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- 2022-04-29 14:22:27 发布
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'聚合工艺学
任务描述在子任务1的基础上,请你利用平均聚合度方程正确分析聚氯乙烯生产中应采用什么方法来控制聚合反应速率及产物的相对分子质量。2
相关知识一二三自由基聚合反应速率阻聚与缓聚四自由基聚合反应的影响因素产物的平均相对分子质量
等活性假定:链增长速率方程链增长速率一、自由基聚合反应速率7
偶合终止:歧化终止:链终止速率方程链终止速率一、自由基聚合反应速率稳态假定:8
微观动力学表达式:引发剂引发正常动力学聚合速率方程:除三个基本假定外,还需满足以下前提:1.链转移反应对聚合速率没有影响;2.单体自由基形成速率很快,对引发速率没有显著影响。3.只适用于反应初期。一、自由基聚合反应速率9
1234聚合时间/min高转化率下聚合速率变化非常复杂,难以用方程表示,一般用聚合速率变化曲线来表示。诱导期(x=0):零速期(纯度)无聚合物形成典型的自由基聚合转化率-时间关系曲线图聚合后期(x>50%):减速期逐渐减慢,体系黏度更高聚合初期(x<20%):匀速期:等速平稳,体系黏度较低聚合中期(x=20%-50%):加速期自动加速,体系黏度较高2.宏观动力学转化率x%一、自由基聚合反应速率10
自动加速现象工业生产中“自动加速”现象的危害与控制办法危害:放热集中、爆聚使生产难于控制;单体气化,产物中有气泡;产物分子质量分布变宽,甚至会出支链及交联。控制办法:关键是降低体系的黏度。具体办法:溶液聚合;提高聚合温度;低温乳液聚合;加入链转移剂链自由基被包裹,双基终止困难,自由基浓度增加,导致聚合反应速率的急剧增加。产生原因体系黏度增加出现自动加速现象当转化率达到一定值时,因体系粘度增加而引起的不正常动力学行为,又称为凝胶效应。一、自由基聚合反应速率11
二、自由基聚合反应聚合度方程1.动力学链长υ的定义指每个活性中心从引发到终止所平均消耗的单体数。无链转移时,动力学链长为增长速率和引发速率的比。无链转移,稳态情况下,动力学链长可表示为:增加引发剂用量虽然可以提高聚合速率,但又使聚合物相对分子质量降低。由此说明引发剂在自由基聚合中的重要性。引发剂正常引发情况下的动力学链长为12
2.动力学链长υ与平均聚合度的关系双基偶合终止时,歧化终止时,两种终止方式兼有时,式中C,D—分别代表偶合终止和歧化终止的分率。二、自由基聚合反应聚合度13
3.有链转移时的聚合度方程动画:聚合度二、自由基聚合反应聚合度14
1.阻聚剂和缓聚剂的概念(从对聚合反应的抑制程度分类)三、阻聚与缓聚当体系中存在阻聚剂时,在聚合反应开始以后,并不能马上引发单体聚合,必须在体系中的阻聚剂全部消耗完后,聚合反应才会正常进行。即从引发剂开始分解到单体开始转化存在一个时间间隔,称诱导期。缓聚剂:只消灭部分自由基或使自由基活性衰减而使聚合减慢的物质。阻聚剂:能使每个活性自由基都消失而使聚合停止的物质。15
1.阻聚剂和缓聚剂的概念(从对聚合反应的抑制程度分类)阻聚会使聚合停止,出现诱导期。缓聚会使Rp、Xn均下降。阻聚与缓聚无实质区别,只是程度不同,其实质是链转移或链终止。单体在贮存、运输过程中常加入阻聚剂以防止单体聚合,因此在反应通常要先除去阻聚剂(通过蒸馏或萃取),否则需使用过量引发剂。说明三、阻聚与缓聚16
2.阻聚的选择原则阻聚剂选择的两条原则(1)带有吸电子取代基以及带有共轭取代基的单体多选择供电型阻聚剂,如可以选择对苯二酚、对特丁基苯酚和芳胺等做阻聚剂,自由基型聚合反应的单体绝大部分属于这类(2)带有推电子取代基的单体多选择吸电型阻聚剂,如苯醌、硝基苯等做阻聚剂。这类单体种类较少,只有能够进行阳离子聚合反应的乙烯基醚类属于这一类。三、阻聚与缓聚17
四、自由基聚合反应影响因素影响自由基聚合反应的因素2溶剂34单体浓度5617温度压力引发剂单体纯度其他因素18
1.反应温度的影响温度升高,聚合速率常数增大,聚合速率增加。(1)温度对聚合速率的影响(2)温度对聚合度的影响温度升高,聚合物的聚合度降低(3)温度对高聚物微观结构的影响温度升高有利于链转移反应进行,使支化程度增大。温度升高,其头-头序列结构增加。温度升高有利于顺式-1,4-构型的生成。四、自由基聚合反应影响因素19
3.原料纯度的影响聚合所用的原料:单体、引发剂、溶剂、其他助剂等。单体纯度:要求达聚合级,即99.9%~99.99%,杂质含量应控制在0.01~0.1%以内。4.杂质的影响降低引发效率、产生诱导期、降低反应活性或引起爆聚;影响产物的外观质量与加工性能。2.聚合压力的影响聚合压力对固相和液相反应的影响不大,但对气相反应有较大影响。一般压力p↑,能使Rp↑,Xn↑,支化程度↓。四、自由基聚合反应影响因素工业生产上,必须去杂并控制在允许范围以内。20
实例分析【实例】已知某一单体在60℃下密度为0.887g/ml,M单体=104,在此温度下以偶氮二异丁腈为引发剂进行本体聚合,引发剂的浓度为0.04mol/L,引发效率为1.0,引发剂分解速率常数1.16×10-5S-1,链增长速率为176L/mol·S,链终止速率为3.6×107L/mol·S。若产物的平均聚合度为100,产物以偶合终止为主,求向单体转移常数CM=?解:单体浓度[M]=ρ/M=0.887×103/104=8.53mol/L采用本体聚合:[S]=0;采用偶氮二异丁腈为引发剂:CI=0;向大分子转移很少:Cp=0。21
发热的鉴别诊断思路
第一部分概论
一、发热的定义●人体正常体温范围19世纪,CarlReinhoidAugustWunderlich对25000人进行了近100万次的腋温测量:平均体温37.0℃,波动范围36.2~37.5℃早晨6点最低,午后4~6点最高。●发热的定义口温高于37.3℃,肛温高于37.6℃,或一日体温变动超过1.2℃
定义内外致热原体温调节中枢功能障碍排除生理性因素
正常体温和生理变异口腔:36.3-37.2腋窝:低0.2-0.4直肠:高0.3-0.5波动:
发热的机理人体的大部分发热均可能与致热原(pyrogene)作用于体温调节中枢有关调定点学说外源性致热原:LPS、病毒、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、细菌及其毒素、真菌、原虫、抗原-抗体复合物、致热类固醇(如尿睾酮)、尿酸结晶等内源性致热原:IL-1、IL-6、IFN-α、IFN-β、TNF等
下丘脑前部后部密集的温觉感受器少数冷觉感受器刺激散热反应产热反应神经“情报”整合处理的部位体温调节中枢发热的机理
产热器官安静时:骨骼肌、肝脏运动或有疾病伴发热时:骨骼肌为主散热器官直接导致发热甲亢、剧烈运动、惊厥、癫痫持续状态等主要是皮肤(对流、辐射、传导、蒸发)广泛的皮肤病变、心力衰竭等二、发热的机理
发热的机理发热的目的:增加炎性反应、抑制细菌生长、创造一个不利于感染或其他疾病发生的病理生理环境。发热可作为临床许多类疾病的共同表现
热度38/39/41不能以热度反应衡量疾病的轻重
热程(急性)2周感染:非感染发热:原因不明的急性发热
热程(慢性)FUO:3周,38.5,60%是感染性疾病,10%最终原因不明病因明确的慢性发热
三、常见引起发热的疾病总体分类发热性质病因疾病各种病原体(细菌、病毒、急性、慢性全身或局灶感染感染性支原体、衣原体、螺旋体、发热立克次体和寄生虫等)血液病淋巴瘤、恶组、噬血细胞综合征、白血病等风湿热、药物热、SLE、皮肌炎、变态反应及结缔组织病多肌炎、结节性多动脉炎、结节性脂膜炎、成人Still病等实体肿瘤肾癌、肾上腺癌、肝癌、肺癌等理化损伤热射病、大的手术、创伤及烧伤等神经源性发热脑出血、脑干伤、植物神经功能紊乱等其他甲亢、内脏血管梗塞、组织坏死、痛风非感染性发热感染、肿瘤、结缔组织病最常见
二、热型稽留热:伤寒、斑疹伤寒、大叶性肺炎等;弛张热:风湿热、败血症、脓毒血症、肝脓肿、严重肺结核等;间歇热:疟疾、肾盂肾炎、布鲁菌病等;波状热:布鲁菌病;消耗热:败血症;马鞍热:登革热;回归热:回归热、何杰金病等;不规则热:风湿热、感染性心内膜炎、流感、阿米巴肝脓肿、肺结核、恶性肿瘤等。
热型★大多数病例发热的高低、热型和间歇时间与诊断无关动态观察热型的变化可能对诊断更有帮助体温单和医嘱记录单中往往隐藏着重要的诊断线索勿滥用退热药应注意:
提示:治疗得当,病情恢复情况1
情况2提示:①用药剂量不足或出现耐药菌株;②可能出现真菌等二重感染,尤其是应用广谱抗菌药物时
情况3提示:①细菌感染的诊断是否正确;②感染菌可能对所用抗菌药物耐药;③是否出现药物热
热型许多病人常常在病程中曾经使用过不止一种抗菌素,此时详细了解用药时间与体温曲线变化情况可能会发现重要的诊断线索。
2.原因不明发热(FeverofUnknownOrigin,FUO):定义:指发热持续2~3周以上,体温几度超过38.5℃,经完整的病史询问、体格检查以及常规的实验实检查不能明确诊断者。FUO病因感染肿瘤性疾病结缔组织病最终诊断不明者>80%5~10%
持续6个月的FUO27%无发热19%不明原因13%多种因素9%人为因素8%肉芽肿肝炎7%肿瘤6%still5%感染
FUO不同年龄组FUO的病因具有各自不同的规律:6岁以下患儿——感染性疾病的发病率最高,特别是原发性上呼吸道、泌尿道感染或全身感染;6~14岁——结缔组织—血管性疾病和小肠炎症性疾病为最常见的病因;14岁以上的成人——感染性疾病仍占首位,但肿瘤性疾病的发病率明显增高。
FUO美国FUO中最常见的疾病分类感染肿瘤结缔组织病其他夹杂病心内膜炎白血病成人Still病药物热骨髓炎淋巴瘤颞动脉炎人工热导管感染恶组风湿、类风湿家族性地中海热肝炎胰腺肿瘤结节病甲亢前列腺脓肿骨髓发育不良综合征干燥综合征肺栓塞鼻窦炎肉瘤韦格纳肉芽肿周期性粒细胞减少症结核病良性心房粘液瘤结节性红斑心肌梗塞腹腔内脓肿直肠癌克隆病HIV感染肝肿瘤
FUO据统计,美国FUO中:○最常见的肿瘤性疾病为淋巴瘤○最常见的实体瘤是肾细胞癌○最常见的全身性细菌感染是结核病
3.长期低热(慢性微热)定义:体温37.5~38.4℃,持续4周以上非功能性疾病功能性疾病结核、链球菌感染后状态、慢性尿路感染、慢性病灶性感染(牙周脓肿、鼻窦炎、胆道感染、前列腺炎、慢性盆腔炎等)、慢性病毒性肝炎、CMV感染、梅毒等甲亢、结缔组织病、肝硬化、消化性溃疡、原因未明的肠炎、血液病、恶性肿瘤、间脑综合征、原发性选择性IgA缺陷病等感染非感染月经前低热、妊娠期低热、夏季微热、神经功能性微热、感染后低热等
长期低热长期低热者如伴有血沉明显增快,一般不能用功能性疾病解释,而应考虑结核、肿瘤或结缔组织病等可能。
二、辅助检查及化验常规血、尿、粪常规,胸片、B超、血沉等感染病血、中段尿、粪、骨髓及痰等病原体培养;冷凝集试验、嗜异凝集反应、肥达反应、外斐试验、结核菌素试验等;中性粒细胞碱性磷酸酶积分,C反应蛋白;咽拭子、痰、尿、粪涂片查真菌;痰、粪涂片查寄生虫卵;影像学检查感染病灶等结缔组织病自身抗体、类风湿因子、狼疮细胞等;蛋白电泳、免疫球蛋白定量;皮肤肌肉或肾组织活检;肌电图等恶性肿瘤CT、MRI、同位素扫描等影像学检查;支气管镜、胃镜、肠镜等内镜检查;骨髓、淋巴结及相应组织穿刺活检或手术探查、AFP、本—周蛋白等
辅助检查及化验特别提示:血象检查时应注意嗜酸性粒细胞计数的变化轻度增多:可见于猩红热、何杰金病、结节性多动脉炎及药热等明显增多:常见于寄生虫病或过敏性疾病缺失:是诊断伤寒或副伤寒的有力证据血沉检查特异性不强但伤寒早期血沉一般不加快,有助于和败血症鉴别有时骨髓穿刺应多部位、多次复查血培养标本采集要求①应尽可能在应用抗生素治疗前,于畏寒、寒战期多次采血②采血量应在8ml以上,兼顾厌氧菌及L-型细菌③已接受抗菌素治疗的病人,必要时可停药48~72小时后采血培养或取血凝块培养④对疑诊感染性心内膜炎者,采动脉血培养可提高检出率
三、诊断性治疗不能单纯根据治疗结果来肯定或排除所怀疑的疾病,尤其应该避免无原则地或在未经严格观察的情况下对无明确适应症的发热病人使用糖皮质激素作所谓诊断性治疗。★就诊断价值而言,对特效治疗的反应,一般否定的意义较肯定的意义为大★
诊断性治疗选用抗菌药物作诊断性治疗时,应尽量选用针对所怀疑的致病菌有特效的药物,注意兼顾厌氧菌金葡菌、表葡菌等G+球菌——万古霉素;绿脓杆菌——阿米卡星、头孢他定、亚胺配能(泰能)等;支原体、衣原体等——红霉素、阿齐霉素等;土拉伦斯菌(兔热病)——链霉素、庆大霉素
第三部分常见病因分析举例
一、感染性疾病(一)细菌感染●结核病结核病是FUO中最常见的全身性感染之一近年来,国内外结核的发病率有升高的趋势,且结核耐药性问题也日益尖锐不典型结核常见粟粒性结核并非少见,且结素试验常可阴性肺外结核约50%胸部放射学检查正常
结核咳嗽、咳痰:反复发作或迁延不愈,常规治疗3-4周无效痰中带血、咯血FOU肩胛间区湿罗音或局限性哮鸣音糖尿病、免疫抑制关节疼痛、皮肤结节红斑(此起彼伏)、滤泡性结膜角膜炎
结核渗出性胸膜炎肛瘘长期淋巴结肿大婴幼儿、儿童有家庭开放性结核密切接触史
无反应性结核单核-巨噬细胞系统结核病,结核性败血病肝、脾、淋巴结、骨髓、肾脏、肺干酪样坏死持续高热、骨髓抑制、类白血病反应呼吸道症状、X线表现不明显极度免疫抑制者
诊断(痰菌阳性)痰涂片镜检结核菌培养:2周可直接诊断
诊断(痰菌阴性)胸片、CT:诊断性治疗有效PPD试验或结核抗体阳性排除其他非结核肺部疾病
近年发现,局灶性感染如肝内及胆道感染、膈下脓肿、齿龈脓肿等占了FUO相当大的比例。对于局灶性感染,最常见的线索是菌血症的表现。而不同的感染部位又各有其相应的特点
常有右上腹痛伴恶心、呕吐等,进食(尤其是油腻食物)后易诱发或加剧,黄疸并非其必备表现影像学检查(B超最常用)往往提示胆道有慢性炎症或结石。1.胆道感染:5床,老年糖尿病,查体
腹腔脓肿结肠粪便漏出:阑尾炎、憩室脓肿(穿孔)女性生殖道感染、盆腔炎胰腺感染腰大肌脓肿腹腔CT
膈下脓肿膈肌下、横结肠及其系膜间隙穿孔肝脓肿
膈下脓肿以右侧居多病人常感患侧上腹有搏动性疼痛,胸廓运动时加剧,并可向同侧肩部放射有时可出现膈肌刺激征局部可有不同程度的压痛、叩击痛与水肿结合影像学检查或穿刺可明确诊断。
肝脓肿血源播散腹腔邻近感染灶胆道疾病化脓性门静脉炎
肝脓肿FUO:50%患者的唯一表现右上腹症状胸片肝脏B超、CT
4.感染性心内膜炎可无心脏杂音,如累及右侧,心脏者杂音可始终缺如有近7%~28%的病例血中不能培养出细菌(抗生素、不典型病原体)心脏彩超探查赘生物及心脏瓣膜损害情况有助诊断必要时应作厌氧菌培养以及不典型病原体血清学检查不典型病例:
感染性心内膜炎长期静脉输液、毒瘾先天性心脏病、瓣膜置换术后瓣膜病IE病史不明原因发热、贫血、心脏杂音(新发)血培养+心脏B超+临床症状:
5不典型病原体、特殊感染复杂少见难以积累经验
喹诺酮有效(哈里森)军团菌:左氧0.5qd沙门菌(伤寒、副伤寒):常规推荐菌痢(志贺):对所有菌株都有明显效果霍乱:环丙沙星30mg/kgqd兔疫病:有效
喹诺酮有效(哈里森)猫抓热(巴尔通体):有效放线菌:有效分支杆菌:有效,但耐药速度快支原体:有效衣原体:有效
喹诺酮无效(哈里森)鼠疫:强力霉素螺旋体:青霉素、四环素立克次体:首选强力霉素、喹诺酮可能有效
6病毒感染特点:畏寒、寒战等症状常较轻或无血白细胞升高不明显(乙型脑炎、肾综合征出血热及传染性单核细胞增多症等除外)??自然病程较短,一般不超过2周??临床确诊仍依赖血清学检测或病原体分离??
病毒感染首次感染:3-4周变异/逃逸(数月):巨细胞、乙丙丁肝、EB、乳头瘤、HIV、软疣感染部位的特异性长期、潜伏感染:乙丙肝、狂犬病、乳头瘤、HIV、痘病毒
病毒感染-机体反应感染初:非特异性免疫、干扰素、NK细胞(淋巴细胞)感染7-10天:特异性抗体反应,中性粒细胞、巨噬细胞参与其中感染2-3周:抗体反应到达高峰,IgM转换为IgG感染后数月:抗体反应仍然存在
不同疾病患者血浆PCT参考值参考值(ng/ml)说明PCT<0.05正常人(基本没有细菌感染)0.05≤PCT<0.5轻度局部细菌感染或者细菌感染早期阶段,或病毒感染、自身免疫性疾病、慢性非特异性炎症0.5≤PCT<2很大可能为全身细菌感染,但应排除是否为出生小于48小时的新生儿、严重外伤、烧伤、较大外科手术、重度心源性休克等临床状态;或继发于细菌之上的真菌感染2≤PCT<10全身细菌感染(脓毒症),并且很大可能发展为严重脓毒症PCT≥10严重脓毒症或脓毒性休克
PCT临床价值——疾病评价病毒感染:即使在严重的病毒性疾病中,PCT也不会升高。PCT浓度的升高仅见于在合并细菌重复感染或脓毒症(PCT<1ug/L)。自身免疫性疾病过敏性疾病:PCT不升高,如,类风湿关节炎、节段性回肠炎、溃疡性结肠炎、皮肌炎I~IV型过敏反应、进行性硬皮病、类肉瘤病、系统性红斑狼疮。细菌或非传染引起的ARDS:细菌性感染时PCT浓度>5ug/L,非感染引起的PCT只轻度升高,浓度<0.3ug/L。在吸入性肺炎时通常PCT升高。
PCT临床价值——疾病评价胆管或毒性引起的急性胰腺炎:胆管引起的胰腺炎PCT浓度>2ug/L,毒性引起的胰腺炎,如:酗酒、PCT不升高或稍微升高到<2ug/L。细菌或病毒引起的脑膜炎:急性细菌性脑膜炎,PCT>5ug/L,而在病毒性脑膜炎中PCT不升高或仅轻微升高,浓度<2ug/L。新生儿感染:新生儿脓毒症PCT>5ug/L。局部微生物移植感染PCT正常或轻微升高。不明原因的高热:脓毒性发热PCT浓度很高。病毒引起的发热和自身免疫性疾病PCT正常(0.5~2ug/L)。
PCT临床价值——疾病评价肿瘤性疾病、白血病:肿瘤并不能诱导降钙素原,从属于肿瘤的C-cell甲状腺癌和小细胞肺癌PCT和降钙素可能升高。局部细菌感染:黏膜与皮肤的局部有浆膜的细菌感染,如脓肿或细菌移植引起的浅表感染,PCT不升高或轻微升高。移植细菌感染:微升高,浓度<2ug/L全身性的真菌病:全身性真菌感染中,如念珠菌属的脓肿、曲霉病,PCT浓度升高。
以PCT为指导使用抗生素------(下呼吸道感染)参考值(ng/ml)说明PCT<0.1无细菌感染,避免应用抗生素0.1≤PCT<0.25可能无细菌感染,不鼓励应用抗生素0.25≤PCT<0.5可能有细菌感染,建议应用抗生素PCT≥0.5存在细菌感染,强烈建议应用抗生素
PCT检测的局限性非特异性PCT诱因-可能的假阳性结果包括:手术创伤、多处创伤:在手术后的前两天出生48小时以內的新生儿免疫刺激药物(OKT3,TNFa,IL-2.)严重烧伤血液透析中暑PCT略微增加感染早期(6-12小時后重新检测!)之前进行过有效的抗生素治疗非典型性肺炎(肺炎支原体、肺炎衣原体)局部感染(肾炎)
对PCT检测的影响受以下因素影响*甲状腺功能是功能性甲状腺髓样癌的肿瘤标志物*肾功能严重肾功能受损者中水平较高不受以下因素影响*类固醇药物*自身免疫性疾病*年龄、性別*免疫功能低下状态:肝硬化、HIV感染
二、结缔组织病及过敏性疾病系统性红斑狼疮、多发性肌炎、皮肌炎、结节性多动脉炎、风湿热、类风湿关节炎、混合结缔组织病等诊断往往依赖病人特征性的关节、皮肤或血管损害表现,并结合相应的免疫学检查。
1.药物热致热药物:较常见的有抗生素、磺胺类、异烟肼、丙基硫氧嘧啶、对氨水杨酸、苯妥英钠等实际上,任何药物都可以引起发热,包括哪些曾长期使用或以前曾使用过而未出现过问题的药物。尤其常见的是,在使用β-内酰胺类似物引起药热后,换用其他β-内酰胺类制剂或其类似物,仍可持续发热人体在过敏条件下,对许多平时不过敏的物质也易产生过敏反应如:米饭、林格液
药物热药热的临床特征:一般于用药后6~10天出现(首次用药)起病常为原发疾病所致发热掩盖高热,患者一般情况好;常规退热效果不佳;药物与发热伴行可伴有药物疹、关节肌肉疼痛等表现;也可单纯发热病程后期外周血嗜酸性粒细胞计数可轻到中度增多一般停药后24~72小时热退,但退热时间与药物代谢和排泄速度有关在严密观察下停药常常是鉴别药物热的常用而有效的手段,尤其是对那些长期使用多种抗菌素治疗无效的病人。★
2.变应性亚败血症(成人Still病)好发于年轻人,成年后有自愈倾向临床表现与败血症极为相似,症状无特异性一般以发热伴多形性皮疹为常见表现,可有顽固而剧烈的咽痛糖皮质激素治疗有特效诊断应慎重,须严格排除感染性疾病的可能
成人Still病(主要指标)发热(39,1周)关节痛(2周)皮疹血象
成人Still病(次要指标)咽痛淋巴结肿大、脾大肝功异常RF、ANA排除
三、肿瘤性发热全身中毒症状不甚明显以淋巴瘤、恶性组织细胞病、白血病、肾上腺瘤、肝脏肿瘤及肠道肿瘤较常见大多实体性肿瘤出现发热病程较晚,热度也较低。
恶性组织细胞病病情较恶性淋巴瘤更凶险,平均病程2~4个月以高热、外周血三系进行性减少、出血倾向、肝脾肿大(脾大尤为明显)及明显的恶液质为特点确诊依赖多部位反复骨髓穿刺活检,查到恶性组织细胞本病与噬血细胞综合征极为相似,鉴别往往依赖骨髓的病理检查。后者虽也有组织细胞吞噬现象,但其细胞核较成熟,无异形性
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