近红外光谱术在乳腺肿瘤中的应用

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1、近红外扫描在乳腺肿瘤诊断中的应用摘要：近红外线乳腺扫描对诊断乳腺癌,特别对早期乳癌具有高度的敏感性和诊断特异性,本文介绍了红外线扫描法的原理、发展和乳腺肿瘤这类疾病的概况，红外线扫描在乳腺肿瘤的早期诊断中应用的原理以及方法和指标结果的具体分析。重点介绍了该种方法的有效性和无创性。关键词：红外光谱，乳腺肿瘤正文：引言：乳腺疾病，尤其是乳腺肿瘤，是妇女的常见病、多发病。值得人们关注的是乳腺癌的发病率日益增高，已跃居妇女恶性肿瘤的首位【1】，严重威胁着妇女的健康和生命。大量的事实表明提高其生存率及降低病死率的决定因素并非完全在于治疗手段的改善，

2、早期发现、早期治疗起到了至关重要的作用【2,3】。目前大多采用传统的X线、超声、CT和核磁共振等【4,5】技术进行影像诊断，这些诊断方法需要等到肿块形成具有占位效应时才能检测出来且价格昂贵。而近红外光扫描进行癌症的鉴别与诊断,不仅具有简便、快速、成本低的特点,而且是在分子结构层次上作出的判断,有可能提高诊断的准确性【6】。主体：一．乳腺肿瘤：乳腺肿瘤包括良性和恶性肿瘤.其中,良性乳腺肿瘤通常包括乳腺纤维腺瘤和乳腺增生等几种【7】。在乳腺良性肿瘤中，表现为乳腺肿块的也不少见，其中最常见的是乳腺纤维腺瘤。该病以年轻女性多见，40岁以上发病率低

3、。恶性肿瘤即乳腺癌。恶性肿瘤是由正常组织发生基因突变而来，起源于乳腺上皮组织的恶性肿瘤被称为乳腺癌；起源于乳腺非上皮组织的恶性肿瘤，是乳腺肉瘤。乳腺癌的发病率偏前，而死亡率偏后，这说明乳腺癌的治疗效果在恶性肿瘤中是比较好的。乳腺癌的最重用分期方法如下：Ⅰ期指原发肿瘤原发肿瘤小于2cm淋巴结无转移　　Ⅱ期原发肿瘤大于2cm有腋淋巴结转移，淋巴结活动　　Ⅲ期原发肿瘤大于5cm有腋淋巴结转移，淋巴结固定　　Ⅳ指原发肿瘤期任何大小锁骨上或锁骨下淋巴结转移远处转移乳腺肿瘤的病因与内分泌失调、乳腺发育、遗传、慢性刺激、病毒、饮食、精神等因素有关。乳腺

4、癌病理分为非浸润性和浸润性。非浸润性分为小叶原位癌与导管内癌两种。浸润性癌分为小叶浸润性癌、乳头状癌、髓样癌、高分化腺样癌、腺样囊性癌、粘液腺癌、大汗腺样癌、鳞状细胞癌、乳头派杰氏病等九种。乳腺类的疾病已经越来越引起广大人群尤其是女性的重视，也成为医学界的重点研究对象。二．近红外光谱诊断原理：近红外光谱是分子吸收电磁波的能量发生振动能级和转动能级的跃迁而产生的吸收光谱。本文主要介绍了近红外光谱法在乳腺肿瘤诊断方面的应用。近红外光谱及其相关技术的发展,不仅越来越广泛地用于蛋白质、核酸等生物大分子的结构研究,而且已开始更深入地用来研究细胞和组

5、织等更复杂的体系。人体的各种组织包括肿瘤都是由细胞组成的,而细胞中最基本的聚合物是核酸、蛋白质、双层磷脂膜。这些生物大分子在细胞中有机地融为一体。细胞的红外光谱就是由这些大分子的振动光谱组成的。因此通过测定完整组织细胞的红外光谱可获得组织细胞组成及其生物大分子结构的信息,用于鉴别组织的类型和组织病变的良、恶性质,细胞恶变的一个重要特征就是由于DNA的大量复制而导致其在细胞中含量增加,细胞核体积变大和核浓染是在光镜下判断良、恶性的重要指标。红外光谱中1080cm-1以及1240cm-1附近的峰来自磷酸二酯基团的对称及不对称伸缩振动,这两个峰

6、的变化可以反映细胞组织中核酸的含量。1025cm-1和1047cm-1两条谱带来自于糖原分子的CO基团的伸缩振动,这两条谱带的强度可以反映出组织中糖原的含量。在1164cm-1附近较弱的吸收带,主要来自于蛋白质分子中的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基的CO(H)伸缩振动,此谱带经去卷积处理,可得2—3个峰。当组织发生癌变后,此峰的中心位置常向高波数方向位移,表明癌变后氨基酸残基COH基团的结合氢键大部分遭破坏。在2800—3050cm-1区域的红外光谱,含有膜脂质末端甲基和亚甲基以及膜蛋白中甲基的伸缩振动,与正常组织相比,在癌变组织中甲基的不对

7、称伸缩振动谱带强度明显降低,而亚甲基谱带强度增加,说明一般癌变组织中甲基基团数与亚甲基基团数的比值降低。【8】三．近红外光扫描近红外线扫描(ILs)用于临床诊断乳腺疾病始于1980年代末90年代初，目前尚无统一的诊断标准。【9】原理及成像：由红外光发射器发出红外光及部分可见光,穿透乳腺皮肤及软组织。人体不同组织对红外光有选择性吸收作用,穿透后的光经高灵敏红外摄像机采集后转化成电信号,进入微机处理转变成二维图像显示在监视器屏幕上,供分析诊断。图像的状态取决于乳房组织的解剖结构、生理病理状态以及主动式穿透红外光的强度。通常,脂肪组织是高透光的

8、,纤维组织、腺体组织和皮肤是低透光的。血液（主要是血红蛋白）透光性最低,也就是说血红蛋白对光的吸收能力最强,皮肤颜色对图像没有影响。这些因素的组合,构成了近红外光乳腺肿瘤诊断成像特点。【10】