[发明专利]利用激光诱导击穿光谱技术对癌组织进行分子光谱成像来识别肿瘤边界的方法

权利要求书

1.一种识别肿瘤区和坏死区边界的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)利用激光诱导击穿光谱技术对样本组织进行分子光谱成像，收集LIBS光谱；其中，所述样本组织为石蜡包埋后的肿瘤患者的组织；

(2)对LIBS光谱进行基线校准后，提取CN分子谱线或C₂分子谱线，对CN分子谱线或C₂分子谱线进行归一化处理，获得谱线的强度相对值；

(3)以颜色变化显示谱线的强度相对值变化，绘制出样本组织中的CN分子或C₂分子分布热图；

(4)将CN分子或C₂分子分布热图进行聚类分析，即可识别出样本组织中的肿瘤区和坏死区边界。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述样本组织为石蜡包埋后的肿瘤患者的癌组织或癌旁组织。

3.根据权利要求1～2任一项所述的方法，其特征在于：所述肿瘤患者为肺癌患者。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述肺癌为非小细胞肺癌。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述非小细胞肺癌为肺腺磷癌。

6.根据权利要求1～2任一项所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述激光诱导击穿光谱技术采用的设备包括以下部分：等离子激发装置、位移装置、信号采集装置、定位成像装置；所述激光诱导击穿光谱技术采用的设备的参数设置如下：激光能量20mJ，频率10Hz，延迟时间2μs，样品台步距100μm，速度5mm/s，分析过程中，持续的氩气气流通向分析区域。

7.根据权利要求1～2任一项所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述强度相对值为峰面积相对值或峰强度相对值，其中，峰面积相对值是对CN分子谱线387-389nm范围内的峰面积或对C₂分子谱线515-518nm范围内的峰面积进行归一化处理后获得的，峰强度相对值是对CN分子谱线388.29nm处的峰强度或对C₂分子谱线516.48nm处的峰强度进行归一化处理后获得的。

8.根据权利要求1～2任一项所述的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述聚类分析的方法为K-均值聚类算法。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述K-均值聚类算法中设置的K值≥4。

10.根据权利要求1～2任一项所述的方法，其特征在于：所述方法还包括以下步骤：

(5)对LIBS光谱进行基线校准后，提取元素谱图的峰面积进行归一化处理，获得谱图峰面积相对值；所述元素选自Na、Ca、Mg、Al、Si、Fe、Cu元素中的一种或多种；

(6)以颜色变化显示元素谱图峰面积相对值变化，绘制出样本组织中的元素分布热图；

(7)将元素分布热图进行聚类分析，即可识别出样本组织中的肿瘤区和坏死区边界。