专利名称：一种利用毛发实现乳腺癌早期诊断的喇曼光谱检测方法
技术领域：
本发明涉及一种利用毛发实现乳腺癌早期诊断的喇曼光谱检测方法。
背景技术：
激光喇曼光谱技术在医学，生物化学，生物物理学，分子生物学领域得到广泛的应用。有研究发现乳腺癌患者的毛发结构与健康妇女的结构存在明显的和始终如一的分子间差异，有可能导致一种简便的检查乳腺癌的新方法，既通过分析一缕毛发可能检查出乳腺癌并有可能预测乳腺癌的危险，毛发分析可以作为一种简单的，无创性的乳腺癌检测方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用毛发实现乳腺癌早期诊断的喇曼光谱检测方法，替代采用同步辐射光源的X衍射技术，通过一根毛发的检测完成乳腺癌早期诊断。
为实现上述目的，本发明通过以下的技术步骤选取妇女自然白化的毛发，采用近红外激光喇曼光谱仪的785nm近红外激光对毛发的进行照射，激发毛发的喇曼光谱，将获得的喇曼光谱与正常人毛发的喇曼光谱作比较，确定标征两者差异的特征谱线。
所述标征两者差异的特征谱线的参考量为强度变化、喇曼峰数目的变化。
本发明方法具有以下的优点①判断是否是乳癌的主要依据是喇曼光谱，该方法可以对乳癌进行早期诊断。②本发明取样于人的毛发，既方便又可以做到无痛苦、无医源性损伤、无任何副作用，且容易做到早期诊断，确定癌变与否的信息，④检测时间大大缩短，一般为几十秒到一分钟，⑤采用近红外激发光源有效地消除了荧光背景的干扰。⑥检测准确率高。
图1为本发明所采用的喇曼光谱仪原理框图；图2为不同性别人的毛发的喇曼光谱比较示图；图3为乳腺癌患者和正常妇女毛发的喇曼光谱比较示图。
具体实施例方式
采用半导体激光器的近红外激光喇曼光谱仪(Renishaw RM2000型)，该仪器的原理框图如图1所示，包括用于盛放人体毛发样本的可移动的样本台1，用于移动样本台至指定位置并且实现入射光聚焦在样本上的控制器2，用于禁止或允许激光、白光通过的开关3，用于屏蔽与入射光相同波长的散射光通过的滤光片4；用于观察样本图象(物镜放大倍数为50)的光电探测器CCD1，用于观察从样本发出来的喇曼散射光谱的光电探测器CCD2；用于反射不同波长的光到CCD2里面的光栅7，CCD2的中心波数取决于光栅的旋转角度。
操作过程1)提取待测者自然白化的毛发，置放于样本台上，2)调节两个开关允许照明光照到样本上，3)调节控制器移动样本台，4)从显微镜观察实现对焦和位置的移动，
5)再次调节两个开关，允许激光(激发波长为785nm)通过同时屏蔽白光。此时，激光直接聚焦在样品上(随机取样点)，样品表面的光功率为9.8mW。
6)设置软件参数，获得不同波数范围的喇曼光谱。软件参数包括积分时间为10s，波数范围L(100cm-1--1800cm-1)，对于每个样本光谱测试两次，取平均。
经过上述操作步骤之后，可获得如下检测参数(1)正常人毛发的喇曼光谱相应喇曼峰的强度和位置的分布，由于不同性别和人种的人发喇曼光谱几乎相同(如图2a)，因此可以将正常人毛发的喇曼光谱图作为参考值；(2)强度变化＝被测人发的喇曼峰值-正常人毛发相应喇曼峰值(3)喇曼峰数目的变化通过上述所获得的数据，可以得出检测癌症的判据1.喇曼峰数目的减少被测喇曼光谱在1300cm-1～1500cm-1范围内的喇曼峰的个数由两个变成一个峰。
2.喇曼峰相应峰强度比值的关系被测喇曼光谱在1300cm-1～1500cm-1范围内的喇曼峰的强度比180cm-1处的喇曼峰强，即两者强度比值大于1。
同时满足以上两个条件的病例，即可确定为乳癌。
检测病例一32岁，体检正常的健康人。按本上述步骤进行检测，步骤如下1.采集自然白化的毛发一根，贴皮肤剪下，并转移至样本台上，
2.接通电源，将钛宝石激光器波长调至785nm，调节激光功率与样本台位置，使聚焦在毛发样本表面的光功率约为9.8mW。测量毛发的喇曼光谱。
当接通电源后，激光器便发出激光，激光通过反射镜聚焦于样本上。样本上的散射光(见附图1虚线表示)通过滤光片滤除瑞利散射成分，经光栅色散投射于CCD2阵列的像素上，并将光信号转化为电信号。模数转换后，变成数字信号进入计算机。即可显示光谱检测结果。
3.重复测试，对两次结果取平均。
结果喇曼光谱仪显示在1300cm-1～1500cm-1范围内出现两个峰，且1350cm-1处的峰与180cm-1峰强度比为0.94＜1.00，由本方法提供的判据确定该妇女身体正常，无乳腺癌症状(如图3所示)。
检测病例二42岁，经病理诊断为早期乳癌。采用本专利进行技术检测，步骤同实施例一。喇曼光谱仪显示在1300cm-1～1500cm-1范围内只出现一个宽峰，并且1350cm-1处的峰与180cm-1峰强度比为1.46＞1.00。由本方法提供的判据确定该妇女已患乳腺癌(如图3所示)。
检测病例三68岁，经病理诊断为晚期乳癌。采用本专利进行技术检测，步骤同实施例一。喇曼光谱仪显示在1300cm-1～1500cm-1范围内只出现一个宽峰，并且1350cm-1处的峰与180cm-1峰强度比为2.81＞1.00。由本方法提供的判据确定该妇女已患乳腺癌(如图3所示)。
权利要求
1.一种利用毛发实现乳腺癌早期诊断的喇曼光谱检测方法，其特征在于选取妇女自然白化的毛发，采用近红外激光喇曼光谱仪的785nm近红外激光对毛发的进行照射，激发毛发的喇曼光谱，将获得的喇曼光谱与正常人毛发的喇曼光谱作比较，确定标征两者差异的特征谱线。
2.根据权利要求1所述的利用毛发实现乳腺癌早期诊断的喇曼光谱检测方法，其特征在于所述标征两者差异的特征谱线的参考量为强度变化、喇曼峰数目的变化。
全文摘要
本发明公开了一种利用毛发实现乳腺癌早期诊断的喇曼光谱检测方法，选取妇女自然白化的毛发，采用近红外激光喇曼光谱仪的785nm近红外激光对毛发的进行照射，激发毛发的喇曼光谱，将获得的喇曼光谱与正常人毛发的喇曼光谱作比较，确定标征两者差异的特征谱线；标征两者差异的特征谱线的参考量为强度变化、喇曼峰数目的变化。本发明判断是否是乳癌的主要依据是喇曼光谱，该方法可以对乳癌进行早期诊断；本发明取样于人的毛发，既方便又可以做到无痛苦、无医源性损伤、无任何副作用。
文档编号G01N21/65GK1734256SQ20051003693
公开日2006年2月15日 申请日期2005年9月1日 优先权日2005年9月1日
发明者孟耀勇, 胡永红, 廖昱博, 刘桂强 申请人:华南师范大学