本文關(guān)鍵詞： 多光子技術(shù) 上皮腫瘤 內(nèi)源性指標(biāo) 診斷特征 診療一體化　出處：《福建師范大學(xué)》2012年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：腫瘤對(duì)人類的健康和生存構(gòu)成重大威脅,是世界各國面臨的最重要的社會(huì)問題之一。人體上皮是腫瘤的“發(fā)源地”,90%以上的腫瘤都源于此。一般而言,如果上皮腫瘤能在侵入瘤變前的任何一個(gè)階段診出并加以治療,治愈率非常高。到目前為止早期上皮腫瘤的診斷和治療仍具有很大的挑戰(zhàn)性。因此發(fā)展既能診斷早期腫瘤又能加以治療的技術(shù),即診療一體化新技術(shù),在醫(yī)學(xué)上具有重大的意義。 近年來,多光子技術(shù),即多光子成像技術(shù)和多光子吸收技術(shù),已在早期上皮腫瘤診療方面呈現(xiàn)出很強(qiáng)的可行性和廣闊的應(yīng)用前景,也正成為生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究的熱點(diǎn)。由于該領(lǐng)域的研究工作需要涉及不同學(xué)科科研工作者的緊密合作,目前國際上這方面的研究相對(duì)比較少。為了推進(jìn)多光子技術(shù)的臨床應(yīng)用,本論文圍繞該技術(shù)用于早期上皮腫瘤診療方面的研究開展了如下工作： 首先,為了實(shí)現(xiàn)上皮腫瘤與非腫瘤性疾病的鑒別診斷,本論文利用多光子成像技術(shù)研究了兩種主要的非腫瘤性疾�。�1)鱗狀上皮—炎癥；2)柱狀上皮—增生性息肉。發(fā)展了鱗狀上皮細(xì)胞氧化還原比率和基質(zhì)膠原纖維含量的深度累積計(jì)算方法,揭示了炎癥和非侵入瘤變鱗狀上皮基質(zhì)的膠原纖維含量都有明顯的降低,但它們之間的上皮細(xì)胞氧化還原比率存在明顯的差異,提出深度累積上皮細(xì)胞氧化還原比率和基質(zhì)膠原纖維含量可作為一種區(qū)分正常、炎癥、非侵入瘤變鱗狀上皮的內(nèi)源性指標(biāo)；識(shí)別了柱狀上皮的細(xì)胞及亞細(xì)胞結(jié)構(gòu),揭示了正常柱狀上皮黏膜、增生性息肉、腺瘤間杯細(xì)胞密度存在明顯的差異,提出杯細(xì)胞密度可作為柱狀上皮息肉病理性質(zhì)活體診斷的一種新內(nèi)源性標(biāo)記物。與此部分相關(guān)的主要成果發(fā)表于Applied Physics Letters,97,173701,2010(SCI, IF=3.8)、Laser Physics Letters,9,465,2012(SCI, IF=6.0)上。其中,深度累積計(jì)算方法被"Applied Physics Letters "評(píng)委評(píng)價(jià)為"a very useful method"。 接著,本論文利用多光子成像技術(shù)在鱗狀上皮腫瘤基質(zhì)層及柱狀上皮腫瘤的診斷特征方面展開了深入的研究；提取了一系列鱗狀上皮腫瘤基質(zhì)的診斷特征,包括膠原纖維的精細(xì)結(jié)構(gòu)和含量、彈性纖維之間間距和含量、基質(zhì)成分含量比率、基質(zhì)的散射系數(shù)；建立了一系列可用于定量區(qū)分正常和侵入瘤變柱狀上皮的診斷特征參數(shù),包括：瘤變細(xì)胞的形態(tài)、膠原含量的變化、腺排列和血管壁結(jié)構(gòu)的變化。這一系列的診斷特征對(duì)多光子成像技術(shù)用于臨床早期上皮腫瘤診斷是十分有益的和非常重要的,并填補(bǔ)了“鱗狀上皮腫瘤基質(zhì)層及柱狀上皮腫瘤的診斷特征”研究上的空白。與此部分相關(guān)的主要成果發(fā)表于Journal of Biomedical Optics Letters,14,020503,2009(SCI, IF=3.1)、Lasers in Medical Science,25,911,2010(SCI, IF=2.3)、 Gastrointestinal Endoscopy,73,802,2011(SCI, IF=6.0)上。其中,鱗狀上皮腫瘤基質(zhì)的診斷特征的研究成果被"Journal of Biomedical Optics Letters"評(píng)委評(píng)價(jià)為"an important contribution to new cancer diagnosis";柱狀上皮腫瘤的診斷特征的研究成果被" Gastrointestinal Endoscopy,國際內(nèi)鏡排名第一的學(xué)術(shù)期刊”評(píng)委評(píng)價(jià)為"a novel approach for the early diagnosis of cancer"。 然后,本論文利用多光子成像技術(shù)對(duì)上皮腫瘤發(fā)展進(jìn)程的不同階段展開深入的研究；發(fā)展了定性的非標(biāo)記多光子成像技術(shù)與定量的圖像分析技術(shù)相結(jié)合的新方法;建立了膠原纖維變化與鱗狀上皮腫瘤發(fā)展進(jìn)程之間的定量關(guān)系,提出源于膠原纖維圖像的定量特征參數(shù)可作為一種評(píng)價(jià)鱗狀上皮腫瘤發(fā)展進(jìn)程、定位腫瘤和確定腫瘤邊界的新內(nèi)源性指標(biāo)；實(shí)現(xiàn)了柱狀上皮腫瘤發(fā)展進(jìn)程中生物形態(tài)和生物化學(xué)的信息整合和可視化,提出柱狀上皮細(xì)胞氧化還原比率和基底膜的變化可作為量化柱狀上皮腫瘤發(fā)展進(jìn)程的一種新內(nèi)源性指標(biāo)。與此部分相關(guān)的主要成果發(fā)表或接受于Applied Physics Letters,96,213704,2010(SCI, IF=3.8), Biomedical Optics Express,2,615,2011(SCI, OS A New Journal)、PLoS ONE,2012(SCI, IF=4.4, In Press)上。其中,利用多光子成像技術(shù)定量建立膠原纖維與鱗狀上皮腫瘤發(fā)展進(jìn)程的關(guān)系被"Applied Physics Letters"評(píng)委評(píng)價(jià)為"very good "。 最后,本論文針對(duì)“非侵入上皮腫瘤診療一體化的臨床需求”,發(fā)展了基于多光子成像技術(shù)與多光子吸收技術(shù)相結(jié)合的診療一體化新技術(shù)。實(shí)現(xiàn)了瘤變細(xì)胞核異型性及膠原纖維密度和方向變化的信息提取和可視化,提出這一系列信息可作為識(shí)別非侵入腫瘤的內(nèi)源性生物標(biāo)記物；此外,實(shí)現(xiàn)了對(duì)非侵入上皮腫瘤在微米尺度的靶向消融。與此部分相關(guān)的主要成果發(fā)表于Applied Physics Letters,100,023703,2012(SCI, IF=3.8)、Journal of Biomedical Optics Letters,16,120501,2011(SCI, IF=3.1)上。 總之,通過本論文的研究工作,填補(bǔ)了“多光子技術(shù)用于早期上皮腫瘤診療”的研究空白,開拓了基于多光子成像技術(shù)與多光子吸收技術(shù)相結(jié)合的診療一體化新技術(shù)。為多光子技術(shù)的臨床應(yīng)用提供了臨床前的研究基礎(chǔ),為實(shí)現(xiàn)腫瘤的診療一體化提供了科學(xué)方案。
[Abstract]:The tumor of human health and survival threat, is one of the most important social problem facing the world. Human epithelial tumor is the "birthplace", more than 90% of the tumors are derived from this. In general, if tumor invasion in epithelial neoplasia before any one stage of diagnosis and the treatment, the cure rate is very high. To date the early diagnosis and treatment of epithelial tumors is still a great challenge. So the development of both early diagnosis of cancer and treatment technology, namely theranostics new technology, is of great significance in medicine.
In recent years, multiphoton technology, namely multiphoton imaging and multiphoton absorption technology, have shown a strong feasibility and wide application prospect in early diagnosis of epithelial tumors, it has become a hot research topic of biomedical photonics. Because the research work in the field need to be closely involved in different disciplines of research workers, the current international research this area is relatively small. In order to promote the clinical application of multiphoton techniques, this paper focuses on the technology for early diagnosis of epithelial tumors as follows:
First of all, in order to realize the differential diagnosis of epithelial tumors and non neoplastic diseases, this paper studied two kinds of main non neoplastic disease using multiphoton imaging technology: 1) - squamous epithelium inflammation; 2) columnar epithelial hyperplastic polyps. The development of squamous cell oxidation reduction ratio and collagen fiber content depth the cumulative calculation method, reveals the inflammation and non invasive squamous epithelial neoplasia stromal collagen fibers decreased remarkably, but the oxidation reduction of epithelial cells between them have obvious difference ratio, advanced oxidation reduction ratio and the accumulation of epithelial cells in collagen fiber content can be used as a distinction between normal, inflammatory, non endogenous index invasive neoplasia and squamous epithelium; identify the cellular and subcellular structure of columnar epithelium, revealed normal columnar epithelium mucosa, hyperplastic polyps, adenoma cells cup 瀵嗗害瀛樺湪鏄庢樉鐨勫樊寮，

本文編號(hào)：1511144