教育裝備采購網(wǎng)訊：肺癌的病因至今尚不完全明確，大量醫(yī)學資料表明肺癌的危險因子包含吸煙(包括二手煙)、石綿、氡、砷、電離輻射、鹵素烯類、多環(huán)性芳香化合物、鎳等。具體如下：1.吸煙 2.大氣污染 3.職業(yè)因素 4.肺部慢性疾病 5.人體內(nèi)在因素
肺癌是引起全球男性和女性腫瘤患者死亡的首要原因，中國國際肺癌學術公布中國的肺癌發(fā)病率已由20世紀70年代的第四位上升至第一位，因此探索到一種便利有效的肺癌診斷篩查手段對于肺癌患者能夠及時得到治療是十分有意義的。在肺癌患者的呼吸氣體中所含的特征性有機成分的檢測方面，已經(jīng)有部分科研人員做了嘗試，也有培養(yǎng)肺癌組織細胞并探測其代謝氣體成分的研究，期望能建立通過檢測患者的呼吸氣體即能夠初篩肺癌患者的簡便方法。臨床上應用頗成熟的CT檢查對肺癌的檢出其敏感性和特異性都較高，筆者通過CT檢查和氣相色譜系統(tǒng)的聯(lián)用，探討肺癌與肺癌患者呼吸氣體中的特征性有機成分的對應關系。
小細胞肺癌CT圖
1資料與方法
1.1研究對象與CT掃描參數(shù)使用SOMATOMSENSATION16型號(西門子)的16排CT機，120kV，100mAs，7mm層厚重建圖像，螺距1.25。使用的GEHiSpeedCT/I單排螺旋CT參數(shù)為120kV，100mAs，7mm層厚。8例患者均為浙江大學附屬邵逸夫醫(yī)院放射科就診患者，其中男5例，女3例，年齡49～75歲，根據(jù)病理結果其中4例周圍型肺癌，3例中央型肺癌，1例為膿腫。
1.2呼吸氣體的收集與處理收集8例肺癌患者的呼吸氣體來進行試驗，集氣的工具是5L的Tedlar氣體采樣袋，其材料為聚氟乙烯(極惰性材料)。使用前用丙酮和純凈水反復清洗，然后充氮氣，在采樣袋口閥門打開的情況下80℃烘干，反復幾次，使袋內(nèi)的有機成分完全揮發(fā)，再將袋內(nèi)氮氣排空。采集人體呼吸氣體時打開氣體采樣袋閥門，囑咐被采樣人以胸式呼吸，深吸一口氣，呼入Tedlar氣體采樣袋內(nèi)至袋鼓脹，即完成了人體呼吸氣體的收集。然后用固相微萃取SPME對袋內(nèi)的呼吸氣體形動態(tài)富集，并用GC分析其中的成分。
由于肺癌患者呼吸氣體中的特征揮發(fā)性有機化合物(VOCs)含量極低，通常僅為10-9～10-12，這些特征VOCs與疾病有很高的相關性，所以對于呼吸氣體來說必須進行預處理，即使用固相微萃取對這些特征VOCs進行預富集，然后才能用氣相色譜儀做分析。固相微萃取包括吸附和解吸兩步。吸附過程中待測物(收集好的肺癌患者呼吸氣體中的有機成分)在樣品及石英纖維萃取頭外涂漬的固定相液膜中平衡分配，遵循相似相溶原理。這一步主要是物理吸附過程，可快速達到平衡。對于氣相色譜(GC)而言，解吸過程隨著萃取纖維插入GC進樣口后進行熱解吸。
1.3氣相色譜系統(tǒng)色譜法是一種分離方法，它利用物質(zhì)在兩相(固定相和流動相)中分配系數(shù)的微小差異進行分離。氣相色譜是色譜中的一種，就是用氣體作為流動相的色譜法，利用被測物質(zhì)各組分在不同兩相間分配系數(shù)(溶解度)的微小差異，當兩相做相對運動時，這些物質(zhì)在兩相間進行反復多次的分配，使原來只有微小的性質(zhì)差異產(chǎn)生很大的效果，而使不同組分得到分離。氣相色譜儀是氣相色譜法為基礎而設計的儀器，由載氣系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、色譜柱、檢測器、記錄系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)組成。樣品注入色譜儀后由載氣把樣品組分帶進色譜柱，色譜柱起到樣品分離作用，然后通過檢測器將色譜柱分離后的物質(zhì)濃度或質(zhì)量的變化轉(zhuǎn)換為電信號，通過相應的電部件檢測后由記錄儀記錄下來，作為色譜分析的數(shù)據(jù)。本實驗使用的是25mm直徑的DB-1涂覆相毛細管色譜柱和氫火焰離子化檢測器(FID)。
根據(jù)之前文獻中研究者所確定的11種肺癌患者呼吸氣體中的揮發(fā)性有機氣體[5]，本文通過試驗檢測這11種有機氣體在肺癌患者中是否存在以及存在的量，并與正常人做比較，找出肺癌檢測的特點，這11種VOCs見表1。表111種有機成分出峰時間表這11種標樣氣體的出峰表，其不同的出峰時間標明了不同成分的VOCs，對于氣相色譜來說，我們可以通過受測氣體出峰時間的標定和檢測來判斷呼吸氣體中的VOCs類型[6]。
2討論
研究過程中都采取先觀察CT圖像、收集呼吸氣體分析，后核對病理結果的方式，值得注意的是在第四例患者的呼吸氣體檢測圖中12min以內(nèi)沒有標記到任何一個有機成分的電壓峰，也就是說該患者的呼吸氣體不含11種標樣氣體的任一種。在之后核對病理結果中看到該患者的CT引導下穿刺組織病理為慢性炎癥伴灶性纖維化及小片壞死組織，并非惡性腫瘤組織。除了對檢測到的特征性VOCs進行定性之外，還可以根據(jù)對峰面積(與VOCs含量成正比[7，8])的測量確定VOC的含量。對于氣相色譜GC，在檢測條件一定的情況下，在配置已知濃度的標樣VOCs時已得到濃度與峰面積的關系，即比例系數(shù)k=濃度/峰面積，在這里用來計算患者呼吸氣體中VOCs的含量。苯、丙基苯和癸烷的k值分別為：2.561×10-13、5.954×10-13和2.654×10-14。對上述8例患者呼吸氣體各個有機成分的電壓峰根據(jù)其峰面積積分可以得到各成分的濃度，現(xiàn)歸納如下,見表2。表2各型肺癌患者與其VOCs類型和含量
觀察計算所得的各VOCs成分的含量(g/ml)，普遍在10-10的數(shù)量級，低至10-12數(shù)量級，說明特征性成分的含量是非常低的，如果不使用氣相色譜系統(tǒng)，則必須設計非常靈敏、精確的電子鼻系統(tǒng)來代替檢測以實現(xiàn)簡便化的操作。根據(jù)以上表格所歸納的結果可知肺癌患者呼吸氣體中的VOCs成分主要為苯、丙基苯和癸烷，而患者2、3、8的呼吸氣體中VOCs成分更多，根據(jù)出峰圖判斷除了以上標記的苯、丙基苯、癸烷之外還含有少量苯乙烯，含量極低。本研究的結果顯示7例在CT圖像上見到腫瘤的患者都能從其呼吸氣體中檢測到三種特征性有機成分苯、丙基苯和癸烷中的一種或幾種，而非腫瘤的1例患者則無法測到，提示我們能夠建立起CT圖像上顯示肺部腫瘤(且病理證實確實為腫瘤)與患者呼吸氣體中含有苯、丙基苯和癸烷成分兩者之間的聯(lián)系。但由于試驗條件的限制，一方面試驗例數(shù)不多，作統(tǒng)計學檢驗困難，另一方面能否從檢測呼吸氣體含有這三種特征成分反推知患者患肺部腫瘤的可能性上還需要探討。（謝沂楠/編輯）
