太赫兹成像技术在肿瘤诊断方面应用

合集下载

太赫兹成像技术在医学诊断中的应用

太赫兹成像技术在医学诊断中的应用

太赫兹成像技术在医学诊断中的应用太赫兹成像技术是一种新型的成像技术,在医学领域中有着广泛和重要的应用。

与传统的X射线和磁共振成像相比,太赫兹成像技术有着更高的分辨率、更好的安全性、以及更多的可能性。

一、太赫兹成像技术的原理太赫兹波,也称为亚毫米波,是介于微波和红外线之间的电磁波。

太赫兹波在物质的介电常数、磁导率、折射率等方面具有很强的敏感性,可以用来研究物质的物理、化学性质,同时还可以进行非破坏性的检验。

太赫兹成像技术的原理是利用太赫兹波在物质中的传输和散射特性,对物体进行成像。

当太赫兹波入射到样品上时,样品会吸收、反射、漫射和透射太赫兹波。

根据吸收、反射、漫射和透射的不同,我们就可以得到样品各个部位的信息,从而对样品进行成像。

太赫兹成像技术的成像分辨率在数百微米到数毫米之间,这是其他成像技术所不能比拟的。

二、1.乳腺癌的检测乳腺癌是女性常见的一种癌症,也是女性健康的重要问题。

传统的乳腺癌检测方法是X射线成像,即乳腺X线照射成像。

但是这种方法有放射线致癌性和乳房压迫不适等问题。

太赫兹成像技术可以在不放射性的条件下检测乳腺癌,同时还可以保护乳房不受过度压迫。

研究表明,太赫兹成像技术能够检测出早期的乳腺癌变,且检测准确率较高。

因此,太赫兹成像技术在乳腺癌检测中有着广泛的应用前景。

2.皮肤癌的检测皮肤癌是一种常见的恶性肿瘤,皮肤癌早期检测和诊断非常重要。

太赫兹成像技术可以在不伤害皮肤和身体其他部位的情况下进行皮肤癌的检测。

与传统的检测方法相比,太赫兹成像技术可以提供更多的信息,如皮肤的厚度和血管分布情况等。

研究表明,太赫兹成像技术可以有效地检测出皮肤癌,且检测准确率较高。

因此,太赫兹成像技术在皮肤癌的检测和诊断中具有广阔的前景。

3.牙齿病的诊断太赫兹成像技术可以在不损伤牙齿表面的情况下,对牙齿进行成像。

因此,太赫兹成像技术在牙齿疾病的诊断中具有很大的潜力。

研究表明,太赫兹成像技术可以有效地检测牙齿的表面结构和材料成分,可用于检测牙髓感染、牙齿补充材料的质量等。

太赫兹波在医学成像中的应用

太赫兹波在医学成像中的应用

太赫兹波在医学成像中的应用太赫兹波(THz)是介于微波和红外线之间的电磁波,波长为0.1至1毫米,频率范围为100至3000 GHz。

近年来,太赫兹技术已经在医学成像领域得到广泛研究和应用。

本文将探讨太赫兹波在医学成像中的应用。

一、太赫兹波医学成像技术的基本原理太赫兹波医学成像技术是一种非侵入式的成像技术,它利用太赫兹波在人体组织中的传播和反射特性,从而实现对人体组织的成像。

太赫兹波成像一般是以反射为主,通过利用特殊的太赫兹波源和探测器,将太赫兹波辐射到人体上,再测量其反射和透射信号,从而获得人体组织的图像。

二、太赫兹波医学成像技术的优点与传统的医学成像技术相比,太赫兹波医学成像技术具有以下优点:1. 非破坏性太赫兹波是一种非离子辐射,不会对人体组织和器官造成任何损伤。

因此,太赫兹波医学成像可以重复多次,而不会对健康造成任何负面影响。

2. 高分辨率太赫兹波的波长为0.1至1毫米,与人体组织的尺度相当,在成像时可以提供高分辨率的图像。

太赫兹波成像技术可以探测并成像比传统成像技术更小的病变,如微小的鼻咽癌病变。

3. 显示高对比度太赫兹波可以在不同物质中传播,不同的物质对太赫兹波的反射或透射的特性不同,这使得太赫兹波成像能够在不同类型的组织和器官中提供高对比度的图像。

三、太赫兹波医学成像技术的应用太赫兹波医学成像技术已经在多个医学领域中得到应用,如实验医学、临床医学、药物研究等。

1. 皮肤成像太赫兹波能够穿透表皮和真皮,进入皮肤下的深层组织,因此太赫兹波技术可以用于皮肤病诊断,如基底细胞癌、黑色素瘤等。

2. 癌症诊断太赫兹波技术对肿瘤组织有高对比度成像能力,可以检测癌变细胞的化学组成和形态变化。

因此,在癌症的早期诊断和治疗方面具有很大的潜力。

例如,太赫兹波技术已被用于鼻咽癌的早期诊断和预测。

3. 药物研究太赫兹波技术可以用来研究药物的吸收和代谢过程,通过比较不同药物在人体内代谢的差异,为药物设计和测试提供数据支持。

太赫兹波技术在生物医学领域的应用

太赫兹波技术在生物医学领域的应用

太赫兹波技术在生物医学领域的应用随着科技的不断发展,太赫兹技术逐渐走进人们的视野。

太赫兹波是介于微波和红外线之间的一种电磁波,具有穿透性强、非破坏性检测、无电离辐射等特点。

近年来,太赫兹技术被广泛应用于生物医学领域中,成为一种潜力巨大的技术手段。

太赫兹技术在生物医学领域展现了广泛的应用前景。

首先,基于太赫兹波的成像技术可以用于病灶、肿瘤等组织的检测和诊断。

由于太赫兹波对生物组织有很强的穿透性,能够在无创伤的情况下获取目标组织的显微结构和成分分布等信息。

例如,利用太赫兹波技术可以非侵入性地检测乳腺癌等疾病,无需进行割除、穿刺等创伤性检查。

此外,太赫兹波成像技术也有助于对生物组织的病情变化进行实时动态观察,是一种非常重要的临床辅助诊断手段。

另外,太赫兹技术在药物研发方面也有着广泛的应用。

目前,大部分药物研发过程依赖于基于动物模型的试验,但这种方法存在诸多缺陷,比如成本高、有效性有待证实等。

而太赫兹技术可以在无需动物模型的前提下,对药物分子的结构和作用机理进行研究,进而提高药物研发的研究速度和准确性,同时降低开发成本。

此外,太赫兹技术在生物材料检测方面也有潜在的应用。

由于其能够对非生物样本进行检测,而且能够在无需直接接触样本的前提下进行检测,因此太赫兹技术具有非常广阔的应用前景。

例如,利用太赫兹技术可以对药品、食品等进行非破坏性检测,同时也可以在无需样本处理的情况下对空气、水等环境中的浓度进行监测,为生命健康提供了更多的保障。

然而,要在生物医学领域中广泛应用太赫兹技术,还需要克服许多技术和应用上的难点。

例如,太赫兹波在传输过程中容易受到大气吸收、散射等影响,导致测量精度不高;另外,太赫兹波对生物组织的穿透深度也存在限制,加强其穿透深度是提高太赫兹技术应用广泛性的关键之一,需要深入实施。

同时,太赫兹技术的标准化和规范化也需要不断优化,以保证太赫兹技术的安全性和稳定性。

这些技术和应用上的难点,需要技术专家和研究人员通过不断地探索和创新来解决。

太赫兹技术在医学检测和诊断中的应用研究

太赫兹技术在医学检测和诊断中的应用研究

太赫兹技术在医学检测和诊断中的应用研究
太赫兹技术是近年来发展迅猛的一种新兴技术,其频率处于红外光和微波之间。

太赫兹波具有穿透深度大、非离子性、灵敏度高等特点,被广泛用于生命科学、医学等领域的研究。

在医学检测和诊断中,太赫兹技术有广泛应用前景。

一、医学成像
太赫兹波能够穿透生物组织,与组织内的分子发生相互作用,因此可用于生物组织成像。

太赫兹成像技术广泛应用于皮肤成像、乳腺肿瘤检测和眼部成像等方面。

例如,太赫兹成像技术可用于口腔癌的早期诊断,可以检测出癌细胞并区分不同类型的癌细胞,具有很高的判断精度。

二、药物研究
太赫兹成像技术还可用于药物研究。

通过太赫兹光谱分析,研究人员可以了解药物分子的振动和转动状态,从而更好地理解药物的分子结构和性质。

这不仅有助于药物的开发和设计,还可提高药物疗效。

三、病变检测
太赫兹波与生物组织的交互作用能够检测出病变细胞对电磁辐射的吸收和散射情况。

因此,太赫兹技术可用于筛查人体内的病变细胞,例如癌细胞。

这些癌细胞有着独特的吸收和散射特征,可以通过太赫兹波的成像研究方法被提取出来,从而帮助
医生进行更加准确的诊断。

四、组织成分分析
太赫兹光谱分析技术可用于分析不同种类的生物大分子,如多糖、蛋白质等的振动和转动情况,也可用于分析药物、食品中的物质组成。

例如,在食品中检测普通安乐死,换成使用太赫兹技术,不仅检测更为准确,而且不会对人体造成任何危害。

总之,太赫兹技术在医学检测和诊断中有广泛的应用前景,可以提高医学领域的准确性和可靠性。

随着技术的不断发展,相信太赫兹技术将为医学发展带来更多的惊喜。

太赫兹成像在医学诊断中的应用研究

太赫兹成像在医学诊断中的应用研究

太赫兹成像在医学诊断中的应用研究引言:太赫兹成像是一种全新的无损检测技术,利用太赫兹波段(0.1-10 THz)的电磁波来实现对物质的显微观察和成像。

它具有渗透力强、不损伤、无辐射危害等特点,逐渐成为现代医学领域的研究热点。

本文将探讨太赫兹成像在医学诊断中的应用研究,并重点介绍其在癌症早期诊断、皮肤病检测和药物分析方面的潜力。

一、太赫兹成像在癌症早期诊断中的应用研究近年来,癌症的发病率不断上升,早期诊断对提高治愈率至关重要。

传统的影像学技术如X射线、CT扫描等在癌症早期诊断中存在局限性,因此需要一种更加精确、无创且无辐射的检测方法。

太赫兹成像的高分辨率和无辐射特性使其成为一种有希望的癌症早期诊断工具。

研究表明,太赫兹波段对癌症组织和正常组织的吸收、散射特性存在差异,这为太赫兹成像在癌症早期诊断中的应用提供了理论基础。

通过对比癌症组织和正常组织的太赫兹图像,可以准确地判别病变组织,实现早期诊断和治疗。

此外,太赫兹成像还可以用于观察肿瘤的内部结构和血液供应情况。

由于太赫兹波可以穿透人体组织,能够直接观察到肿瘤的形态特征,并通过测量组织内的血液流动情况来评估肿瘤的恶性程度。

这为医生提供了更丰富的信息,帮助他们更好地制定治疗方案。

二、太赫兹成像在皮肤病检测中的应用研究皮肤病是临床常见疾病之一,传统的皮肤病检测方法主要依靠经验判断和活体组织切片。

然而,太赫兹成像技术可以实时观察皮肤组织的显微结构,提供更准确的皮肤病诊断结果。

太赫兹波能够穿透表皮层,获得真皮层的显微结构信息,对于诊断表皮癌、黑色素瘤等皮肤病具有潜力。

研究人员通过比对不同类型皮肤组织的太赫兹图像,发现了皮肤病的独特特征,并建立了相应的诊断模型。

借助太赫兹成像技术,医生可以迅速准确地识别皮肤病变,为患者提供合理的治疗方案。

此外,太赫兹成像还可以检测皮肤病的病理变化和治疗效果。

通过太赫兹波的扫描,可以实时监测患者的皮肤组织变化,评估病变的扩散情况,并对治疗效果进行跟踪。

太赫兹波在医学影像与诊断中的应用研究

太赫兹波在医学影像与诊断中的应用研究

太赫兹波在医学影像与诊断中的应用研究随着科学技术的不断发展,医疗领域的科技也在不断更新。

太赫兹技术作为一种新兴的技术,也逐渐在医学影像与诊断中发挥着重要的应用作用。

本文将探讨太赫兹波在医学影像与诊断中的应用研究。

一、太赫兹技术的基本原理与特点太赫兹技术是介于微波与红外线之间的一种电磁波技术,其频率范围在0.1~10 THz。

太赫兹波的特点是穿透性强,非毁坏性,无电离危险,可在复杂多相介质中传输,也可应用于纳米量级物质的探测。

这些特点都使得太赫兹技术具有广泛的应用前景。

二、太赫兹波在医学影像中的应用太赫兹技术的高清晰度和无痛性,使其在医学影像与诊断中应用广泛。

它能够对活体组织进行高分辨率成像,从而使医生可以更加精确地诊断疾病。

1.乳腺癌的早期诊断太赫兹波具有高穿透性,可以穿透皮肤和脂肪,直接进入乳腺组织,可以对早期乳腺癌进行无创检测。

太赫兹波能够在短时间内获得高分辨率图像,可以对乳腺癌的大小、形状等进行准确测量,提高对病情的了解。

2.皮肤病的诊断太赫兹波可以实现无创成像,并且不会引起辐射损伤,因此适用于皮肤病的诊断。

太赫兹技术可以探测和诊断各种皮肤病,如皮肤干燥、百癣、痣、皮疹等。

3.眼科疾病的诊断太赫兹波在眼科疾病的诊断中也有一定的应用。

它可以对眼部组织进行高清晰度成像,如虹膜、晶状体、视网膜、玻璃体等,帮助医生确定眼科疾病的诊断。

三、太赫兹波在医学治疗中的应用除了在医学影像与诊断中有应用外,太赫兹技术还可以在医学治疗中发挥重要作用。

近年来,太赫兹技术的快速发展为新的医学治疗手段提供了新的思路。

1.肿瘤手术治疗太赫兹波可以被运用于肿瘤手术治疗中。

太赫兹波能够与特定的药物结合,形成太赫兹波药物复合物,通过注射药物复合物使肿瘤组织暴露于太赫兹波的辐射中,通过与药物复合物的作用实现对肿瘤的治疗。

2.免疫调节治疗太赫兹波还可以作为免疫调节治疗的一种手段,用于治疗某些免疫系统异常和炎症性疾病,如类风湿关节炎、红斑狼疮等。

太赫兹成像技术在医学领域中的应用

太赫兹成像技术在医学领域中的应用

太赫兹成像技术在医学领域中的应用随着科技的不断发展,太赫兹成像技术也逐渐得到了人们的关注。

太赫兹波属于电磁波中的一种,其波长介于红外光和微波之间,是一种具有较强穿透力和低能量的电磁波。

由于其良好的穿透性和生物组织的生物学特性的相互作用,太赫兹成像技术在医学领域得到了广泛的应用。

一、太赫兹成像技术在医学领域的现状太赫兹成像技术在医学领域中主要应用于疾病的诊断和治疗。

它可以在无创的情况下获取人体组织的特征,辅助医生进行准确的诊断。

同时,太赫兹技术还可以帮助医生对人体组织的性质和结构进行分析,探索新的医疗治疗手段。

目前,太赫兹成像技术在医学领域的研究主要分为两个方向:一是基于反射太赫兹成像的应用,主要用于肿瘤和皮肤性疾病的检测和治疗,二是基于透射太赫兹成像的应用,主要用于骨科和胸腔疾病的检测和治疗。

这些应用都有着极高的研究价值和临床应用前景。

二、太赫兹成像技术在医学领域的优势太赫兹成像技术具有以下几个优势:1.无创性检测由于太赫兹波穿透力强,且对物质的影响很小,因此可以在不破坏组织结构的情况下进行无创性检测。

而传统的医疗检测方法往往需要针对性地破坏组织结构,对人体造成二次创伤。

2.高分辨率成像太赫兹成像技术具有非常高的分辨率,可以对人体組織进行高清晰度成像,使得医生可以更准确地诊断疾病。

3.富信息太赫兹成像技术可以提供不同物质的电学性质信息,比如患者身体的组织弹性和电导率等指标,这些都是传统影像学所不能提供的。

三、太赫兹成像技术在医学领域的应用案例1.乳腺癌检测太赫兹成像技术可以检测乳腺对太赫兹波的吸收程度,从而判断出组织的肿胀状态和肿瘤区域的位置。

太赫兹成像技术检测乳腺癌的准确度高,可以很好地辅助医生决策,保护患者健康。

2.皮肤癌快速诊断太赫兹成像技术在皮肤癌的检测方面也有着较好的应用。

太赫兹成像可以对人体表面进行非接触式成像,根据被检查物体与太赫兹波的相互作用反应出其电学性质信息,进而对皮肤癌进行快速诊断。

太赫兹波在医学成像中的应用前景

太赫兹波在医学成像中的应用前景

太赫兹波在医学成像中的应用前景随着科学技术不断变革和创新,医学成像也朝着更加高效、更加智能化和更加准确的方向发展。

其中,太赫兹波技术在医学成像方面的应用前景备受关注。

太赫兹波是一种介于红外光和微波之间的电磁波,具有穿透力强、成像分辨率高、无辐射损伤等特点,可以在不破坏物质结构的情况下实现对样品的成像。

近年来,太赫兹波成像技术已经在医学成像中得到广泛应用,取得了一系列突破性进展。

1. 太赫兹波在皮肤成像中的应用太赫兹波成像技术可以对皮肤进行三维成像,不仅可以观察皮肤的外观和内部结构,还可以进行皮肤质量分析。

与传统的皮肤成像方法相比,太赫兹波成像技术能够更精准地判断皮肤水分含量、弹性和纹理等。

例如,在皮肤癌的早期筛查中,太赫兹波成像技术可以通过对皮肤的成像和数据分析,判断皮肤组织的异常情况,并及时进行诊断和治疗。

2. 太赫兹波在牙齿成像中的应用太赫兹波成像技术可以对口腔中的牙齿进行成像,有助于对牙齿的结构和磨损程度进行精准分析。

与传统的口腔X光比较,太赫兹波成像技术能够避免辐射的不利影响,同时成像效果更加清晰。

例如,在牙齿医疗治疗中,太赫兹波成像技术可以评估治疗效果,并对牙齿进行有效的维护和保养。

3. 太赫兹波在癌变检测中的应用太赫兹波成像技术可以对肿瘤组织进行成像和分析,有助于对癌变的早期诊断和治疗。

研究表明,太赫兹波成像技术可以通过对肿瘤组织的成像和数据分析,识别和监测不同类型的癌症,并为治疗提供更加准确的技术支持。

例如,在乳腺癌筛查中,太赫兹波成像技术可以通过对乳腺组织的成像和数据分析,快速判断是否存在恶性肿瘤,并及时进行治疗。

总的来说,太赫兹波成像技术的应用前景非常广阔,在医学成像中可以发挥更加重要和有益的作用。

随着科技的不断进步,太赫兹波成像技术也将不断创新和完善,成为更加安全、高效和科学的医学成像技术。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

太赫兹成像技术在肿瘤诊断方面应用太赫兹波(teraliertz wave)通常是指频率为0. 1一10. 0TH 的电磁波。

该波段介于微波和红外线之间,因此低频太赫兹波也称作亚毫米波,而高频部分则称作远红外线。

太赫兹波具有微波和红外线的优点,实现了二者功能的互补。

首先,太赫兹波信号具有良好的时间分辨率,但同时与微波相比还具有很好的空间分辨率,很多生物大分子的振动和转动能级都位于该波段,因此太赫兹波具有在生物医学领域应用的基础。

其次,太赫兹波具有定的穿透性,能穿透陶瓷和塑料等物质,因此能够探测定深度的生物组织信息。

最为重要的是,太赫兹波的光子能量极小会像x射线样产生电离效应,小会对生物组织和机体造成破坏。

太赫兹波的这些特点使其在生物医学领域的应用逐渐得到重视,并取得了定的进展。

在众多生物医学领域的研究中,肿瘤的诊断治疗无疑是研究的重点之。

2011年《CA:临床医师癌症杂志》两次更新了全球及美国癌症统计数据:癌症患者人数明显上升,癌症己成为发达国家的首位死亡原囚,发展中国家的第2位死亡原囚。

癌症的早期诊断及早期治疗是提高肿瘤治愈率和降低肿瘤患者死亡率的关键所在。

尽管影像学检查是肿瘤早期诊断的重要手段之一,但病理学检查H.以来是肿瘤诊断的金标准,该方法在定程度上受病理医生诊断经验的影}}向,并有定的创伤性,小能作为肿瘤筛查或者常规检查项目。

囚此,寻找相对安全、便捷、特异度和敏感度均佳的肿瘤诊断方法,H.是肿瘤预防、诊断和治疗领域的难题。

本文总结了太赫兹成像技术在肿瘤检测领域的诸多进展,以期提供个新的视角和方向,对临床肿瘤检测方法进行有益的探索。

1 太赫兹光谱成像的原理根据太赫兹源的不同,太赫兹系统分为连续波形和脉冲波形。

连续波使用的是固定频率,需要的太赫兹波能量相对较大,对太赫兹源和探测都有定的要求。

脉冲波形系统频碧范围较宽,较容易实现,应用也较为广泛,其中太赫兹时域光谱技术(teraliertz time-domain spectroscopy,Thz-TDS)是发展最早、应用较为成熟的技术。

连续型和脉冲型波的探测原理基本相同,即己知波形的太赫兹波透过样品或从样品反射后包含了样品复介电常数的空间分布,采集并处理透射或反射过来的太赫兹波的强度和相位信息,就能得到样品的空间分布和组成特性,再进一步进步通过数字处理就叫得到图像。

根据样品探测方式不同,太赫兹系统分为透射式和反射式两种。

图 1 所示为透射式系统,反射式系统结构与此类似,只是其探测的是从样品反射的信号。

两种系统的工作原理相同,即山锁模飞秒激光器发射的激光脉冲被分束器分成两束:束为抽运光,用来激发发射元件而产生太赫兹波;另束为探测光,用来探测太赫兹脉冲的电场振幅。

延迟线(delay line)的作用在于保持两束光的光程差相等,而斩波器(chopper)和锁相放大器(lock-in amplifier)的作用是消除环境噪声对信号进行放大。

控制装置控制整个系统的机械运行,最终将采集的数据传至计算机(computer)。

实验得到的数据分为时域和频域两种形式,相应地对应时域成像和频域成像。

反射式检测相对耗时少,操作方便,同时山于太赫兹光谱在1 THz以上,叫以实现更高分辨率的成像,囚此在医学临床应用和快速检测方而更具有潜力。

太赫兹光谱成像技术的优势体现在其具有指纹识别的特点,主要应用在毒品、危险品及生物大分子等的检测方而川。

许多分子之间弱的相匀作用力、生物分子的骨架振动以及品体中品格的低频振动吸收止好位于太赫兹波频段范围,而I I_太赫兹波对探测物质结构存在的微小差异和变化非常敏感,即特异性较强。

汪帆等困总结了太赫兹在生物大分子研究中的应用,运用该技术叫以研究蛋自质、糖类和核酸等的结构和动力学特性。

太赫兹波应用于癌变成像的特异性应体现在数据分析中,即分析小同癌变组织叫能具有小同的生物大分子结构,这也是口前研究者止在努力探寻的方向。

虽然现有技术的敏感度还小能达到显微镜水平(20一200微米),但随着该技术均理论和实验日渐成熟,相信其检测的特异度和敏感度都会有所提高。

太赫兹成像技术用于肿瘤检测的医学依据,方而也是基于肿瘤细胞新陈代谢田盛,核酸等大分子的含量较止常组织多。

Li 等fu7通过分子动力学模开」证实了nNA双链中存在着大量的活跃低频声子模式。

囚此,太赫兹波对肿瘤组织中nNA的频繁结构变化非常敏感,这也是太赫兹波用于检测肿瘤具有特异性的原囚之。

另方而,细胞癌变的病囚在于细胞的异常增殖,该过程需要物质基础,囚此细胞中细胞器含量增加,山此带来的细胞中水含量和水状态的变化能被太赫兹波敏感地捕捉到。

2太赫兹成像技术在肿瘤研究领域的应用2.1皮肤基底细胞癌(basal cell carcinoma BCC)BCC是皮肤癌最常见的类刑之,多见于头皮和而部等部位。

囚为BCC位置表浅,叫以避开太赫兹波传播的景深限制,所以是太赫兹成像技术应用较早的领域之。

2002年,Woodward等cc }}首次报道了太赫兹脉冲成像技术在皮肤及相关癌症检测中的应用,研究结果显示山于太赫兹波对极性分子如水分子等敏感,囚此通过该技术研究皮肤中的水化程度,以及术前精确检测肿瘤边缘,叫以很好地}x_分肿瘤、炎性反应以及止常组织。

这研究成果小仅为太赫兹波医学检测首开先河,同时也为以后的研究奠定了基石出。

为I史好地从理论上解释所得}iJ IYJ i线和ICI像,2004年Wallace等叫又做了进步的验证实验,口的之是验证太赫兹成像技术对肿瘤组织和止常组织的Ix_别能力,口的之二是探索该方法能否简化术前对肿瘤边缘的鉴定工作。

研究者对18个体外和5个活体BCC样本进行了成像实验,结果表明肿瘤组织和健康组织反射出的太赫兹波特性小同,肿瘤组织的脉宽较宽,而I I_太赫兹波成像中的肿瘤Ix_域与病理诊断的结果吻介性较好。

相对于脉冲式太赫兹成像系统,连续式太赫兹成像系统操作简单,成本较低。

2011年Josepli等Uo7探讨了连续刑透射式太赫兹波用于皮肤BCC检测的叫行性。

在实验中,所使用的频率为1. 39和1. 63 THz,采用新鲜的肿瘤组织,并在24 li内完成实验。

实验中,将样本置于pH平衡的0. 9%氯化钠溶液中以防比组织脱水,成像分辨率在1. 4 THz时为0. 39 uuu,在1. 6 THz时为0. 49 uuu o为了进行进步的评估,样品均经苏木精一伊红染色处理。

实验结果表明,在所有测量样本中,太赫兹波透过率下降的Ix_域均对应着组织病理学上的肿瘤Ix.域,其中止常组织和肿瘤组织的透过率差异达60%,囚此认为该方法用于术前确定肿瘤界限是叫行的。

2.2乳腺癌生物组织中的应用。

水分对太赫兹波的吸收较大,如果止常和病变组织含水分过多,则太赫兹成像的差别并小明显。

山于乳腺中多为脂肪组织,含水量较少,太赫兹成像的差别较大,囚此乳腺癌的检测也是THz成像的应用领域之一。

2006年Fitzgerald等fizz对22例经37%甲醛溶液固定的乳腺癌组织标本进行太赫兹波检测实验。

实验装置为脉冲刑反射式,频率范围为0. 1一3 THz,平均功率为100 nW,单个标本大小为20 uuu X 20 uuu,实验时间<5 minx在实验中,分别根据太赫兹波反射信号的时域最小值和峰值进行成像。

结果显示,所检测乳腺癌标本中太赫兹波检测成像所定义的肿瘤Ix_域与病理学检测所确定的肿瘤Ix_域的相关系数达0. 82,囚此作者认为太赫兹成像技术有望成为乳腺癌检测的新方法。

随后,Asliwortli等fis7的研究进步证实了上述研究结果,他们对20例新鲜乳腺癌标本开展了光碧和成像研究,所用频率宽度为0. 15一2. 0 THz实验前先用组织病理学方法将标本分为止常脂肪组织常纤维乳腺组织和乳腺癌组织。

太赫兹波检测的结果表明,0. 32 THz时肿瘤组织的复折射率和吸收系数均高于另外两种组织,太赫兹光碧技术和成像技术均叫用来区别以上3种组织。

近期,Clien等fm7利用小鼠模刑开展了早期乳腺癌的活体研究。

实验对象为基囚突变致胸腺受损或缺失的小鼠,在小鼠麻醉状态下向体内注射乳腺癌细胞。

通过透射式太赫兹光纤扫描系统,连续观察到乳腺癌在小鼠体内的生长。

实验结果表明,太赫兹透射式成像系统小仅能够将肿瘤及其周边脂肪组织Ix_别开来,而II_具有定的敏感度。

2.3肝脏转移性恶性肿瘤的应用。

2005年Nisliizawa等开展了川脏转移性结肠癌的太赫兹波成像研究,标本经过37%的甲醛溶液固定和乙醇脱水后,十燥24 li;然后分成镜像的两份:份用来做太赫兹成像,另份经过苏木精一伊红染色后用于病理学检查;测量时间约为20 min,成像所用的频率分别为0. 835和1. 465 THz。

研究结果显示,太赫兹成像鉴别肿瘤组织和止常川组织的依据在于两种组织对太赫兹波的吸收小同,肿瘤组织对太赫兹波的吸收较多而透过率低,止常的川组织对太赫兹波的吸收较小而透过率。

研}L结果还提>}:, 0. 835 THz IYJ成像能够提n诊断的准确性。

2011年Miura等利用GaP太赫兹源(频碧范围为1一6 THz对转移性川癌进行成像研究,证实了上述研究结果。

太赫兹成像技术在肿瘤检测方而的研究也扩展到了日腔肿瘤。

2012年Sim等mo开展了用反射式太赫兹成像技术诊断日腔恶性黑索瘤的临床试验。

该实验中所用的标本为新鲜的恶性肿瘤组织。

太赫兹成像检测结果显示,肿瘤区域与周边区域区别明显,并与病理学检查结果吻合较好。

因此,提示该技术在对止常薪膜组织和恶性黑索瘤组织进行界限分中,也有广阔的应用前景。

相关文档
最新文档