碱离子微电流癌症探测仪应用研究
发布时间：2017-11-22
手术中肿瘤的传统诊断方法是冷冻切片，显微镜下观察细胞和组织的病理形态，即快速病理诊断。该法自 1818 年创立、1891 年正式列为诊断方法以来，已有二百余年的历史[1]，至今仍是术中肿瘤诊断的标准。 但此方法因众所周知的原因，存在一定的局限或缺陷，需要一些有效的方法来辅助快速病理诊断。
碱离子微电流癌症探测仪是匈牙利工程师Laszlo Ungar 在欧美多国医学科学家和电子工程师的研究基础上，根据细胞电化学原理开发出来监测组织细胞内阳离子浓度[2]，是一个全新概念的高科技医学设备。 有关应用碱离子微电流癌症探测仪肿瘤诊断国内外报道较少，本研究应用碱离子微电流癌症探测仪进行术中肿块检测，对照病理检查，探讨良恶性肿瘤与碱离子微电流的关系，为我们准确快速诊断肿瘤探索一种新的方法。
材料与方法
1 仪器 从澳大利亚菲尼康公司引进的碱离子微电流癌症探测仪(商品名：LEC-03 癌症探测仪)其工作原理是以电脑为基础，采用高频率探测方式，通过测试人体组织中的电解质(钠、钾)产生的微安级的流电电流，通过探针，测量细胞以及细胞内液体中的单价碱离子(钠离子和钾离子亦即正电荷)的数量。这些离子与探针的微型电池 (毫库仑级的微型电化电池-原电池)内的电子(负电荷)产生电位差，在这个探针的两极之间就产生了瞬间微电流，这个微电流通过高质量的恒阻值导线传回感受器，感受器将微电流信号进行三级放大后传回计算机。 计算机再将探头采集到的模拟信号通过多级放大、去除杂波再转换为数字信息，成为能量化分析的微电流数据(微安培)。 微电流的大小与细胞内的阳离子浓度呈正相关，因此对数据进行分析处理即可判断组织的性质，良性还是恶性，以及恶性的程度。
2 研究对象 研究对象为深圳市第二人民医院2005 年 9 月至 2006 年 12 月随机收集的部分收治病例，共 140 例，均为术中临床新鲜送检冷冻切片标本， 离体时间为 2～30 分钟。 其中男 33 例、 女 107例，平均年龄 43.12 岁；部位分别为甲状腺 49 例、子宫 6 例，子宫附件 33 例，乳腺 15 例，肝、胆、胰 10例，淋巴结 9 例，胃、肠、网膜 6 例，四肢 4 例，肾 3例，耳 2 例、唾液腺 1 例，其它内分泌腺 2 例。 病理确诊良性肿瘤 102 例，交界性肿瘤 3 例，恶性肿瘤35 例。
3 检测方法 将肿块切开， 用温蒸馏水清洗干净肿块切面血迹或污物后用干净纱布轻拭之，去除蒸馏水，将探针垂直紧贴需要检测之肿块切面及其周围组织，每个标本探测至少 4 个位点，包括肿瘤实体中心、包膜、瘤旁组织，通过计算机记录所测得到的电流信号。 所有病例同时进行术中冷冻切片、术后石蜡切片病理检查对照，明确其病变性质。
4 结果评定标准 按 LEC-03 癌症探测仪使用所订诊断标准：(1)恶性病变：微电流值≥35μA。(2)交界性病变微电流值介于 26～34μA 之间(交界偏良性病变：微电流值≥26μA，≤30μA；交界性偏恶性病变：微电流值 ≥30μA， ≤34μA)。 (3)良性病变：微电流值≤25μA。
结 果
140 例病变中病理诊断结果表明， 恶性 35 例、交界性 3 例、良性 102 例。 统计学 t 检验分析，结果显示良性组和交界性组与恶性组间比较均有非常显著性差异(P 分别＜0.001 和＜0.01)，良性组与交界性组间比较无显著性差异(P＞0.05)。
按 LEC-03 癌症探测仪使用所订微电流值诊断良性、交界性和恶性标准，140 例微电流值与病理的总符合率为 93.6%(131/140)。 检测微电流值≥35μA应为恶性肿瘤，但 33 例病例中病理确断为恶性肿瘤30 例， 占 90.91%， 其中 3 例为良性肿瘤； 微电流值≤25μA 的良性肿瘤的诊断中有恶性肿瘤 2 例(1.96%)、交界性肿瘤 1 例(0.98%)，其诊断诊断准确率为 97.06%(99/102)；用 26～34μA 作为交界性肿瘤的诊断中出现 5 例， 其中恶性肿瘤 3 例， 交界性 2例。 良、 恶性肿瘤及交界性肿瘤微电流值分别见图1、2、3。
讨 论
细胞生长受细胞内外的离子， 如 Na+、K+、Mg2+，Ca2+、H+等调节。 早在 1922 年，德国一个生物物理学家发现恶性肿瘤细胞中离子含量与正常细胞中离子不同，其总数明显增加，以后其他的科学家在不同的研究中也发现并报道了相同的结果，但这些发现未得到重视[2]。 近年来有些学者发现绝大多数的恶性肿瘤细胞中，钠离子的浓度会增加，达到正常值的3～5 倍，这种浓度的增加与细胞分裂速度成正比，恶性肿瘤细胞较正常细胞的分裂速度快，所以钠离子的浓度就高，恶性程度越高，分裂速度越快，浓度也就越高[3～6]。 当癌症探测仪的探针与肿块接触时，探针两极产生的瞬间电流是碱性离子浓度特有的作用产生。 因此，由于细胞分裂速度产生的碱离子水平与出现的电流大小成正比。
科学研究发现，最早的癌细胞形成通常需要相对较长的过程，在这段时间内，传统的检查是不能测出的。 从良性细胞转变到恶性肿瘤，并初步显形需要几周或几个月的时间。 在这个过程中健康细胞的分裂速度不断加快直至转化为恶性肿瘤细胞。 该仪器主要功能就是检测细胞的分裂速度，在短短几天内它就可以检测到健康细胞分裂速度的变化，及时发现癌变的先兆。
在癌症细胞中，钠等阳离子的数量和比例显著增加，它产生了一个超过 30μA 的微安极电流，通常在 35～60μA 之间。 在慢分裂细胞中，电流值常低于25μA。 另一方面，在快分裂细胞(如脓细胞)中由于钾阳离子数量增加，所以检测到超过 30μA 的电流值；而在交界性肿瘤往往也由于钠离子浓度升高，通常为 30μA 左右的电流值。
我们对 140 病例进行检测，微电流值的结果显示，良性组和交界性组与恶性组间比较均有非常显著性差异(P 分别＜0.001 和＜0.01)，良性组与交界性组间比较无显著性差异(P＞0.05)。表明应用微电流值对肿瘤的检测，特别是对恶性肿瘤的检测有较大的价值，为病理的进一步诊断提供了帮助。
我们进一步分析结果表明，按照微电流值达到或超过 35μA 提示为恶性病变，＞25μA 并＜35μA 提示交界病变，＜25μA 提示良性病变的评定标准，93%以上的离体组织检测结果与病理结果相符。 但微电流值达到或超过 35μA 提示为恶性病变的 33 例病中有 3 例为良性肿瘤，经病理观察在这 3 例良性肿瘤的组织中有钙化灶。 其微电流值明显增高达40μA 以上呈恶性肿瘤数值表现， 是因其钙的增加所致，应引起注意。 恶性肿瘤组织碱离子微电流达到或超过 35 微安培(μA)，最高者达 50～60μA。 而本组恶性肿瘤中有 2 例恶性间质瘤呈交界恶性改变，微电流值达 30μA 以上，但小于 35μA；另一例卵巢低度恶性肿瘤为 30～34μA 也呈交界恶性改变。表明部分恶性病变与交界恶性之间有交叉，值得进一步探讨。 值得注意的是：有一例甲状腺乳头状癌，肉眼可见明显水肿之乳头，探测结果＜25μA；另一例淋巴结转移癌，因操作原因未检测到其微小转移灶，探测结果＜25μA。 3 例交界性肿瘤， 其中 2 例微电流值29μA～32μA，呈交界性改变；1 例交界性粘液性乳头状囊腺瘤微电流值＜25μA，呈良性改变。它们出现微电流值下降的原因可能为水肿或粘液封闭使碱离子浓度降低有关。
冷冻切片病理检查存在一定的局限或缺陷，如：1.费时 ，每例病例快速冷冻切片到诊断需要 20～30分钟。 2.要求在很短的时间内作出诊断，需要有相当经验的病理医师来完成，缺乏经验的病理医师难以承担此项工作。3. 准确诊断有一定困难(因其与石蜡切片相比切片质量差)。 4.脂肪组织不易冷冻，故不适用于脂肪组织。 5.疑难病例及交界性病例石蜡切片有时诊断都很困难，需要免疫组化和电镜帮助诊断，冷冻切片就更难于诊断。 6.术中难于明确肿瘤的浸润范围、淋巴结转移程度及清扫的彻底性。 7.术中冷冻切片只能用于离体组织。
碱离子微电流癌症探测仪对肿瘤病变的微电流探测，可弥补冷冻切片病理检查的不足。 其优点：(1)操作简单，不需要病理专科医生； (2)检测时间短，仅需 2―3 分钟；(3)便于术中检测，可进行体内探测，有助于发现肿瘤确切位置，提高术中病理取材的质量，缩短手术时间；在一些探察手术中可以此检查肿瘤是否超出切除范围，决定手术方案。
碱离子微电流癌症探测应注意：(1) 对有钙化、炎性病灶及血性物的良性病变，可因碱性离子浓度增高可以出现假阳性。 因钙化灶会提高微电流值，故此检测仪可能也不适用于骨肿块检测，容易出现假阳性结果；(2)肿瘤局部麻醉时避用生理盐水稀释麻醉药，以免人为地加入碱离子，加大微电流值，出现假阳性。 (3)检测明显水肿的肿瘤组织，因其碱离子浓度被稀释致降低微电流值而产生的假阴性 (本组一例假阴性就出在高度水肿的甲状腺乳头癌)。(4)粘液性囊性恶性肿瘤时，要高度警惕假阴性结果，因粘液不易清除或清洗过度，其表面封闭作用或稀释作用，都易导致假阴性结果。 (5)对标本应多点探测，避免假阴性。 本组有一例 7mm 大小甲状腺淋巴结 ，其被膜外淋巴管及对侧被膜内局灶性边缘窦有少许转移癌，因此强调探测淋巴结要多点探测，尤其是被膜下，以免遗漏微小病灶。
微电流癌症探测仪是一个新出现的活体快速检测肿瘤良恶性病变的一个新方法，虽然不可以取代传统的病理检查，但它与冷冻切片可以起到互补作用，其对临床病理肿瘤学的诊断价值有待于进一步研究和探讨。
摘自：中国计量测控网
