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基于新型收发一体式探头的裸鼠乳腺癌组织电磁特性数据快速检测方法研究

Rapid detection method for electromagnetic properties of breast cancer tissues in nude mice based on novel transmit-receive integrated probe

二维码有效期 120s

摘要背景乳腺癌手术中快速准确辨识切除组织至关重要.基于S参数的生物组织区分方法具有应用潜力,但经典开端同轴探头法需多次校准才能利用S11参数进行辨识,限制了其临床应用.新型收发一体式探头方法无需复杂校准,且可同步获取S11和S21参数,为生物组织快速检测提供了新途径.目的验证新型收发一体式探头在生物组织快速辨识中的应用潜力.方法以荷瘤裸鼠为对象,分别使用开端同轴探头和新型收发一体式探头测量皮肤、脂肪、肌肉及肿瘤组织的S参数,通过幅度差值分析、多频点(5、10、15、20 GHz)统计检验及机器学习算法,评估组织区分能力.进一步利用手术离体标本(包括肿瘤、腺体、脂肪、皮肤及癌旁组织)验证该方法的临床适用性.结果开端同轴探头对荷瘤裸鼠的测量结果显示,肿瘤与脂肪组织在5 GHz处S11参数无显著差异,与肌肉组织在10、15、20 GHz处亦无显著差异;而新型收发一体式探头在4个频点下均检测到肿瘤与三类正常组织的S11及S21参数存在显著差异(P＜0.001).机器学习对荷瘤裸鼠及手术离体标本的分析结果表明,联合使用S11和S21参数可提升分类效能,其中S21参数显著增强了对正常或癌旁组织的辨识能力.结论本研究通过荷瘤裸鼠和手术离体标本实验,系统验证了新型收发一体式探头在生物组织快速区分中的有效性,初步证明其具备临床适用性,为乳腺癌术中实时组织辨识提供了新技术支持.

作者杨子桐 ^[1] 彭艳华 ^[2] 武广敏 ^[3] 刘中一 ^[2] 苏雨馨 ^[2] 孙嘉鸿 ^[1] 陈思屹 ^[1] 王建东 ^[4] 学术成果认领

作者单位解放军总医院第一医学中心普通外科,北京 100853;解放军医学院,北京 100853 ^[1] 北京航空航天大学电子信息工程学院,北京 100191 ^[2] 解放军总医院第一医学中心普通外科,北京 100853;内蒙古医科大学,内蒙古呼和浩特 010110 ^[3] 解放军总医院第一医学中心普通外科,北京 100853 ^[4]

关键词新型收发一体式探头开端同轴探头 S11参数 S21参数生物组织辨识 novel transmit-receive integrated probe open-ended coaxial probe S11 parameter S21 parameter biological tissue identification

分类号 R318（医用一般科学）R312（医用一般科学）R737.9（泌尿生殖器肿瘤）

栏目名称

基础研究论著

DOI 10.12435/j.issn.2095-5227.25052602

发布时间 2026-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

国家自然科学基金（62476285）