發(fā)布時(shí)間：2020-05-14 03:53

【摘要】：背景皮膚鱗狀細(xì)胞癌(Cutaneous squamous cell carcinoma,cSCC)是一種起源于表皮或附屬器角質(zhì)形成細(xì)胞的皮膚惡性腫瘤,其發(fā)病機(jī)制尚不明確。其早期治療預(yù)后好且復(fù)發(fā)率低,通常不易發(fā)生轉(zhuǎn)移,一旦轉(zhuǎn)移或病程加快其預(yù)后較差。因此,cSCC的早期發(fā)現(xiàn)和早期診斷對(duì)預(yù)后和生存率的提高非常有意義。目前,cSCC的確診需依靠組織病理,但伴隨著有創(chuàng)、疼痛及影響美觀(guān),同時(shí)存在感染的可能。故臨床上亟需一種能對(duì)cSCC進(jìn)行無(wú)創(chuàng)診斷并兼具高準(zhǔn)確率的技術(shù)。近年來(lái),皮膚鏡、光學(xué)相干斷層成像(OCT)以及皮膚CT等在皮膚腫瘤無(wú)創(chuàng)診斷領(lǐng)域取得一定進(jìn)展,但以上無(wú)創(chuàng)診斷技術(shù)均以光學(xué)成像為基礎(chǔ),光在生物組織里具有強(qiáng)散射性,故穿透深度有限。以聲成像為基礎(chǔ)的如高頻超聲,可以提供較深的成像深度,然而其信號(hào)反差源于生物組織的聲阻抗差異,因此難以區(qū)分化學(xué)性質(zhì)有所差異但物理性質(zhì)相差不大的腫瘤組織與正常組織。生物醫(yī)學(xué)光聲技術(shù)是一種基于光聲效應(yīng)的新型醫(yī)學(xué)診斷技術(shù),是一種兼具結(jié)構(gòu)與功能的成像技術(shù),它利用生物組織內(nèi)不同成分對(duì)光的特異性吸收以區(qū)分組織內(nèi)不同的化學(xué)成分,如血紅蛋白、脂質(zhì)、膠原、黑色素等,具有非侵入、非電離等特點(diǎn)。光聲技術(shù)中衍生的光聲物理化學(xué)譜分析(Photoacoustic physio-chemical tissue analysis,PAPCA)可以結(jié)合不同分子的光敏感特異性與不同微結(jié)構(gòu)尺寸的聲頻率特性來(lái)進(jìn)一步分析生物組織結(jié)構(gòu)與組分改變。由于現(xiàn)有皮膚影像學(xué)技術(shù)仍不能滿(mǎn)足cSCC早期診斷的需求,而基于光聲效應(yīng)的光聲物理化學(xué)譜分析可以同時(shí)觀(guān)察生物組織中多種分子成分(如黑色素、血紅蛋白、脂質(zhì)、膠原等)的相對(duì)含量及相應(yīng)結(jié)構(gòu)的不均勻性,極大地豐富了被檢生物組織的理化信息,這對(duì)于cSCC的診斷非常有意義。然而,目前光聲物理化學(xué)譜分析在cSCC上尚缺乏研究。目的本研究擬采用光聲物理化學(xué)譜分析法對(duì)cSCC進(jìn)行系列研究,初步探索其在cSCC中的診斷價(jià)值。方法本研究包括小鼠cSCC在體組織和人cSCC離體組織光聲物理化學(xué)譜分析兩部分。小鼠皮膚腫瘤模型光聲物理化學(xué)譜分析研究中,采用光源為SS-03B型日光模擬器對(duì)20只SKH-1小鼠進(jìn)行cSCC造模。使用光聲物理化學(xué)譜分析檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)小鼠cSCC組織進(jìn)行多光譜光聲信號(hào)采集,利用p Welch函數(shù)對(duì)光聲數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換,計(jì)算信號(hào)的功率譜,繪制檢測(cè)組織的光聲物理化學(xué)譜。選取特征光吸收波長(zhǎng)下的光聲功率譜,在特定的聲頻率范圍內(nèi),進(jìn)行線(xiàn)性擬合,提取腫瘤及正常組織相關(guān)擬合參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,兩組間擬合參數(shù)比較采用t檢驗(yàn)。對(duì)被檢組織行HE染色、Fontana-Masson黑色素染色、Masson三色膠原染色、CD31血管免疫組化染色及尼羅紅脂質(zhì)熒光染色,觀(guān)察腫瘤結(jié)構(gòu)、色素、膠原、血管及脂質(zhì)情況,并與擬合參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)比。采用上述方法在15例人cSCC新鮮離體組織中進(jìn)行光聲物理化學(xué)譜分析驗(yàn)證。成功獲取了小鼠及人cSCC組織的光聲物理化學(xué)譜。小鼠cSCC在體組織及人cSCC離體組織研究結(jié)果顯示結(jié)合光聲物理化學(xué)譜量化得到的線(xiàn)性擬合參數(shù)(斜率、截距)進(jìn)行分析,能很好地反映組織的微結(jié)構(gòu)及組分差異。小鼠模型實(shí)驗(yàn)中,相比正常皮膚組織,690 nm波長(zhǎng)下小鼠cSCC擬合斜率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p0.05)、截距顯著升高(p0.05);750 nm波長(zhǎng)下小鼠cSCC光聲譜斜率顯著升高(p0.05)、截距無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p0.05);1600 nm波長(zhǎng)下小鼠cSCC光聲譜斜率顯著升高(p0.05)、截距顯著降低(p0.05);1730 nm波長(zhǎng)下小鼠cSCC光聲譜斜率顯著升高(p0.01)、截距顯著降低(p0.01),提示小鼠皮膚鱗癌組織的異型性更高,組織中脂質(zhì)及膠原含量下降,血紅蛋白含量升高,與病理結(jié)果相符。人cSCC離體組織驗(yàn)證結(jié)果顯示,與正常皮膚組織相比,690 nm波長(zhǎng)下cSCC光聲譜斜率及截距無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p0.05);850 nm波長(zhǎng)下cSCC光聲譜斜率顯著升高(p0.05),截距無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p0.05);1370 nm波長(zhǎng)下cSCC光聲譜斜率顯著升高(p0.01)、截距顯著降低(p0.01);1400 nm波長(zhǎng)下cSCC光聲譜斜率均顯著升高(p0.01)、截距顯著降低(p0.05),提示cSCC組織的異型性更高,組織中脂質(zhì)及膠原含量下降,黑色素與血紅蛋白含量無(wú)明顯變化,與病理結(jié)果相符也與小鼠模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合。結(jié)果結(jié)論本研究初步建立了cSCC的光聲檢測(cè)方法,結(jié)果顯示cSCC的光聲物理化學(xué)譜分析與組織病理結(jié)果具有一致性,為cSCC的光聲診斷研究奠定基礎(chǔ),同時(shí)給人cSCC臨床早期無(wú)創(chuàng)診斷提供了新的思路。
【圖文】：

圖 1 生物組織內(nèi)各物質(zhì)的光吸收特征曲線(xiàn)Fig 1 Light absorption characteristic curve of various substances in biological tissues

圖 2 光聲物理化學(xué)譜Fig 2 Photoacoustic physio-chemical spectra的光聲信號(hào)與其組分密切相關(guān)，不同組織的組分有所差力不同[40]（圖 1）。因此，利用生物組織不同化學(xué)成分的
【學(xué)位授予單位】：安徽醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：R739.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳力,張淑儀;光聲顯微鏡對(duì)集成電路的分層成象[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);1988年03期

2 明長(zhǎng)江;王連杰;;激光光聲技術(shù)應(yīng)用研究的若干進(jìn)展[J];紅外技術(shù);1988年03期

3 李存智 ,杜旭榮;脈沖固體光聲的實(shí)驗(yàn)研究[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1989年01期

4 張貴忠,俞鋼,李增發(fā),張光寅;變溫光聲附件的研制和應(yīng)用[J];光譜學(xué)與光譜分析;1989年06期

5 張倩;;感受初二[J];初中生輔導(dǎo);2007年08期

6 程剛;曹淵;劉錕;曹亞南;陳家金;高曉明;;光聲光譜檢測(cè)裝置中光聲池的數(shù)值計(jì)算及優(yōu)化[J];物理學(xué)報(bào);2019年07期

7 高麗麗;陶衛(wèi);趙輝;周倩;;用于無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)的光聲池設(shè)計(jì)與研究[J];光學(xué)儀器;2012年02期

8 楊志強(qiáng);光聲控制打穴機(jī)[J];廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械化;2004年05期

9 楊志強(qiáng);光聲控制打穴機(jī)[J];農(nóng)機(jī)科技推廣;2004年05期

10 章肖融;第九屆國(guó)際光聲光熱會(huì)議在南京舉行[J];應(yīng)用聲學(xué);1997年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉炎炎;;基于稀疏輪廓掃描的滑動(dòng)焦點(diǎn)光聲顯微成像方法[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)大會(huì)摘要集[C];2011年

2 袁毅;楊思華;邢達(dá);;基于振鏡掃描的光聲顯微鏡用于細(xì)胞和血管成像[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)大會(huì)摘要集[C];2011年

3 張建;袁毅;楊思華;邢達(dá);;光聲內(nèi)窺成像[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)大會(huì)摘要集[C];2011年

4 楊思華;;活體光聲顯微鏡技術(shù)及其臨床應(yīng)用[A];廣東省生物物理學(xué)會(huì)2013年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

5 楊思華;;活體光聲顯微鏡技術(shù)及其臨床應(yīng)用[A];廣東省生物物理學(xué)會(huì)2013年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

6 邢達(dá);;生物組織的光聲與微波熱聲成像技術(shù)[A];中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程進(jìn)展——2007中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2007年

7 邢達(dá);;在體多維度光聲分子成像的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用[A];第八屆全國(guó)光生物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2013年

8 簡(jiǎn)嘉;王志剛;;包裹印度墨水的多功能相變型造影劑雙模態(tài)顯像及光聲治療實(shí)驗(yàn)研究[A];中國(guó)超聲醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第三屆全國(guó)介入超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2015年

9 簡(jiǎn)嘉;王志剛;;包裹印度墨水的多功能相變型造影劑雙模態(tài)顯像及光聲治療實(shí)驗(yàn)研究[A];中國(guó)超聲醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)成立30周年暨第十二屆全國(guó)超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文匯編[C];2014年

10 邢達(dá);;內(nèi)源分子特異性吸收的光聲無(wú)損醫(yī)學(xué)影像技術(shù)[A];“廣東省光學(xué)學(xué)會(huì)2013年學(xué)術(shù)交流大會(huì)”暨“粵港臺(tái)光學(xué)界產(chǎn)學(xué)研合作交流大會(huì)”會(huì)議手冊(cè)論文集[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 本報(bào)記者 張思瑋 通訊員 傅譚娉;借“光聲慧眼” 察臨床診療難點(diǎn)[N];中國(guó)科學(xué)報(bào);2019年

2 記者 張建列 通訊員 馮春;可實(shí)現(xiàn)光聲引導(dǎo)的腫瘤光熱治療[N];廣東科技報(bào);2016年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 彭冬;光聲與光學(xué)多模融合成像方法及應(yīng)用研究[D];西安電子科技大學(xué);2017年

2 程任翔;光聲斷層成象系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用[D];南京大學(xué);2017年

3 陳浩;時(shí)間分辨光聲量熱法研究生物分子的瞬態(tài)光解反應(yīng)和納米生物材料的制備、表征及應(yīng)用[D];南京大學(xué);2003年

4 胡斌;稀土固態(tài)配合物的光聲位相分析及新型光聲池研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

5 劉婷;基于稀疏采樣的光聲顯微成像方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

6 伍政華;基于稀疏優(yōu)化重建方法的光聲圖像分辨率增強(qiáng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 趙斌興;基于壓電檢測(cè)的光聲技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

8 劉學(xué)彥;有限視角光聲斷層成像的迭代重建算法研究[D];東北大學(xué);2013年

9 李勇;橢球生物顆粒光聲波產(chǎn)生的理論及數(shù)值計(jì)算研究[D];南開(kāi)大學(xué);2014年

10 劉炎炎;光聲顯微成像的靈敏度提高研究[D];華中科技大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳懂;聲學(xué)分辨率光聲顯微成像系統(tǒng)的構(gòu)建與研究[D];云南大學(xué);2018年

2 季焱;中紅外LED光聲光譜法與微量乙烷氣體測(cè)量[D];武漢理工大學(xué);2018年

3 王榮;光聲圖像處理中前向/后向?yàn)V波去噪算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];太原理工大學(xué);2019年

4 文龍;皮膚鱗狀細(xì)胞癌的光聲物理化學(xué)譜分析研究[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2019年

5 于天昊;貓初級(jí)視皮層的光聲顯微成像研究[D];上海交通大學(xué);2017年

6 楊凱旋;磁光聲聯(lián)合內(nèi)窺圖像仿真的研究[D];華北電力大學(xué);2018年

7 胡川;基于環(huán)形掃描的光聲計(jì)算機(jī)斷層掃描成像的算法研究[D];湖南大學(xué);2018年

8 鄭蘭;定量光聲內(nèi)窺層析成像算法的研究[D];華北電力大學(xué);2018年

9 宋倩;基于模型的頻域光聲仿真及重建[D];西安電子科技大學(xué);2018年

10 陳寶錠;可調(diào)諧CO_2激光器光聲法測(cè)SF_6氣體的研究[D];華中科技大學(xué);2017年

，

本文編號(hào)：2662736