论文摘要
近年来,激光诱导自体荧光光谱技术以其实时、无毒副作用及高灵敏度等特点,在肿瘤诊断领域得到了广泛的应用。但学术界尚未就以何种荧光物质标识组织癌变的特征形成一致标准。另外,应用该方法对肿瘤诊断的研究主要集中在对离体组织的检查,及基于内窥镜的组织在体光谱探测,这两种手段都无法为外科手术过程提供腹膜结节的实时信息,阻碍了激光诱导自体荧光光谱(Laser-induced Autofluorescence,LIAF)技术的进一步推广。本文首先搭建了以405nm激光为激发光源的LIAF系统,采集经不同生物免疫细胞治疗、有不同坏死程度的4组人胃癌裸鼠模型离体组织的LIAF光谱,监测其中内源性原卟啉IX(Protoporphyrin IX,Pp IX)含量的变化,发现随着肿瘤坏死面积的增加,离体组织中的原卟啉IX荧光峰强度降低,而烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide Adenine Dinucleotide,NADH)的没有明显变化规律,说明Pp IX对胃癌组织的生长状态有较为灵敏的标识作用。选择肿瘤细胞生长时间不同的6组人胃癌裸鼠模型作为研究对象,应用搭建的系统,模拟手术过程中组织光谱的在体探测,实现了腹膜及腹腔组织的在体光谱探测。对腹膜组织的组平均光谱形态进行比较,发现随肿瘤细胞生长时间的增加,NADH荧光峰强度逐渐降低,原卟啉IX第一荧光峰强度逐渐升高,表明肿瘤生长过程中,组织中NADH含量逐渐减少,卟啉类物质含量逐渐增加;采用层次聚类的方法,将这些组织分为3类,并用判别分析法计算判别函数,得到3类的整体错分率为9.6%,其中对正常腹膜光谱的错分率为33.4%,而对肿瘤组腹膜光谱的错分率为6%,为应用判别分析对组织光谱进行分类诊断研究提供了参考依据。对采集到的腹腔光谱,用主成分分析方法提取肝脏、上腹部及下腹部三个位置的光谱特征并分类。结果发现:裸鼠腹腔内这三类组织的平均光谱形态存在差异,其中肝脏光谱中的原卟啉IX荧光峰明显高于腹部光谱,第一、二主成分对肝脏光谱与腹部光谱分开的准确率为100%,第三、四主成分对上、下腹部光谱的分类准确率为81.82%,可知自体荧光光谱可对不同的腹腔组织加以区别,为应用激光诱导荧光光谱技术,辅助外科手术提供了可能。
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