基于生物阻抗譜的舌體腫瘤組織識(shí)別方法*

姚佳烽 胡松佩 楊璐 吳陽(yáng) 韓偉 劉凱?

1) (南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院, 南京 210016)

2) (南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院, 南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院, 南京 210008)

基于生物阻抗譜技術(shù), 提出一種非侵入式、快速、便捷的舌體腫瘤組織識(shí)別方法.根據(jù)舌體組織不同病理及生理狀態(tài)下電學(xué)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(shù)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(xì)胞(HSC3)原位舌癌移植瘤模型, 用生物阻抗譜的方法對(duì)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(jìn)行了電學(xué)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(xué)特性區(qū)分3種組織.在實(shí)驗(yàn)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(shí)部 和電阻抗虛部 3個(gè)電學(xué)參數(shù), 并根據(jù)這3個(gè)電學(xué)參數(shù)定義癌變組織系數(shù)α與β (待測(cè)組織阻抗值相對(duì)于正常組織阻抗值的實(shí)部變化百分比記為α, 虛部相對(duì)變化百分比記為β)進(jìn)行腫瘤組織識(shí)別.結(jié)果表明, 當(dāng)α ≤ 36.5%, β ≤ 31.2%時(shí), 組織是正常組織; 當(dāng)α ≥36.5%, β ≥ 31.2%時(shí), 組織可能混有腫瘤組織; 當(dāng)α ≥ 82.7%, β ≥ 73.6%時(shí), 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(xué)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(shù).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(dá)60.8%—67.5%[1].目前, 舌癌臨床的治療方法主要有: 外科手術(shù)……