傅里叶变换中红外光谱法检测脑膜瘤的研究

５ ０型 傅 罩 叶 变 换 红 外 光 谱 仪 Ａ ０ ＴＲ 附 件 的 Ｚ Ｓ 片 上 检 ｎｅ 测 ， 用 液氮 冷却 的 ＭＣ 采 Ｔ检 测 器 ， 描 范 同 为 ４Ｏ Ｏ １ ０ 扫 Ｏ ～ ０ ０ ｃ ， 辨 率 为 ８ｃ ｍ 分 ｍ ， 描 次 数 为 ６ 扫 ４次 ，每 次 采 样 前 均
中 图 分 类 号 ： ５ ． ０６ ７ ３
引 言
脑 膜 瘤 （ ｎｎ ｏｍａ 是 脑 膜 及 脑 膜 间 隙 的衍 生 物 ， 一 ｍｅ ｉｇ ｉ ） 是
确 的 选择 ， 高 手 术 成 功 率 ，同时 为将 来 发 展 不 用 开 颅 手 术 提
就可进行 肿瘤性质的判定提供有益 的基础 和依据 。
分析ｌ 。 是 ， ２ 但 ］ 脑膜瘤 分类 比较 复杂 ，组 织学 分 型也 不很 统一 ， 膜瘤 组织病理学形态表现 的多样 性给病理诊 断带 ］脑 来一定 的 困难 。因此 ， 便易行 、 速 ， 又准 确的检 测方 简 快 且
收 稿 日期 ： ０ ００ —６ 订 日期 ：２ １—９０ ２ １－６０ ，修 ０００ —８
１ ， ２例 有恶性倾 向的肿瘤 ｌ ） 对得到 的红外光谱进行 整理 分析 ， ２例 ， 发现不 同类 型脑膜瘤 组织 （ 如纤维型 脑 膜 瘤和 内皮型脑膜瘤 ） 的红 外光谱存 在着差异 ， 且同一种类 型的脑膜瘤 组织 ，其恶性倾 向的程度 不同 ， 并 他
们 的红外光谱也表现 出较为 明显 的区别 ，因此 ， 我们 可以从 各个 特征吸收峰的峰位 、峰形及峰强等信息的变
振 动 光谱 是 分 子 结 构 变 化 的 灵 敏 探 针 ，可 以通 过 测 定 细
种颅 内常见 的肿瘤 ， 其发病率较高 ，占颅 内所有肿瘤 的 １ ５
～
胞 内生物 分子结构 、 型 、构像和数 量上 的变化 ，对恶 性肿 构 瘤作 出早期诊 断ｌ 。目前 ，一些研究小组通 过 Ｆ Ｉ Ｒａ ｎ ５ ］ Ｔ Ｒ， ｍａ 和 Ｃ ＲＳ成像 法【 以及表 面增 强拉 曼法对 脑肿瘤 ｌ 进 行 ｒ Ａ ６ ］ ７ ｊ
图 １主要 给 出 了病 例 相 对 较 多 的 内皮 型和 纤 维 型 脑 膜 瘤 组 织 的 红 外 光谱 ， 他 病 例 卡 对 较 少 ，在 此 不 作 分 析 。图 １ 其 廿 Ｌ ｃ ｄ分 别 是 单纯 内皮 型 脑膜 瘤组 织 和 纤 维 型 脑 膜 瘤 组 织 ｆ 和 Ｊ 的 红 外 光 谱 图 ， 析 ｃ ｄ， 以 发 现 纤 维 型 脑 膜 瘤 组 织 与 分 和 可 内皮 型 脑 膜 瘤组 织 的红 外 光 谱 特 征 （ 表 １所 示 ） 下 ：（ ） 如 如 １ 他 们 的 共性 是 ：① ～ １４ ０ｃ 附 近 特 征 峰 的 峰 强 均 低 于 ６ ｍ
检 测 ， 些 检 测 方 法 制 样 相 对 复 杂 ，对 样 品 也 有 损 伤 。本 文 这 采 用 傅 里 叶 变 换 衰 减 全 反 射 中红 外 光 谱 法 对 液 氮 冻 存 的离 体
２Ｏ ｌ 】 １
。
尽管多数的脑膜瘤为生 长缓慢 的 良性 肿瘤 ，仍有
少部分脑膜瘤倾 向恶性 ， 临床上通 常把切 除后仍有 较高进展 性 且在 ４年 内复发 的脑膜瘤称之 为恶性脑膜瘤 。 恶性 脑膜瘤 具有生 长速度快及术后 易复发的特点 ， 其术 后复发 率和存活
有 可 能 发 展 成 为 一 种 对 样 品兀 损 伤 、快 速 的 脑 肿 瘤 诊 断 新 方 法 。
关键词
傅 Ｉ 变换 中红外光谱 ；衰减全反射 ； １ ｒ 脑膜瘤
文献标识码 ： Ａ Ｄ ：１ ． ９ ４ｊｉ ｎ １ ０ ５ ３ ２ １ ）２０ ５ —４ ＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ ００ ９ （０ １０ —３ ３０ ｓ 法 的 发 现 ， 有 助 于 神 经 外 科 医 生在 手术 中作 出及 时 而 又 准 将
基 金 项 目 ：国家 自然 科 学 基 金 项 目 （０ ７ ６ ４ ０ ０ ０ １ ２ １ １０ ，５ ９ ３ ０ ） 助 ３ ３ １０ ，５ ２ ３０ 和 ０ ７０ ４ ０ ７ ０ ３ 资 作 者 简 介 ： 伟 庆 ，１ ７ 生 ， 都 医科 大 学 附 属 北 京 天 坛 医 院 副 主 任 医 师 万 １年 ９ 首 ＊通 讯 联 系 人 ｅｍａ ：ｗｕｇ ｐ ｕ ｅｕ ｃ ；ｇｔ ｙ ｙ ｈ ｏ ｃ － ｉ ｌ ｊ＠ ｋ ．ｄ ． ｎ ｊｊｔ ￣ ａ ｏ ．ｎ ｙ ｅｍａｌ － ｉ ：ｗｅ ｉｇ ｉ ｎ ｗ＠ ｓ ａｃｒ ｑ ｉ ．ｏ ｎ ｎ
很难 区分脑肿瘤 的良恶性 ；而病理诊断是肿 瘤定性 的最 重要
依 据 ，需要 对 手 术 切 除 或 活 检 所 获 得 的肿 瘤 标 本 进 行 组 织 学
１ 实验部分
２ 例术后 的脑膜 瘤离 体样本 取 自首都 医科大 学附 属北 ４ 京天坛 医院神经外科脑 肿瘤手术过程 中，所有样 品均 于离体 半小 时内置 于液氮 中保存 。 中包 括纤 维型 脑膜瘤 （ｉｒｕ 其 ｆ ｏｓ ｂ
２ ．首 都 医科 大学 附属 北 京 天坛 医 院 ，北 京 １ ０ ８ ００３ ３ ．杭 州师 范 大学 有 机 硅 化 学 与 材 料 重 点 实 验 室 ，浙 江 杭 州 ３ ０ １ １０ ２
摘
要
采用傅 里叶变换衰减全反射 中红外光谱 法检测 了 ２ ４例 液氮冻存 的脑膜瘤 离体样 品（ 中 良性肿瘤 其
将 脑 膜 瘤 分 为 ：良性 的 上 皮 型 、 维 型 （ 维 母 细 胞 型 ） 纤 纤 、过 渡 型 （ 合 型 ） 砂 粒 型 、 管 瘤 型 、 囊 型 、 泌 型 、 巴 细 混 、 血 微 分 淋 胞 丰 富 型 、 生 型 脑 膜 瘤 ，低 度 恶 性 的 脊 索 样 型 、透 明 细 胞 化 型 、非 典 型 性 脑 膜 瘤 ，恶 性 的乳 头 型 、 纹 肌 样 型 、间 变 性 横 （ 性 ） 膜 瘤 。 于 恶 性 脑 膜 瘤 诊 断 的 标 准 ，国 内魏 少 波 ＿ 恶 脑 关 ｌ ８ ］
倾 向的病例 １ ２例 （ 病理 组织 学上都 具有 不 同程 度肿 瘤坏 死 灶 、 浸润 、细胞异型 （ 脑 大小 不一 、核染 色质粗 、深染 ） 和核 分裂等 ） 。
与其 他 器 官 组 织 不 同 ｌ ，由 于 脑 肿 瘤 组 织 中含 有 大 量 ＿ ９ 。
打描空气背景 。采川 ＯＭＮＩ 一． Ｃ ５ ０软件进 行数 据处理 。脑 膜
～
存 在 较 强 的 １１０ｃ 附 近 的特 征 峰 ，只向低 波数 移 动 接 近 ６ ｍ ． １１ ６ｃ ５ ｍ～ ；④ 均 在 １０ ０ ｃ １附 近 出 现 一 个 强 特 征 峰 ； ８ ｍ＿ （ ） 们 的 差 异性 在 于 ： １ｌ０ １０ ０ｃ ２他 在 ５ ～ ０ ｍ 区 间 内 ，在 纤 维 型 脑膜 瘤 组 织 的红 外 光 谱 中 ，会 在 １０ ０和 ｌ００ｃ 分 ８ ２ ｍ
化 来 区 分脑 膜 瘤 ， 可 以初 步 鉴别 脑 膜 瘤 的 性 质 ； 究 结 果 发 现 ，通 过 某 些 特 征 吸 收 峰 （ １１０ｃ １ 峰位 并 研 如 ６ ｍ＿ ）
的变化 来苍 别脑膜瘤的性质 与病理诊断结果 的符合率 大于 ８ ， 明傅里 叶变换衰 减全反射 中红外光谱 法 ５ 说
但 是 我 们 还 是 可 以从 受 水 峰 干 扰 少 的 特 征 谱 带 （ １８ ０ 如 ０ ～
１０ ０ｃ １ ０ ｍ＿ 区域 内） 中，发现 不 同类 型脑 膜瘤组 织红 外光 谱
的差 异 （ 图 １ 示 ） 如 所 。
根据 ２ ０ ０ ７年 ＷＨＯ对 中枢 神经 系统 肿瘤 的 分类 标准 ，
傅 里 叶 变 换 中红 外 光 谱 法 检 测 脑 膜 瘤 的 研 究
万伟庆 ，潘庆 华 ，贾桂 军 ，徐 怡庄 。 ，来 国桥。 ，刘少 轩 ， 陈 静 杨丽敏 张元福 ， ， ， 翁诗 甫 ， 吴瑾光¨
１ ．北 京 大 学 化学 与分 子 Ｔ 程 学 院 ，北 京 １ ０ ７ ０８１
ｌ０ ０ ５ Ｗ ａ ｅｎ ｍ ｂ ｒｃ 一 ｖ ｕ ｅ ／ｍ
Ｆｉ．１ Ｆ Ｒ ｐ ｃｒ ｆｔ ｅ ｄｉｆ ｒ ｎｔｔ ｐ ｆｍ ｅ ｉ ｇ ｍ ａ ｇ ＴＩ ｓ ｅ ｔａ ｏ ｈ ｆｅ ｅ ｙ ｅ ｏ ｎ ｎ ｏｉ
ａ：Ｅｎ ｏ ｈ ｌ ｉ ｅ ｉｇ ｉ ，ｆｃ ｌｎ ｃｏ ｉ；ｂ ｄ ｔ ｅｉ ｄｍ ｎｎ ｏｍａ ｏ ａ ｅ ｒ ｓｓ ：Ｅｎ ｏ ｈ ｌ ｉ ｎｎ ｉ ａ ａ ｙ ｋｉｅ ｉ ｏ ｄ ｔ ｅｉ ｄ ｍｅ ｉｇｏｍ ，ｋ ｒ ｏ ｎ ｓｓ ｏ ｃ：Ｅｎ ｏ ｈ ｌｏｄ ｍｅ ｉｇ ｉ ；ｄ：Ｆｉｒ ｕ ｙ ｎｎ ｏｍ ａ ｄ ｔ ｅｉｉ ｎｎ ｏｍａ ｂ ｏ ｓｔｐｅｍｅ ｉｇ ｉ
瘤 组织 的 Ｆ Ｉ 测 量结 果 北 京 大 坛 医 院 获 得 的病 理 组 织 学 ＴＲ 结 果进 行 对 照 。
２ 结果 与讨 论
２ １ 脑 膜 瘤 的 红 外 光谱 ．
的水分 ， 峰的干扰会 导致我们无 征 吸 收 峰 的 峰 位 、峰 强 等 信 息 的 变 化 ， ０ ｍ
第３卷， ２ ｌ 第 期
２ ０ １ １年 ２月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｓ ｅ ｔ ｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃ ｒ ｌＡｎ ｌ ｓｓ ｐ ｃ ｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔａ ａｙ ｉ
Ｖｏ ． １ Ｎｏ ２ ｐ ３ ３ ３ ６ １ ３ ， ． ，ｐ ５ — ５ Ｆ ｂ ｕ ｒ ，２ １ ｅ ｒ ａ ｙ ０ ｌ
将肿瘤局 灶性坏死 、核分裂 、 脑浸 润 、出血 、 染色质粗糙 核 等特点作为诊 断恶性脑膜瘤 的依据 ， 认为有 ４个 以上 的特 并
点 者 则 可 诊 断 为 恶 性脑 膜 瘤 ， 有 ４ 以 下 者 则 诊 断 为 良性 仅 个 或 临 界 恶 性 。 组 病 例 中有 良性 病 例 ｌ 本 ２例 （ 括 纤 维 型脑 膜 包 瘤 ６ 、内皮 型 脑 膜 瘤 ５ 以及 移 形 性 脑 膜 瘤 ｌ ） 有 恶性 例 例 例 ，