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太赫兹波对肾癌组织的光谱检测

李晗 余晨

李晗, 余晨. 太赫兹波对肾癌组织的光谱检测[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5): 525001-0525001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0525001
引用本文: 李晗, 余晨. 太赫兹波对肾癌组织的光谱检测[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5): 525001-0525001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0525001
Li Han, Yu Chen. Terahertz spectral detection in human renal tissue[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5): 525001-0525001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0525001
Citation: Li Han, Yu Chen. Terahertz spectral detection in human renal tissue[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5): 525001-0525001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0525001

太赫兹波对肾癌组织的光谱检测

doi: 10.3788/IRLA201645.0525001
详细信息
    作者简介:

    李晗(1983-),女,硕士生,主要从事慢性肾脏病患者的康复治疗技术及肾脏肿瘤及纤维化新技术研究方面的研究。Email:April_hanhanli@hotmail.com

  • 中图分类号: O433.4

Terahertz spectral detection in human renal tissue

  • 摘要: 利用太赫兹光谱技术,对人肾癌组织进行检测,分别比较了肿瘤组织和肿瘤旁正常组织对太赫兹波的响应。通过对新鲜含水和经冷冻真空脱水组织的测量分析,分别获得了不同样品在0.2~1.2 THz波段的吸收系数和折射率。结果显示,生物组织中含水量对太赫兹波吸收信号强度有很大的影响。同时,不同组织的细胞结构和成分也是影响太赫兹信号强度的重要因素。比如癌细胞和正常细胞的结构的不同,因此对太赫兹电磁波的吸收以及它们在太赫兹波段的折射率都有显著的不同。结果显示太赫兹光谱技术在生物组织检测和临床医学如肿瘤疾病诊断方面具有广阔的应用前景。
  • [1] Brun M A, Formanek F, Yasuda A, et al. Terahertz imaging applied to cancer diagnosis[J]. Physics in Medicine and Biology, 2010, 55(16): 4615.
    [2] He Mingxia, Chen Tao, Yang Jilong, et al. The application of terahertz imaging in tumor diagnosis[J]. TUMOR, 2012, 32(12): 1039-1042. (in Chinese)何明霞, 陈涛, 杨吉龙, 等. 太赫兹成像技术在肿瘤诊断方面的应用[J]. 肿瘤, 2012, 32(12): 1039-1042.
    [3] Wallace V P, Fitzgerald A J, Pickwell E, et al. Terahertz pulsed spectroscopy of human basal cell carcinoma[J]. Applied Spectroscopy, 2006, 60(10): 1127-1133.
    [4] Taylor Z D, Singh R S, Culjat M O, et al. Reflective terahertz imaging of porcine skin burns[J]. Optics Letters, 2008, 33(11): 1258-1260.
    [5] Pickwell-MacPherson E, Fitzgerald A J, Wallace V P. Breast cancer tissue diagnosis at terahertz frequencies[C]//SPIE BiOS. International Society for Optics and Photonics, 2012: 82210M.
    [6] Hassan A M, Hufnagle D C, El-Shenawee M, et al. Terahertz imaging for margin assessment of breast cancer tumors[C]//Microwave Symposium Digest(MTT), IEEE MTT-S International, 2012: 1-3.
    [7] Enatsu T, Kitahara H, Takano K, et al. Terahertz spectroscopic imaging of paraffin-embedded liver cancer samples[C]//Infrared and Millimeter Waves, 2007 and the 200715th International Conference on Terahertz Electronics. IRMMW-THz. Joint 32nd International Conference on IEEE, 2007: 557-558.
    [8] Wahaia F, Valusis G, Bernardo L M, et al. Detection of colon cancer by terahertz techniques[J]. Journal of Molecular Structure, 2011, 1006(1): 77-82.
    [9] Sim Y C, Ahn K M, Park J Y, et al. Temperature-dependent terahertz imaging of excised oral malignant melanoma[J]. Biomedical and Health Informatics, IEEE Journal of, 2013, 17(4): 779-784.
    [10] He M, Azad A K, Ye S, et al. Far-infrared signature of animal tissues characterized by terahertz time-domain spectroscopy[J]. Optics Communications, 2006, 259(1): 389-392.
    [11] Oh S J, Kim S H, Ji Y B, et al. Study of freshly excised brain tissues using terahertz imaging[J]. Biomedical Optics Express, 2014, 5(8): 2837-2842.
    [12] Chen H, Chen T H, Tseng T F, et al. High-sensitivity in vivo THz transmission imaging of early human breast cancer in a subcutaneous xenograft mouse model[J]. Optics Express, 2011, 19(22): 21552-21562.
    [13] Xu J, Plaxco K W, Allen S J. Absorption spectra of liquid water and aqueous buffers between 0.3 and 3.72 THz[J]. Journal of Chemical Physics, 2006, 124(3): 36101-36101.
    [14] Ashworth P C, Pickwell-MacPherson E, Pinder S E, et al. Terahertz spectroscopy of breast tumors[C]//Infrared and Millimeter Waves, 2007 and the 200715th International Conference on Terahertz Electronics, Joint 32nd International Conference on, IEEE, 2007: 603-605.
    [15] Wahaia F, Kasalynas I, Seliuta D, et al. Study of gastric cancer samples using terahertz techniques[C]//Second International Conference on Applications of Optics and Photonics. International Society for Optics and Photonics, 2014: 92864H.
    [16] Hou D, Li X, Cai J, et al. Terahertz spectroscopic investigation of human gastric normal and tumor tissues[J]. Physics in Medicine and Biology, 2014, 59(18): 5423.
    [17] Kindt J T, Schmuttenmaer C A. Far-infrared dielectric properties of polar liquids probed by femtosecond terahertz pulse spectroscopy[J]. The Journal of Physical Chemistry, 1996, 100(24): 10373-10379.
    [18] Stanley H E. Liquid water: A very complex fluid[J]. Pramana, 1999, 53(1): 53-83.
    [19] Bruehlmeier M, Roelcke U, Bluenstein P, et al. Measurement of the extracellular space in brain tumors using 76Br-bromide and PET[J]. Journal of Nuclear Medicine, 2003, 44(8): 1210-1218.
    [20] Pickwell E, Cole B E, Fitzgerald A J, et al. Simulation of terahertz pulse propagation in biological systems[J]. Applied Physics Letters, 2004, 84(12): 2190-2192.
    [21] Suen J Y, Tewari P, Taylor Z D, et al. Towards medical terahertz sensing of skin hydration[J]. Stud Health Technol Inform, 2009, 142: 364-368.
    [22] Woodward R M, Wallace V P, Arnone D D, et al. Terahertz pulsed imaging of skin cancer in the time and frequency domain[J]. Journal of Biological Physics, 2003, 29(2-3): 257-259.
    [23] Yang Hang, Zhao Hongwei, Zhang Jianbing, et al. The dehydration processes of biological tissues investigated by terahertz time-domain spectroscopy[J]. J Infrared Millim Waves, 2014, 33(3): 263-267. (in Chinese)杨航, 赵红卫, 张建兵, 等. 生物组织脱水过程的太赫兹时域光谱[J]. 红外与毫米波学报, 2014, 33(3): 263-267.
    [24] Ashworth P C, Pickwell-MacPherson E, Provenzano E, et al. Terahertz pulsed spectroscopy of freshly excised human breast cancer[J]. Optics Express, 2009, 17(15): 12444-12454.
    [25] Lai Jiancheng, Zhang Yingying, Li Zhenhua, et al. A review of the measurement and concept of refractive index of biological tissues[J]. Acta Laser Biology Sinica, 2009, 18(2): 133-137.(in Chinese)来建成, 张颖颖, 李振华, 等. 生物组织折射率的概念与测量方法评述[J]. 激光生物学报, 2009, 18(2): 133-137.
    [26] Backman V, Wallace M B, Perelman L T, et al. Detection of preinvasive cancer cells[J]. Nature, 2000, 406(6791): 35-36.
    [27] Pickwell E. Biological applications of terahertz pulsed imaging and spectroscopy[D]. Cambridge: University of Cambridge, 2005.
    [28] Wahaia F, Valusis G, Bernardo L M, et al. Detection of colon cancer by terahertz techniques[J]. Journal of Molecular Structure, 2011, 1006(1): 77-82.
    [29] Knab J R, Chen J Y, He Y, et al. Terahertz measurements of protein relaxational dynamics[J]. Proceedings of the IEEE, 2007, 95(8): 1605-1610.
    [30] Zhang W, Brown E R, Rahman M, et al. Observation of terahertz absorption signatures in microliter DNA solutions[J]. Applied Physics Letters, 2013, 102(2): 023701.
    [31] 王晓宇, 袁群. 胃肠镜下常见病形态学诊断与病理[M].第一版. 北京: 人民军医出版社, 2008: 157.
    [32] Zaytsev K I, Kudrin K G, Koroleva S A, et al. Medical diagnostics using terahertz pulsed spectroscopy[J]. Journal of Physics: Conference Series, 2014, 486(1): 012014.
  • [1] 陈沛, 张洪玮, 刘晓英, 张芯瑜, 张开俊, 陈丽晶, 伏龙延, 吴松华.  基于线型预测频谱估计的相干激光雷达功率谱分析方法 . 红外与激光工程, 2023, 52(11): 20230216-1-20230216-16. doi: 10.3788/IRLA20230216
    [2] 王凯, 张惠芳, 曹清.  渐变太赫兹椭圆-双曲线形连接器的理论分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 203003-0203003(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0203003
    [3] 任姣姣, 李丽娟, 张丹丹, 乔晓利.  太赫兹时域光谱反射式层析成像技术 . 红外与激光工程, 2018, 47(2): 225002-0225002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0225002
    [4] 刘楚, 钟凯, 史杰, 靳硕, 葛萌, 李吉宁, 徐德刚, 姚建铨.  迈克尔逊干涉法精确测量太赫兹频谱及目标速度 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1117006-1117006(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1117006
    [5] 韩晓惠, 崔洪亮, 张瑾, 杨晔, 马宇婷, 代广斌, 李明亮, 常天英.  太赫兹时域光谱技术用于准确快速地提取薄片的光学参数 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 525003-0525003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0525003
    [6] 周小丹, 李丽娟, 赵铎, 任姣姣.  太赫兹技术在陶瓷基复合材料缺陷无损检测中的应用 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 825001-0825001(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0825001
    [7] 王芳, 仇大剑, 夏红岩, 宝日玛, 任慧.  太赫兹时域光谱技术在识别鉴定菌制剂中的初探 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 703001-0703001(7).
    [8] 李斌, 陈立平.  太赫兹技术用于精准农业污染检测探索研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 425003-0425003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0425003
    [9] 谭文胜, 周建忠, 黄舒, 盛杰, 徐家乐.  PMMA激光辐照融化形貌和组织特征分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1206002-1206002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1206002
    [10] 王花, 孙晓红, 王真, 齐永乐, 王毅乐.  太赫兹波超材料吸波体的特性分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1225003-1225003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1225003
    [11] 张米乐, 李依涵, 何敬锁, 崔海林, 张存林.  GaAs样品对太赫兹微带线频谱特性的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1225001-1225001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1225001
    [12] 孟祥涛, 向政, 郭景, 李美清.  非均匀采样条件下光纤陀螺微小角振动信号检测技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 322004-0322004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0322004
    [13] 杨晓杰, 李向军, 刘建军.  石英玻璃太赫兹光学参数测量的误差分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1827-1831.
    [14] 张晞, 曹巧媛, 李勤, 钟翔, 李立京.  一种新型的光纤相位OTDR系统频漂误差抑制算法的研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2150-2155.
    [15] 缪丽, 黄维, 蒋均, 郭桂美.  基于肖特基变容二极管的0.17 THz 二倍频器研制 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 947-950.
    [16] 杜勇, 夏燚, 汤文建, 洪治.  基于太赫兹时域光谱技术的磺胺甲噁唑多晶型现象 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2919-2924.
    [17] 华厚强, 江月松, 苏林, 闻东海, 余荣, 武小芳.  自由空间复杂导体目标的太赫兹RCS高频分析方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 687-693.
    [18] 蒋均, 张健, 邓贤进, 缪丽, 康小克, 张香波, 黄维.  340 GHz基于肖特基二极管未匹配电路倍频源 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4028-4034.
    [19] 姬江军, 范文慧, 孔德鹏, 王丽莉.  环烯烃共聚物太赫兹透镜的设计尧制备及特性分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1212-1217.
    [20] 郭澜涛, 牧凯军, 邓朝, 张振伟, 张存林.  太赫兹波谱与成像技术 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 51-56.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-15
  • 修回日期:  2016-04-12
  • 刊出日期:  2016-05-25

太赫兹波对肾癌组织的光谱检测

doi: 10.3788/IRLA201645.0525001
    作者简介:

    李晗(1983-),女,硕士生,主要从事慢性肾脏病患者的康复治疗技术及肾脏肿瘤及纤维化新技术研究方面的研究。Email:April_hanhanli@hotmail.com

  • 中图分类号: O433.4

摘要: 利用太赫兹光谱技术,对人肾癌组织进行检测,分别比较了肿瘤组织和肿瘤旁正常组织对太赫兹波的响应。通过对新鲜含水和经冷冻真空脱水组织的测量分析,分别获得了不同样品在0.2~1.2 THz波段的吸收系数和折射率。结果显示,生物组织中含水量对太赫兹波吸收信号强度有很大的影响。同时,不同组织的细胞结构和成分也是影响太赫兹信号强度的重要因素。比如癌细胞和正常细胞的结构的不同,因此对太赫兹电磁波的吸收以及它们在太赫兹波段的折射率都有显著的不同。结果显示太赫兹光谱技术在生物组织检测和临床医学如肿瘤疾病诊断方面具有广阔的应用前景。

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