[实用新型]一种在体探查恶性胶质瘤边界的电阻抗检测装置

说明书

本实用新型涉及一种在体探查恶性胶质瘤边界的电阻抗检测装置，电阻抗检测装置为四探针电阻抗检测装置或环形电阻抗检测装置；所述四探针电阻抗检测装置结构如下：由电极孔板和四个电极探头组成，所述电极孔板为圆柱形，四个电极探头以距离中心点0.98mm圆周均匀排列于所述电极孔板内，电极探头的一端与电极孔板的上表面焊接固定。本实用新型还提供与电阻抗检测装置配套使用的固定座，一方面，固定座可避免在测量过程中被检组织表面被电极探头刮伤；另一方面，将多个电极探头矩阵式组合装载在一个固定座中，使用时可同时检测多个区域的电阻抗值，根据相邻位置的电阻抗数据差异大小，即可判断恶性胶质瘤边界。

技术领域

本实用新型涉及生物组织电阻抗检测技术领域，具体地说，是一种在体探查恶性胶质瘤边界的电阻抗检测装置。

背景技术

胶质瘤是最常见的颅内肿瘤，约占所有颅内肿瘤的45％左右，其发病率在中国为3-6人/10万人。胶质瘤起源于神经外胚层，属神经上皮肿瘤，在脑组织内呈“蟹足状”或“树根状”，由于其呈浸润性生长，可伴瘤周水肿，肿瘤边界不清。胶质瘤边界区域为胶质瘤与正常脑组织相邻(渗透)的区域，其病理改变有其特殊性，常伴有瘤周水肿，该水肿被认为是主要由血管源性水肿引起，瘤周水肿能将瘤组织与正常脑组织分开，但亦可引起组织疏松，减少局部宿主结构的抵抗力，从而有利于肿瘤的恶性生长，促进肿瘤细胞向宿主浸润性侵袭。恶性胶质瘤水肿带内被证实伴有肿瘤浸润带。手术切除肿瘤是胶质瘤治疗的最重要方法，但胶质瘤浸润性的生长方式使手术切除肿瘤过程中，难以判断肿瘤边界，难以全切肿瘤。一方面，肿瘤组织残留过多，胶质瘤术后复发率增高，另一方面，如果过度切除胶质瘤，则容易损伤周围神经组织，出现神经功能减退甚至丧失。因此，在保全神经功能前提下最大程度切除胶质瘤，就成为胶质瘤切除术的理想目标。要达到此目标，就要求手术者在术中必须能清晰分辨胶质瘤边界，沿胶质瘤与正常脑组织的交界区进行肿瘤切除。因此，如何精确判断胶质瘤边界，就成为肿瘤切除过程中的关键。目前判断胶质瘤边界的方法有显微镜下切除，术中超声，术中光动力学诊断，术中MRI等方法。这些方法均有其缺陷：凭借手术显微镜只能大致判断肿瘤边界；术中光动力学法检测到的光敏剂在胶质瘤实体含量高，在胶质瘤边界区含量低，术中超声无法分辨直径小于3mm的肿瘤组织，并且要求具有丰富超声图像识别经验的医师配合；术中MRI设备昂贵，成像时间长，难以推广。

理论上胶质瘤与脑组织的电性能存在差异：人体的基本构造单位是细胞，细胞间质、细胞内液的成份以及细胞膜的活性都可对组织的电特性产生影响。生物组织内单个细胞的等效电路模型所示，对于整个生物组织而言，由于生物组织是由大量的细胞组成，可视为许多细胞的集合，即“三元件生物组织阻抗模型”，肿瘤的本质是细胞的间变，包括细胞形态、功能、代谢、免疫行为等多个方面的变化，如肿瘤细胞大小、形状、排列上的多形性，细胞膜离子变化、合成代谢亢进、有氧糖酵解导致大量乳酸形成、酶系变化等代谢性改变。伴随着肿瘤细胞异形性变化和肿瘤组织结构的异形性变化。实践中，胶质瘤与脑组织的电性能存在显著差异：脑胶质瘤是来源于神经上皮细胞的肿瘤，呈浸润性生长，血供丰富，对胶质瘤电性能的直接测量发现其介电常数和电导率都显著高于周围组织，相差达30％以上，其原因，可能是由于肿瘤组织的含水量比周围组织高，这些水以束缚水的形式存在，从而使组织介电常数和导电率比含自由水的组织来的大。胶质瘤和正常脑组织介电性能差异，就为采用电阻抗技术分辨胶质瘤和正常脑组织提供了依据。

生物组织的阻抗频率特性，也被称为阻抗频谱(Impedance Spectroscopy)特性，主要是指生物组织电阻抗中，阻性和容性成份的值随着加载电信号的频率不同会发生较显著的变化。生物电阻抗测量(Electrical Bioimpedance Measurement)，或简称生物阻抗技术，是一种利用生物组织与器官的电特性及其变化规律提取与人体生理、病理状况相关的生物医学信息的检测技术。它通常是借助置于体表的电极系统向检测对象送入一微小的交流测量电流或电压，检测相应的电阻抗及其变化，然后根据不同的应用目的，获取相关的生理和病理信息。因此可利用胶质瘤与正常脑组织电性能的差异，尝试利用电阻抗技术，检测其差异，为有效识别胶质瘤边界寻求新方法。