基于生物阻抗譜的舌體腫瘤組織識別方法*

姚佳烽 胡松佩 楊璐 吳陽 韓偉 劉凱?

1) (南京航空航天大學機電學院, 南京 210016)

2) (南京大學醫(yī)學院, 南京大學醫(yī)學院附屬口腔醫(yī)院, 南京 210008)

基于生物阻抗譜技術, 提出一種非侵入式、快速、便捷的舌體腫瘤組織識別方法.根據(jù)舌體組織不同病理及生理狀態(tài)下電學特性的差異性來判斷其是否病變, 以幫助主刀醫(yī)師在臨床舌體腫瘤手術切除中既能完整的切除腫瘤又能盡可能多的保留患者舌功能.本文在小鼠上建立了人舌鱗癌細胞(HSC3)原位舌癌移植瘤模型, 用生物阻抗譜的方法對其正常組織區(qū)域、混有腫瘤組織區(qū)域及腫瘤組織區(qū)域進行了電學特性研究.幅值頻譜顯示在8.09 × 105 —5 × 106 Hz的高頻段可以根據(jù)其電學特性區(qū)分3種組織.在實驗過程中, 從高頻段的幅值頻譜中提取出弛豫頻率frelax、電阻抗實部 和電阻抗虛部 3個電學參數(shù), 并根據(jù)這3個電學參數(shù)定義癌變組織系數(shù)α與β (待測組織阻抗值相對于正常組織阻抗值的實部變化百分比記為α, 虛部相對變化百分比記為β)進行腫瘤組織識別.結果表明, 當α ≤ 36.5%, β ≤ 31.2%時, 組織是正常組織; 當α ≥36.5%, β ≥ 31.2%時, 組織可能混有腫瘤組織; 當α ≥ 82.7%, β ≥ 73.6%時, 組織是腫瘤組織.

1 引 言

生物阻抗譜(bioelectrical impedance spectroscopy, BIS)是一種根據(jù)生物組織不同病理及生理狀態(tài)下電學特性的差異性提取有效電信息來分辨生物體是否病變的技術.舌癌是頭頸部最常見的惡性腫瘤之一, 也是發(fā)病率最高的一種, 在口腔癌中牙齦及口底癌占31.0%—49.5%, 而舌癌占比高達60.8%—67.5%[1].目前, 舌癌臨床的治療方法主要有: 外科手術……