開(kāi)端同軸線射頻儀器在結(jié)直腸癌介電特性測(cè)量的應(yīng)用研究.pdf

1、目的:
　　結(jié)直腸癌是常見(jiàn)的消化道腫瘤，近年來(lái)中國(guó)結(jié)直腸癌的發(fā)病和死亡情況呈上升趨勢(shì)。因此結(jié)直腸癌早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療尤為重要。
　　物質(zhì)在電磁場(chǎng)中表現(xiàn)出一定的電特性和磁特性，是其固有屬性，生物組織亦如此。電特性又稱(chēng)介電特性，由電導(dǎo)率和介電常數(shù)兩個(gè)參數(shù)組成。研究表明，生物組織的介電特性具有頻率依賴(lài)性，并取決于組織的類(lèi)型、含水量和溫度，其中組織含水量又是主要的影響因素。當(dāng)組織發(fā)生癌變后由于其含水量比正常組織高，其介電特性也更

2、高。
　　本研究的開(kāi)端同軸線射頻儀器具備適應(yīng)超寬頻帶介電特性測(cè)量的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)，對(duì)組織的物理形狀、尺寸沒(méi)作特殊要求，目前已成為最常用的測(cè)量組織介電特性的方法。
　　對(duì)組織介電特性的認(rèn)識(shí)可以幫助診斷惡性腫瘤、為腫瘤熱消融治療提供重要信息、應(yīng)用于新興的MREPT技術(shù)。然而目前關(guān)于人體組織介電特性的研究局限于健康組織，腫瘤領(lǐng)域只有乳腺癌和肝癌有較深入的研究。有關(guān)結(jié)直腸癌組織介電特性的研究非常受限，基于這樣的研究現(xiàn)狀

3、，本研究對(duì)結(jié)直腸癌組織的介電特性進(jìn)行深入的研究，旨在探討應(yīng)用開(kāi)端同軸線射頻儀器測(cè)量的結(jié)直腸癌組織與正常組織之間、結(jié)直腸癌不同大體類(lèi)型、分化程度、組織學(xué)分型、腫瘤浸潤(rùn)深度、腫瘤分期對(duì)應(yīng)的介電特性的差異。
　　方法:
　　啟動(dòng)開(kāi)端同軸線射頻儀器，設(shè)置測(cè)量頻率為50-500MHz，依次進(jìn)行開(kāi)路、短路調(diào)試，隨后測(cè)量去離子水、甲醇、乙醇、正丙醇的介電特性。101名術(shù)前診斷為結(jié)腸/直腸癌的患者在手術(shù)室接受手術(shù)治療，由實(shí)驗(yàn)操作者對(duì)新鮮離體

4、的結(jié)直腸癌組織進(jìn)行介電特性的測(cè)量工作，包括測(cè)量標(biāo)本的腫瘤漿膜面、腫瘤粘膜面以及切緣粘膜面的相對(duì)介電常數(shù)和電導(dǎo)率。術(shù)后對(duì)標(biāo)本行病理切片檢查，并對(duì)每例標(biāo)本進(jìn)行T和TNM病理分期。選取64、85、128、170、213、255、298、341、383、426和500MHz的數(shù)據(jù)納入統(tǒng)計(jì)分析。
　　結(jié)果:
　　101例標(biāo)本病理結(jié)果均證實(shí)腫瘤病灶為結(jié)腸/直腸癌，標(biāo)本的切緣均未見(jiàn)癌細(xì)胞。標(biāo)本的離體時(shí)間為(10.30±8.50)min，每

5、個(gè)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量時(shí)間為30s，實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)間為（11.86±0.31）min。腫瘤漿膜面、腫瘤粘膜面、正常粘膜面三個(gè)位置的溫度差異比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。結(jié)腸與直腸組織之間的介電特性無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　腫瘤粘膜面的介電特性比正常粘膜面高（P＜0.01），其中相對(duì)介電常數(shù)平均高出8.98％;電導(dǎo)率平均高出11.01％。在對(duì)比結(jié)直腸癌不同大體類(lèi)型、分化程度的介電特性差異時(shí)，發(fā)現(xiàn)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

6、r>　　對(duì)比結(jié)直腸癌不同組織學(xué)分型的差異，除341和500MHz以外的其余頻率點(diǎn)，粘液腺癌在腫瘤粘膜面的電導(dǎo)率均比腺癌組織高(P＜0.05)。
　　對(duì)比結(jié)直腸癌不同浸潤(rùn)深度的差異，組織的介電特性隨T分期的升高而增加，≤T1(Tis+T0)、T2、T3、T4期之間的電導(dǎo)率差異共同在213和426MHz時(shí)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。≤T2與≥T3期之間相對(duì)介電常數(shù)和電導(dǎo)率的差異共同在213和426MHz具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05

7、）。
　　對(duì)比結(jié)直腸癌不同TNM分期的差異，若分為≤Ⅰ(0+Ⅰ)，Ⅱ，Ⅲ和Ⅳ期，在300MHz以?xún)?nèi)的絕大部分頻率點(diǎn)，四期在腫瘤漿膜面和腫瘤粘膜面的介電特性差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。進(jìn)一步多重比較時(shí)，整體表現(xiàn)出Ⅲ、Ⅳ期的相對(duì)介電常數(shù)和電導(dǎo)率比≤Ⅰ、Ⅱ期高（P＜0.05）。若分為≤Ⅱ和≥Ⅲ期，亦發(fā)現(xiàn)在300MHz以?xún)?nèi)，兩者的介電特性有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。
　　結(jié)論:
　　應(yīng)用開(kāi)端同軸線法可以鑒別結(jié)直腸癌組