(guó)際化、標(biāo)準(zhǔn)化。這是由于牙齒人類學(xué)需要對(duì)不同種族、不同地區(qū)人群的資料進(jìn)行比較。尤其是Scott等［1］提出了亞利桑那州立大學(xué)牙齒人類學(xué)標(biāo)準(zhǔn)(Arizonastateuniversitydentalanthropologysystem，ASUDAS)，各項(xiàng)牙齒形態(tài)特征按其表達(dá)強(qiáng)度被詳細(xì)定義和分級(jí)，并建立了標(biāo)準(zhǔn)化參考牙模(standardizedrefer-enceplaques)。而口腔界尚未建立如此全面的、國(guó)際化、標(biāo)準(zhǔn)化的牙齒形態(tài)評(píng)價(jià)體系，在界定某些解剖特征時(shí)(如:下頜前磨牙根面溝、卡氏尖、畸形舌側(cè)溝)其陽(yáng)性門檻值的設(shè)定常常不是很明確，這不利于資料間的比較。

在研究方法上，牙齒人類學(xué)常常要同時(shí)對(duì)十余項(xiàng)甚至數(shù)十項(xiàng)牙齒特征進(jìn)行觀測(cè)，再采用特定統(tǒng)計(jì)方法，如:計(jì)算MMD(meanmeasureofdivergence)距離系數(shù)，比較不同群體間的相似程度，分析人群親緣性的遠(yuǎn)近［1］。由研究對(duì)象多為珍貴的化石、古尸遺骸或正常人，故一般不進(jìn)行破壞性研究，研究重點(diǎn)多在于牙齒的外部形態(tài);通過(guò)觀察實(shí)體牙齒、化石或牙列石膏模型記錄牙齒形態(tài)特征的表達(dá)強(qiáng)度及陽(yáng)性表達(dá)率。但近年來(lái)，隨著高分辨率CT、顯微CT的出現(xiàn)，可以在不破壞標(biāo)本的前提下對(duì)牙齒內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察(如釉牙本質(zhì)界的3D形態(tài)［6］)，故牙齒人類學(xué)的視域也會(huì)隨著技術(shù)的進(jìn)步不斷拓展?？谇会t(yī)學(xué)則更關(guān)注具有臨床價(jià)值的牙體解剖結(jié)構(gòu)，尤其是牙齒內(nèi)部根管系統(tǒng)的形態(tài)，它與牙髓治療的成敗密切相關(guān)。方法上，以往常用的連續(xù)硬組織切片法、透明標(biāo)本法往往會(huì)破壞標(biāo)本?？谇会t(yī)師常研究不同牙位、不同牙根內(nèi)各型根管的發(fā)生率，但不少學(xué)者沒(méi)有將牙根變異與根管變異結(jié)合起來(lái)考慮，這就會(huì)丟失大量有價(jià)值的信息。口腔界學(xué)者往往孤立地對(duì)單項(xiàng)牙齒形態(tài)特征進(jìn)行研究，不探討多項(xiàng)特征之間的相關(guān)性。而同一項(xiàng)牙齒形態(tài)特征在人類學(xué)與口腔醫(yī)學(xué)可以具有不同的地位與價(jià)值。如:卡氏尖、鏟狀齒、下頜磨牙轉(zhuǎn)向皺襞等，盡管人類學(xué)價(jià)值非常高，但臨床價(jià)值較為有限，某些牙齒特征在口腔界甚至沒(méi)有相應(yīng)的名稱(如:臼齒轉(zhuǎn)向皺紋);然而，仍有不少牙齒形態(tài)特征同時(shí)具有重要的人類學(xué)價(jià)值及臨床價(jià)值，如:牙根形態(tài)、數(shù)目的變異(前磨牙及磨牙的牙根數(shù)目、Tomes根、上頜切牙畸形舌側(cè)溝等)。此外，對(duì)牙齒特征發(fā)生率高低的判斷兩學(xué)科的著眼點(diǎn)也不相同。牙齒人類學(xué)強(qiáng)調(diào)相對(duì)性，一個(gè)絕對(duì)值較低的發(fā)生率在人群比較時(shí)可能屬于高發(fā)生率。而口腔界更重視發(fā)生率的絕對(duì)值大小;臨床醫(yī)師可據(jù)此判斷某項(xiàng)變異出現(xiàn)的概率，從而制定相應(yīng)的對(duì)策。

各項(xiàng)重要牙齒形態(tài)特征的特點(diǎn)及意義

人類牙列上可被識(shí)別的牙齒形態(tài)特征不下100種，但有明確的定義及標(biāo)準(zhǔn)，并被用于詳細(xì)的人類學(xué)分析的特征有30～40項(xiàng)，其中最常用的有二十余項(xiàng);以下列舉一些具有重要人類學(xué)價(jià)值和(或)口腔醫(yī)學(xué)價(jià)值的牙齒形態(tài)特征［1，7］。

一Notch信號(hào)與細(xì)胞凋亡在口腔醫(yī)學(xué)的研究

1Notch信號(hào)與牙齒發(fā)育中的細(xì)胞凋亡

牙齒的發(fā)育過(guò)程涉及Notch1、2、3的表達(dá)，Notch受體的表達(dá)呈現(xiàn)明顯的時(shí)空分布。Notch受體主要表達(dá)于牙胚發(fā)育早期階段的牙板上皮，在中間層的分化過(guò)程中逐漸擴(kuò)展到牙髓間充質(zhì);但在間充質(zhì)中，Notch受體只表達(dá)于前成牙本質(zhì)細(xì)胞，而在成牙本質(zhì)細(xì)胞中未見(jiàn)其表達(dá)，提示Notch信號(hào)可能參與維持祖細(xì)胞池的功能。更重要的是，在緊密接觸間充質(zhì)的上皮層(如基底層和內(nèi)釉上皮層)中缺乏Notch受體，這可能對(duì)成釉細(xì)胞的命運(yùn)決定至關(guān)重要。Notch配體Jagged1、Jagged2和Delta1同樣參與牙齒發(fā)育，且在牙胚發(fā)育的不同階段表達(dá)于不同的細(xì)胞中，包括內(nèi)釉上皮層、成釉細(xì)胞、成牙本質(zhì)細(xì)胞和前成牙本質(zhì)細(xì)胞層。細(xì)胞凋亡在牙齒形成開(kāi)始到牙根發(fā)育完成的過(guò)程中發(fā)揮著多樣性作用，在牙齒早期的形態(tài)發(fā)育、硬組織形成以及牙齒萌出的過(guò)程中均可觀察到細(xì)胞凋亡。牙源性細(xì)胞凋亡最重要的作用是與發(fā)育中牙齒的信號(hào)中心(釉結(jié))、殘余牙胚以及在牙齒礦化過(guò)程中的成牙本質(zhì)細(xì)胞和造釉細(xì)胞的消除有關(guān)，而牙齒周圍組織細(xì)胞的凋亡則與牙齒的生長(zhǎng)和萌出有關(guān)。Notch信號(hào)對(duì)牙齒發(fā)育中干細(xì)胞的分化和凋亡均有調(diào)控作用。有研究發(fā)現(xiàn)，在不斷生長(zhǎng)的小鼠切牙頸環(huán)處的干細(xì)胞中存在Notch受體(Notch1、Notch2)及其靶基因Hes1的表達(dá)。Felszeghy等報(bào)道，用γ分泌酶抑制劑DAPT抑制體外培養(yǎng)的小鼠頸環(huán)干細(xì)胞中的Notch信號(hào)后，成釉器星網(wǎng)狀層細(xì)胞出現(xiàn)大量凋亡;提示，Notch信號(hào)是小鼠切牙上皮干細(xì)胞生存和釉質(zhì)形成所必需的，抑制Notch信號(hào)可促進(jìn)其頸環(huán)干細(xì)胞凋亡。

2Notch信號(hào)與牙齒損傷修復(fù)中的細(xì)胞凋亡

在嚙齒類動(dòng)物的健康牙髓中Notch信號(hào)的表達(dá)幾乎均為陰性。當(dāng)牙髓受到細(xì)菌刺激或外傷時(shí)，Notch信號(hào)被重新激活并發(fā)揮調(diào)控細(xì)胞功能的作用。Mitsiadis等對(duì)成年大鼠的磨牙在正常和損傷時(shí)的對(duì)比觀察中發(fā)現(xiàn):Notch受體及其配體Del-ta1在正常情況下不表達(dá)，而在損傷之后兩者的表達(dá)均上調(diào)。此后Mitsiadis等又對(duì)成人牙齒進(jìn)行觀察，結(jié)果顯示:Notch2在正常牙髓組織中不表達(dá)，但在損傷修復(fù)過(guò)程中有表達(dá);對(duì)于齲損牙，Notch2表達(dá)于齲損下方的成牙本質(zhì)細(xì)胞以及牙髓組織的炎性細(xì)胞和血管中，而降解的成牙本質(zhì)細(xì)胞中不表達(dá)Notch2;對(duì)于機(jī)械損傷牙，在蓋髓后9周可見(jiàn)修復(fù)性牙本質(zhì)的形成，Notch2亦表達(dá)于損傷附近的牙本質(zhì)和牙髓以及血管結(jié)構(gòu)中，而在損傷稍遠(yuǎn)處和遠(yuǎn)離損傷部位的成牙本質(zhì)細(xì)胞中Notch2呈陰性表達(dá)，但在前成牙本質(zhì)細(xì)胞和血管中Notch2呈陽(yáng)性表達(dá)。Lovschall等用氫氧化鈣對(duì)成年大鼠上頜磨牙的機(jī)械損傷模型進(jìn)行蓋髓術(shù)發(fā)現(xiàn):術(shù)后1d，Notch基因表達(dá)有所提高，但在3d時(shí)出現(xiàn)下降;其中Notch1在靠近損傷部位的個(gè)別前成牙本質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)升高，Notch2在被冠部成牙本質(zhì)細(xì)胞包圍的牙髓基質(zhì)中表達(dá)升高;Notchl和Notch3在血管周圍細(xì)胞中表達(dá)升高。另外，在牙髓損傷區(qū)附近有少量的Notch配體表達(dá)增加，其中Delta1表達(dá)于牙本質(zhì)墻，而Jagged1表達(dá)于牙髓基質(zhì)，Notch信號(hào)的下游靶基因Hes1沿著損傷區(qū)分布，并且靠近牙本質(zhì)層。以上研究結(jié)果說(shuō)明，Notch信號(hào)可在牙髓損傷時(shí)被激活。馬亮等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在未經(jīng)過(guò)任何處理的大鼠牙髓組織中Notch2表達(dá)完全為陰性;而機(jī)械損傷則能激活大鼠牙髓組織內(nèi)的Notch信號(hào)，其表達(dá)水平與牙髓炎癥和組織修復(fù)反應(yīng)伴行并呈動(dòng)態(tài)變化，表現(xiàn)為:在3d時(shí)，在牙髓炎癥反應(yīng)區(qū)的間充質(zhì)細(xì)胞胞質(zhì)中出現(xiàn)Notch2的弱陽(yáng)性表達(dá)，表達(dá)部位主要位于牙髓成纖維細(xì)胞中;5d時(shí)，在新生毛細(xì)血管的內(nèi)皮細(xì)胞中Notch2呈強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)，在靠近損傷區(qū)的成牙本質(zhì)下層細(xì)胞中Notch2的陽(yáng)性表達(dá)增強(qiáng)并達(dá)到高峰;值得指出的是，當(dāng)牙髓損傷后在終末分化的成牙本質(zhì)細(xì)胞中同樣有Notch2表達(dá)，且其表達(dá)強(qiáng)度在7d時(shí)達(dá)到高峰，14d時(shí)基本消失。以上結(jié)果提示，Notch2在成牙本質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá)激活可能與其調(diào)控細(xì)胞凋亡相關(guān)。細(xì)胞凋亡不僅是牙齒發(fā)育形成過(guò)程中的重要生理機(jī)制，同時(shí)還參與牙髓組織對(duì)外源性損傷和刺激的修復(fù)反應(yīng)。一旦發(fā)生牙髓損傷，就會(huì)出現(xiàn)相關(guān)細(xì)胞凋亡，而且成牙本質(zhì)細(xì)胞層的凋亡顯著高于其他牙髓細(xì)胞。Mitsiadis等分別對(duì)正常牙、齲損牙以及受機(jī)械損傷后的牙齒進(jìn)行凋亡檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，正常牙的成牙本質(zhì)細(xì)胞層偶見(jiàn)凋亡，損傷和齲損牙的成牙本質(zhì)細(xì)胞層則出現(xiàn)局部凋亡細(xì)胞的增多，表現(xiàn)為:機(jī)械損傷后，損傷部位下方被吸卷入牙本質(zhì)小管的成牙本質(zhì)細(xì)胞出現(xiàn)大量凋亡，并在損傷附近的一些單核細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞中也可見(jiàn)到細(xì)胞凋亡現(xiàn)象，而遠(yuǎn)離損傷部位的成牙本質(zhì)細(xì)胞則未出現(xiàn)凋亡;在齲損牙中，受細(xì)菌感染的牙本質(zhì)下方的成牙本質(zhì)細(xì)胞、前成牙本質(zhì)細(xì)胞和一些牙髓成纖維細(xì)胞均出現(xiàn)凋亡。Saito等對(duì)小鼠磨牙進(jìn)行備洞后觀察發(fā)現(xiàn)，在備洞后12～24h時(shí)，受損傷牙本質(zhì)下方的牙本質(zhì)細(xì)胞和前成牙本質(zhì)細(xì)胞均出現(xiàn)降解和凋亡，牙髓組織的中央也可見(jiàn)到凋亡陽(yáng)性染色;備洞后2～14d時(shí)，可見(jiàn)牙髓干細(xì)胞發(fā)生增殖、遷移，并分化為成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞，進(jìn)而形成修復(fù)性牙本質(zhì)。Mitsiadis等還發(fā)現(xiàn)，在成年大鼠磨牙牙周機(jī)械損傷區(qū)可檢測(cè)到Notch1、2的表達(dá);其中Notch1微弱表達(dá)于一些牙槽骨的骨細(xì)胞，而Notch2在牙槽骨中幾乎不表達(dá)，但在牙周膜的近損傷區(qū)的細(xì)胞中有Notch2的強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)，并成為牙周損傷修復(fù)中的主要受體。以上結(jié)果提示，Notch信號(hào)在牙周組織的損傷修復(fù)過(guò)程中也有重要作用，但其具體作用有待進(jìn)一步研究。

3Notch信號(hào)與口腔腫瘤細(xì)胞凋亡