1、 1.近年来近红外光谱法已用于临床检测脑血氧近年来近红外光谱法已用于临床检测脑血氧和乳腺肿瘤。国外有文献报道采用近红外光和乳腺肿瘤。国外有文献报道采用近红外光检测肝组织血氧含量的检测肝组织血氧含量的实验研究实验研究，但未见作，但未见作为肝病辅助诊断参数的临床应用报道。为肝病辅助诊断参数的临床应用报道。2.华中科技大学谢则平教授等完成了近红外光华中科技大学谢则平教授等完成了近红外光无创伤检测四氯化碳肝损伤动物模型的实验无创伤检测四氯化碳肝损伤动物模型的实验研究。在此基础上我们进行人体肝脏疾病的研究。在此基础上我们进行人体肝脏疾病的临床检测。临床检测。3.3.肝脏是一个均质实性富含血器肝脏是一个均
2、质实性富含血器 官，肝小叶分布均匀，肝组织供官，肝小叶分布均匀，肝组织供 血与供氧充足，且靠近体表易于血与供氧充足，且靠近体表易于 检测。检测。4.本课题采用本课题采用美国宾夕法尼亚大美国宾夕法尼亚大学研制的学研制的Runman仪检测一仪检测一 组正常人和肝病患者，以探讨组正常人和肝病患者，以探讨 近红外光无创检测人体肝组织近红外光无创检测人体肝组织 血血、氧含量的临床应用价值。氧含量的临床应用价值。近红外光检测肝血氧动物实验研究临床研究 实验研究CCL4急性肝损伤肝组织血氧含量 CCL4早期肝硬化肝组织血、氧波形小白鼠肝氧下降；肝血、氧波形改变；自功率谱主、副频峰比值改变，基底部频峰杂乱增多
3、。小白鼠肝血、氧含量均有变化；自功率谱主、副频峰比值改变，主频峰后移，基底部增宽且、副频峰增多且峰高。正常人肝病肝组织氧含量血、氧波形自功率谱、互相关函数图肝组织氧含量；血、氧波形自功率谱、互相关函数图统计分析 结果 结论临床研究 人体肝脏解剖位置靠近体表，且为均质实性富含血器官。探头固定于右锁骨中线第6、7肋间。图 电磁波谱(单位:m)光谱中波长700nm-1200nm的近红外光具有较强的人体穿透力且无创伤。血、氧含量的临床应用价值。脂肪肝肝组织氧含量、血氧波形及自功率谱 及互相关函数图以上均为接收光强图:正常人肝氧波形自相关函数图脂肪肝肝组织血、氧波形自功率谱主频峰不清晰，0-2Hz频域内
4、频峰活跃,呈明显多峰。光在这种不均匀性介质内传递与光在均匀性介质传递存在明显差异性，表现为自功率谱主频峰不清晰,位置后移，频峰极度活跃，此为肝损害的特征性表现之一。图:正常人肝血氧波形图9例肝硬化肝组织氧含量平均值为0.肝病患者氧含量较正常人明显降低(P0.5HZ频域内自功率谱图Runman仪通过肝组织对760nm和850nm两个特定波长的光吸收特征并经计算机分析血、氧波形的相关函数及自功率谱特征性改变来检测病人肝组织的氧含量变化，。光在这种不均匀性介质内传递与光在均匀性介质传递存在明显差异性，表现为自功率谱主频峰不清晰,位置后移，频峰极度活跃，此为肝损害的特征性表现之一。小叶内：肝细胞变性：
5、气球样变9%），表明急性肝炎、慢性肝炎、肝硬化患者肝组织低氧发生率高。正常人组48例，其中男31例，女17例，年龄范围2258岁；正常肝组织的均匀性被破坏，肝组织对近红外光的吸收和反射发生变化，表现在肝脏自功率谱主频峰位置后移，出现多峰，基底部增宽。且与病情程度有关,病情越重，氧含量越低。如一例肝硬化腹水患者，门诊随诊检查氧含量仅为0.血、氧波形互相关函数系数平均值为-0.9例急性肝炎肝组织氧含量平均值为0.肝组织血液中血红蛋白对近红外光的吸收能力与血红蛋白的状态有密切关系。根据血液中氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白在近红外光区域内的不同吸收特性，通过检测肝组织对光线的吸收情况，经数学建模，可推算出
6、此时血液中的含氧量。Runman仪通过肝组织对760nm和850nm两个特定波长的光吸收特征并经计算机分析血、氧波形的相关函数及自功率谱特征性改变来检测病人肝组织的氧含量变化，。在760nm处脱氧血红蛋白的光吸收率大于氧合血红蛋白的光吸收率，而在850nm处则恰好相反。HboxyHbdeoxy吸收率 波长(nm)HbHbO2氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的吸收曲线氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的吸收曲线 材料材料 正常人组正常人组48例，其中男例，其中男31例例，女，女17例，年龄范围例，年龄范围2258岁；岁；肝病组：门诊及住院病人随机检测肝病组：门诊及住院病人随机检测95例。其中急性肝炎例。其中急
7、性肝炎9 例，慢性肝炎例，慢性肝炎64 例，脂肪肝例，脂肪肝13例，肝硬化例，肝硬化9例。例。病人诊断分型按病人诊断分型按2000年第年第10次全国肝病防治方案制定的次全国肝病防治方案制定的标准，并排除其他全身性疾病。标准，并排除其他全身性疾病。仪器 Runman仪及光检测探头：美国宾夕法尼亚大学研制；输出装置：A/D接口板和计算机系统。Runman仪的接口板，由华中科技大学机械工程学院制作，支持软件由C语言编写，其采样频率为10Hz，平均精确度为12位。由于实验中血氧波形频率不超过2Hz，它完全能满足数据分析的需要。波形分析程序由华中科技大学生命科学与技术学院编写，采用Matlab语言编写。
8、可以选择任意点数据做血氧波形互相关函数分析和两者自功率谱分析，并显示分析结果波形，直接给出延迟为零时的互相关系数。方法 探头固定：被测对象安静平卧体位，Runman仪光检测探头置于右锁骨中线第67肋间处，用胶布固定并用黑布覆盖；仪器定标与记录波形；调节Runman仪检测的入射光强，定标B、G均为550，电压为4V，记录各测试对象接收光强并通过A/D模/数转换信号输入计算机进行波形分析。计算被测对象肝组织血、氧含量。计算公式及血氧评价标准 1）血氧含量计算公式:以上均为接收光强 2）肝组织低含氧 OXY -0.90I850760IOXY=1.正常人肝组织氧含量、血、氧波形自功率谱及血、氧波形自相
9、关函数、互相关函数图 48例正常人肝组织氧含量平均值为1.0450.121；血、氧波形互相关函数系数平均值为 -0.9800.08。序号姓名编号性别年龄I760I850OxyRxy1552男22254-2680.95-0.9882554男23347-3331.04-0.953534女25629-5611.26-0.9664533男261889-17941.06-0.9725532男23349-3940.87-0.9936530女56836-9400.89-0.9727546男231108-11780.94-0.9968560男241421-12441.14-0.9979561男23495-53
10、40.93-0.99910555男22600-5041.19-0.97911553男22368-3591.01-0.99312544男24672-7200.93-0.99813538男423231-3940.84-0.99314537男25465-4241.10-0.98615686女561216-9391.30-0.99416548男522310-3391.03-0.98917549男21400-3891.03-0.96318536女281587-12701.25-0.96519954女25180-2500.72-0.98920551男34434-4001.09-0.986序号姓名编号性别年
11、龄I760I850OxyRxy21547男22289-3210.90-0.97722564男36396-3581.11-0.98623951男38260-2800.93-0.99224952男22220-2061.07-0.97725953男23169-1890.89-0.98226831男591852-19990.93-0.97627685男26935-7821.18-0.98728946女23312-3051.02-0.98329948女24475-4641.00-0.98630542男32562-5231.08-0.99231702男23978-8021.22-0.99132703男24
12、210-1821.15-0.97833308男42437-4101.07-0.96734309女32286-2821.01-0.99635310女381965-18891.04-0.98336311男45634-6780.94-0.93137312女50658-6141.07-0.97438313男26166-1351.23-0.96739317男38658-6141.07-0.97440320女43765-7531.02-0.968序号姓名编号性别年龄I760I850OxyRxy411141男581319-12971.02-0.963421142女281707-16061.06-0.9724
13、31143男451150-10821.06-0.971441283女39576-5461.05-0.967451284女29886-7071.25-0.989461286女12383-3831.00-0.985471287女40481-3961.21-0.979481288女40789-7891.00-0.98748例正常人肝组织氧含量平均值为1.0450.121；血氧波形互相关函数系数平均值为-0.9800.08。主频峰尖不清晰，呈双 峰或多峰，0-2HZ频域内频峰 活跃，主频峰与副频峰比 值小于2,血、氧波形自功率谱图 频峰对应性降低。图:慢性肝炎氧波形自相关函数图探头固定于右锁骨中线第6
14、、7肋间。急性肝炎病人血、氧波形互相关函数图续表:正常人肝组织氧含量及互相关系数检测结果计算被测对象肝组织血、氧含量。表:各肝病组间肝组织氧含量检测结果的t检验血、氧波形互相关函数系数平均值为-0.根据Millkam的研究结果，近红外光主要由血红蛋白吸收，皮肤、骨骼、脂肪吸收很少。143，慢性肝炎为0.实验结果特异性、敏感性、准确性分析5HZ频域内自功率谱图表明正常生理状态下，肝组织供血与供氧充足，肝内血液循环与氧气分布有其特殊规律性，血容量与血氧浓度呈严格相关性。血、氧含量的临床应用价值。8%，敏感性为80%。血、氧波形互相关函数系数平均值为-0.5HZ频域内自功率谱图比较表:肝硬化肝组织氧
15、含量与互相关函数检测结果64例慢性肝炎肝组织氧含量平均值为0.血、氧波形自功率谱及血、氧波形自相关函数、互相关函数图图图:正常人肝血氧波形图正常人肝血氧波形图图图:正常人肝血氧波形自功率谱图正常人肝血氧波形自功率谱图副频峰主频峰慢性肝炎病人2.5HZ频域内自功率谱图急性肝炎病人2.5HZ频域内自功率谱图肝硬化病人2.5HZ频域内自功率谱图脂肪肝病人2.5HZ频域内自功率谱图正常人2.5HZ频域内自功率谱图正常人及肝病病人2.5HZ频域内自功率谱图比较图图:正常人肝氧波形自正常人肝氧波形自相关函数图相关函数图正常人肝氧波形自相关函数图正常人肝氧波形自相关函数图A A、C C字之间的连线与各字之间
16、的连线与各波峰、波谷之间的波峰、波谷之间的几乎完全几乎完全重合重合，各波波幅递减，各波波幅递减ACA图图:正常人肝血正常人肝血、氧波形氧波形互相关函数互相关函数图图正常人肝正常人肝血、血、氧波形氧波形互相关函数图互相关函数图A、C之间的连线之间的连线与各波与各波峰、波谷之间峰、波谷之间的连线几乎完全重合，各波波幅递减，互相的连线几乎完全重合，各波波幅递减，互相关系数多在关系数多在-0.90以下以下CAA 2.急性肝炎肝组织氧含量、急性肝炎肝组织氧含量、血氧波形及自功率谱血氧波形及自功率谱 9例急性肝炎肝组织氧含量平均值为0.6730.143。血、氧波形互相关函数系数平均值为-0.8350.14
17、4。表表:急性肝炎肝组织氧含量及互相关系数检测结果急性肝炎肝组织氧含量及互相关系数检测结果序号编号姓名性别年龄诊 断I760I850OxyRxy1833潘晓军男21急性肝炎174-2020.861-0.6092834金 勇男27急性肝炎528-6600.800-0.9813839汪云发男50慢性肝炎，急性发作217-3350.648-0.8424884阳 君女31急性肝炎190-2950.644-0.8795886胡一曼女17急性肝炎188-2590.726-0.8246889刘国柱男34急性肝炎148-2460.602-0.8077896鲁江红女24亚急性肝炎 重症156-2460.741-
18、0.8848897陈贤义男32急黄肝 大三阳81-2460.329-0.82491114李万红男28急性肝炎551-7760.710-0.9239例急性肝炎肝组织氧含量平均值为0.6730.143；血、氧波形互相关函数系数平均值为-0.8350.144。图图:急性肝炎血急性肝炎血、氧波形图氧波形图急性肝炎急性肝炎病人病人图图:急性肝炎血急性肝炎血、氧波形自功率谱图氧波形自功率谱图s正常人肝氧波形自正常人肝氧波形自相关函数图相关函数图急性急性肝肝炎病人氧炎病人氧波形波形自相关函数图与正常人自相关函数图与正常人比较可见一极大比较可见一极大S面积面积急性急性肝肝炎病人血、氧炎病人血、氧波形自波形自相
19、关函数图相关函数图ss急性急性肝肝炎病人血、氧炎病人血、氧波形波形互相关函数图与正常互相关函数图与正常人比较可见一较大人比较可见一较大S面积面积，互相关系数大于互相关系数大于-0.9急性急性肝肝炎病人血、氧炎病人血、氧波形波形互相关函数图互相关函数图结结 果果64例慢性肝炎肝组织氧含量平均值为0.7490.140；血氧波形互相关函数系数平均为-0.8670.106。脂肪肝肝组织血、氧波形互相关函数图与正常人慢性肝炎血、氧波形互相关函数图与正常人比较可见一较大S面积，互相关系数大于-0.图:脂肪肝肝血氧波形自功率谱图Runman仪能敏感地检测到这一变化。86）作为肝病判断标准之一，其准确性为85
20、.9例肝硬化肝组织氧含量平均值为0.病人诊断分型按2000年第10次全国肝病防治方案制定的标准，并排除其他全身性疾病。13例脂肪肝肝组织氧含量平均值为0.如一例肝硬化腹水患者，门诊随诊检查氧含量仅为0.正常肝组织的均匀性被破坏，肝组织对近红外光的吸收和反射发生变化，表现在肝脏自功率谱主频峰位置后移，出现多峰，基底部增宽。急性肝炎病人氧波形自相关函数图与正常人探头检测原理及固定方法5Hz频域之间，主频峰与副频峰的比值大于2。肝病患者自功率谱检查主频峰不清晰，位置后移，频峰极度活跃。9例急性肝炎肝组织氧含量平均值为0.续表:正常人肝组织氧含量及互相关系数检测结果01)，这与各类肝病致肝损害的病理变
21、化相符合。Runman仪检测探头置于右锁骨中线第6、7肋间处（临床肝穿刺部位），一般人此处胸壁的厚度约为1.90%以上的正常人具有清晰的主频峰，频峰以外2Hz频域内能量分布极小。光在这种不均匀性介质内传递与光在均匀性介质传递存在明显差异性，表现为自功率谱主频峰不清晰,位置后移，频峰极度活跃，此为肝损害的特征性表现之一。序号姓名编号姓名性别年龄病程 程度I760I850OxyRxy1851代卫琴女302年 轻度273-2900.940-0.9912852杨爱君女303年 轻度253-3080.820-0.9793857刘岳英女354年 轻度117-1710.670-0.9684860张明月男35
22、3年 轻度202-2860.700-0.9785868汪伏娥女4010年 轻度107-12870.780-0.9136909金 燕女303年 轻度246-3280.750-0.9377910江艳兵男242年 轻度377-4730.797-0.9788908周 萍女322年 轻度111-1620.685-0.8499TM1278鄢亚平男122年 轻度102-2230.457-0.55410TM1293肖 峰男231年 轻度273-4220.647-0.98711841谢楚明男453年 轻度611-8570.713-0.96512859裴华利男182年 轻度157-2010.781-0.97013
23、846沈方丹男432年 轻度584-7940.740-0.90514874邹丹平女565年 轻度156-2160.720-0.92815875李兆丽女413年 轻度675-7300.780-0.80716877杨玲丽女295年 轻度195-2240.871-0.98517894张红艳女2810年 轻度254-3200.793-0.88618879杨新华男445年 轻度115-1520.816-0.99619900李 宏男222年 轻度304-4140.734-0.97320880肖春明男355年 轻度170-2540.669-0.957序号姓名编号姓名性别年龄病程 程度I760I850OxyR
24、xy21887胡昌汉男425年 轻度177-2490.711-0.88422890刘义长男4210年中度3.04-4390.692-0.97423892杨勇军男306年 中度135-1560.865-0.98624871王平柱男387年 中度337-4300.780-0.89325881蒋 清女5710年 中度241-2790.864-0.96026TM1270李腊安男373年 中度497-6000.830-0.84927TM1276龚守成男291年 中度140-2360.593-0.82628TM1277高进军男382年 中度1329-14430.920-0.50229TM1290陈云华男4
25、15年 中度201-2580.780-0.97330TM1291鄢毛毛那414年 中度471-6300.750-0.98831TM1294李福新男522年 中度269-3170.849-0.98332TM1295李汉强男391年 中度884-10920.805-0.978331117魏开兵男403年 中度52-1210.430-0.62834832周汉兵男49肝炎 3年 中度1204-16800.716-0.91035836张运海男45肝炎 3年 中度171-1701.005-0.90836837李兆年男352年 中度142-1470.966-0.99037840刘凤娥女485年 中度156-
26、2060.757-0.99238843杨新华男445年 中度176-5480.868-0.91339845杨 康女435年 中度141-1980.712-0.97340847金晓祥男376年 中度146-1880.777-0.994序号姓名编号姓名性别年龄病程 程度I760I850OxyRxy41856肖常宏男385年 中度362-5370.674-0.93942858杨早蓉女313年 中度208-2550.816-0.93243867黄法荣男4710年 中度759-10070.754-0.93844870徐荣桂男301年 中度133-1790.743-0.98545882朱利虎男2810年
27、中度162-1820.890-0.98746883董君德男317年 中度550-7100.770-0.88247888闵爱林男4010年 中度497-5400.920-0.87948891陈少华男263年 中度506-6360.796-0.95549899魏建国男323年 中度223-2550.875-0.96250907郑 卫男373年 中度165-2100.786-0.89151905李富荣男462年 中度871-12300.708-0.88852972李明强男4010年 中度455-4640.981-0.840531115曾爱喜女322年中度791-8170.968-0.97254111
28、6严正光男456年 重度370-4830.766-0.894551119曾彩平女477月 重度151-2890.522-0.883561118陆成荣男384月 重度142-4060.350-0.27457TM1271王想成男375年 重度81-2080.389-0.14058TM1272王柱安男373年 重度183-3540.517-0.63959TM1273李组落男202年 重度190-4230.449-0.77060TM1279毛志敏男331年 重度259-3590.720-0.40964例慢性肝炎肝组织氧含量平均值为0.7490.140；血氧波形互相关函数系数平均值为-0.8670.10
29、6。序号姓名编号姓名性别年龄病程 程度I760I850OxyRxy61TM1289吴德英女552年 重度440-5110.800-0.84262TM1292王燕成女523年 重度202-3010.671-0.97763898彭传祥男383年 重度270-3710.728-0.98164904李贤成男521年 重度94-1500.627-0.968图图:慢性肝炎血氧波形图慢性肝炎血氧波形图 图图:慢性肝炎血氧波形慢性肝炎血氧波形自功率谱图自功率谱图图图:慢性肝炎氧波形慢性肝炎氧波形自相关函数图自相关函数图慢性肝炎慢性肝炎氧氧波形波形自相关函数图与正常人比较可见一自相关函数图与正常人比较可见一较较
30、 大大S面积面积，互相关系数大于互相关系数大于-0.9SS慢性肝炎慢性肝炎血、氧血、氧波形波形互相关函数图与正常人比较互相关函数图与正常人比较可见一较大可见一较大S面积面积，互相关系数大于互相关系数大于-0.9图图:慢性肝炎氧波形慢性肝炎氧波形互相关函数图互相关函数图SS结结 果果华中科技大学谢则平教授等完成了近红外光无创伤检测四氯化碳肝损伤动物模型的实验研究。脂肪肝肝组织血、氧波形互相关函数图与正常人在此基础上我们进行人体肝脏疾病的临床检测。慢性肝炎患者肝组织血、氧波形 自功率谱主频峰基底部增宽；近红外光无创检测人体肝组织血、氧波形互相关函数系数平均值为-0.86）作为肝病判断标准之一，其准
31、确性为85.血氧波形互相关函数系数平均值为-0.表:慢性肝炎各组间肝组织氧含量检测结果的t检验脂肪肝肝组织血、氧波形互相关函数图与正常人根据Millkam的研究结果，近红外光主要由血红蛋白吸收，皮肤、骨骼、脂肪吸收很少。Runman仪能敏感地检测到这一变化。13例脂肪肝肝组织氧含量平均值为0.因此从解剖位置和肝脏厚度而论，接收探头接收到的主要是被肝组织吸收后的光强。图:正常人肝血氧波形图急性肝炎患者肝组织氧含量平均值为0.肝细胞肿胀、炎症坏死、肝血窦受压阻塞、汇管区纤维组织增生等改变均可致肝微循环障碍。表:急性肝炎肝组织氧含量及互相关系数检测结果根据Millkam的研究结果，近红外光主要由血红
32、蛋白吸收，皮肤、骨骼、脂肪吸收很少。9例急性肝炎肝组织氧含量平均值为0.9例肝硬化肝组织氧含量平均值为0.小白鼠肝血、氧含量均有变化；13例脂肪肝肝组织氧含量平均值为0.8840.082；血氧波形互相关函数系数平均值为-0.9520.118。表:脂肪肝肝组织氧含量与互相关函数检测结果 序号姓名编号姓名性别年龄诊断I760I850OxyRxy1842刘三强男36脂肪肝2年轻度563-6860.821-0.9532844刘淑兵男35脂肪肝2年中度716-8920.863-0.9623848石玉红男35脂肪肝2年874-10640.821-0.9874849周 兵男27脂肪肝1年219-2031.0
33、79-0.9815850李泽英女54脂肪肝3年 慢性肝炎1390-17400.787-0.9616861王华兵男36脂肪肝3年716-9160.782-0.9487895范兆华男43脂肪肝3年394-4680.841-0.9378897张爱兵男34脂肪肝4年中度473-6380.741-0.8849903鄢毛毛女61脂肪肝5年中度1455-16630.87-0.907101138严新洲男61脂肪肝 冠心病890-11210.794-0.964111139黄天平男42脂肪肝 高血压899-10930.822-0.98112TM304易明启男42脂肪肝482-6100.79-0.98713TM30
34、5石小庚男38脂肪肝813-9410.864-0.96713例脂肪肝肝组织氧含量平均值为0.8840.082；血氧波形互相关函数系数平均值为-0.9520.118。图:脂肪肝肝血氧波形自功率谱图自相关函数图图:脂肪肝肝氧波形自相关函数图（氧）SS图:脂肪肝肝组织血、氧波形互相关函数图互相关函数互相关函数图图与正常人与正常人比较可见一较大比较可见一较大S面积面积 ss结 果9 9例肝硬化肝组织氧含量平均值为例肝硬化肝组织氧含量平均值为0.6360.6360.1510.151；互相关系函数系数平均值为互相关系函数系数平均值为-0.8950.8950.1240.124。表:肝硬化肝组织氧含量与互相关
35、函数检测结果序号姓名编号姓名性别年龄诊 断I760I850OxyRxy1838倪明仿男35慢重肝 肝硬化7年194-2900.669-0.9732863鄢树清男52肝硬化 腹水12年464-8620.532-0.9273893鄢传香女65肝硬化 晚期558-7870.907-0.9614901夏杏娥女51肝硬化 3年 重度 腹水372-7110.523-0.83751112黎汝安男 45重症肝炎4月恢复270-4370.618-0.87461113甘望发男48肝硬化，肝癌2年381-4810.792-0.89371114陈成德男56肝硬化 2年71-1900.374-0.93181148贺会新
36、男37肝硬化腹水366-5060.723-0.8799TM1274夏杏娥女52乙肝 重症 肝硬化800-13950.573-0.9479例肝硬化肝组织氧含量平均值为0.6360.151；互相关函数系数平均值为-0.8950.124。肝硬化肝血氧波形自功率谱图主频峰较慢性肝炎更活跃且紊乱，基底部增宽，出现多峰，频峰在2Hz频域内多达8-13个。肝组织血、氧波形互相关函数系数大于-0.86图:肝硬化肝组织血氧波形5cm，探头以最佳检测深度为3.血、氧含量的临床应用价值。表:各肝病组间肝组织氧含量检测结果的t检验肝硬化肝血氧波形自功率谱图主频峰较慢性肝炎更活跃且紊乱，基底部增宽，出现多峰，频峰在2H
37、z频域内多达8-13个。3cm，同时光线的散射和照射可达深度为6cm8cm。慢性肝炎时，小叶内除有不同程度肝细胞变性和坏死外，汇管区及汇管区周围炎症常较明显，常伴不同程度的纤维化，主要病变为炎症、坏死及纤维化。急性肝炎为全小叶性病变，主要以肝细胞肿胀变性为主，坏死较轻，炎症反应发生在汇管区，因而自功率谱变化不显著。该检测操作简单，快速准确，无创伤，价格低，具有一定的临床实用价值。根据Millkam的研究结果，近红外光主要由血红蛋白吸收，皮肤、骨骼、脂肪吸收很少。5HZ频域内自功率谱图比较与正常人比较差异有极显著性意义（P0.9例肝硬化肝组织氧含量平均值为0.01)，这与各类肝病致肝损害的病理变
38、化相符合。5HZ频域内自功率谱图由于实验中血氧波形频率不超过2Hz，它完全能满足数据分析的需要。P0.5HZ频域内自功率谱图5HZ频域内自功率谱图表:各肝病组间肝组织氧含量检测结果的t检验计算被测对象肝组织血、氧含量。图:脂肪肝肝血氧波形自功率谱图探头检测原理及固定方法图:肝硬化肝血、氧波形自功率谱图（血）图:肝硬化肝氧波形自相关函数图SS 图:肝硬化肝组织血、氧波形互相关函数图:SS慢性肝炎病人2.5HZ频域内自功率谱图急性肝炎病人2.5HZ频域内自功率谱图肝硬化病人2.5HZ频域内自功率谱图脂肪肝病人2.5HZ频域内自功率谱图正常人2.5HZ频域内自功率谱图正常人及肝病病人2.5HZ频域内
39、自功率谱图比较急性肝炎慢性肝炎 肝硬化脂肪肝正常肝肝血氧自相关 函数图肝硬化急性肝炎慢性肝炎脂肪肝肝血、氧互相关 函数图 正常肝结 果 t检验:提示各类肝病肝组织氧含量比正常人普遍降低（P0.05无显著性意义急性肝炎组与肝硬化组160.513p0.05无显著性意义脂肪肝组与慢性肝炎组752.3280.05p0.01有显著性意义肝硬化组与慢性肝炎组712.2180.05p0.01有显著性意义脂肪肝组与急性肝炎组203.391p0.01有极显著性意义脂肪肝组与肝硬化组203.995p0.05无显著性意义重度组与轻度组302.5890.05p0.01有显著性意义重度组与中度组413.907p0.01
40、有极显著性意义7.活血化淤药物的影响 P0.01未用药组520.6480.194组别例数(n)氧含量平均值(XS)用药组260.8650.118结 果1 1.探头检测原理及固定方法探头检测原理及固定方法 探头光源A与接收光电二极管B间相距4cm，光在生物组织内的传输为散射传输。图:探头检测原理Runman仪能敏感地检测到这一变化。互相关函数系数平均值为-0.Runman仪及光检测探头：美国宾夕法尼亚大学研制；病人诊断分型按2000年第10次全国肝病防治方案制定的标准，并排除其他全身性疾病。急性肝炎病人血、氧波形互相关函数图在此基础上我们进行人体肝脏疾病的临床检测。表:各肝病组间肝组织氧含量检测
41、结果的t检验主频峰尖不清晰，呈双 峰或多峰，0-2HZ频域内频峰 活跃，主频峰与副频峰比 值小于2,血、氧波形自功率谱图 频峰对应性降低。图:正常人肝氧波形自相关函数图肝病组：门诊及住院病人随机检测95例。计算被测对象肝组织血、氧含量。肝病组：门诊及住院病人随机检测95例。函数图血氧波形互相关函数系数平均为-0.小白鼠肝血、氧含量均有变化；正常肝组织的均匀性被破坏，肝组织对近红外光的吸收和反射发生变化，表现在肝脏自功率谱主频峰位置后移，出现多峰，基底部增宽。华中科技大学谢则平教授等完成了近红外光无创伤检测四氯化碳肝损伤动物模型的实验研究。以肝组织低含氧（0.近年来近红外光谱法已用于临床检测脑血
42、氧和乳腺肿瘤。Runman仪通过肝组织对760nm和850nm两个特定波长的光吸收特征并经计算机分析血、氧波形的相关函数及自功率谱特征性改变来检测病人肝组织的氧含量变化，。Runman仪检测探头置于右锁骨中线第6、7肋间处（临床肝穿刺部位），一般人此处胸壁的厚度约为1.5cm，探头以最佳检测深度为3.3cm，同时光线的散射和照射可达深度为6cm8cm。因此从解剖位置和肝脏厚度而论，接收探头接收到的主要是被肝组织吸收后的光强。根据Millkam的研究结果，近红外光主要由血红蛋白吸收，皮肤、骨骼、脂肪吸收很少。故近红外光检测能准确地反映肝脏血氧含量的变化。正常人48例肝组织氧含量平均值为1.045
43、0.121，按照统计学正态分布的原理,我们设定以肝组织氧含量低于0.86为异常标准。正常人肝血氧波形表现为血、氧曲线对应良好，血、氧功率谱频峰严格对应,互相关函数系数为-0.9800.008。表明正常生理状态下，肝组织供血与供氧充足，肝内血液循环与氧气分布有其特殊规律性，血容量与血氧浓度呈严格相关性。90%以上的正常人具有清晰的主频峰，频峰以外2Hz频域内能量分布极小。主频峰位于0.1-0.5HZ之间，75%的人尚有一副频峰，主频峰与副频峰的峰值比值大于2。此特征与正常小白鼠功率谱谱图一致。这种清晰主频峰说明了肝组织血氧波形频率成分较单一。从光学角度讲，肝脏是一个均质实性器官，光在肝小叶这种均
44、匀介质内散射传播形成有一定波动频率的曲线，故Runman仪能敏感地检测到这种特征性的波形。肝病患者氧含量较正常人明显降低(P0.01)，这与各类肝病致肝损害的病理变化相符合。肝细胞肿胀、炎症坏死、肝血窦受压阻塞、汇管区纤维组织增生等改变均可致肝微循环障碍。且随病情加重氧含量降低越显著。以肝组织氧含量低于0.86为判断标准，各类肝病低氧发生率分别为：急性肝炎8/9（88.9%）、慢性肝炎51/64（79.7%）、脂肪肝9/13（69.2%）、肝硬化8/9（88.9%），表明急性肝炎、慢性肝炎、肝硬化患者肝组织低氧发生率高。不同病种的肝组织缺氧程度各异。急性肝炎患者肝组织氧含量平均值为0.6730
45、.143，慢性肝炎为0.7490.140，脂肪肝为0.8440.082，肝硬化为0.6360.151。与正常人比较差异有极显著性意义（P0.01）。且与病情程度有关,病情越重，氧含量越低。如一例肝硬化腹水患者，门诊随诊检查氧含量仅为0.532。以肝组织低含氧（0.86）作为肝病判断标准之一，其准确性为85.3%，特异性为95.8%，敏感性为80%。可见，肝组织低含氧对肝脏疾病的辅助诊断有重要的意义。由于脂肪为均匀的高散射介质，其脂肪肝脂肪的含量对肝组织氧含量影响不大；肝病患者自功率谱检查主频峰不清晰，位置后移，频峰极度活跃。与谢则平等小白鼠CCL4中毒致肝损害动物实验模型一致。肝脏病人由于肝细
46、胞变性坏死、肝实质炎症、肝小叶结构破坏，尤其是间质纤维组织增生及肝纤维化、假小叶形成等因素的影响，肝组织由均匀介质变为不均匀性介质。光在这种不均匀性介质内传递与光在均匀性介质传递存在明显差异性，表现为自功率谱主频峰不清晰,位置后移，频峰极度活跃，此为肝损害的特征性表现之一。Runman仪能敏感地检测到这一变化。急性肝炎为全小叶性病变，主要以肝细胞肿胀变性为主，坏死较轻，炎症反应发生在汇管区，因而自功率谱变化不显著。但肝组织氧含量降低提示病变的存在。慢性肝炎时，小叶内除有不同程度肝细胞变性和坏死外，汇管区及汇管区周围炎症常较明显，常伴不同程度的纤维化，主要病变为炎症、坏死及纤维化。汇管区炎症汇管
47、区炎症 界面炎（界面炎（PN）小叶内：肝细胞变性：气球样变小叶内：肝细胞变性：气球样变 坏死：点灶、融合、桥接、多小叶坏死：点灶、融合、桥接、多小叶 随着炎症的加重出现特征性的碎屑坏死和桥接坏死，坏死区和汇管区纤维结缔组织增生，可见不同程度的肝纤维化和纤维间隔形成。肝纤维化 若病变进一步发展，大量纤维间隔，小叶结构紊乱，或形成早期肝硬化。正常肝组织的均匀性被破坏，肝组织对近红外光的吸收和反射发生变化，表现在肝脏自功率谱主频峰位置后移，出现多峰，基底部增宽。慢性丙型肝炎肝硬化慢性丙型肝炎肝硬化慢性乙型肝炎肝硬化慢性乙型肝炎肝硬化5.5.临床意义临床意义 目前常用于肝脏疾病检查的手段主要有：血生化
48、检查和影像学检查，其缺点是有创伤易导致交叉感染 采用Runman仪近红外光检测肝组织血氧含量及血氧波形自动率谱变化，主要优点是无创伤安全、方便，而且依靠血氧含量参数值来判断疾病，其结果客观可靠。优点：操作简便，快速准确，价格低廉及无痛苦无创伤，直接观察血氧含量和血氧波形的变化；避免了穿刺抽血带来的血源性疾病传播和人体放射线损害，减少了影像诊断因图像识别水平差异带来的误诊。适合于各类人群普查和各级医院使用。应用范围：应用范围：肝脏疾病普查；肝损害程度判断；评价药物疗效，等；1.Runman仪可较灵敏的反映肝病患者肝组织低血氧及自功率谱变化。2.肝组织低含氧量和自功率谱异常可作为肝病的辅助诊断参考
49、指标。3.该检测操作简单，快速准确，无创伤，价格低，具有一定的临床实用价值。材料材料 正常人组正常人组48例，其中男例，其中男31例例，女，女17例，年龄范围例，年龄范围2258岁；岁；肝病组：门诊及住院病人随机检测肝病组：门诊及住院病人随机检测95例。其中急性肝炎例。其中急性肝炎9 例，慢性肝炎例，慢性肝炎64 例，脂肪肝例，脂肪肝13例，肝硬化例，肝硬化9例。例。病人诊断分型按病人诊断分型按2000年第年第10次全国肝病防治方案制定的次全国肝病防治方案制定的标准，并排除其他全身性疾病。标准，并排除其他全身性疾病。序号姓名编号性别年龄I760I850OxyRxy21547男22289-321
50、0.90-0.97722564男36396-3581.11-0.98623951男38260-2800.93-0.99224952男22220-2061.07-0.97725953男23169-1890.89-0.98226831男591852-19990.93-0.97627685男26935-7821.18-0.98728946女23312-3051.02-0.98329948女24475-4641.00-0.98630542男32562-5231.08-0.99231702男23978-8021.22-0.99132703男24210-1821.15-0.97833308男42437-4
