本文選題：太赫茲時(shí)域光譜 + 腦缺血　； 參考：《第三軍醫(yī)大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：太赫茲波（Terahertz, THz）是指頻率范圍在0.1～10THz（1THz=1012Hz），波長(zhǎng)在3～0.03mm之間的電磁波，介于微波和紅外波段之間。太赫茲時(shí)域光譜(THz-TDS)技術(shù)是現(xiàn)階段最為成熟和廣泛應(yīng)用的THz波譜檢測(cè)技術(shù)之一，已應(yīng)用于生物大分子檢測(cè)、腫瘤研究（皮膚癌等）、齲齒檢測(cè)、燒傷程度判定等方面的研究，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展前景十分廣闊。由于太赫茲波對(duì)間質(zhì)水和細(xì)胞密度及其空間排列具有高敏感性，可能對(duì)神經(jīng)外科疾病相關(guān)病理改變較為敏感。 本研究以神經(jīng)外科缺血性腦卒中和腦膠質(zhì)瘤兩種疾病作為模式疾病，初步探討太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)識(shí)別缺血腦組織和腦膠質(zhì)瘤組織的可行性。 第一部分大鼠大腦中動(dòng)脈閉塞后腦組織的太赫茲時(shí)域光譜研究 目的： 探討太赫茲時(shí)域光譜識(shí)別腦組織缺血及其程度的可行性。 方法： 將72只雄性SD大鼠隨機(jī)分為缺血3、6、12、24h四組，每組18只，采用線栓法制備大鼠MACO模型，用TTC染色、HE染色及腦組織含水量檢測(cè)證實(shí)模型成功并選擇太赫茲?rùn)z測(cè)部位。利用透射式太赫茲時(shí)域光譜（THz-TDS）系統(tǒng)測(cè)量各組標(biāo)本閉塞灶腦組織和對(duì)側(cè)正常腦組織的太赫茲時(shí)域光譜，分析吸收系數(shù)曲線中出現(xiàn)的特征吸收峰的峰-谷吸收系數(shù)差值（Peak-Valley difference，PVD）。 結(jié)果： 1.缺血3、6、12、24h腦組織太赫茲波吸收系數(shù)曲線與正常腦組織存在明顯差異；分析顯示缺血腦組織在1.4、1.5、1.6、1.7、1.8和1.9THz頻率處PVD值較正常腦組織顯著降低（P0.05），與正常腦組織相比，缺血3、6、24h腦組織在1.7THz，缺血12h腦組織在1.9THz處PVD值降低最明顯； 2.太赫茲波所檢測(cè)的缺血區(qū)域細(xì)胞密度明顯降低，，腦含水量明顯升高。TTC染色明確顯示出6h以上缺血灶范圍；HE染色后細(xì)胞計(jì)數(shù)顯示缺血3、6、12、24h腦組織與正常腦組織相比，細(xì)胞密度分別下降12.60±3.36、19.60±0.89、29.60±1.51、75.60±2.52（P0.05）；腦組織含水量檢測(cè)顯示缺血3、6、12、24h腦組織與正常腦組織相比，含水量分別增高1.51±1.58%、2.51±0.35%、4.70±1.19%、8.32±2.45%（P0.05）。 結(jié)論： 太赫茲時(shí)域光譜可識(shí)別早期腦組織缺血（3h內(nèi)）；太赫茲時(shí)域光譜可判斷腦組織缺血程度；1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9THz頻率處PVD值的減少程度與腦組織缺血嚴(yán)重程度正相關(guān)；腦組織缺血后THz光譜特征改變可能由于組織含水量和細(xì)胞密度變化所致。 第二部分離體腦膠質(zhì)瘤標(biāo)本的太赫茲時(shí)域光譜檢測(cè) 目的： 探討太赫茲光譜識(shí)別離體腦膠質(zhì)瘤組織的可行性。 方法： 1.收集手術(shù)切除腦膠質(zhì)瘤和頑固性癲癇切除正常腦組織樣本共5例，利用透射式太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)測(cè)量每例新鮮組織的太赫茲時(shí)域光譜，后對(duì)所有樣本進(jìn)行常規(guī)石蠟包埋固定，并對(duì)石蠟標(biāo)本進(jìn)行太赫茲時(shí)域光譜成像。 2.選用22±2g雄性C57小鼠30只，建立GL261腦膠質(zhì)瘤種植模型；用HE染色、免疫組織化學(xué)染色及7.0T磁共振檢測(cè)證實(shí)模型成功并選擇太赫茲?rùn)z測(cè)部位；利用透射式太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)測(cè)量膠質(zhì)瘤腦組織標(biāo)本的太赫茲時(shí)域光譜。 結(jié)果： 1.離體人腦膠質(zhì)瘤組織的吸收系數(shù)明顯地高于正常腦組織，不同病理級(jí)別膠質(zhì)瘤的吸收系數(shù)和吸收峰的位置不同；腫瘤組織對(duì)太赫茲波的吸收強(qiáng)度高于正常腦組織，不同病理級(jí)別腦膠質(zhì)瘤對(duì)太赫茲波的吸收強(qiáng)度和時(shí)間延遲不同。 2.腦膠質(zhì)瘤的折射率、吸收系數(shù)和介電常數(shù)均高于正常腦組織，特別是在0.3、0.55、0.76THz三個(gè)頻率點(diǎn)，兩者的吸收系數(shù)差異最明顯。 結(jié)論： 太赫茲時(shí)域光譜可以識(shí)別離體腦膠質(zhì)瘤組織及其不同的病理級(jí)別，在0.3、0.55、0.76THz三個(gè)頻率點(diǎn)最明顯，太赫茲波識(shí)別腦膠質(zhì)瘤組織與正常腦組織的對(duì)比機(jī)制可能與組織的含水量、腦膠質(zhì)瘤區(qū)別于正常腦組織的特有的結(jié)構(gòu)和成分等有關(guān)。
[Abstract]:Terahertz (THz) is an electromagnetic wave between 0.1 and 10THz (1THz=1012Hz) and between 3 and 0.03mm. The terahertz time domain spectroscopy (THz-TDS) is one of the most mature and widely used THz spectroscopy detection techniques at the present stage. It has been applied to biological macromolecular detection and cancer research. The research of skin cancer, dental caries detection and degree determination of burn degree is very promising in the field of biomedicine. As the terahertz wave has Gao Min sensibility to the interstitial water and cell density and its spatial arrangement, it may be more sensitive to the pathological changes related to the disease in the Department of neurosurgery.
In this study, two diseases of ischemic stroke and glioma in the Department of neurosurgery were used as model diseases. The feasibility of terahertz time domain spectroscopy to identify ischemic brain tissue and glioma tissue was preliminarily discussed.
Part 1: terahertz time-domain spectroscopy of brain tissue after middle cerebral artery occlusion in rats
Objective:
To explore the feasibility of terahertz time-domain spectroscopy in identifying cerebral ischemia and its degree.
Method錛

本文編號(hào)：1918893