醫(yī)學(xué)畢業(yè)設(shè)計的開題報告
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醫(yī)學(xué)畢業(yè)設(shè)計的開題報告一
一、 選題的目的和意義
定量結(jié)構(gòu)活性關(guān)系(Quantitative Structure-Activity Relationships，簡稱 QSAR)是20世紀60年代發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，是由結(jié)構(gòu)活性關(guān)系（Structure-Activity Relationship，簡稱 SAR ）發(fā)展而來的。QSAR 是通過對已知結(jié)構(gòu)且有生物活性系列化合物(如一系列有相同藥理作用的結(jié)構(gòu)相似的化合物)進行化學(xué)信息學(xué)的計算, 選用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型建立活性與化合物結(jié)構(gòu)之間定量關(guān)系，解釋由于分子結(jié)構(gòu)的變化影響化合物生物活性的改變,推測其可能的作用機理。然后建立有效的QSAR模型，如果有新化合物的出現(xiàn)，且其結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)已知，可以預(yù)測其生物活性，也可以優(yōu)化結(jié)構(gòu)改變現(xiàn)有化合物的結(jié)構(gòu)以提高其生物活性。這種方法廣泛應(yīng)用于藥物、農(nóng)藥、化學(xué)毒劑等生物活性分子的合理設(shè)計。在經(jīng)歷40多年的發(fā)展過程中，定量構(gòu)效活性關(guān)系在國際上已成為一個相當(dāng)活躍的研究領(lǐng)域。
長期以來，腫瘤一直嚴重威脅著人類的健康與生命。全世界的科學(xué)家在過去的幾十年中付出了巨大努力，從多個角度來研究腫瘤的致病機制，采用各種手段來進行預(yù)防、診斷與治療，但腫瘤的發(fā)病率與致死率仍然居高不下。WHO文件顯示：過去數(shù)十年中，全世界每年有近700萬人死于惡性腫瘤，估計2020年將升至1000萬。對腫瘤的治療主要包括外科切除、放射治療和用抗腫瘤藥物進行的化學(xué)治療。抗腫瘤藥物有“細胞毒”和促進分化等作用，可以殺死腫瘤細胞、抑制腫瘤細胞的生長繁殖和促進腫瘤細胞的分化等，從而可以治療或治愈腫瘤，而且由于其相對低廉的費用，被大多數(shù)腫瘤患者所接受。
盡管腫瘤的化學(xué)治療已取得重大進展，新的抗腫瘤藥物不斷出現(xiàn)，但腫瘤的化學(xué)治療仍存在著許多問題，這主要是因為實體腫瘤占惡性腫瘤的90%但多數(shù)實體瘤如肺癌、肝癌、結(jié)腸癌及胰腺癌等還缺乏有效的藥物；現(xiàn)有的抗腫瘤藥物毒副反應(yīng)太大，缺乏選擇性；腫瘤細胞對抗腫瘤藥物產(chǎn)生抗藥性。
QSAR主要側(cè)重于藥物早期的研究和發(fā)展，為新藥物分子的篩選的和設(shè)計開拓了新的途徑，在受體結(jié)構(gòu)已知的情況下，對抗腫瘤藥物進行定量構(gòu)效活性關(guān)系研究，用生成與受體結(jié)構(gòu)互補的配體的方法來發(fā)現(xiàn)可以針對特定腫瘤、特定靶點的非細胞毒類藥物，使之更具有選擇性和針對性。隨著新QSAR模型的建立，極大地縮短了新藥合成的時間，降低了開發(fā)成本，并能在某種程度上預(yù)測藥物對特定腫瘤人群的有效性。為腫瘤治療起到了積極地推動作用。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
腫瘤的化學(xué)治療藥物發(fā)展很快,每年都有大量抗腫瘤藥物研究文獻發(fā)表，各國對抗腫瘤藥物的開發(fā)也予以高度重視和大量投資，美國就此專門成立了美國國立癌癥研究（National Cancer Institute，簡稱NCI），成為了世界抗腫瘤的權(quán)威機構(gòu)。
國內(nèi)研發(fā)方向主要以含中草藥及其活性成分的抗腫瘤藥物，可以歸納為以下幾個方面：（1）對現(xiàn)有藥物進行結(jié)構(gòu)改造以改善其藥理學(xué)特性，如增加水溶性、降低毒副作用等；（2）以新的作用機理或作用靶點為指導(dǎo)尋找新的活性物質(zhì)作為先導(dǎo)化合物；（3）發(fā)現(xiàn)新的作用靶點。在當(dāng)前生物學(xué)的后基因時代，科學(xué)家們要面對數(shù)千個潛在的藥物靶點，探討它們與小分了化合物的相互作用；（4）加強定量構(gòu)效活性構(gòu)關(guān)系研究.
近年來隨著分子生物學(xué)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，使得開發(fā)新藥的技術(shù)路線發(fā)生了重大變革。國際上越來越多的研究機構(gòu)在新抗腫瘤藥物的開發(fā)中使用計算機輔助分子設(shè)計,它大大加快了新藥設(shè)計的速度，節(jié)省了創(chuàng)制新藥工作的人力和物力，使藥物學(xué)家能夠以理論作指導(dǎo)，有目的地開發(fā)新藥。計算機輔助分子設(shè)計主要分兩種情況:一種是在受體結(jié)構(gòu)已知的情況下,采用生成與受體結(jié)構(gòu)互補的配體的方法來尋找新藥物；另一種是在受體結(jié)構(gòu)未知的情況下,采用對一組具有類似活性的化合物建立定量結(jié)構(gòu)活性關(guān)系,在此模型基礎(chǔ)上進行結(jié)構(gòu)修飾來預(yù)測生成新的化合物。
QSAR作為抗腫瘤藥物設(shè)計研究中的一個重要計算方法和常用手段,在新藥的開發(fā)和研制過程中占據(jù)了重要位置。近半個世紀以來,QSAR研究對有機合成化學(xué)、藥物化學(xué)及藥物設(shè)計的發(fā)展起了巨大的推動作用,已經(jīng)成為研究物質(zhì)理化性質(zhì)與生物活性以尋求分子解釋的一個強有力工具。下面就定量活性結(jié)構(gòu)活性關(guān)系研究的一些常見方法作簡要地介紹如下。
1、二維定量結(jié)構(gòu)活性關(guān)系方法(2D-QSAR)傳統(tǒng)的二維定量結(jié)構(gòu)活性關(guān)系方法很多,有Hansch法、基團貢獻法和分子連接性指數(shù)法等 。
其中最為著名、應(yīng)用最為廣泛的是Hansch 法。 它假設(shè)同系列化合某些生物活性的變化是和它們某些可測量的物理化學(xué)性質(zhì)(疏水性、電性質(zhì)和空間立體性質(zhì)等)的變化相聯(lián)系的,并假定這些因子是彼此孤立的,采用多重自由能相關(guān)法,借助多重線性回歸等統(tǒng)計方法就可以得到定量結(jié)構(gòu)活性關(guān)系模型。
基團貢獻法是Free-Wilson 在對有機物亞結(jié)構(gòu)信息和生物毒性的相關(guān)研究基礎(chǔ)上建立的一種方法。這種模式認為有機物與受體間的毒性效應(yīng)是該有機物特定位置上不同取代基團毒性貢獻的加和。Free-Wilson 法僅適用于具有相同母體結(jié)構(gòu)的有機物,常被用來對有機物進行毒性初評。
分子連接性指數(shù)法(Molecular connective index ,MCI) 是由Kier 和Hall 提出的。它是根據(jù)分子中各個骨架原子排列或相連接的方式來描述分子的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。MCI 是一種拓撲學(xué)參數(shù),有零階項(0Xv )、易階項(1Xv )、二階項(2Xv ) 等等，可以根據(jù)分子的結(jié)構(gòu)式和原子的點價(δ) 計算得到,與有機物的毒性數(shù)據(jù)有較好的相關(guān)性。MCI 能較強地反映分子的立體結(jié)構(gòu),但反映子電子結(jié)構(gòu)的能力較弱,因此缺乏明確的物理意義,但由于其具有方便、簡單且不依賴于實驗等優(yōu)點,近年來得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。
2、三維定量結(jié)構(gòu)活性關(guān)系方法(3D-QSAR)隨著結(jié)構(gòu)活性關(guān)系理論和統(tǒng)計方法的進一步發(fā)展,20 世紀80 年代,三維結(jié)構(gòu)信息被陸續(xù)引入到定量結(jié)構(gòu)活性關(guān)系研究中, 即3D-QSAR。與2D-QSAR 比較,3D-QSAR 方法在物理化學(xué)上的意義更為明確,能間接反映藥物分子和靶點之間的非鍵相互作用特征。因此,近十多年來3D - QSAR 方法得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，研究方法也很多 ,比如分子形狀分(molecular shape analysis ,MSA) ，距離幾何方法( distance geometry , DG ,比較分子力場分析(comparative molecular field analysis ,CoMFA) ,比較分子相似因子分析( comparative molecular similarityindices analysi CoMSIA) 以及虛擬受體( phesudo receptor) 等方法。其中應(yīng)用最為廣泛的CoMFA 方法。
3、隨著技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)的進步，又出現(xiàn)了一些先進的方法來構(gòu)建QSAR模型，都具有很好的預(yù)測能力。其中又以啟發(fā)發(fā)（heuristic method,簡稱HM），支持向量機（Support Vector Machine，簡稱SVM），基因表達式編程（Gene Expression Programming,簡稱GEP）比較常見。支持向量機（Support Vector Machine）是Vapnik等人根據(jù)統(tǒng)計學(xué)理論提出的一種新的通用學(xué)習(xí)方法，它是建立在統(tǒng)計學(xué)理論的VC維理論和結(jié)構(gòu)風(fēng)險最小原理基礎(chǔ)上的，能較好地解決小樣本、非線性、高維數(shù)等實際問題，已成功地應(yīng)用于分類、函數(shù)逼近和時間序列預(yù)測等方面;基因表達式編程（GEP）是基于生物學(xué)遺傳思想，保持了生物學(xué)的特性，具有良好的結(jié)果重現(xiàn)性，同時也能夠進行“遺傳變異”控制，最終能獲得可靠的實驗效果。
三、主要研究內(nèi)容
1、查閱中外文文獻選取數(shù)據(jù)來源。
2、理化參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算。
3、具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)的分析。
4、SVM與GEP的方法研究。
5、定量結(jié)構(gòu)關(guān)系式的建立。
6、定量結(jié)構(gòu)關(guān)系式的驗證。
7、得出結(jié)論和總結(jié)。
四、論文工作計劃
3月中旬—4月初：選題。
4月初—4月底：查閱資料，熟悉實驗原理及方法，準備開題報告。
5月10日： 開題。
5月初日—5月底日：進行畢業(yè)設(shè)計實驗，記錄數(shù)據(jù)，撰寫論文。
6月初日—6月中旬日：進行畢業(yè)論文答辯。
五、參考文獻
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醫(yī)學(xué)畢業(yè)設(shè)計的開題報告二
一、課題意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1、選題意義
慢性肺源性心臟病，簡稱慢性肺心病，是由肺組織、肺血管或胸廓的慢性病
變引起的肺組織結(jié)構(gòu)和（或）功能異常，產(chǎn)生肺血管阻力增加，肺動脈壓力升高，使右心室擴張和（或）肥厚，伴或不伴有右心衰竭的一類心臟病，并排除先天性心臟病和左心病變引起者。肺心病在我國是常見病，多發(fā)病。二十世紀七十年代的普查結(jié)果表明，>14歲人群慢性肺心病的患病率為4.8‰[1].據(jù)流行病學(xué)調(diào)查，在我國肺心病的發(fā)病率較高，人群中的平均患病率為0.48%,尤以東北和華北地區(qū)較多，在各種器質(zhì)性心臟病中，肺心病所占的百分比分別為18%~37%和12%~34%.肺心病患者多數(shù)預(yù)后較差，病死率在10%-15%左右，原發(fā)病及呼吸衰竭是其主要死因[2],總體說明患病率仍然居高，仍是危害人生命健康的主要原因之一。
隨著社會醫(yī)療保險制度的建立健全，慢性肺源性心臟病在基層醫(yī)院的就診率
增加，使得基層醫(yī)務(wù)工作者對此病的.研究越來越多。對于慢性肺心病的治療原則是積極控制感染；暢通呼吸道；改善呼吸功能；糾正缺氧和二氧化碳潴留、控制呼吸和心力衰竭；控制心力衰竭；積極處理并發(fā)癥。但在以往的控制心力衰竭方面主要是增強心肌收縮力，減輕心臟負荷，擴張血管。在增強心肌收縮力方面，洋地黃類藥物應(yīng)用起來有一些弊端，尤其在慢性肺心病患者，常常合并電解質(zhì)紊亂，因洋地黃安全范圍較小，此種情況下極易導(dǎo)致洋地黃藥物中毒，限制了洋地黃藥物的應(yīng)用；減輕心臟負荷方面，頻繁的利尿易導(dǎo)致痰液粘稠，帶來感染不易控制、窒息等麻煩；擴張血管藥物會導(dǎo)致血壓不穩(wěn)定，不利于心力衰竭的糾正。如何做到既保證暢通呼吸道，糾正缺氧，又能夠及早控制心力衰竭避免病情進一步加重，哪些指標能夠盡早提示我們病情的轉(zhuǎn)歸，指導(dǎo)我們的治療，避免過度醫(yī)療，成為慢性肺心病臨床治療重要課題。
丹參川芎注射液在呼吸系統(tǒng)疾病中應(yīng)用廣泛，本研究以呼吸內(nèi)科確診為慢性肺心病的患者為研究對象，在常規(guī)治療的基礎(chǔ)上加丹參川芎嗪注射液治療，觀察檢測患者治療前后，D-二聚體、N端腦鈉肽及肌鈣蛋白三項指標的變化，評估丹參川芎注射液對慢性肺源性心臟病的治療效果，這對慢性肺源性心臟病合理治療，改善患者生活質(zhì)量，減少患者住院天數(shù)，降低醫(yī)療資源過度消耗有重要意義。
2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：
丹參川芎嗪注射液采取祖國傳統(tǒng)中醫(yī)理論為基礎(chǔ)研制而成，在國外研究相對較少。該藥物價格便宜，應(yīng)用廣泛。在國內(nèi)已有報道，在常規(guī)治療基礎(chǔ)上加丹參川芎嗪注射液有明顯改善慢性肺心病患者的血液粘稠度，動脈血二氧化碳分壓，動脈血氧分壓，血紅蛋白，紅細胞壓積及肺血流圖的作用。丹參及川芎嗪均有抑制血小板凝聚，擴張冠狀動脈，改善微循環(huán)，抗心肌缺血和心肌梗死的作用。丹參還能夠調(diào)節(jié)心律，提高機體耐缺氧能力，有抗凝血，促進纖溶，抑制血栓形成的作用；能夠降低血脂，抑制冠脈粥樣硬化形成；能夠抑制或減輕肝細胞變性、壞死及炎癥反應(yīng)，促進肝細胞再生，并有抗纖維化作用。川芎嗪有明顯的鎮(zhèn)靜作用，而對延腦呼吸中樞、血管運動中樞及脊髓反射中樞具有興奮作用，并對已聚集的血小板有解聚作用，有降低血液粘度，加速紅細胞流速的作用。
亦有研究報道，D-二聚體是交聯(lián)纖維蛋白特異性降解產(chǎn)物，血液中的D-二聚體是特異性反映體內(nèi)高凝狀態(tài)和繼發(fā)纖溶亢進的標志之一，其水平的增高不僅可反映繼發(fā)性纖溶亢進的存在，而且也間接地反映凝血酶活性的增強，對慢性肺心病高凝狀態(tài)的診斷、療效觀察具有應(yīng)用價值[3].血漿N端腦鈉肽在慢性肺心病失代償期顯著升高，對肺心病的病情判斷有一定意義，是檢測急性充血性心力衰竭一種方便、及時、準確、有效的方法[4].肺心病患者急性發(fā)作期肌鈣蛋白明顯升高是病情危重的可靠信號，及時采取積極有效的救治措施，對于減少患者的病死率有重要意義[5].本研究預(yù)采用D-二聚體、N端腦鈉肽及肌鈣蛋白三項指標，綜合評估丹參川芎嗪注射液對慢性肺源性心臟病的臨床療效，用以指導(dǎo)臨床用藥。
參考文獻：
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二、課題研究目標、研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵性問題
1、課題研究目標：
（1）明確丹參川芎嗪注射液對慢性肺源性心臟病患者D-二聚體、N端腦鈉肽及肌鈣蛋白的影響。
（2）合理應(yīng)用丹參川芎嗪注射液對能否改善慢性肺源性心臟病患者、生存質(zhì)量、預(yù)后以及優(yōu)化醫(yī)療資源配置的意義。
2、研究內(nèi)容：
（1）觀察患者治療前后病情改善情況：觀察HR,Rr,pH,CO2,PaCO2（mmHg），PaO2（mmHg），[HCO3-]（mmol/L），SaO2（%）指標。
（2）檢測患者治療前后血漿D-二聚體、N端腦鈉肽及肌鈣蛋白的生化指標。
3、擬解決的關(guān)鍵性問題：
（1）研究對象在治療上的依從性，是保證該項研究完整進行的基本條件。（2）患者血漿D-二聚體、N端腦鈉肽及肌鈣蛋白生化指標的檢測，目前在我院呼吸科都能對上述指標進行檢測，減少標本送檢中間環(huán)節(jié)，是保證標本信息準確可靠的關(guān)鍵。
三、擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案及其可行性分析
1、研究方法：
①入組標準：慢性肺心病采用葉任高、陸再英主編第6版內(nèi)科學(xué)“肺動脈高壓與肺源性心臟病”診斷標準。
②研究對象收集2011年1月1日-2013年12月31日在我院住院的40~90歲所有慢性肺心病患者，按性別、年齡、病情搭配的原則，將研究對象分為：研究組（常規(guī)治療+丹參川芎注射液10ml靜脈滴注），對照組（常規(guī)治療+丹參川芎注射液5ml靜脈滴注）。均為1次/日，10-14天為一個療程。研究組與對照組其他治療相同。
③實驗過程入院24小時內(nèi)、出院前一天分別做血漿D-二聚體、N端腦鈉肽及肌鈣蛋白的檢測，指標檢測器械為：由南京普朗醫(yī)療設(shè)備有限公司生產(chǎn)FIA8000免疫定量分析儀，標本采集、操作過程均由研究者本人親自承擔(dān)。所有研究對象按計劃完成血生化檢查。血常規(guī)、肝功能、腎功能、電解質(zhì)、凝血功能、二氧化碳、微生物等血生化指標檢測均在我院檢驗科完成。
④數(shù)據(jù)分析對研究組、對照組各指標進行統(tǒng)計分析。
2、技術(shù)路線：
（1）收集病人。
（2）記錄數(shù)據(jù)、整理資料。
（3）統(tǒng)計分析采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行分析。
（4）得出結(jié)論，撰寫論文
3、試驗方案：入院24小時內(nèi)、出院前一天分別做血漿D-二聚體、N端腦鈉肽及肌鈣蛋白的檢測，指標檢測器械為：由南京普朗醫(yī)療設(shè)備有限公司生產(chǎn)FIA8000免疫定量分析儀，標本采集、操作過程均由研究者本人親自承擔(dān)。所有研究對象按計劃完成血生化檢查。血常規(guī)、肝功能、腎功能、電解質(zhì)、凝血功能、二氧化碳、微生物等血生化指標檢測均在我院檢驗科完成。
4、可行性分析：
（1）冬季慢性肺心病患者數(shù)量多，病例資料容易收集，而且丹參川芎嗪注射液在臨床上應(yīng)用廣泛。
（2）我們醫(yī)院呼吸科能夠科內(nèi)獨立完成血漿D-二聚體、N端腦鈉肽及肌鈣蛋白的檢測，可以輕松獲得實驗結(jié)果，余相關(guān)指標醫(yī)院檢驗科也可獲得。因此在選題上可行性較強。課題的研究得到科室的大力支持，相信可以圓滿地完成課題。
四、課題的創(chuàng)新性
丹參川芎嗪注射液在呼吸科應(yīng)用廣泛，該藥物對改善患者微循環(huán)已有較多研究。但在以往研究中，較少檢測生化指標，或檢測指標項目較少而不能全面準確的評估患者病情以及藥物療效，不能及時用來指導(dǎo)臨床用藥。因此本研究采用丹參川芎嗪注射液對慢性肺源性心臟病患者血漿D-二聚體、N端腦鈉肽及肌鈣蛋白的影響，以期客觀評估臨床療效，及時的指導(dǎo)慢性肺源性心臟病的臨床治療，改善患者生活質(zhì)量，減少住院天數(shù)，減少醫(yī)療資源不必要的浪費。
五、計劃進度、預(yù)期進展和預(yù)期成果
1、計劃進度：
（1）2013年10月1日-2013年12月31日收集病例。
（2）2014、2整理及分析數(shù)據(jù)。
（3）2014、2-2014、3撰寫論文、定稿。
2、預(yù)期進展：各項計劃規(guī)定時間內(nèi)完成。
3、預(yù)期成果：發(fā)表2篇文章。
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