488nm和514.5nm咽后壁组织光学和荧光特性的实验研究

摘要

目前用药物荧光诊断鼻咽癌多采用514.5nm 氩离子激光作为激发光源，但效果不十分令人满意。其原因除了光敏剂研究和新波长激光器开发滞后外，针对不同的肿瘤如何选择合适的激发波长得到较高荧光信噪比的研究进展缓慢。本文将对不同激发光源（488nm 和514.5nm）下，设计鼻咽癌荧光定位系统涉及到的光学穿透深度、荧光产额及背景噪声等方面进行实验研究，得到猪离体咽后壁组织光学穿透深度为δ=0.65mm（λ=488nm），δ=0.85mm（λ=514.5nm），二者均大于鼻咽组织粘膜的厚度，适合作早期鼻咽癌诊断光源。当激发光功率17mW/cm2，光敏剂HMME 在生理盐水溶液，浓度5μg/ml 时，488nm 的荧光产额约为514.5nm 的1.3 。ITT9800C 第三代像增强器光阴极面上488nm 辐射背景光比514.5nm 的响应度低，约为后者0.37 倍。液体光学模型的系统实验结果表明：当HMME 为3μg/ml，光功率密度为22.7mW/cm2时，激发光为514.5nm 产生的荧光图像可分辨，但边界较模糊；而波长488nm 的癌模型图像清晰。还用猪离体咽后壁组织10×10×0.1mm3，光敏剂浓度为3μg/ml，当功率密度下降到16.8mW/cm2，波长488nm 作激发光源时产生的荧光像仍可分辨。本实验研究的初步结果是，在相同条件下用波长488nm 作激发光源其诊断灵敏度和荧光像的信噪比明显高于用波长514.5nm 作激发光源。