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《华中科技大学》 2011年
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光谱技术在乳腺肿瘤及肝癌诊断中应用的研究

于愿  
【摘要】:第一部分单积分球光谱技术测量乳腺组织光学特性参数的研究 目的组织的光学特征决定了光在组织中的传播经过。光学特性的测量实际上成为光谱诊断测量技术的基础。本研究的目的是测量各类乳腺疾病组织的光学特性是否存在差异,从而探索光谱技术诊断乳腺疾病的价值。 方法被检测的组织样本分为4组:正常乳腺组织28例,乳腺癌组织22例,乳腺纤维腺瘤组织8例,乳腺囊性增生病(乳腺病)组织13例。各组织样本取自乳腺癌改良根治术或乳房部分切除的标本,并经过病理学诊断确定。应用单积分球系统连续测定各组乳腺组织样本在400 nm-2200 nm波长范围内的光学参数。结果在测量波长范围内,各种乳腺组织的光学参数及其差异随着波长的不同而改变。各组乳腺组织的吸收系数在480 nm,1450 nm,1640 nm,1720 nm,1840 nm和1930nm波长处差异有统计学意义(P0.05)。吸收系数的两两比较:正常乳腺组织和乳腺癌之间差异具有显著性意义(480 nm,1450 nm,1640 nm,1720 nm,1840 nm,1930mm);正常乳腺组织和纤维腺瘤之间差异具有显著性意义(400 nm,480 nm,1450 nm, 1640 nm,1720 nm,1840 nm);正常乳腺组织和乳腺囊性增生病之间差异具有显著性意义(480 nm,1450 nm,1640 nm,1720 nm,1840 nm);乳腺癌和纤维腺瘤之间差异具有显著性意义(1450 nm,1640 nm,1840 nm)。纤维腺瘤和乳腺囊性增生病之间差异具有显著性意义(1450nm,1640 nm,1840 nm)。在400nm和480nm处,各组乳腺组织的约化散射系数存在显著性差异(P0.05)。约化散射系数的两两比较:乳腺癌、乳腺纤维腺瘤和乳腺囊性增生病与正常乳腺组织相比较,差异具有显著性意义(P0.05)。线性判别分析(LDA)显示,本方法对正常乳腺组织的判别准确率为82.1%,对乳腺癌组织的判别准确率为54.5%,对乳腺纤维腺瘤的判别准确率为100%,对乳腺病组织的判别准确率为30.8%。对所有检测样本中的66.2%进行了正确的分类。结论这一结果有助于认识人类乳腺组织的光学特性。不同病理类型的乳腺组织具有差异性的光学特征,可能有助于发展乳腺疾病的光谱诊断方法。 第二部分体外测定肝细胞癌组织和癌旁组织的不同光学特征目的组织的光学特征决定了光在组织中的传播经过。有关光学特征的信息对光学技术在诊断和治疗中的应用具有很高的价值。本研究的目的是测定肝细胞癌组织和其癌旁组织的光学特性参数,并比较它们之间的不同,以期为光学的诊断和治疗方法提供理论和基础依据。 方法检测的组织样本总数为55例,其中38例肝细胞癌组织,17例其癌旁组织,均取自切除的肝细胞癌的标本,并经过病理学诊断确定。应用单积分球系统连续测定肝细胞癌组织和其癌旁组织在400 nm-1800 nm波长范围内的光学参数。 结果在本研究的波长范围内,两种组织的光学参数及其差异随着波长的不同而发生变化。在整个波长范围内(400 nm,410 nm,450 nm,1450 nm,1660 nm和1800nm),肝细胞癌组织的吸收系数(1.48±0.99 mm-1,1.46±0.88 mm-1,0.86±0.61 mm-1,2.15±0.53 mm-1,0.54±0.10mm-1,0.79±0.15mm-1)明显低于癌旁组织(2.79±1.73mm-1,3.13±1.47mm-1,3.06±2.79 mm-1,2.57±0.55 mm-1,0.62±0.10 mm-1,0.93±0.16 mm-1),其差异有显著性(P0.05)。在460 nm,500 nm and 1800 nm处,肝细胞癌组织的约化散射系数(5.28±1.70 mm-1,4.91±1.54 mm-1,1.26±0.35 mm-1)与癌旁组织(8.14±3.70mm-1,9.27±3.08 mm-1,2.55±0.57 mm-1)存在显著性差异(P0.05)。线性判别分析(LDA)显示,癌旁组织判别准确率为94.1%;肝癌组织判别准确率为100%。对于全部肝癌组织及其癌旁组织样本的98.2%进行了正确分类。 结论这一结果有助于认识人类肝组织的光学特性。不同病理类型的肝组织具有不同的光学特征。这一差异可能有助于肝细胞癌的诊断和光学技术在这一领域的应用。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:R737.9;R735.7

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