[发明专利]一种非均质组织中病灶深度定位方法

说明书

本发明公开了一种非均质组织中病灶深度定位方法，涉及病灶检测领域，包括以下步骤：步骤1、制备表面增强拉曼散射探针纳米颗粒；步骤2、制备表面增强拉曼散射探针造影剂，将所述表面增强拉曼散射探针造影剂超声分散；测量并记录所述表面增强拉曼散射探针造影剂的拉曼光谱；步骤3、将待测生物样品放置于载物台上，并将所述表面增强拉曼散射探针造影剂注入所述生物样品中，进行拉曼检测；步骤4、对检测得到的拉曼光谱进行分析，构建超定方程组并求解，算出各种均质组织的各自厚度，相加获得病灶深度。该方法能够检测非均质组织中的深层肿瘤并准确判断病灶深度，使其具有采集方便、无需三维重构、实时快捷、特异性好等优势。

技术领域

本发明涉及病灶检测领域，尤其涉及一种非均质组织中病灶深度定位方法。

背景技术

大多数病变深植于人体内，深度在体表以下几厘米到几十厘米不等。为了确定病变的位置，目前的临床程序从术前或术中医学成像的发现开始，以获得病变深度的信息。这些信息对于临床诊断应用具有重要意义，范围涵盖治疗策略的设计、手术计划和手术指导等。因此，深部病变的检测和深度估计对于临床疾病治疗学具有重要意义。

然而目前术中肿瘤检测面临的一个重要挑战是根据采集的信号来判断病灶的深度。目前，基于荧光的病灶定位方法包括时间分辨测量或荧光断层扫描，但它们通常需要复杂的设备，也无法满足术中的快速、实时定位需求。

表面增强拉曼光谱(Surface-Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)是指由于表面等离激元的激发以及表面化学效应使得吸附在金属纳米结构表面的分子的拉曼散射产生极大增强的效应，可实现单分子和单颗粒检测，具有非常高的灵敏性。相比荧光光谱宽、易重叠、易受到生物组织内源性荧光团的背景影响等，拉曼光谱特异性极好，能和背景良好区分。通过将拉曼分子吸附在粗糙贵金属颗粒表面，可以制备得到特异性好、灵敏度高的表面增强拉曼光谱探针纳米材料。SERS探针得到了人们的广泛关注，其不易发生光漂白、不受生物组织自发荧光的干扰、且样品制备简单，是良好的生物成像造影剂。与荧光相比，其特有的指纹式图谱使其具有超高的特异性、超窄的半宽峰。特别地，目前基于SERS探针已实现厘米级别的深度检测，最高可透过14厘米的生物组织检测到包埋在其中的SERS探针的拉曼信号。基于以上突出的优势，SERS探针在生物医学深层病灶的检测和成像应用领域具有非常广阔的前景。

研究者们也探索了一些基于拉曼光谱强度值来估计生物组织中病灶仿体的深度，比如，生物组织中的水分在950nm处有吸收峰，因而靠近该波长的拉曼峰会被大大衰减，峰值与传输路径长度相关。然而上述深度预测方法依赖于水吸收峰的存在，各组织的含水量差异较大，以单一因素来考察组织厚度的方法对于非均质复杂模型是失效的，不具备普适性。此外，也有研究者提出依据拉曼强度和组织厚度的关系来确定病灶深度，但该方法需要预先确定病灶的拉曼强度，无法在真实的临床场景中应用。总之，现有的方法几乎都依赖于先验校准模型，且只能在均质组织中使用，对于厚的非均质组织复杂介质中的病灶预测几乎无效。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种非均质组织中病灶深度定位方法，以便能够检测非均质组织中的深层肿瘤并准确判断病灶深度，使其具有采集方便、无需三维重构、实时快捷、特异性好等优势。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何方便地实时检测非均质组织中的深层肿瘤并准确判断病灶深度。

为实现上述目的，本发明提供了一种非均质组织中病灶深度定位方法，包括以下步骤：

步骤1、制备表面增强拉曼散射探针纳米颗粒；

步骤2、制备表面增强拉曼散射探针造影剂，将所述表面增强拉曼散射探针造影剂超声分散；测量并记录所述表面增强拉曼散射探针造影剂的拉曼光谱；

步骤3、将待测生物样品放置于载物台上，并将所述表面增强拉曼散射探针造影剂注入所述生物样品中，进行拉曼检测；