第 卷 第 期 影 像 科 学 与 光 化 学 年 月!"#"# $&'"&# ' 论 文 显 微 分 析 专 刊 头 颈 部 组 织 样 品 微 尺 度 力 学 的 原 子 力 显 微 镜 检 测 王 洲 李 静 高 警 蔚 韩 鑫 晓 华 闻 达 刘 仲 奇 韩 东 北 京 大 学 第 三 医 院 北 京 国 家 纳 米 科 学 中 心 北 京 摘 要 肿 瘤 及 微 环 境 的 力 学 性 质 改 变 是 肿 瘤 发 生 发 展 的 基 本 生 物 学 特 征 之 一 其 中 刚 度 是 重 要 的 参 数 本 文 利 用 原 子 力 显 微 镜 对 头 颈 部 的 组 织 样 品 进 行 了 微 区 力 学 研 究 并 将 采 集 的 组 织 刚 度 信 息 转 换 成 刚 度 分 布 图 尝 试 采 用 刚 度 分 布 图 中 软 硬 过 渡 界 面 曲 率 对 样 品 的 力 学 特 性 进 行 分 析 建 立 了 头 颈 部 组 织 原 位 力 学 特 性 的 分 析 方 法 有 望 为 头 颈 部 良 恶 性 病 变 提 供 一 个 诊 断 研 究 的 新 方 法 与 新 思 路 以 弥 补 病 理 学 检 查 中 存 在 的 缺 乏 定 量 标 准 和 样 品 制 备 周 期 长 等 不 足 关 键 词 头 颈 部 组 织 微 尺 度 力 学 刚 度 原 子 力 显 微 镜 曲 率 - - 3-2-,, 文 章 编 号 -2-2,,2 头 颈 部 肿 瘤 是 指 原 发 于 口 腔 咽 腔 包 括 鼻 咽 口 咽 和 喉 咽 喉 腔 的 一 组 相 关 的 恶 性 肿 瘤 据 估 计 年 一 年 仅 口 腔 及 咽 腔 的 恶 性 肿 瘤 全 世 界 新 发 例 死 亡 例 在 世 界 范 围 内 头 颈 恶 性 肿 瘤 已 成 为 第 七 常 见 的 恶 性 肿 瘤 在 造 成 死 亡 的 恶 性 肿 瘤 类 型 里 位 列 第 九 大 多 数 的!00 病 人 的 肿 瘤 被 确 诊 都 已 发 展 到 较 晚 期 造 成 了 头 颈 部 恶 性 肿 瘤 病 人 诊 断 后 的 年 生 存 率 约 为 头 颈 部 恶 性 肿 瘤 患 者 的 生 存 率 和 生 存 质 量 与 早 期 诊 断 密 切 相 关 目 前 头 颈 部 肿 瘤 主 要 通 过 症 状 体 征 内 窥 镜 检 查 影 像 学 检 查 及 病 理 检 查 等 手 段 进 行 诊 断 其 中 组 织 石 蜡 切 片 病 理 检 查 是 头 颈 部 肿 瘤 的 金 标 准 但 是 受 到 主 观 和 客 观 的 一 些 因 素 限 制 病 理 诊 断 仍 然 存 在 一 定 的 局 限 性 和 不 足 一 次 活 检 的 病 理 学 诊 断 只 反 映 疾 病 进 展 中 某 一 阶 段 的 病 理 变 化 有 的 疾 病 只 在 一 定 阶 段 才 显 示 其 特 征 性 病 变 即 使 在 疾 病 进 展 的 特 征 期 病 理 医 师 对 具 体 病 例 疾 病 本 质 的 认 识 程 度 仍 然 受 制 于 标 本 内 病 变 代 表 性 的 程 度 如 标 本 尺 寸 过 小 标 本 取 材 不 当 未 取 得 典 型 的 病 变 区 域 或 特 征 性 信 息 不 足 对 于 咽 喉 头 颈 外 科 而 言 时 常 需 要 鉴 别 微 小 病 变 的 良 恶 性 质 而 病 理 检 查 对 于 小 于 的 病 变 往 往 无 能 为 力 另 外 病 理 学 诊 断 常 带 有 不 同 程 度 的 不 确 定 性 在 对 交 界 性 病 变 或 交 界 性 肿 瘤 的 判 断 中 尤 为 突 出 病 理 检 查 还 存 在 时 效 性 不 足 22 收 稿 22 录 用 国 家 自 然 科 学 基 金 面 上 项 目 - 资 助 通 讯 作 者 62 &C( ",,
第 期 王 洲 等 头 颈 部 组 织 样 品 微 尺 度 力 学 的 原 子 力 显 微 镜 检 测, 的 问 题 常 规 的 石 蜡 切 片 从 制 片 到 阅 片 需 要 数 天 时 间 而 一 些 需 要 进 行 特 殊 的 免 疫 组 化 检 查 则 可 能 需 要 数 周 对 于 一 些 病 人 来 说 这 些 时 间 可 能 是 弥 足 珍 贵 的 综 上 所 述 病 理 检 查 作 为 目 前 头 颈 部 肿 瘤 的 金 标 准 仍 存 在 一 定 的 局 限 性 和 不 足 需 要 对 头 颈 部 肿 瘤 的 诊 断 技 术 和 方 法 进 行 一 些 更 加 客 观 更 加 快 速 重 复 性 更 好 的 改 进 目 前 研 究 者 们 开 始 从 物 理 学 生 物 力 学 视 角 分 析 肿 瘤 的 发 生 发 展 过 程 事 实 上 力 学 特 征 的 变 化 和 作 用 伴 随 着 肿 瘤 发 生 发 展 的 全 部 过 程 目 前 研 究 人 员 已 经 达 成 共 识 对 肿 瘤 的 研 究 不 应 该 再 忽 略 力 学 因 素 刚 度 是 指 材 料 或 结 构 在 受 力 时 抵 抗 弹 性 形 变 的 能 力 是 使 物 体 产 生 单 位 变 形 所 需 的 外 力 值 刚 度 是 肿 瘤 力 学 特 性 的 一 个 重 要 参 数 肿 瘤 细 胞 的 发 生 增 值 迁 移 过 程 都 伴 随 着 肿 瘤 细 胞 骨 架 蛋 白 单 体 的 解 聚 与 重 组 细 胞 骨 架 结 构 状 态 的 改 变 在 生 物 力 学 性 质 上 体 现 为 - 细 胞 刚 度 的 改 变 肿 瘤 的 发 生 增 殖 迁 移 还 是 一 个 复 杂 的 细 胞 和 细 胞 微 环 境 相 互 作 用 的 过 程 大 量 研 究 表 明 肿 瘤 微 环 境 的 力 学 性 质 特 别 是 肿 瘤 微 环 境 的 刚 度 是 影 响 肿 瘤 细 胞 行 为 的 重 要 调 节 因 子 正 是 因 为 肿 瘤 细 胞 及 组 织 生 物 力 学 性 质 的 改 变 使 得 我 们 可 以 将 肿 瘤 细 胞 及 组 织 的 刚 度 变 化 作 为 肿 瘤 诊 断 的 一 项 指 标 利 用 原 子 力 显 微 镜 对 肿 瘤 微 区 力 学 的 表 征 和 研 究 已 经 从 传 统 细 胞 水 平 逐 渐 过 渡 到 新 鲜 组 织 水 平 有 研 究 报 道 乳 腺 癌 子 宫 内 膜 癌 外, 阴 癌 等 恶 性 肿 瘤 组 织 均 和 其 相 应 来 源 的 非 肿 瘤 组 织 存 在 刚 度 的 差 异 肿 瘤 组 织 核 心 的 刚 度 小 于 其 相 同 来 源 的 正 常 组 织 这 种 刚 度 差 异 和 其 病 理 检 查 结 果 相 一 致 所 以 肿 瘤 组 织 的 力 学 界 面 作 为 一 个 肿 瘤 细 胞 和 肿 瘤 微 环 境 的 共 同 体 被 认 为 可 以 提 供 一 个 供 临 床 诊 断 的 特 殊 生 物 医 学 界 面 根 据 既 往 的 研 究 结 果 肿 瘤 的 核 心 组 织 相 较 正 常 和 肿 瘤 旁 组 织 刚 度 较 低 而 肿 瘤 旁 组 织 则 刚 度 增 加 在 肿 瘤 核 心 组 织 和 肿 瘤 旁 组 织 中 存 在 一 个 软 硬 过 渡 的 界 面 在 组 织 细 胞 细 胞 微 区 以 及 大 分 子 层 次 均 存 在 着 有 生 物 行 为 意 义 的 曲 率 变, 化 综 上 所 述 针 对 头 颈 部 肿 瘤 组 织 块 的 原 位 微 区 力 学 检 测 有 望 为 临 床 医 生 提 供 崭 新 的 早 期 诊 断 指 标 但 目 前 尚 未 建 立 成 熟 的 检 测 方 法 因 此 本 文 介 绍 了 一 套 规 范 的 临 床 组 织 块 处 理 及 微 区 力 学 检 测 方 法 并 将 采 集 的 组 织 刚 度 信 息 转 换 成 刚 度 分 布 图 尝 试 采 用 刚 度 分 布 图 中 软 硬 过 渡 的 曲 线 曲 率 对 这 一 过 渡 界 面 进 行 初 步 分 析 材 料 与 方 法 仪 器 设 备 试 剂 仪 器 原 子 力 显 微 镜 #' 美 国 原 子 力 显 微 镜 探 针 0! '7# 5 美 国 二 氧 化 碳 临 界 点 干 燥 仪 05+ 260 瑞 士 倒 置 显 微 镜 6) 日 本 环 境 扫 描 电 子 显 微 镜 6 = 美 国 紫 外 固 化 器 *>2 0 上 海 凯 美 特 中 国 试 剂 氯 化 钠 注 射 液 大 冢 制 药 中 国 二 氧 化 硅 小 球 天 津 倍 思 乐 中 国 二 甲 基 二 氯 硅 烷! 美 国 明 胶 上 海 阿 拉 丁 中 国 紫 外 固 化 胶 乐 丽 医 疗 器 材 株 式 会 社 日 本 戊 二 醛 上 海 阿 拉 丁 中 国 磷 酸 盐 缓 冲 液 上 海 阿 拉 丁 中 国 无 水 乙 醇 上 海 阿 拉 丁 中 国 临 床 样 本 选 择 北 京 大 学 第 三 医 院 耳 鼻 喉 科 接 受 扁 桃 体 切 除 术 及 支 撑 喉 镜 下 0 激 光 会 厌 肿 物 切 除 术 患 者 各 一 例 病 理 学 结 果 由 至 少 两 名 病 理 学 专 家 进 行 诊 断 确 认 所 有 检 查 进 行 前 均 取 得 了 患 者 的 知 情 同 意 * 检 测 组 织 样 本 表 观 微 区 力 学 特 征 组 织 样 本 制 备 对 两 例 手 术 切 除 后 的 病 理 组 织 使 用 生 理 盐 水 冲 洗 遍 放 入 生 理 盐 水 中 保 存 于 冰 袋 中
影 像 科 学 与 光 化 学 第 卷 & 内 进 行 原 子 力 显 微 镜 测 定 用 眼 科 剪 刀 剪 取 部 分 较 平 整 的 表 面 组 织 大 小 约 A 厚 度 约 为 取 直 径 约 " 的 玻 片 清 洗 干 净 烘 干 将 - 溶 解 的 浓 度 的 明 胶 溶 液 均 匀 涂 布 于 玻 片 上 把 剪 取 的 组 织 样 本 固 定 于 明 胶 内 表 面 露 出 约 将 玻 片 放 到 冰 块 上 放 置 待 明 胶 溶 液 凝 固 成 胶 后 加 入 氯 化 钠 注 射 液 原 子 力 显 微 镜 探 针 末 端 的 微 球 修 饰 选 取 微 悬 臂 0! '7# 利 用 镊 子 将 其 固 定 在 扫 描 器 上 随 后 将 扫 描 器 安 装 在 样 品 台 上 利 用 镊 子 挑 取 少 许 紫 外 固 化 胶 并 涂 抹 在 清 洁 的 玻 璃 片 一 侧 将 些 许 二 氧 化 硅 小 球 用 镊 子 均 匀 散 布 于 玻 璃 片 另 一 侧 将 玻 璃 片 固 定 在 样 品 台 上 的 样 品 盘 上 通 过 光 学 显 微 镜 定 位 使 微 悬 臂 恰 好 位 于 紫 外 固 化 胶 的 正 上 方 调 控 控 制 软 件 "# 使 微 悬 臂 与 紫 外 固 化 胶 缓 慢 接 近 直 至 微 悬 臂 末 端 接 触 少 量 的 紫 外 固 化 胶 停 止 逼 近 并 上 抬 扫 描 器 约 选 择 直 径 约 大 小 的 微 球 使 用 同 样 的 方 式 使 之 与 末 端 粘 附 紫 外 固 化 胶 的 微 悬 臂 接 触 利 用 紫 外 光 固 化 灯 照 射 修 饰 小 球 的 针 尖 直 至 粘 结 剂 完 全 固 化 微 球 修 饰 成 功 利 用 环 境 扫 描 电 镜 的 低 真 空 模 式 对 悬 臂 末 端 的 微 球 进 行 表 征 测 量 微 球 的 直 径 探 针 硅 烷 化 将 修 饰 好 二 氧 化 硅 小 球 的 微 悬 臂 放 入 二 甲 基 二 氯 硅 烷 剥 离 硅 烷 溶 液 中 浸 泡 使 小 球 表 面 疏 水 硅 烷 化 组 织 样 本 表 面 微 区 力 学 表 征 探 针 弹 性 常 数 的 测 量 在 空 气 中 利 用 "# 软 件 计 算 探 针 值 测 量 次 取 均 值 敏 感 度 测 量!# ' ' 在 接 触 模 式 下 首 先 驱 动 探 针 逼 近 并 接 触 未 有 明 胶 覆 盖 的 玻 片 在 倒 置 显 微 镜 下 调 整 针 尖 位 置 设 置 '#D 5 ' ' D 后 采 集 力 曲 线 测 量 敏 感 度 多 次 测 量 取 均 值 每 次 更 换 样 品 需 重 新 测 量 敏 感 度 "# ( # 力 曲 线 采 集 驱 动 探 针 逼 近 并 接 触 样 品 设 置 "# ( # 模 式 采 集 力 曲 线 刚 度 计 算 利 用 赫 兹 模 型 从 力 曲 线 逼 近 样 品 过 程 中 的 非 线 性 段 中 提 取 力 学 信 息 采 用 ) 定 律 计 算 出 样 品 的 杨 氏 模 量 代 表 刚 度 选 取 压 入 深 度 在 时 的 杨 氏 模 量 作 为 参 考 组 织 样 本 电 子 显 微 镜 成 像 用 +! 清 洗 组 织 样 本 遍 并 用 含 戊 二 酸 的 磷 酸 盐 缓 冲 液 7- 固 定 过 夜 +! 清 洗 次 每 次 -, 乙 醇 脱 水 各 一 次 无 水 乙 醇 脱 水 两 次 每 次 使 用 0 临 界 点 干 燥 仪 干 燥 样 品 环 境 扫 描 电 子 显 微 镜 低 真 空 模 式 观 察 组 织 样 本 表 面 形 貌 统 计 及 数 据 分 析 统 计 学 方 法 使 用!!! 进 行 统 计 学 分 析 刚 度 分 布 图 用 ' 制 图 对 获 得 的 "# ( # 组 织 刚 度 结 果 使 用 ' 分 析 转 换 成 刚 度 的 平 面 分 布 图 曲 率 分 析 我 们 从 慢 性 炎 症 扁 桃 体 组 织 及 会 厌 囊 肿 囊 壁 组 织 各 选 取 两 张 硬 度 分 布 图 使 用 #'$ ' 软 件 从 每 张 图 中 选 取 处 组 织 软 硬 相 交 的 界 面 每 处 提 取 个 坐 标 信 息 按 照 曲 率 计 算 公 式 D " " D $ $" D! 槡 @ 使 用 #, 软 件 对 坐 标 信 息 进 行 曲 率 分 析 结 果 与 讨 论 组 织 样 本 环 境 扫 描 电 镜 表 征 图 中 "$ 分 别 为 慢 性 炎 症 扁 桃 体 组
第 期 王 洲 等 头 颈 部 组 织 样 品 微 尺 度 力 学 的 原 子 力 显 微 镜 检 测 织 表 面 不 同 倍 数 的 6!6 图 像 此 例 标 本 表 面 呈 现 较 典 型 的 复 层 扁 平 上 皮 结 构 在 倍 " 及, 倍 $ 可 以 看 到 扁 桃 体 上 皮 细 胞 表 面 呈 连 续 排 列 的 微 绒 毛 立 体 结 构 除 此 之 外 还 能 找 到 扁 桃 体 表 面 典 型 的 型 微 隐 窝 型 微 隐 窝 靠 近 相 邻 上 皮 细 胞 交 界 处 孔 径 一 般 在 数 量 最 多 是 细 菌 抗 原 等 进 入 扁 桃 体 的 主 要 通 道 从 图 # 8 中 可 以 看 到 部 分 组 织 表 面 覆 有 生 物 膜 研 究 证 实 反 复 发 炎 的 扁 桃 体 组 织 及 一 些 正 常 组 织 均 可 看 到 生 物 膜 存 在 依 附 在 人 体 内 粘 膜 表 面 的 细 菌 排 列 并 聚 合 在 其 所 生 成 的 含 水 聚 合 物 内 形 成 生 物 膜 生 物 膜 的 存 在 使 得 这 些 细 菌 对 宿 主 的 防 御 机 制 和 抗 生 素 存 在 抵 抗 力 生 物 膜 中 的 细 菌 可 以 被 释 放 而 导 致 炎 症 发 生 所 以 生 物 膜 的 存 在 被 认 为 可 以 解 释 顽 固 性 的 反 复 发 作 的 慢 性 扁 桃 体 炎 的 本 质 图 & 为 低 真 空 模 式 下 会 厌 囊 肿 囊 壁 表 征 像 & 的 放 大 倍 数 分 别 为 及 囊 壁 表 面 结 构 紊 乱 可 以 清 晰 地 看 到 紊 乱 倒 伏 的 呼 吸 道 纤 毛 结 构 可 能 是 炎 症 作 用 或 者 是 手 术 损 伤 所 致 电 镜 下 缺 乏 呼 吸 道 上 皮 的 典 型 上 皮 细 胞 结 构 图 组 织 表 面 电 镜 成 像 8 慢 性 炎 症 扁 桃 体 表 面 & 会 厌 囊 肿 囊 壁 &###"' " "7 # 8' (# ( 8 "# 28 ( 8 "#8'&# $ '&"& "8 ' & #7'"" ' 组 织 样 本 表 面 微 尺 度 刚 度 表 征 我 们 使 用 原 子 力 显 微 镜 "# ( # 模 式 扁 桃 体 组 织 表 面 共 采 得, 条 力 曲 线 剔 除 部 分 影 响 结 果 的 力 曲 线 共 计 条 力 曲 线 会 厌 囊 肿 囊 壁 共 计 条 力 曲 线 使 用 赫 兹 模 型 计 算 组 织 的 表 观 杨 氏 模 量 赫 兹 模 型 是 基 于 压 痕 深 度 计 算 材 料 刚 度 的 模 型 我 们 采 用 表 观 杨 氏 模 量 来 代 表 细 胞 的 刚 度 我 们 选 取 了 直 径 较 大 的 二 氧 化 硅 微 球 平 衡 组 织 自 身 的 异 质 性 减 少 这 种 异 质 性 所 带 来 的 误 差 同 时 二 氧 化 硅 材 质 可 降 低 微 球 与 样 本 表 面 的 粘 附 力 赫 兹 模 型 计 算 组 织 表 观 杨 氏 模 量 的 公 式 如 下 D B 槡 # 在 这 里 代 表 杨 氏 模 量 # 代 表 二 氧 化 硅 微 球 的 半 径 代 表 压 痕 深 度 测 量 中 压 痕 深 度 选 择
影 像 科 学 与 光 化 学 第 卷 代 表 细 胞 受 到 的 力 等 于 微 悬 臂 的 弹 性 系 数 与 偏 转 绝 对 值 以 及 微 悬 臂 敏 感 度 的 乘 积 代 表 泊 松 比 它 是 材 料 本 身 的 属 性 这 里 组 织 的 泊 松 比 选 取 为 图 分 别 是 慢 性 炎 症 扁 桃 体 组 织 及 会 厌 囊 肿 囊 壁 组 织 的 刚 度 频 率 图 两 组 刚 度 经 统 计 用 均 数 < 标 准 差 表 示 分 别 为 - < ) 和 -<,- ) 炎 性 的 扁 桃 体 组 织 刚 图 组 织 表 观 刚 度 分 布 慢 性 炎 症 扁 桃 体 组 织 表 观 刚 度 分 布 会 厌 囊 肿 囊 壁 组 织 表 观 刚 度 分 布 &# '8# $ ' (' 8' (# &# '8# $ ' (' 8 ( 8 "#8'&# $ '&"& "8 ' '&# '8# $ ' (' 8 ( 8 "#8'&##7'"" ' 度 频 率 峰 值 相 较 会 厌 囊 肿 囊 壁 组 织 较 软 组 织 是 细 胞 及 细 胞 微 环 境 组 成 的 复 杂 模 型 表 观 刚 度 表 现 出 较 大 的 异 质 性 由 于 两 组 数 据 方 差 不 齐 使 用 近 似 检 验 两 组 数 据 存 在 显 著 差 异 在 既 往 的 针 对 组 织 样 本 的 原 子 力 显 微 镜 研 究 中 往 往 是 简 单 的 将 样 本 使 用 胶 水 固 定 于 玻 片 或 培 养 皿 之 上 没 有 考 虑 组 织 样 本 本 身 所 处 的 组 织 力 学 环 境 我 们 使 用 的 明 胶 对 头 颈 部 组 织 进 行 包 埋 明 胶 是 胶 原 部 分 降 解 的 产 物 是 一 种 生 物 相 容 性 很 好 的 水 凝 胶 体 系 被 广 泛 用 于 细 胞 培 养 单 独 或 者 结 合 其 他 水 凝 胶 体 系 可 以 用 来 仿 生 细 胞 外 基 质 环 境 本 实 验 采 用 明 胶 水 凝 胶 包 埋 临 床 样 本 组 织 提 供 一 个 仿 生 的 组 织 力 学 环 境 在 试 验 过 程 中 我 们 发 现 新 鲜 组 织 表 面 有 粘 液 层 的 存 在 使 得 组 织 表 面 与 探 针 之 间 表 现 为 过 大 的 粘 滞 力 前 期 的 实 验 往 往 无 法 使 用 采 得 有 效 的 组 织 样 本 刚 度 数 据 因 此 我 们 对 探 针 进 行 了 硅 烷 化 处 理 二 氧 化 硅 小 球 表 面 呈 现 疏 水 的 特 性 从 而 克 服 了 组 织 样 本 表 面 粘 滞 力 的 影 响 成 功 对 两 例 临 床 样 本 进 行 了 微 区 力 学 表 征 组 织 样 本 * (&0 +& 刚 度 分 布 图 及 初 步 分 析 选 取 组 扁 桃 体 及 两 组 会 厌 囊 肿 组 织 "# ( # ( #D,A, 刚 度 结 果 使 用 ' 软 件 绘 制 出 各 组 硬 度 的 分 布 示 意 图 如 图 所 示 $8&3 使 用 红 色 代 表 刚 度 最 大 蓝 色 代 表 刚 度 最 小 "#) 使 用 颜 色 及 高 度 代 表 刚 度 的 大 小 轴 越 大 代 表 刚 度 越 大 反 之 亦 然 可 以 看 到 不 同 部 位 采 集 的 "# ( # 区 域 刚 度 分 布 存 在 着 较 大 的 异 质 性
! 第!期 王!洲等,头颈部组织样品微尺度力学的原子力显微镜检测 图&!扁桃体组织 K$ 5O $ @.5刚度分布图 3 V V 25 6 ]@ $2$ V.<06.5 @ 5 6]<K$ 5O $ @.5!(>!!
!(>" 影!像!科!学!与!光!化!学 第!"卷! 图'!会厌囊肿囊壁组织 K$ 5O $ @.5 K$ 5O$ @.5$ V5 $ L U 0 < 6!!在刚 度 分 布 图 的 基 础 上!我 们 使 用 N5 结果!如图,] 所 示"该 曲 线 弯 曲 程 度 最 大 的 点 软件对软硬过渡的界面选取坐标 信 息 进 行 曲 率 其曲率为*& *,,D"使用同样的方法!我们可以获 分析"使用 G 20 5D& ) 输入选取的曲线的坐标 得不同组织的刚度软硬过渡界面 的 曲 率 变 化 分 信息!使用曲率计算公式!得到 该 处 曲 线 的 曲 率 析" 图(!& N5 6 选取坐标信息示意图+ ]&曲率分布图 &3 85.5$ V 8$$ 20 $$ 6 2 5 L 8N5 6 +]&6 ]@ $2$ V @ O @ 5
第 期 王 洲 等 头 颈 部 组 织 样 品 微 尺 度 力 学 的 原 子 力 显 微 镜 检 测 现 有 针 对 组 织 样 本 的 刚 度 性 质 研 究 主 要 关 注 肿 瘤 和 非 肿 瘤 之 间 的 刚 度 软 硬 的 差 异 但 是 这 种 软 硬 差 异 并 非 肿 瘤 组 织 所 特 有 的 现 象 一 些 炎 症 病 变 也 造 成 现 组 织 细 胞 刚 度 降 低 例 如 肺 气 肿 中 病 生 理 过 程 诱 导 肺 泡 弹 性 的 丢 失 肿 瘤 组 织 作 为 一 个 细 胞 和 细 胞 微 环 境 的 复 杂 集 合 体 它 的 硬 度 变 化 也 是 复 杂 的 从 两 例 组 织 的 硬 度 分 布 图 可 知 组 织 样 本 的 力 学 特 性 刚 度 特 征 是 较 为 复 杂 的 可 能 简 单 的 软 硬 刚 度 差 异 并 不 能 完 整 准 确 地 描 述 体 内 组 织 样 本 的 生 物 力 学 特 性 差 异 从 病 理 上 我 们 已 知 恶 性 肿 瘤 的 生 长 方 式 往 往 呈 浸 润 性 生 长 良 性 病 变 一 般 呈 膨 胀 性 生 长 而 良 恶 性 病 变 的 刚 度 变 化 分 布 趋 势 是 否 也 存 在 膨 胀 浸 润 的 差 异 仍 在 进 一 步 研 究 中 我 们 尝 试 使 用 曲 率 等 方 法 对 头 颈 部 组 织 的 刚 度 分 布 图 进 行 分 析 建 立 一 个 客 观 的 鉴 别 分 析 方 法 结 论 目 前 尚 没 有 针 对 头 颈 部 组 织 样 本 的 基 于 原 子 力 显 微 镜 的 微 区 力 学 表 征 的 报 道 本 实 验 建 立 了 头 颈 部 组 织 原 位 力 学 特 性 的 分 析 方 法 提 供 了 一 个 可 供 临 床 诊 断 的 特 殊 生 物 医 学 界 面 本 文 所 建 立 的 方 法 给 头 颈 部 良 恶 性 疾 病 甚 至 其 他 系 统 疾 病 提 供 了 一 个 诊 断 研 究 的 新 思 路 本 实 验 中 我 们 所 采 集 的 病 例 数 较 少 因 为 仪 器 设 备 所 限 每 例 标 本 所 获 得 的 刚 度 分 布 的 面 积 较 小 对 整 个 组 织 样 本 的 刚 度 分 布 的 代 表 性 较 弱 在 未 来 的 工 作 中 我 们 需 要 收 集 更 大 的 样 本 量 建 立 头 颈 部 良 恶 性 病 变 的 硬 度 分 布 数 据 库 在 此 基 础 上 完 善 对 头 颈 部 组 织 刚 度 分 布 结 果 的 深 入 分 析 参 考 文 献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