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專利名稱：一種利用毛發(fā)實(shí)現(xiàn)乳腺癌早期診斷的喇曼光譜檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用毛發(fā)實(shí)現(xiàn)乳腺癌早期診斷的喇曼光譜檢測方法。
背景技術(shù)：
激光喇曼光譜技術(shù)在醫(yī)學(xué)，生物化學(xué)，生物物理學(xué)，分子生物學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。有研究發(fā)現(xiàn)乳腺癌患者的毛發(fā)結(jié)構(gòu)與健康婦女的結(jié)構(gòu)存在明顯的和始終如一的分子間差異，有可能導(dǎo)致一種簡便的檢查乳腺癌的新方法，既通過分析一縷毛發(fā)可能檢查出乳腺癌并有可能預(yù)測乳腺癌的危險，毛發(fā)分析可以作為一種簡單的，無創(chuàng)性的乳腺癌檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用毛發(fā)實(shí)現(xiàn)乳腺癌早期診斷的喇曼光譜檢測方法，替代采用同步輻射光源的X衍射技術(shù)，通過一根毛發(fā)的檢測完成乳腺癌早期診斷。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下的技術(shù)步驟選取婦女自然白化的毛發(fā)，采用近紅外激光喇曼光譜儀的785nm近紅外激光對毛發(fā)的進(jìn)行照射，激發(fā)毛發(fā)的喇曼光譜，將獲得的喇曼光譜與正常人毛發(fā)的喇曼光譜作比較，確定標(biāo)征兩者差異的特征譜線。
所述標(biāo)征兩者差異的特征譜線的參考量為強(qiáng)度變化、喇曼峰數(shù)目的變化。
本發(fā)明方法具有以下的優(yōu)點(diǎn)①判斷是否是乳癌的主要依據(jù)是喇曼光譜，該方法可以對乳癌進(jìn)行早期診斷。②本發(fā)明取樣于人的毛發(fā)，既方便又可以做到無痛苦、無醫(yī)源性損傷、無任何副作用，且容易做到早期診斷，確定癌變與否的信息，④檢測時間大大縮短，一般為幾十秒到一分鐘，⑤采用近紅外激發(fā)光源有效地消除了熒光背景的干擾。⑥檢測準(zhǔn)確率高。


圖1為本發(fā)明所采用的喇曼光譜儀原理框圖；圖2為不同性別人的毛發(fā)的喇曼光譜比較示圖；圖3為乳腺癌患者和正常婦女毛發(fā)的喇曼光譜比較示圖。
具體實(shí)施例方式
采用半導(dǎo)體激光器的近紅外激光喇曼光譜儀(Renishaw RM2000型)，該儀器的原理框圖如圖1所示，包括用于盛放人體毛發(fā)樣本的可移動的樣本臺1，用于移動樣本臺至指定位置并且實(shí)現(xiàn)入射光聚焦在樣本上的控制器2，用于禁止或允許激光、白光通過的開關(guān)3，用于屏蔽與入射光相同波長的散射光通過的濾光片4；用于觀察樣本圖象(物鏡放大倍數(shù)為50)的光電探測器CCD1，用于觀察從樣本發(fā)出來的喇曼散射光譜的光電探測器CCD2；用于反射不同波長的光到CCD2里面的光柵7，CCD2的中心波數(shù)取決于光柵的旋轉(zhuǎn)角度。
操作過程1)提取待測者自然白化的毛發(fā)，置放于樣本臺上，2)調(diào)節(jié)兩個開關(guān)允許照明光照到樣本上，3)調(diào)節(jié)控制器移動樣本臺，4)從顯微鏡觀察實(shí)現(xiàn)對焦和位置的移動，
5)再次調(diào)節(jié)兩個開關(guān)，允許激光(激發(fā)波長為785nm)通過同時屏蔽白光。此時，激光直接聚焦在樣品上(隨機(jī)取樣點(diǎn))，樣品表面的光功率為9.8mW。
6)設(shè)置軟件參數(shù)，獲得不同波數(shù)范圍的喇曼光譜。軟件參數(shù)包括積分時間為10s，波數(shù)范圍L(100cm-1--1800cm-1)，對于每個樣本光譜測試兩次，取平均。
經(jīng)過上述操作步驟之后，可獲得如下檢測參數(shù)(1)正常人毛發(fā)的喇曼光譜相應(yīng)喇曼峰的強(qiáng)度和位置的分布，由于不同性別和人種的人發(fā)喇曼光譜幾乎相同(如圖2a)，因此可以將正常人毛發(fā)的喇曼光譜圖作為參考值；(2)強(qiáng)度變化＝被測人發(fā)的喇曼峰值-正常人毛發(fā)相應(yīng)喇曼峰值(3)喇曼峰數(shù)目的變化通過上述所獲得的數(shù)據(jù)，可以得出檢測癌癥的判據(jù)1.喇曼峰數(shù)目的減少被測喇曼光譜在1300cm-1～1500cm-1范圍內(nèi)的喇曼峰的個數(shù)由兩個變成一個峰。
2.喇曼峰相應(yīng)峰強(qiáng)度比值的關(guān)系被測喇曼光譜在1300cm-1～1500cm-1范圍內(nèi)的喇曼峰的強(qiáng)度比180cm-1處的喇曼峰強(qiáng)，即兩者強(qiáng)度比值大于1。
同時滿足以上兩個條件的病例，即可確定為乳癌。
檢測病例一32歲，體檢正常的健康人。按本上述步驟進(jìn)行檢測，步驟如下1.采集自然白化的毛發(fā)一根，貼皮膚剪下，并轉(zhuǎn)移至樣本臺上，
2.接通電源，將鈦寶石激光器波長調(diào)至785nm，調(diào)節(jié)激光功率與樣本臺位置，使聚焦在毛發(fā)樣本表面的光功率約為9.8mW。測量毛發(fā)的喇曼光譜。
當(dāng)接通電源后，激光器便發(fā)出激光，激光通過反射鏡聚焦于樣本上。樣本上的散射光(見附圖1虛線表示)通過濾光片濾除瑞利散射成分，經(jīng)光柵色散投射于CCD2陣列的像素上，并將光信號轉(zhuǎn)化為電信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換后，變成數(shù)字信號進(jìn)入計算機(jī)。即可顯示光譜檢測結(jié)果。
3.重復(fù)測試，對兩次結(jié)果取平均。
結(jié)果喇曼光譜儀顯示在1300cm-1～1500cm-1范圍內(nèi)出現(xiàn)兩個峰，且1350cm-1處的峰與180cm-1峰強(qiáng)度比為0.94＜1.00，由本方法提供的判據(jù)確定該婦女身體正常，無乳腺癌癥狀(如圖3所示)。
檢測病例二42歲，經(jīng)病理診斷為早期乳癌。采用本專利進(jìn)行技術(shù)檢測，步驟同實(shí)施例一。喇曼光譜儀顯示在1300cm-1～1500cm-1范圍內(nèi)只出現(xiàn)一個寬峰，并且1350cm-1處的峰與180cm-1峰強(qiáng)度比為1.46＞1.00。由本方法提供的判據(jù)確定該婦女已患乳腺癌(如圖3所示)。
檢測病例三68歲，經(jīng)病理診斷為晚期乳癌。采用本專利進(jìn)行技術(shù)檢測，步驟同實(shí)施例一。喇曼光譜儀顯示在1300cm-1～1500cm-1范圍內(nèi)只出現(xiàn)一個寬峰，并且1350cm-1處的峰與180cm-1峰強(qiáng)度比為2.81＞1.00。由本方法提供的判據(jù)確定該婦女已患乳腺癌(如圖3所示)。
權(quán)利要求
1.一種利用毛發(fā)實(shí)現(xiàn)乳腺癌早期診斷的喇曼光譜檢測方法，其特征在于選取婦女自然白化的毛發(fā)，采用近紅外激光喇曼光譜儀的785nm近紅外激光對毛發(fā)的進(jìn)行照射，激發(fā)毛發(fā)的喇曼光譜，將獲得的喇曼光譜與正常人毛發(fā)的喇曼光譜作比較，確定標(biāo)征兩者差異的特征譜線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用毛發(fā)實(shí)現(xiàn)乳腺癌早期診斷的喇曼光譜檢測方法，其特征在于所述標(biāo)征兩者差異的特征譜線的參考量為強(qiáng)度變化、喇曼峰數(shù)目的變化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用毛發(fā)實(shí)現(xiàn)乳腺癌早期診斷的喇曼光譜檢測方法，選取婦女自然白化的毛發(fā)，采用近紅外激光喇曼光譜儀的785nm近紅外激光對毛發(fā)的進(jìn)行照射，激發(fā)毛發(fā)的喇曼光譜，將獲得的喇曼光譜與正常人毛發(fā)的喇曼光譜作比較，確定標(biāo)征兩者差異的特征譜線；標(biāo)征兩者差異的特征譜線的參考量為強(qiáng)度變化、喇曼峰數(shù)目的變化。本發(fā)明判斷是否是乳癌的主要依據(jù)是喇曼光譜，該方法可以對乳癌進(jìn)行早期診斷；本發(fā)明取樣于人的毛發(fā)，既方便又可以做到無痛苦、無醫(yī)源性損傷、無任何副作用。
文檔編號G01N21/65GK1734256SQ20051003693
公開日2006年2月15日 申請日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日
發(fā)明者孟耀勇, 胡永紅, 廖昱博, 劉桂強(qiáng) 申請人:華南師范大學(xué)