正常的和患病的人体乳房组织在可见光和近红外区域内的光学特性

我们对正常的和患病的人体乳房组织标本在500nm到1100nm波长范围内的光学吸收系数和散射系数进行了测定。对切片切下的组织薄片的总衰减系数进行了测量。使用标准累积球(integrating sphere)技术对厚度为1.0mm的组织样本     

体外动物组织热变过程中的光学特性变化

目的 研究热变过程中生物组织的光学特性变化。方法 采用犬肝、犬肾、犬肌肉和鼠肌肉4种动物组织作为样本,使用积分球系统测量650 nm波长激光照射下的样本在热风枪从30℃升温到100℃过程中的准直透射光、漫透射光和漫反射光光强随温度变化的数据,根据Kubelka-Munk模型计算得出吸收系数、散射系数和散射各向异性因子变化曲线。结果 温度变化使组织光学特性改变,热变过程中样本透射减弱,吸收系数和散射系数增大,散射各向异性因子减小,不同组织的变化有一定差别。结论 热变性使组织透射减弱,吸收和散射增强。     

一种超薄切片枸橼酸铅染液的长期保存方法

<正>超薄切片技术是将样本切成50～100 nm的切片^[1]，通过透射电子显微镜(transmission electron microscope, TEM)观察其细胞器、病理变化及病原体等超微结构，是生物学、医学研究和临床诊断的重要手段^[2-3]，由于生物样本对电子的散射能力弱，难以在TEM下清晰成像，故需要原子序数高、散射电子能力强的重金属染液提高样本超微结构的反差从而获得清晰的图像，枸橼酸铅(lead citrate, LC)是最常用的超薄切片染液^[4]，其优点在于对细胞各种成分都有亲和力，更易与核蛋白、糖原结合。     

基于漫射光子密度波的硬质仿体光学参数的测量

本研究制作了与组织光学参数相近的硬质仿体作为研究对象,使用漫射光子密度波(diffuse photon density waves,DPDW)技术,设计了一个基于DPDW的硬质仿体光学参数测量系统。由网络分析仪在300 KHz~1 MHz频率范围内对激光器进行交流调制,在与光源间隔1 cm处接收漫射光子,经过解调获得幅值与相位的数据。利用光辐射方程对获取的数据进行曲线拟合,进而得到硬质仿体的吸收系数和约化散射系数。实验结果表明,对3种不同吸收系数的硬质仿体的检测中,μa和μ's的检测最大误差分别为0.282、0.003 cm-1,平均相对误差分别为19.8%、23.7%,吸收系数检测结果的相关系数为0.999。测量精度满足常规生物组织光学特性测量要求,本系统将在硬质仿体的检测以及生物组织检测等领域发挥重要作用。     

蛋清热变过程中的光学特性变化

目的为解决手术中激光切割能力下降的问题,以鸡蛋蛋清为样本,研究热变过程中生物组织的光学特性变化。方法使用积分球系统测量650nm激光照射下的样本在热风枪加热下,从26％升温到99℃过程中的准直透射光、漫透射光和反射光光强随温度变化的数据,计算吸收系数和散射系数变化曲线。结果样本热变前光学特性受温度影响较小,热变过程中透射率降低,吸收系数和散射系数增大。结论手术中低强度激光照射组织发生热变使吸收能力下降,应保持较高激光强度以达到消融阈值。     

人体血液的吸收峰

我们分别用“UV-365双光束扫描分光光度计”和“带积分球的UV-365双光束扫描分光光度计”测定其样品的透射比曲线。发现:(1)带积分球时,对同一标本测定的透射率略高于不带积分球时所测定的值。这主要是因为血高度稀释,只有很淡的红色,样品对光的散射很弱所致。(2)血在275、345、415、542、578nm处发现明显的     

等效组织材料聚氯乙烯的医学成像特性

目的:聚氯乙烯树脂(PVC)的光学透明性和硬度与真实组织接近,适用于作为等效组织材料应用于医学领域,本研究旨在探讨不同PVC-增塑剂(对苯二甲酸二辛酯, DOTP)混合比与医学成像特性(如X线衰减系数、CT值和MRI弛豫时间)的关系。方法:不同PVC-DOTP混合比会影响材料的医学成像特性。本实验制作11组不同混合比的PVC聚合物样品,通过测量各组PVC聚合物样品的CT值和MRI弛豫时间,对PVC材料的成像特性进行评估;同时随机抽取5组PVC聚合物样品在不同电压下测量X线衰减系数。结果:当PVC-DOTP混合比范围为8.0×10-2～23.3×10-2g/mL时,测得平均CT值范围为-0.6～109.0 HU,T1弛豫时间为172.3～203.9 ms,T2弛豫时间为13.7～32.1 ms;在电压为40～120 kV时,样品的X线衰减系数的范围为6～20.8 m-1。结论:PVC聚合物具有可控的CT值和MRI弛豫时间,透光度好,具有一定的粘弹性,可以作为组织等效材料制作医用体模。     

扩散加权成像eADC值诊断前列腺良恶性结节价值探讨

目的探讨MRI扩散加权成像(DWI)的指数化表观扩散系数(e ADC)评价前列腺良恶性结节的可行性。方法选择2013年1月至2017年12月在南京医科大学附属南京医院行MRI DWI检查的可疑前列腺癌患者66例,年龄41~88岁,平均年龄60.00岁。行MRI检测,并与病理检测结果对照。MRI扫描序列包括T_1加权成像(T_1WI)、T_2加权成像(T_2WI)、脂肪抑制序列和DWI序列(b=0 s/mm~2、1 000 s/mm~2);并测量表观扩散系数(ADC)值、e ADC值。前列腺良恶性结节之间的ADC或e ADC值差异比较采用独立样本t检验。绘制所测数值的受试者工作特征曲线(ROC),比较曲线下面积,根据约登指数(灵敏度+特异度-1)最大值,计算ADC和e ADC值的诊断阈值,比较两者的灵敏度和特异度。结果共发现96个病灶,其中良性病灶(前列腺增生组)44个,恶性病灶(前列腺癌组)52个。前列腺增生组ADC值为(0.98±0.15)×10~(-3)mm~2/s,前列腺癌组ADC值为(0.63±0.15)×10~(-3 )mm~2/s;两组间差异有显著统计学意义(t=-11.62,P0.01);以0.78×10~(-3)mm~2/s为最佳阈值,ADC诊断前列腺癌的灵敏度和特异度分别为93.20%、88.50%。前列腺增生组平均e ADC值为(0.20±0.17)×10~(-3 )mm~2/s,前列腺癌组e ADC值为(0.34±0.10)×10~(-3 )mm~2/s;两组间差异有显著统计学意义(t=5.30,P0.01);以0.22×10~(-3 )mm~2/s为最佳阈值,e ADC诊断前列腺癌的灵敏度和特异度分别为94.20%、84.10%。ADC的ROC曲线下面积为0.953,e ADC的ROC曲线下面积为0.924,两者的诊断效能相近,差异无统计学意义。结论e ADC图消除了T_2投射效应,改进了组织对比度,是评估前列腺癌的一个有价值的参考指标。     

4—7 不规则野照射中,散射剂量的数字拟合

高能X射线照射野内任一点的剂量可由主射束在该点的吸收剂量与周围组织对该点的散射剂量叠加而成。并可应用肿瘤最大比TMR(D,W_D)来描述剂量的分布情况。 TMR(D,W_D)=TMR(D,O)+sum from λ=1 to N SMR(D,R_i)(Δθ)/(2π)G_i W_D为深度D处射野面积,R为散射半径,N=2π/Δθ G取+1或-1。表达式中第一项TMR(D,O)表示“零面积野”(即主射束)的组织最大比,第二项SMR(D,R_i)为散射最大比表示来源于周围组织散射的贡献,如果能对这二个物理量给以数学     

磁共振扩散加权成像表观扩散系数评估肝癌患者TACE疗效

目的:观察分析磁共振扩散加权成像表观扩散系数(ADC)对肝癌患者经导管肝动脉栓塞术(TACE)后疗效的评估价值。方法:选取肝细胞癌患者52例,病灶共计79个,共计进行TACE161次,分别于治疗前、治疗后、治疗后1个月及治疗后3个月进行磁共振扩散加权成像,在各个阶段测定肝脏正常组织和肿瘤组织的ADC值,疗效评定标准分级为完全缓解(优良)、部分缓解(一般)和进展(差)。将所有患者分为优良组、一般组和进展组,对比分析患者治疗前后及随访中ADC值的变化情况。结果:治疗后肿瘤病灶ADC值为(1.48±0.16)×10~(-3)mm~2/s,显著高于正常肝组织的(1.22±0.15)×10~(-3)mm~2/s。治疗后肿瘤组织区域ADC值升高程度优良组最明显,一般组次之,进展组最小,优良组与一般组组间治疗前后肿瘤组织区域ADC值比较有统计学差异(P0.05),组内比较无统计学差异(P0.05)。治疗后1个月和3个月各组之间两两比较差异均有统计学意义(P0.05),3组比较差异有统计学意义(P0.05)。结论:ADC对肝癌患者TACE后疗效的评估有较好的参考价值。     

基于太赫兹光谱和成像的前列腺癌检测

目的:探讨太赫兹电磁波应用于前列腺癌的诊断。方法:抽取32例前列腺癌患者的石蜡组织块,同时行H-E染色和太赫兹反射式成像检测后,根据H-E病理结果,找出前列腺组织块样本的肿瘤区域、正常前列腺组织区域、平滑肌区域,然后再对这3个区域行太赫兹透射式光谱检测。结果:反射式成像识别和H-E染色找出的肿瘤区域之间形状和面积大小都存在相关性(P0.001);3类组织区域透射式光谱测出的吸收系数和折射率存在显著差异(P0.001);肿瘤组织对太赫兹光谱的吸收系数与细胞核百分比存在相关性(P0.001);5组不同分级分组的肿瘤组织之间的吸收系数均存在差异(P0.001)。结论:太赫兹成像能较准确地识别石蜡包埋的前列腺肿瘤组织轮廓;太赫兹光谱技术不仅能区分平滑肌、肿瘤和正常前列腺组织,而且还能识别不同分级分组的前列腺癌;肿瘤石蜡组织对太赫兹的光学反应与细胞核百分比有关。     

固绿共振瑞利散射光谱法测定硫酸软骨素

目的:应用固绿共振瑞利散射光谱法测定硫酸软骨素。方法:固绿(FCF,Fast Green)与硫酸软骨素(Chondroitin Sulphate Chs)作用形成结合产物时将导致溶液共振瑞利散射(RRS)增强,并产生新的RRS光谱。结果:其最大散射峰位于360和475nm处。Chs在0-2.3mg.L-1范围内其浓度与RRS强度成正比。该法对Chs的检出限(3σ)为19.6ng.L-1。应用于开封康诺药业有限公司生产的硫酸软骨素注射液和山东正大福瑞达制药有限公司生产的润洁滴眼露中硫酸软骨素的测定,平均回收率分别为100.8%与100.3%。结论:RRS光谱法是一种测定Chs的新方法,结果满意。     

基于双波长近红外成像方法的血氧含量检测

为了对生物组织血氧含量分布进行成像,利用760 nm和850 nm的双波长近红外差分探测方法,研制了血氧含量检测系统,并首次使用吲哚菁绿 (ICG) 和散射体作为仿体设计实验。首先测量了牛奶的光密度差ΔOD随牛奶浓度差Δc的变化值。接着将ICG溶解在稀释了40倍的牛奶中,用不同浓度梯度稀释ICG,得到一系列ΔOD-Δc曲线,用一次函数拟合曲线,根据方差(SSE)、均方根(RMSE)和确定系数(R²)确定系统分辨率。然后改变散射介质浓度,研究它对系统测量的影响。最后选择30名健康测试者进行在体实验,测量手掌血氧含量的空间分布以及动态时间变化。结果表明,牛奶和ICG在双波长光源下的吸收系数之比分别接近1∶1和2.5∶1,因此可以用牛奶模拟组织中的水、脂肪、某些色素等,用ICG模拟血液中的脱氧血红蛋白;系统分辨率为1.6×10^-5 mg/mL的ICG浓度变化;弱散射介质的浓度与系统的动态响应范围成负相关,与系统的灵敏度成正相关;扎住手腕后,手掌血氧含量从1逐渐降低至0.3±0.105,松开橡皮筋后,血氧含量逐渐恢复至0.97±0.018。以上结果说明该系统具有测量可行性,将在组织血氧检测方面拥有良好的应用价值。     

脉冲光谱法测量血液中血红蛋白和染色剂的原理

脉冲血氧测定计测量两个光谱波长中的光电体积描记图,并计算φ(吸收系数变化率的比值)得到动脉中氧的浓度:这个原理可以用于测量血浆中其它染色剂的浓度。当血液叶含有血红细胞时,由于这种细胞表面的反射作用和由血红蛋白和染色剂的有限分布引起的平化作用。使得φ值与吸收系数或染色剂在不同位置的有效浓度的两者之间存在一定的关系。我们在理论和实验中发现,当光谱散射够高且细胞吸收率又足够低时,血液中的φ~2值近似等     

介绍一种FAAPT冷冻切片快速固定液

手术中冷冻切片的病理诊断是根据冷冻切片组织学形态来进行 ,以确定病变组织的良恶性为目的〔1〕。制作冷冻切片包括制片、固定、染色三个环节 ,在冷冻切片中固定液的选择是不可忽视的一个因素。我们在工作中经反复试验在众多固定液中选择ＦＡＡ液 (福尔马林 -醋酸 -乙醇 ) ,经改良配成一种适合于冷冻切片的ＦＡＡＰＴ(福尔马林 -醋酸 -乙醇 -苦味酸 -ＴｒｉｔｏｎＸ - 10 0 )快速固定液。该液具有固定速度快、渗透力强、ＨＥ染色鲜艳、组织结构清晰等优点。1　材料与方法1 1　ＦＡＡＰＴ固定液的配制　福尔马林 15ｍｌ,醋酸 3ｍｌ,95 %乙醇…     

近红外荧光散射断层成像的研究进展

近红外荧光光学断层成像(FODT)是以合适的荧光探针作为标记物或对比剂,用特定波长的红光激发荧光染料,使其发出波长长于激发光的近红外荧光,通过测量媒质边界处有限点的荧光强度,考虑光子在组织中传播的散射特性,来重建出组织内部的荧光光学特性的分布图像以及组织光学参数。这种成像方式具有无电离辐射、染料稳定、可长期监测和设备简单、成本低等优点,在肿瘤检测、基因表达、蛋白质分子检测和药物受体定位等方面有着很大的应用潜力。在给出近红外荧光散射断层成像典型系统的基础上,详述了近红外荧光在组织中的频域传播模型和重建算法;介绍了两家研究机构在此领域的研究进展;讨论了将该成像方法应用于临床的进一步的发展方向。     

涎腺淋巴上皮癌中EB病毒潜伏膜抗原-1基因30碱基缺失的研究

目的 了解潜伏膜抗原(LMP)-1基因3’端DNA的30碱基在涎腺淋巴上皮癌中的缺失率及LMP-1的基因亚型。方法 用聚合酶链反应(PCR)方法对46例涎腺淋巴上皮癌中EBV编码LMP-1基因3’端DNA进行扩增,观察有无30碱基(bp)缺失。为减少从石蜡组织中提取DNA失败产生的影响,同时对样本作B-肌动蛋白基因扩增,并对PCR产物进行测序。结果 46例标本中4例经β-肌动蛋白基因扩增证实为DNA提取失败。剩余42例样本中35例(83．3％)检出LMP-1 DNA。阳性样本PCR产物电泳条带位置有2种,分别位于300bp上下,其中高于300bp有31例(88．6％),低于300bp有4例(11．4％)。DNA测序证实二者碱基相差30bp,分别为316bp和286bp。结论 涎腺淋巴上皮癌中存在EBV编码LMP-1基因3’端DNA的30bp缺失,但大多数为非缺失型LMP-1。     

骨髓增生异常综合征巨噬细胞增生与造血细胞凋亡的相关性

目的 观察骨髓增生异常综合征(MDS)巨噬细胞增生状况与原位细胞凋亡的相关性并探讨其意义。方法 用碱性磷酸酶-抗碱性磷酸酶免疫酶标(APAAP)技术(CD68抗原标记)结合DNA末端原位标记(ISEL)分析30例MDS患者(其中低危组21例、高危组9例)骨髓塑料冷包埋切片中巨噬细胞数量和造血细胞原位凋亡状况,并分析二者间的相关性。缺铁性贫血(IDA)12例作对照。结果 (1)MDS患者骨髓切片中CD68阳性细胞数为(29.2±33.0)/mm~2,对照组为(21.2±16.7)/mm~2(P>0.05);(2)MDS病例凋亡细胞数平均为(71.5±70.9)/mm~2,对照组为(37.3±23.0)/mm~2(P<0.05);(3)MDS低危组CD68阳性细胞[(35.5±37.0)/mm~2]和凋亡细胞数[(90.7±74.6)/mm~2]均高于高危组[(14.6±11.7)/mm~2和(26.8±33.1)/mm~2](P分别<0.05和<0.01);(4)MDS病例CD68阳性细胞数与造血细胞凋亡显示显著正相关;r=0.83,P<0.001;(5)MDS病例骨髓切片中CD68阳性细胞与凋亡细胞不显示位置上的相关性;(6)MDS病例CD68阳性细胞本身存在过度凋亡。结论 MDS存在过度凋亡;MDS低危组凋亡高于高危组;MDS巨噬细胞与造血细胞凋亡具有相关性。     

近红外荧光散射断层成像的研究进展

近红外荧光光学断层成像(FODT)是以合适的荧光探针作为标记物或对比剂，用特定波长的红光激发荧光染料，使其发出波长长于激发光的近红外荧光，通过测量媒质边界处有限点的荧光强度，考虑光子在组织中传播的散射特性，来重建出组织内部的荧光光学特性的分布图像以及组织光学参数。这种成像方式具有无电离辐射、染料稳定、可长期监测和设备简单、成本低等优点，在肿瘤检测、基因表达、蛋白质分子检测和药物受体定位等方面有着很大的应用潜力。在给出近红外荧光散射断层成像典型系统的基础上，详述了近红外荧光在组织中的频域传播模型和重建算法；介绍了两家研究机构在此领域的研究进展；讨论了将该成像方法应用于临床的进一步的发展方向。     

先天性心脏病伴肺动脉高压肺组织中腺泡内动脉转化生长因子-β1 mRNA和内皮素-1 mRNA的表达及意义

目的探讨转化生长因子-β1(TGF-β1)和内皮素-1(ET-1)在先天性心脏病(先心病)伴肺动脉高压(PH)的肺组织腺泡内肺动脉中的表达及意义.方法收集51例肺组织,其中41例为左向右分流型先心病患儿[伴PH 25例(A组),无PH 16例(B组)],对照组10例(C组),应用原位杂交、图像分析检测51例腺泡内肺动脉(IAPA)TGF-β1 mRNA和ET-1 mRNA的表达及平均吸光度值(A值);透射电镜观察肺组织超微结构;弹力纤维(VG)染色显示腺泡内肺动脉并计算其数量的变化.结果 (1)肺腺泡内部分肌型及环肌型动脉的数量,A、B两组分别与C组比较, F值分别为149.96、142.01,P<0.01;(2)电镜观察,有的肺小动脉内皮细胞增生;中膜平滑肌增厚,平滑肌细胞面积增大;外膜胶原纤维密集;毛细血管基膜增厚;(3)原位杂交发现,TGF-β1 mRNA在A、B两组腺泡内肺动脉均有阳性表达,A值分别为(0.1988±0.0498)、(0.1098±0.0428),C组表达微弱(A值=0.0578±0.0096),A、B、C三组间比较差异有统计学意义(P<0.05);ET-1 mRNA 在A、B两组肺腺泡内肺动脉内皮细胞表达明显增强,A值分别为(0.1692±0.0205)、(0.1004±0.0140),C组仅有微弱表达(A值=0.0746±0.0119),A、B、C三组间比较差异有统计学意义(P<0.01).结论左向右分流型先心病患儿肺组织腺泡内部分肌型及肌型动脉数量明显增加,肺血管结构重组,TGF-β1 mRNA、ET-1 mRNA表达增高与先心病伴PH的发生有关系.