一种基于肺部组织的自荧光分布形态判断肺癌位置以及大小的方法与流程

本发明涉及检测肺癌组织的生物自荧光，具体是基于检测肺部组织自荧光分布形态变化，作为检测肺癌位置和大小方法及其应用。

背景技术：

肺癌是世界范围内也是我国发病率和死亡率最高的恶性肿瘤，其具有恶性程度高、进展快、疗效差等特点。对于一个首次出现肺癌疑似症状的人，进行一个胸片检测能提示明显的团块，纵隔膜扩张，肺不张等问题。ct影像是可以提供更多的疾病信息。支气管镜检以及ct常被用来提取肿瘤样品用于组织病理学分析判断。在胸片上，看到的肺部肿瘤一般是孤立性肺结节的形式。然而，由于许多其他疾病也有次特征，包括错构瘤，传染性肉芽瘤等。所以还需进一步的诊断。对于肺癌，决定性的诊断是取疑似肿瘤的肿块样品，利用组织病理学的方法判定。临床实践指南建议定期对肺结节进行检查。但是ct由于其辐射危害，不建议高频率或者长时间的使用。

目前临床上使用ct影像技术可以检测较早期的肺癌，如果肿瘤很小，5年存活率可以超过80％。但是主要的问题是，大部分人群没有定期检测肺癌的习惯。同时ct影像不便于人人检测。而目前对于肺癌的检测方法仅限于这些影像方法，以及咳嗽，呼吸困难,咳血,全身减肥和厌食等表观粗略的判断。对于患者很不方便，耗时相对较长而且价格较昂贵。对病人快速无创地判定早期或晚期肺癌有着重要的临床意义。而在手术后为了判断肺癌处于早期或晚期，对于切除组织的病理检查通常几天时间。因此，针对病人肺部以及已经被手术切除的肺部组织，如果能够发明能够简便、快速检测肺癌处于早期或晚期的方法，这将具有重大的社会经济意义以及临床价值。

技术实现要素：

本发明人的目的是突破现有技术的难题，提出一种可以用于活体实时检测肺癌位置和大小的检测方法。

本发明发现肺癌患者的肺癌病灶区域的组织自荧光的分布形态呈现团聚状。与正常肺部组织自荧光的网状分布明显不同。肺部荧光结构团聚程度越高，则该部位为肺癌的可能性越高。本方法发现肺部组织特定波长自荧光形态上发生团聚状态，作为肺癌位置和大小的判断标志。

本发明的具体技术方案是：

一种基于肺部组织的自荧光判断肺癌位置和大小的方法，包括以下步骤：

(1)运用单光子400-700nm激发光或者双光子700-1000nm激发光照射被检测者肺部组织或手术切除的肺部组织，以激发出该肺部组织的自荧光。

(2)检测该肺部组织发出的波长在420-800nm范围内的自荧光分布形态和强度；

(3)比较步骤(2)中肺部组织各个部位的自荧光分布形态；

(4)并将步骤(2)的自荧光强度与已知的肺癌患者、以及非肺癌人群的肺部组织自荧光分布形态结果进行对比；

(5)根据上述对比结果，完成肺部组织的自荧光分布形态判断肺癌位置以及大小的检测方法。肺部组织所发出的波长为420-800nm的荧光呈现网状结构的为正常组织；根据上述对比结果判定肺癌组织位置以及大小：肺部荧光结构团聚程度越高，则该部位为肺癌的可能性越高。

进一步的，所述利用激发光激发肺部组织自荧光的方式包括使用普通的连续光输出进行激发的方式、使用电调制进行调制激发的方式或者使用脉冲激光进行激发的方式中的至少一种；

进一步的，所述肺部组织可以活体直接检测，也可以对离体样本检测。

进一步的，所述肺部自荧光呈现网状结构的为正常组织；肺部荧光结构团聚程度越高，则该部位为肺癌的可能性越高。

进一步的，所述激发光的波长为：单光子400-700nm激发光或者双光子700-1000nm。

进一步的，所述自荧光的波长在420-800nm范围内。

本发明还提供了一种基于肺部组织的自荧光形态判断肺癌位置和大小的方法的应用。

本发明利用检测肺部组织自荧光的分布状态，判断肺癌位置和大小，为临床判断肺癌处于早期或晚期建立基础，可以极大的降低诊断肺癌位置和大小的时间。依据这一方法和原理，可以制造相应的医疗仪器或装置。

附图说明

图1：激发光488nm激发样本肺部组织自荧光，接收波长范围500-530nm的接收光。自荧光改变图。

图2：激发光640nm激发样本肺部组织自荧光，接收波长范围650-700nm的接收光。自荧光改变图。

具体实施方式

下面将通过具体描述，对本发明作进一步的说明。

除非另有限定，本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解相同的含义。

本发明中使用的术语“自荧光”，其含义为生物分子在受到适当波长的激发光照射时，吸收激发光的能量进入激发态，再退出激发态从而发射出比激发光波长更长的光的现象中，所述波长比激发光波长更长的光。

本发明中使用的术语“激发光”，其含义为能够激发生物分子发生自发荧光现象的光，其波长应比自发荧光短。

发明人进行了一系列实验，确定了肺部组织自荧光的分布状态及强度减小与肺癌处于早期或晚期之间的关系。

一、实验方法：

取肺癌病人或者非肺癌病人肺部组织，使用激光共聚焦显微镜对肺部组织样本进行实时成像。

二、实验结果和讨论

图1：激发光488nm激发样本肺部组织自荧光，接收波长范围500-530nm的接收光。肺癌的肺部自荧光与正常肺部组织自荧光相比，形态上发生荧光团聚现象。

图2：激发光640nm激发样本肺部组织自荧光，接收波长范围650-700nm的接收光。肺癌肺部自荧光与正常肺部组织自荧光相比，形态上发生荧光团聚现象。

由以上实验可以得出，肺部自荧光呈现网状结构的为正常组织；肺部自荧光出现团聚现象为肿瘤；肺部荧光结构团聚程度越高，则该部位为肺癌的可能性越高。

本发明基于这一发现，建立了一种活体实时判断肺癌位置和大小的方法。方法包括以下步骤：

(1)运用单光子400-700nm激发光或者双光子700-1000nm激发光照射被检测者肺部组织或手术切除的肺部组织，以激发出该肺部组织的自荧光。

(2)检测该肺部组织发出的波长在420-800nm范围内的自荧光分布形态和强度；

(3)比较步骤(2)中肺部组织各个部位的自荧光分布形态；

(4)并将步骤(2)的自荧光强度与已知的肺癌患者、以及非肺癌人群的肺部组织自荧光分布形态结果进行对比；

(5)根据上述对比结果，完成肺部组织的自荧光分布形态判断肺癌位置以及大小的检测方法。肺部组织所发出的波长为420-800nm的荧光呈现网状结构的为正常组织；根据上述对比结果判定肺癌组织位置以及大小：肺部荧光结构团聚程度越高，则该部位为肺癌的可能性越高。

本发明的利用激发光激发皮下自发荧光的方式包括使用普通的连续光输出进行激发的方式、使用电调制进行调制激发的方式或者使用脉冲激光进行激发的方式中的至少一种。

本发明的检测方法中，激发光的波长优选为420-680nm的范围内，更优选为460-643nm的范围内。

本发明的检测方法中，所检测的自发荧光的波长优选为440-750nm的范围内，更优选为450-741nm的范围内。

本发明的活体实时检肺癌位置和大小的方法，根据肺部组织自荧光分布形态变化的检测结果，判定被实验对象的肺癌位置和大小。进一步的规律为，肺部自荧光呈现网状结构的为正常组织；所述肺部自荧光呈现网状结构的为正常组织；肺部荧光结构团聚程度越高，则该部位为肺癌的可能性越高。

应该理解的是，本发明的活体实时检测肺癌位置和大小的方法的实施并不依赖于检测设备。可以使用任何能够发出激发光并且能够对自荧光进行检测的设备来实施本发明的活体实时检测肺癌处于早期或晚期的方法。

本领域的技术人员应当明了，尽管为了举例说明的目的，本文描述了本发明的具体实施方式，但可以对其进行各种修改而不偏离本发明的精神和范围。因此，本发明的具体实施方式和实施例不应当视为限制本发明的范围。本发明仅受所附权利要求的限制。本申请中引用的所有文献均完整地并入本文作为参考。

本发明公开了一种基于检测肺部组织自荧光分布状态以及强度作为检测肺癌处于早期或晚期的检测方法及其应用。本方法发现肺部组织特定波长自荧光形态上发生团聚状态为早期肺癌，或肺部组织特定波长自荧光强度显著减小为晚期肺癌。本发明首次提出用肺部组织自荧光分布状态和强度判断肺癌处于早期或晚期的方法和应用。该判断肺癌处于早期或晚期的检测方法简便、实时、可以在临床使用。