[摘要] 目的 分析多光谱成像系统在病理诊断中的应用观察效果。方法 选择2016年1—12月作为研究阶段，方便选择在该阶段内该院接受治疗的肿瘤患者20例，均经手术及术后病理检查，对比病理结果及临床诊断，分析数据差异。结果20例患者临床诊断分别为乳腺癌7例，肺癌6例，子宫癌7例，与多光谱成像病理诊断结果为乳腺癌6例，肺癌6例，子宫癌7例，相符率分别为116.67%、100.00%、100.00%。 结论 多光谱成像系统在病理诊断中可获得良好的临床价值，信噪比较高，自发荧光消除较好，适应人眼视觉判断，有助于提高信号灵敏度，值得进一步在临床应用及推广。
[Abstract] Objective To analyze the application effect of multi-spectral imaging system in diagnosis of pathology. Methods 20 cases of tumor patients treated in our hospital from January to December 2016 were convenient selected and the pathological results and clinical diagnosis results were analyzed by the operation and postoperative pathological examination. Results Of 20 cases of patients， there were 7 cases with breast cancer 6 cases with lung cancer and 7 cases with uterus cancer， and the rates of coincidence with the multi-spectral imaging system（6 cases， 6 cases， 7 cases） were respectively 116.67%， 100.00%， 100.00%. Conclusion The clinical value of multi-spectral imaging system？in diagnosis of pathology is good with a higher signal-to-noise and a better autofluorescence elimination， which is suitable for the visual judgment and contributes to improving the signal sensitivity degree， and it is worth further clinical application and promotion.
[Key words] Multi-spectral imaging； Pathology； Tumor
腫瘤属于临床常见病，对患者生活及工作可造成严重不利影响，因此需要早期明确诊断，而病理诊断是最常用的诊断措施，成像技术是其中的关键关节[1]。在病理诊断中，多需甲醛固定组织切片，其自发荧光比较强烈，对诊断造成一定的难度，其原因在于传统成像系统难以区分靶点标记区域以及自发荧光之间的差异，因此获取的信噪比比较低，无法令人满意，而且具有需要特定波长范围的全部光谱、多单点测量等局限性，比如近红外光谱。多光谱系统是指在特定光谱范围内，通过液晶可调谐滤光技术，对病变标本的细胞或组织内分布的荧光探针，或者表明靶点的染料等进行检测，从而获得在该光谱范围内的全部信号。该次研究以2016年1—12月作为研究阶段，方便选择在该阶段内该院接受治疗的治疗的肿瘤患者20例，均经手术及术后病理检查（多光谱成像系统），对比病理结果及临床诊断，分析数据差异显著，获得一定研究成果，现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
该次研究方便选择在此阶段内该院接受治疗的肿瘤患者20例，均在入院后完善CT、MRI等影像学检查，择期接受手术治疗，术后肿瘤组织病理切片，厚度3～4 μm[2]，每例患者选择连续切片3张；临床诊断分别为乳腺癌7例，肺癌6例，子宫癌7例。所有患者均自愿参与该次研究，并对研究内容知情，同医院签订知情同意书。
1.2 方法
1.2.1 检验仪器及试剂 该次研究检验仪器主要为：原位杂交仪，新荧光显微镜（型号DSY2000X），Nuance FX FSI分析系统；检验试剂主要为：兔抗人CD147多克隆抗体，兔抗人HER-2单克隆抗体，鼠抗人CK单克隆抗体，HPV16/18显色原位杂交试剂盒等。
1.2.2 病理诊断方法 该次研究病理诊断方法如下：①乳腺癌病理切片及肺癌病理切片HER-2抗原，CK抗原，CD147抗原以及p53抗原湿盒内经1 h孵育（环境温度37℃）后降温至4℃盒内经1 h孵育（环境温度37℃）缓冲甘油（90%）封片剂将病理切片封固经Nuance FX FSI分析系统分析图像，图像来源波长420～720 nm，保存形式cube。②乳腺癌病理切片及子宫癌经原位杂交仪分别检测HPV16/18感染、HER-2基因信号，严格遵守操作规程，其中，满足HPV-16/18及HER-2信号阳性标准为发现细胞核呈棕褐色，或兼可见棕黄色颗粒[3-4]。该次研究结果经Nuance FX MSI系统用于分析获得的图像数据，最终得出荧光以及明视野的阳性信号。
2 结果
2.1 临床诊断与病理诊断相符率
20例患者临床诊断分别为乳腺癌7例，肺癌6例，子宫癌7例，与多光谱成像病理诊断结果为乳腺癌6例，肺癌6例，子宫癌7例，相符率分别为116.67%、100.00%、100.00%。
2.2 病理表现
病理组织标本经紫外光激发，可观察到部分癌细胞中表达CD147+p53蛋白，而且经多光谱成像系统处理后，结果表明，CD147表现为红色荧光信号，其定位在肿瘤细胞的生物膜上，而在肿瘤少量间质中分布的成纤维细胞同样在多光谱成像系统的观察下显示出少量阳性信号，P53蛋白经处理后，其表现出绿色荧光信号，其定位在肿瘤细胞内部的细胞核上。经MSI系统处理后，其CD147+p53蛋白可共同表达出来。
乳腺癌组织中非癌变组织检出HER-2及CK蛋白，但可见自发荧光，经多光谱成像系统分离光谱后，HER-2蛋白荧光信号为红色源自乳腺上皮细胞外部的细胞膜；CK蛋白荧光信号为绿色乳腺上皮细胞内部细胞质；子宫癌HPV-16/18及乳腺癌HER-2原始信号显示为棕黄色，经多光谱成像系统处理后呈现红色，部分乳腺癌HER-2信号呈点状，图像信噪比不同程度增强。
3 讨论
肿瘤是临床常见病及多发病，现已成为全世界公认的、突出的公共卫生问题之一，其患病人数呈逐年上升，而且其致死率一直居高不下。目前，肿瘤多经手术及放化疗措施进行治疗，诊断措施主要包括CT、MRI等影像学检查，以及病理诊断，多以病理诊断作为诊断金标准，因此病理诊断的准确性是非常重要的，这不仅需要病理检查需要过硬的专业知识，还需要资深经验，而病理诊断对于肿瘤早期病变诊断难度较大。通常情况下，肿瘤癌变多伴随内部组织结构的变化及细胞水平的异常改变，而这些病变为病理诊断提供标识物质基础。甲醛是病理组织切片最常用的固定试剂，其自身具备的自发荧光是对病理诊断结果造成影响的最主要原因之一，而传统成像技术在分辨甲醛固定自发荧光与病理切片上靶点标记区域之间区别方面具备较大困难，因此需要不断更新优化病理诊断中成像技术，有利于提高病变临床检出率。
多光谱成像系统通过光谱学原理，将色原染料分开，形成独立影像，进而提高组织之间的图像信噪比，有利于提高诊断率[5-6]。多光谱成像系统由图像分析软件、荧光显微镜、计算机及特定长效光源组成，以液晶可调谐滤光器作为分光原理，利用图幅式成像，其光谱范围及分辨率分别为400～720 nm、10 nm，不仅稳定性良好，而且还具有高像素配准率；显微镜与高光谱成像仪分别通过视频接口与C转接口相连，促使显微镜视野与光谱图像窗口匹配度良好[7]。总体而言，多光谱成像系统具有分辨率高、能获得长效波长光谱、允许窄带通光线等特点，能通过CUBE中对应像素点的光谱检测在光波不同波长状态下，染料或专门荧光探针在受检组织或细胞内的分布情况，以此达到快速分离光谱的目的，而且在此过程中，可去除病理样本自身经甲醛等试剂固片后发出的荧光，从而降低成像难度，提高图像信噪比，适用于明视野光差及病理切片多靶点成像，还可区分良恶性细胞，同时在鉴别相似病变之间也能获得良好效果[8-9]。总体而言，多光谱成像系统主要满足以下需求：①连续切片需完成同一组抗体多重染色分析，多光谱成像系统可有效降低标本处理工作量，达到少量高效的工作目标；②可用于病理标本多分子表型流式细胞计数；③参与个体治疗相关的细胞分子及多重信号研究过程。据国外学者报道，在明视野中利用多光谱成像系统可同时观察免疫组化标记物及荧光标记物，提示在多光谱成像系统可成就高质量成像[10-11]。
该次研究选择2016年度该院接受治疗的肿瘤患者20例，均经手术及术后病理检查，其中术前MRI、CT检查后的临床诊断分别为乳腺癌7例，肺癌6例，子宫癌7例，术后多光谱成像病理诊断结果为乳腺癌6例，肺癌6例，子宫癌7例，相符率分别为116.67%、100.00%、100.00%；HPV16/18、HER-2基因经多光谱成像系统显示阳性信号偏红色，尤其是在某些肿瘤中HER-2基因呈点状信号表现，信噪比获得显著提升，适应人眼视觉判断，有助于提高信号灵敏度；提示多光谱成像系统在病理诊断中可获得良好的临床价值，这与定量病理学、光谱信息、空间成像等有关，弥补了多重免疫组化技术、免疫荧光检验以及原位杂交技术在某些方面的不足，值得进一步在临床应用及推广。
[参考文献]
[1] 魏巍.光谱成像技术在脑肿瘤病理诊断应用中的研究[D].北京：中国科学院大学，2015.
[2] 江厚敏，梅洁，胡响祥，等.高光谱成像医学诊断的探讨[J].中国医学物理学杂志，2013，30（3）：4148-4152，4158.
[3] 于翠荣，王天然，李胜，等.高光谱成像技术用于肝切片癌变信息的提取[J].科学技术与工程，2015，15（27）：106-109.
[4] Pan Zhi-Wei，Shen Hui-Liang，Li Chunguang，et al.Fast Multispectral Imaging by Spatial Pixel-Binning and Spectral Unmixing[J].IEEE transactions on image processing： a publication of the IEEE Signal Processing Society，2016，25（8）：3612-3625.
[5] 高俊，彭作富，黄燕华，等.多光谱成像系统在病理诊断中应用[J].临床与实验病理学杂志，2011，27（12）：1347-1349.
[6] 商聰，宋光，任卫东，等.超声光散射乳腺成像诊断<2cm乳腺癌[J].中国介入影响与治疗学，2015，12（10）：630-633.
[7] Hamed A，Halig LV，Schuster DM，et al.Hyperspectral imaging and quantitative analysis for prostate cancer detection[J].Journal of Biomedical Optics，2012，17（7）：76005.
[8] 段无悔.基于超像素的高光谱图像分类算法研究[D].长沙：湖南大学，2015.
[9] 朱琳，张丽华，吴道明，等.超声光散射成像系统对各种病理类型乳腺病变的诊断价值[J].中国超声医学，2016，32（10）：883-886.
[10] Bauman Tyler M，Ricke Emily A，Drew Sally A，et al.Quantitation of Protein Expression and Co-localization Using Multiplexed Immuno-histochemical Staining and Multispectral Imaging[J].Journal of visualized experiments，2016（110）：e53837.
