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关键词：
结肠腺癌诊断 Kubelka Munk光谱函数,漫反射光谱,DNA,蛋白质,β-胡罗卜素
发表时间：
2011-11-30 16:31:16
采用DNA和蛋白质吸收带的Kubelka_Munk光谱函数检测人结肠腺癌
王泽华 | -> | 729| 0| 0.301312MB |结肠腺癌诊断 Kubelka Munk光谱函数,漫反射光谱,DNA,蛋白质,β-胡罗卜素
摘 要 采用DNA 和蛋白质吸收带的KubelkaM unk 光谱函数对人结肠腺癌进行了鉴别诊断, 实验采用带积分球附件的分光光度计获取组织的漫反射光谱。结果表明: 在250~ 650 nm, 结肠上皮组织的癌变导致其上皮组织在DNA 吸收带的KubelkaM unk 光谱函数f ( r ) 及其对数log[ f ( r ) ] 的平均值在260 nm 处都有非常显著性的差异, 其差异分别为218%( p< 0 05) 和68 5% ( p< 0 05) 。结肠上皮组织的癌变导致其上皮组织在蛋白质吸收带的KubelkaMunk 光谱函数f ( r ) 及其对数lo g[ f ( r ) ] 的平均值在280 nm 处也都有非常显著性的差异, 其差异分别为208%( p< 0 05) 和59 0% ( p< 0 05) 。结肠上皮组织的癌变导致其上皮组织在胡罗卜素吸收带( 480 nm 处) 的KubelkaMunk 光谱函数f ( r ) 及其对数log [ f ( r ) ] 的平均值在480 nm 处也都有非常显著性的差异, 其差异分别为41 7%( p< 0 05) 和32 9%( p< 0 05) 。可见, 结肠上皮组织的癌变导致其上皮组织中的DNA、蛋白质和 胡罗卜素的含量都发生了非常显著的变化。这结论为快速、低成本、非入侵的结肠腺癌的光活检提供一些有益的参考。
结肠癌是常见的恶性消化道肿瘤之一。在美国和欧洲,结、直肠癌的发病率和死亡率都仅次于肺癌而位居第二[1] 。在亚洲, 结肠癌的发病率预计有超过胃、肺癌而占据首位的趋势[2] 。在中国, 随着人们饮食结构的改变, 结肠癌患者也逐年增多[3] 。目前, 临床上检查结肠癌的主要手段是结肠镜, 但由于结肠镜检查是基于对结肠总体结构和形态的改变, 依靠医生的肉眼识别, 对于平坦凹陷型病变以及微小病变, 其诊断可靠性较低[ 1] 。据国内资料统计, 临床上早期大肠癌诊断率多徘徊在10%~ 15%, 因此, 大肠癌患者的5 年生存率不足50%[4] 。而结肠癌大多从癌前病变转化而来, 因此, 结肠癌的早期诊断的研究, 对于提高早期病人的检出率以及提高大肠癌患者的长期存活率具有极为重要的意义。
结肠癌的早期诊断并寻找一种无创伤性的理想、快速、准确的光学检测法鉴别诊断结肠肿瘤, 一直是临床应用基础研究的热点, 传统的诊断方法是基于结肠总体结构和形态的改变, 极易漏诊和误诊[ 5, 6] 。大多数情况下还是需要取样活检加以证实[ 7] 。随着激光在生物医学领域中的应用不断深入和发展, 激光光谱以其极高的时间分辨率、灵敏度、精确度以及无损、安全、快速等特点获得广泛关注。以非入侵光学法早期探测人体器官组织的病变一直是生物医学光子学的热点课题, 其中KubelkaMunk 光谱函数法f ( r ) 以其低成本、快速、非入侵的优点为诊断人体器官组织粘膜的恶性损伤提供了极其有利的重要手段。Rag ain 等采用KubelkaMunk 理论的漫反射光谱比较研究了牙齿的牙质和珐琅质的差异, 其研究结果表明, 牙齿的牙质和珐琅质的KubelkaMunk 理论的漫反射光是随着牙质和珐琅质的厚度的变化而产生显著性的差异, 其结果为激光应用于口腔的临床诊断和治疗提供了有益的参考[8] 。Yang 等采用DNA、蛋白质、胡罗卜素和血红蛋白吸收带的KubelkaMunk 光谱函数f ( r ) 鉴别诊断了正常乳腺、乳腺纤维性瘤和恶性入侵性乳腺癌以及恶性的混合入侵和原位乳腺癌组织, 其研究结果提示, KubelkaMunk光谱函数f ( r ) 技术能非常显著地鉴别诊断正常乳腺、乳腺纤维性瘤和恶性入侵性乳腺癌以及恶性的混合入侵和原位乳腺癌, 如果KubelkaMunk 光谱函数f ( r ) 技术结合内窥镜技术应用于人体内脏的浅表肿瘤组织的鉴别诊断将潜在极其重大的应用前景[9, 10] 。研究表明, 癌症的85%以上都起源于人体的内表面的上皮内层组织, 大多数这些上皮内层组织的损伤如果能在早期得以确诊是容易治疗的[ 11, 12] 。结肠癌早期病变多发生在粘膜层, 然后逐渐向粘膜下层及更深层组织入侵, 研究表明, 人结肠上皮内层、粘膜及粘膜下层组织的损伤常常是导致结肠病变的原因[13] 。可见, 结肠癌的早期诊
断及早期治疗具有极其重要的意义。本文尝试采用DNA、蛋白质和胡罗卜素吸收带的KubelkaMunk 光谱函数f ( r )鉴别诊断人结肠腺癌, 并对实验结果作了详细的分析和定量
比较, 为非入侵光学法[ 1419] 鉴别诊断人结肠腺癌提供一点有益的参考数据。
结肠癌的早期诊断并寻找一种无创伤性的理想、快速、准确的光学检测法鉴别诊断结肠肿瘤, 一直是临床应用基础研究的热点, 传统的诊断方法是基于结肠总体结构和形态的改变, 极易漏诊和误诊[ 5, 6] 。大多数情况下还是需要取样活检加以证实[ 7] 。随着激光在生物医学领域中的应用不断深入和发展, 激光光谱以其极高的时间分辨率、灵敏度、精确度以及无损、安全、快速等特点获得广泛关注。以非入侵光学法早期探测人体器官组织的病变一直是生物医学光子学的热点课题, 其中KubelkaMunk 光谱函数法f ( r ) 以其低成本、快速、非入侵的优点为诊断人体器官组织粘膜的恶性损伤提供了极其有利的重要手段。Rag ain 等采用KubelkaMunk 理论的漫反射光谱比较研究了牙齿的牙质和珐琅质的差异, 其研究结果表明, 牙齿的牙质和珐琅质的KubelkaMunk 理论的漫反射光是随着牙质和珐琅质的厚度的变化而产生显著性的差异, 其结果为激光应用于口腔的临床诊断和治疗提供了有益的参考[8] 。Yang 等采用DNA、蛋白质、胡罗卜素和血红蛋白吸收带的KubelkaMunk 光谱函数f ( r ) 鉴别诊断了正常乳腺、乳腺纤维性瘤和恶性入侵性乳腺癌以及恶性的混合入侵和原位乳腺癌组织, 其研究结果提示, KubelkaMunk光谱函数f ( r ) 技术能非常显著地鉴别诊断正常乳腺、乳腺纤维性瘤和恶性入侵性乳腺癌以及恶性的混合入侵和原位乳腺癌, 如果KubelkaMunk 光谱函数f ( r ) 技术结合内窥镜技术应用于人体内脏的浅表肿瘤组织的鉴别诊断将潜在极其重大的应用前景[9, 10] 。研究表明, 癌症的85%以上都起源于人体的内表面的上皮内层组织, 大多数这些上皮内层组织的损伤如果能在早期得以确诊是容易治疗的[ 11, 12] 。结肠癌早期病变多发生在粘膜层, 然后逐渐向粘膜下层及更深层组织入侵, 研究表明, 人结肠上皮内层、粘膜及粘膜下层组织的损伤常常是导致结肠病变的原因[13] 。可见, 结肠癌的早期诊
断及早期治疗具有极其重要的意义。本文尝试采用DNA、蛋白质和胡罗卜素吸收带的KubelkaMunk 光谱函数f ( r )鉴别诊断人结肠腺癌, 并对实验结果作了详细的分析和定量
比较, 为非入侵光学法[ 1419] 鉴别诊断人结肠腺癌提供一点有益的参考数据。
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