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【關鍵詞】 血管周上皮樣細胞;免疫組化;腹膜后
Retroperitoneal with perivascular epithelioid cell differentiation of the tumor a case report and literature review
【Abstract】 Objective To study the clinicopathological features of tumours showing perivascular epithelioid cell differentiation(PEComas).Methods Observe the clinicopathological and immunohistochemical features of a patient with PEComa in retroperitoneumand review literatures.Results Physical examination was found in patients with pelvic mass. Intraoperative peritoneal see below left internal and external iliac artery bifurcation is equivalent to the bottom of a 10 × 8 × 6 cm3 size of the irregular mass. Microscopically, epithelioid tumor cells arranged around the blood vessel growth, most cells were round or polygonal, can also be found a small number of spindle cells, clear to finely granular cytoplasm, nuclear is located in the central, round or oval, chromatin normal, small nucleoli, cell marked atypia. Immunohistochemical markers HMB45 (+), SMA (+), CK (-), S-100 (-).Conclusion Retroperitoneal PEComas is very rare. It has unique tissue characteristics and specific immunohistochemical phenotype. Its standards and prognosis of benign or m alignant remains to be further explored.
【Key words】 PEC;Immunohistochemistry;Retroperitoneal
具有血管周上皮樣細胞分化的腫瘤非常少見,尤其是非AML、CCST和LAM的PEComas更加罕見,其臨床表現,病理學診斷及預后均在探討之中,筆者報道1例腹膜后PEComa,并復習相關文獻。
1 資料與方法
1.1 臨床資料 患者女,45歲,體檢發現盆腔包塊2 d,于2009年4月2日來合肥市第二人民醫院就診。既往月經規則,已閉經3個月,病程中偶有腹痛,有時有排尿不盡感,查體:T 36℃,P90次/min,Bp116/88 mm Hg,WBC 9.7×109/L,Hb99 g/L,子宮左后方捫及一8×8 cm2大小腫塊,質硬,壓痛(+)。B超示:盆腔左側顯示一83×68×104 mm3大小的不均質性較低回聲區,周界尚清晰,不規則。2009年4月8日11點50分行“盆腔左側腹膜后腫瘤剝除術”,術中見:盆腔左側腹膜后相當于髂內外動脈分叉下方有一10×8×6 cm3大小不規則包塊,包膜完整,與乙狀結腸系膜,宮體后壁及闊韌帶后葉粘連。術中粘連較易分離,但包塊組織糟脆易碎。
1.2 病理檢查 行大體觀察及常規HE染色后鏡檢,免疫組化用S-P法,所用抗體HMB45、SMA、CK、S-100均購自福州邁新生物試劑公司。
2 結果
2.1 眼觀 肉紅色不規則結節狀組織兩件,分別為8×8×2 cm3,9×5×4 cm3,切面灰白,灰黃,灰褐色,質地不均勻,有灶性壞死區。
2.2 鏡檢 腫瘤組織彌漫性浸潤性生長,與腹膜組織有較清楚分界,多形性上皮樣腫瘤細胞呈巢狀、束狀,圍繞血管周圍排列,大部分細胞為圓形、多邊形,胞質淡染、豐富,核圓或卵圓形,染色質正常,核仁較小。也可見少數細胞呈梭形類似平滑肌細胞,腫瘤細胞有明顯異型性,可見有灶性的出血壞死區,腫瘤細胞間和間質內可見較多淋巴細胞。
2.3 免疫表型 HMB45(+)、SMA(+)、 Vim(+)、CK(-)、 S-100(-)、Des(-) 、CHG(-)、 NSE(-)、 Syn(-)。
2.4 病理診斷 腹膜后具有血管周上皮樣細胞分化的腫瘤,伴有壞死。
3 討論
血管周上皮樣細胞(perivascular epithelioid cell,PEC)這一概念由意大利病理學家Bonetti及其同事于1992年提出[1],1996年Zamboni等首次提出將“PEComa”作為一個名稱來囊括所有具有“血管周上皮樣細胞”這一特殊細胞類型的腫瘤家族[2]。2002年WHO將其定義為“是由組織學和免疫組織化學上具有獨特表現的血管周上皮樣細胞構成的間葉性腫瘤”[3],PEComa家族包括:血管平滑肌脂肪瘤(AML)、肺透明細胞“糖”瘤(CCST)、淋巴管平滑肌瘤病(LAM)、鐮狀韌帶透明細胞肌黑色素細胞性腫瘤(CCMMT)和少見的發生與胰腺、直腸、腹膜、子宮、陰道、大腿和心臟的透明細胞腫瘤。非AML,CCST和LAM的PEComas相當罕見[4],目前只有29例報道,發生于子宮13例,鐮狀韌帶8例,大腸和小腸3例,胰腺、盆腔側壁、陰道、大腿和心臟各1例。我們認為診斷主要依據為①特征性的細胞組織學形態,血管周上皮樣細胞(PECs)環繞血管呈放射狀排列,緊鄰血管周圍的PECs為上皮細胞樣,離血管較遠的呈梭形類似平滑肌細胞,胞漿呈透明至細顆粒狀微嗜酸,染色質密度中等,核位于中央,呈圓形或卵圓形,核仁小,但可見明顯深染的不規則核。細胞有明顯的多形性及異型性。②免疫組化特點:黑色素細胞標記陽性:HMB45,MelanA,酪氨酸酶,小眼轉錄因子,NKI/C3,肌性標記物陽性;SMA,廣譜肌動蛋白,Muscle,Myosin和肌鈣蛋白,結蛋白較少表現陽性,細胞角蛋白和S-100常呈陰性。PEComas最敏感的黑色素細胞標記物為HMB45、MelanA和小眼轉錄因子。③鑒別診斷:惡性黑色素瘤大多數PEComa中的瘤細胞異型性不明顯,核分裂像少見,一般不表達S-100蛋白。透明細胞腫瘤瘤細胞沒有特征性的圍血管現象,不表達HMB45和A103。
PEComa的組織發生和相對應的正常組織結構至今未知,一種假說提到PEC來源于未分化的神經嵴細胞[5],這些細胞成倍的表達平滑肌和黑色素標記物,第二種假說認為PEC是成肌細胞[6],平滑肌成肌細胞源于一些分子的改變而表達黑色素標記物,第三種假說認為[7]PEC是一種血管周細胞,這一種假說更好地解釋了PEC與TSC(結節硬化癥)的相關性,結節硬化癥是一種由于缺失TSC1 (9q34) 或 TSC2(16p13.3) 基因引起的常染色體顯性遺傳病,許多PEComa病例也發現了類似改變。
2002年WHO軟組織腫瘤病理學分類將PEComas歸類于分化不確定的腫瘤,盡管人們研究了多例PEComa家族腫瘤,但還是由于病例太少,隨訪時間較短以及細胞的異型性和假惡性,到目前為止仍沒有統一確定的PEComa良惡性診斷標準[8]。
Folpe等[9]報道了26例軟組織和婦科PEComa,提出了這類腫瘤“良性、不確定惡性潛能及惡性”的分級標準,很有價值的結論是:腫瘤尺寸>5 cm,浸潤性生長模式,核異型性,壞死程度及核分裂相>1/50HPF以及PEComa隨后的臨床侵襲都對這個問題的判定有意義[9]。僅有核多形性或僅是腫瘤大而無其他惡性特征視為“不確定惡性潛能”,有兩項或更多的惡性特征視為“惡性”,腫瘤小且無任何其他惡性特征視為“良性”,需要有更多的這種腫瘤的診斷病例和長期隨訪來驗證這一診斷標準。
PEComas治療以手術切除為首選,化療和放療的方法到目前為止療效尚無肯定結論,研究這種疾病治療方法的最大困難是它的罕見性。
參 考 文 獻
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Moodle是目前世界上最流行的課程管理系統之一,它是免費開源軟件,使用方便,功能強大。Moodle的功能主要分為網站管理、學習管理、課程管理三大部分,其中課程管理中有豐富的課程活動,如論壇、測驗、資源、投票、問卷調查、作業、聊天室、Blog和Wiki等。信息技術課堂可以利用現有的網絡環境,再安裝Moodle平臺,就可以開展Moodle教學。它既能幫助信息技術教師把繁雜的課程設計、制作、測驗、評價變得極為方便輕松,又能幫教師整合更多的教學資源,從而提高課堂教學效率,促進教學。
1 應用Moodle優化學生自主學習
初中信息技術(江蘇版)分為上下二冊,共11個單元,其中第3單元“設計應用文檔”、第9單元“制作多媒體作品”、第11單元“設計主題網站”都要求學生完成一個完整的作品,通過制作作品的過程,讓學生掌握相應的技術操作,同時也讓學生掌握制作作品的流程,從需求分析、規劃設計、素材收集、素材加工、整體優化,直到作品等。教師可利用Moodle進行教學,無需太高的技術,只需一些類似Word操作技術就能很容易為學生搭建自主學習框架,輕松制作主題網站、研究性學習網站、學案等。
應用Moodle進行教學大致分為三個階段。
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二是課中。教師要改變觀念,要少講、精講,給學生更多的時間去思考問題,去實踐操作。學生遇到問題也通過Moodle平臺在學案中尋找答案,或通過討論尋找答案,或向教師尋求幫助。要讓學生學會用網絡、用技術、用協作解決問題,體會成功的喜悅。
三是課后。課堂教學雖然結束,但是學生的學習激情以及Moodle平臺仍然存在,學生仍可以通過網絡進入平臺探索更多更深層次的知識。
2 應用Moodle優化課堂評價
在初中信息技術課堂教學中,正確及時的教學評價能夠激勵學生的學習積極性和主動性,同時也能讓教師獲取反饋信息,及時改進教學,不斷完善教學雙邊活動,更好地實現課堂教學目標,從而達到教學的整體優化。評價有過程性評價和總結性評價,在傳統教學中重總結性評價輕過程性評價,不利于對學生作出客觀全面的評價,而Moodle
卻能很好地把總結性評價和過程性評價有機結合。
應用Moodle實現定性定量的總結性評價 Moodle提供了形式多樣的測試功能,如選擇題、判斷題、是否題、簡答題、匹配題、連線題等,只要輸入題目內容、指定答案及評分標準,就可完成一個題目。
應用Moodle實現過程性評價 利用Moodle提供的作業、論壇等模塊把學生的信息技術作品和作品的評價保存和記錄下來,作為學生成長記錄的一部分,對學生的學習進度作記錄。利用Moodle日志功能記錄學生的學習過程。這些日志以圖形和文字顯示了學習過程的每個細節、行為和操作,包括訪問課程的次數、學習者參與的程度、停留的時間、參與討論的情況等。教師可以隨時了解學生在學習過程中的積極性,針對學生的參與情況,教師可以通過E-mail等形式及時提醒學生。這樣就能夠使評價與教學同時進行,采用質性評價方式深入地評價學習的質量,及時發現問題,以便使學生能夠及時修改和調整自己的學習行為與目標,使評價在教學中起到良好的導向作用。
應用Moodle實現生生互動評價 同學的評價更能讓學生接受,也是一次再學習反思的過程。教師只要設定評價量規及范例,學生之間就可以相互打分,相互給出評價信息。
3 應用Moodle優化師生、生生之間的交流
初中信息技術課一般每周1~2節課,師生之間的交流僅限于課堂上,有限的時間不可能讓教師與每個學生都有充分的交流,沒有思想、語言交流的師生關系肯定不會好,進而會影響師生情感。另外,信息技術課堂教學不僅僅是讓學生學會一些計算機的操作或信息處理的能力,還應該培養學生語言表達主要是對問題的表述能力。有些學生會操作,但他不能把這個過程完整表述出來,這是信息技術課中一個較為普遍的問題。為解決這個問題,可以在平時給學生創造機會,讓學生敢交流、經常交流。交流對于學習來說是非常重要的。建構主義認為,學生如果在課程中能充分地表達他的理解和思考,那么學習效果會大為提高。Moodle為師生、生生之間的交流提供了很多途徑,如論壇、聊天室、博客等。學生在學習過程中如碰到難題,就可以通過聊天室即時向同學或老師求助及獲得幫助。在教學過程中,教師也可開展一些比較容易引導的話題進行專題討論,學生發表自己的見解,實現知識共享。
4 應用Moodle優化作業
作業是信息技術課堂教學中的一個重要環節。教師通過作業來了解學生學習情況、掌握程度,進而來調整下一學時的教學內容。一般作業上交通過兩種方式:一是通過共享文件夾上交作業,其缺點是容易被學生修改、復制、刪除;二是通過電子教室軟件自帶的作業提交功能,其缺點是學生不能獲得前一次的作業。信息技術課的很多作業其實是一件作品,它需要幾節課乃至更多的時間才能完成,學生需要在前一次作業的基礎上繼續進行。
利用Moodle平臺,學生可以將課堂完成的作業上傳到Moodle平臺,每個學生僅能對自己的作業進行操作,這樣就可以防止學生對作業的惡意操作。學生登錄Moodle平臺后,可以通過點擊作業,查看自己的所有作業情況,每一次的作業都會呈現在學生面前,可以進行下載、重新上傳等操作。這一次次的作業既能鞭策拖拉作業的學生,又是對每次都能按時完成作業的學生的一種激勵。學生如果發現某次作業未交或對已交作業不滿意,可以進行補做(因為那些素材資源還在)、補交。教師批改作業更是方便,只要通過瀏覽器就可以對學生作業進行評價,不僅可以給作業打上一個分數,還能給出一些反饋信息或建議。
5 應用Moodle延伸信息技術課堂
關鍵詞:軸向運動帶,粘彈性,機械能,動力學建模
中圖分類號:U472.43
Modeling and Analyzing of Mechanical Enegetic Change for Viscoelastic Axially Moving Belt
Wang Hongyun1,2
(1.College of Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangdong, Guangzhou 510641 )
(2.Deparment of Electronic Information Engineering, Guangdong Polytechnic Normal University, Guangdong, Guangzhou 510665)
Abstract: The aim of this study was to derive the expression of the temporal variation of the mechanical energy for viscoelastic axially moving belt in order to study the stability of belt drive systems. Firstly, the transverse and longitudinal vibration displacement-strain relation of the material particles of axially moving belt was established. Based on the Kelvin-Voigt viscoelastic constitutive law, the nonlinear dynamic model of viscoelastic axially moving belt was conducted by using the generalized Hamilton’s principle. In the model, the bending stiffness of belt was considered. Lastly, the time-rate of change of mechanical energy for viscoelastic axially moving belt were obtained, and the characteristics of the mechanical energy change were analyzed with the simple supports and fixed supports respectively,
Key Words: axially moving belt, viscoelastic, mechanical energy, modeling
1 前言
帶傳動是機械傳動中重要的傳動形式之一,它具有自由變速、遠近傳動、結構簡單、更換方便等特點,被廣泛應用于汽車、紡織、家電、輕工等領域。
帶傳動中的傳動帶屬于軸向運動材料,這類材料大量存在于工程中,如磁帶、纜車索道、紡織纖維等。以往在研究軸向運動材料動力特性時建立了兩類模型:弦線模型和梁模型。梁模型考慮了材料的彎曲剛度,更接近于實際傳動帶動力特性[1]。帶通常由橡膠、聚酯線繩、玻璃纖維等材料制成,在工作中會呈現粘彈性特性[2,3,4]。為準確描述傳動帶的粘彈性特性,應選擇合適的應力-應變粘彈性本構關系。L. Zhang[2],Eric M. Moctonsturm[3]和Gregor Cepon[4]等人曾以Kelvin-Voigt微分型本構關系來模擬帶的粘彈性特性,在不考慮帶的彎曲剛度情況下,建立了弦線模型研究軸向運動帶的動力特性。國內陳立群、楊曉東、吳俊等選擇積分型本構關系[5]、Leaderman本構關系[6]來描述軸向運動材料的粘彈性特性。
對軸向運動類材料的研究除了集中在建立動力學模型研究其動力特性外,另一頗受關注的研究領域是通過分析機械能隨時間的變化來研究系統穩定性特性。J. A. Wickert[7],A. A. Renshaw[8]等研究了軸向運動弦線和梁的機械能變化,推導出了機械能守恒函數[8]。S.-Y.Lee等[9]研究了弦線和張緊的輸流管道在自由邊界、固定邊界和阻尼邊界三種情況下的機械能變化。國內陳立群也對軸向加速、變速運動弦線的機械能變化方程進行了推導[10,11,12]。 以上對軸向運動弦線或梁的機械能變化研究結果均顯示:軸向運動材料的機械能變化與材料特性和兩端支座形式有關。然而以上研究均沒有考慮材料的粘彈性特性。
首先考慮帶的橫向和縱向振動,推導了軸向運動帶中微元段應變方程;接著利用Hamilton變分原理,以Kelvin-Voigt線性微分型應力-應變本構關系模擬帶粘彈性特性,推導了軸向運動帶的梁模型;并進一步推導出軸向運動帶中機械能隨時間變化方程,分析了兩端分別為固定支座和鉸支座時帶中機械能變化情況。文中的建模方法,機械能變化的分析結果為粘彈性材料的建模及軸向運動材料的振動控制和穩定性分析提供了依據。
2 粘彈性軸向運動帶帶動力學建模
2.1微元段應變
圖1軸向運動帶運動示意圖
設均質粘彈性帶在距離為 的兩支座間以勻速 作軸向運動。帶的單位長度質量密度為 ,彈性模量為 ,橫截面積為 ,橫截面慣性矩為 ,粘彈性系數為 。假設帶只在其軸向對稱平面內有橫向、縱向振動,忽略兩種振動間的相互影響。在帶的軸向對稱平面內建立如圖1所示坐標系,其中 軸取帶靜態、無作用力時位置。
圖2 微元段變形前后位置關系圖
在帶上距左支點(原點) 處取微元段 (如圖2所示)。在任意瞬時 ,該微元段的橫向和縱向振動位移分別為 、 。設 、 為微元段中間層穩態時的兩端點,這兩端點由于帶的橫向和縱向變形(振動)移動到 、 點,微元段變形后長度為 。忽略剪切變形影響,則 、 點的坐標分別為 、 ,其中下角標‘ ’表示參數對位置坐標 的偏微分。計算整理得微元段 由于橫向和縱向振動而引起的動應變 為:
(1)
對式(1)進行Taylor展開,保留二次項,省略無窮小項后有:
(2)
式中 為作用在微元段上的彈性動張力,由帶的橫向和軸向振動引起。當帶的縱向振動較小、忽略不計時, ,如文[2,5,6-11]。
當帶中有初張力 時,則整個微元段相對靜態時的總應變 為:
(3)
式中 為彈性張力,由彈性動張力和初張力兩部分組成。
2.2 振動方程
由微元段橫向和縱向振動位移得其橫向和縱向振動速度、加速度:
, ,
(4)
, 。
上式中:上標‘?’、‘¨’分別表示參數對時間 的一階、二階導數;下角標‘ ’表示參數對時間 的偏微分。
設帶中應力-應變滿足Kelvin-Voigt線性微分型本構關系,即:
(5)
上式中: 為作用于微元段上的粘性張力。
整個軸向運動帶的總動能 和勢能 分別為:
(6)
式中勢能由拉伸應變能和彎曲應變能兩部分組成。
非保守力所做虛功為:
(7)
式中 為作用在微元段上的粘性彎矩。
把式(6)、(7)代入Hamilton變分方程 中,經計算、整理得到粘彈性軸向運動帶的橫向和縱向振動方程:
(8.1) (8)
(8.2)
上式中: 、 分別為微元段橫向、縱向加速度引起的慣性力; 、 分別為作用在微元段上的彈性張力和粘性張力在橫向和縱向投影的分布力; 、 分別為由彎曲變形引起的作用在微元段上的力在橫向投影的分布力。
當不考慮縱向振動時,式(8.1)與文[2]中利用牛頓第二定律建立的粘彈性軸向運動帶的橫向振動方程相同,且與文[13]中為研究單根帶驅動的附件傳動系統動力特性而建立的帶橫向振動方程相同。當不考慮帶的粘性特性時,式(8.1)與文[7,8,9]中采用的軸向運動材料橫向振動方程相同。
3 粘彈性軸向運動帶機械能變化
長為 的粘彈性軸向運動帶的總機械能 為:
(9)
將式(9)對時間求導,并將式(8)代入,整理后得粘彈性軸向運動帶總機械能隨時間的變化率:
(10)
上式中: 為作用在微元段上的彈性彎矩; 、 分別為作用在微元段上的彈性剪切力和粘性剪切力。
分析式(10)有粘彈性軸向運動帶的機械能隨時間的變化由兩部分組成:帶兩端支座進出的能量和帶中部由于粘性阻尼引起的機械能變化。在帶的中部,其機械能變化表現為粘性張力與應變速率的乘積和粘性彎矩與微元段的曲率變化率的乘積。
當帶兩端支座形式不同時,其總的機械能隨時間的變化不同[7,8]。以下對兩端支座分別為固定支座和鉸支座兩種情況下討論粘彈性軸向運動帶的機械能變化。
3.1 兩端為鉸支座
對于兩端為鉸支座的帶,其邊界條件為:
(11)
把式(11)代入式(10),整理得:
(12)
分析式(12)有:帶兩端由于受到鉸支座的限制,微元段橫向速度的 部分消失,作用在微元段上的張力(包括彈性部分和粘性部分) 和剪切力(包括彈性部分和粘性部分) 對以橫向速度( )運動的微元段作功;張力 對以縱向速度 運動的微元段作功;在帶的中部,其機械能變化表現為粘性張力與應變速率的乘積和粘性彎矩與微元段的曲率變化率的乘積。
當不考慮材料的粘性特性、忽略縱向振動時,式(12)與文[7,8]中的分析結果相同。
3.2 兩端為固定支座
對于兩端為固支座的帶,其邊界條件為:
(13)
把式(13)代入方程(10),整理得:
(14)
分析式(14)有:帶兩端由于受到固定支座的限制,微元段橫向速度完全消失;作用在微元段上的張力 (包括彈性部分和粘性部分)對只以縱向速度 運動的微元段作功;彎矩 (包括彈性部分和粘性部分)對微元段作功;在帶的中部,其機械能變化表現為粘性張力與應變速率的乘積和粘性彎矩與微元段的曲率變化率的乘積。
當不考慮材料的粘性特性、忽略縱向振動時,式(14)與文[7,8]中的分析結果相同。
4 結論
傳動帶屬于軸向運動類材料,在實際動力傳動中,帶表現出粘彈性特性,而且具有抗彎曲能力。文中首先推導了考慮橫向和縱向振動時軸向運動帶中微元段的應變方程。接著以Kelvin-Voigt本構關系模擬帶的粘彈性特性,利用Hamilton變分原理推導出運動帶的橫向和縱向梁振動方程。最后分析研究了當兩端支座分別為鉸支座和固定支座時的粘彈性軸向運動帶中機械能隨時間的變化。得出以下結論:
1)引起軸向運動帶機械能發生變化的原因包括:由兩端支座處進出帶的機械能,粘性特性引起帶中機械能變化。
2)帶中部機械能變化與支座形式無關,只由粘性特性引起。
3)若不考慮粘性特性,軸向運動帶的機械能變化只由支座處進出帶的機械能決定。
4)文中的研究結果為下一步研究軸向運動帶穩定性問題提供了依據。
參考文獻
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