CN102262077A

CN102262077A - 一种锐化的癌症早期诊断和治疗效果检查的装置

Info

Publication number: CN102262077A
Application number: CN2010101837547A
Authority: CN
Inventors: 庞小峰
Original assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Current assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-11-30

Abstract

本发明公开了一种具有前置锐化处理单元，能自动化对癌症进行早期诊断和治疗效果检查的装置(仪器)，其特点是该装置有机集成荧光光谱仪，锐化处理单元的偏振器，冷冻离心机，稀释器和电脑等为一体。采用该装置能直接检测出癌症病人血液的特征荧光光谱和变化规律，实现对多种癌症进行早期诊断和治疗效果的检查；再通过所加的锐化处理单元给出的癌症病人血清荧光光谱的515nm主峰的半峰宽度值和它与624nm荧光特征峰强度的比值I_515nm/I_624nm的差别来较精确区分和检测出各种不同类型的癌症。这种早期诊断和治疗效果检查装置的优点是它的原理清楚、基础扎实，体外检测且设备简单，操作方便，检测精度高，速度快和成本低；使用该装置检验不会给受检者带来创伤和痛苦，易广泛使用，检测样品制作简单。

Description

一种锐化的癌症早期诊断和治疗效果检查的装置

技术领域

本发明涉及到一种对癌症进行早期诊断和治疗效果检查的装置，其特征在于该装置(仪器)有机集成荧光光谱仪，锐化处理单元的偏振器，冷冻离心机，稀释器和电脑等为一体，构成一个自动化的完整检测装置(仪器)。该装置主要应用于对不同性质的癌症进行早期诊断和临床治疗效果检验。

背景技术

目前，肿瘤已经成为威胁人类健康的第一杀手。据美国癌症学会(ACS)统计，2007年全世界新增癌症病例1200多万，760万人死于癌症。今后20年新患者人数将可能由目前的每年1200万增加到1500万，因癌症而死亡的人数也将由每年600万增至1000万。导致癌症总死亡率的主要癌症种类为：肺癌、胃癌、肝癌、结肠癌以及乳房癌，其中肺癌发病率和病死率居首位。全球每年大约有120万人被确诊患有肺癌，中国每年约有40万人被确诊患有肺癌，由于极高的吸烟率，在我国肺癌的发生率和死亡率都在逐年上升。我国每年约有11万人死于肝癌，占全球肝癌死亡数的45％，严重威胁着国民生活健康状况。尽管过去20年癌症的治疗有了很大进展，但癌病人的预后检查装置却无明显提高。其主要原因在于国内外现有临床诊断、治疗检查装置的总体效果不佳，至此对癌症诊断不及时，未能识别癌变的早期损害。目前的医疗实践表明，若用一装置能对癌症进行早期诊断，到底则这些病人约有80％-90％以上可以治愈，治疗后不仅提高了生存率，也提高了病人的生存质量。因此癌症早期诊断装置的研制成为治疗癌症的关键，于是癌症的早期诊断装置的研制具有十分重要的意义。如何研制出一装置能有效的诊断和治疗癌症成为生物医学界迫切需要解决的难题。目前肺癌等癌症的临床诊断装置和方法主要有：X射线仪检查，活检仪，支气管镜查，CT仪，MRI仪，以及痰液细胞学检查仪等，其中活检仪，纤维支气管镜检查有创伤性，对于病人身体及组织有一定的损伤，并有人群的局限。而痰细胞学检查仪是病人往往在出现明显的症状后才会进行该类检查，易贻误早期诊断时机。常规胸透仪难以发现早期肺癌病灶，目前已发展的非侵入性诊断肺癌仪，如计算机化X射线断层照相术仪，正电子发射断层照相术仪和伽马射线成像仪等方法的灵敏度不足以发现早期的肺癌等癌症。这就是说仅管目前癌症的基础生物学研究有所突破，但临床诊断仪应用还未取得明显成功。因此，充分利用现有的知识和技术，研制出一种诊断和治疗装置实施最佳手段，这对癌症进行预防、早期诊断、早期检查和早期治疗十分重要。

我们用精度高的荧光光谱仪，检测癌症患者和正常人血液和细胞的荧光光谱，从中发现癌症患者与正常人的荧光光谱不同，存在一个能标志癌症自己结构特性的特征荧光光谱。于是我们可根据这一思想和结果，研制出一种装置(仪器)，用它来确定癌症细胞和组织中能标志自己结构和特性的特征荧光光谱，我们就能用这个荧光特征峰的特征和变化规律来实现对癌症的检测。

这个诊断癌症的装置虽然至今还没有人提出和研制成功，但很多人对生物荧光问题作过不同程度的研究。例如，章魁华等[章魁华，张一等。恶性肿瘤细胞的自发荧光及与血卟啉结合后的荧光光谱，北京医科大学学报，1986，18(1)：23～26]检测了恶性肿瘤细胞和正常细胞的荧光光谱，发现在440-700nm范围内它们的荧光光谱的形状、峰位和强度等特征不一致。王卫、刘文凯等人[王卫.刘文凯，苏时光，血清自体荧光法诊断恶性肿瘤的研究，哈尔滨医科大学学报2006，4：4-7]观测到肝癌和肺癌细胞能发出523nm和598nm峰有荧光增强效应和615nm的荧光峰值降低的现象。孟继武等[孟继武，郑荣儿，掌蕴东等，血清荧光法筛选恶性肿瘤的研究.中国激光医学杂志，2003，12(1)：43～45]通过对血清中与癌症相关分子标志物的荧光光谱进行研究，在分子、电子水平上建立了对恶性肿瘤的筛选方法。林孟戈等[林孟戈、朱元贵.恶性肿瘤患者血清特异可见荧光光谱的初步研究.福建医科大学学报，1998，32(2)：160～163]采用光致发光的荧光光谱技术测定了67例恶性肿瘤、28例良性肿瘤和38例正常对照者血清在505nm波长的可见光激发下的荧光发射光谱。结果提示恶性肿瘤患者血清在635nm处出现一特征性荧光发射峰，阳性率为83.6％，它可能在恶性肿瘤中普遍存在。萧树东等人[萧树东等，内镜氙离子(Xe)激光激发自体荧光在胃癌诊断中的应用。内镜，1988，5：129]将光纤从内镜活检钳通道导入胃腔，照射胃癌组织和胃的其他病变组织，对产生的自体荧光快速记录，分析光谱发现胃癌和部分慢性萎缩性胃炎患者的自体荧光光谱在630nm和690nm处有特征峰出现，胃癌的特征峰检出和病理诊断符合率达89.5％，而正常胃粘膜和浅表性胃炎者无此峰。Cothren R.M等人[CothrenR.M.，Kortnm P.R.，Fitamaurics M.，et al.Gastrointestinal tissue diagnosisby laser-induced fluorescence spectroscopy at endoscopy.GastrointestEndoscopy.1996，36：105-111]通过结肠镜的研究中发现正常组织在波长为460nm处的荧光强度明显高于癌组织，约为后者的4倍；但在650nm处癌组织的光谱强度略高于正常组织，用这些光谱特征可区分正常结肠和异常癌组织。这一方法与病理检测结果作对照，在敏感性、特异性、阳性预测值方面分别达到100％、97％、94％。而Kapadia等人[Kapadia CR.Cutruzzola F W.Obrien K M，et al.Laser-induced fluorescencespectroscopy of hnman colonic mucosa.Gastroentereology.1990，9：150-157.]却发现正常结肠在390nm处有一主峰，在460nm处有一次峰，而癌组织只有一个在470nm处的主峰，正常与异常组织间在强度上没有明显差别。但Marchesini等人[MarchesinR.，Pignol，E.，Fante M.D.，et al.Invitro fluorescence spectroscopy of adenomas，adenceareinomas and nonmecoplastiec mucoss in human colon.Lasers Surg.Med.，1991，3(27)121-125]发现癌组织的光谱在500nm处峰值最高，在630nm和670nm处还有两个次峰出现，正常组织的荧光强度要大于癌组织，等等。这些结果虽然不是制作诊断癌症的装置的原理，但它们肯定了在癌症患者的血液等体液的荧光光谱中总会出现一些特征峰。

综合起来，上述研究主要存在以下不足，目前的研究还不足以研制出一种装置去用患者的血液荧光光谱来检测癌症的存在。

1.目前人们用检测血液的荧光光谱探测癌症仅在极少数癌症中进行过研究，不但癌症种类和样品的数量不够，而且结果的正确性也值得怀疑，同时，也没有找到癌症在变坏或变好的变化过程中特征荧光光谱的变化规律及其特征荧光光谱的产生机理。因此人们目前还没有找到通过血液的荧光光谱来制作早期诊断癌症的装置及原理，于是这类诊断癌症的装置至今未出现。

2.用激光直接引入体内产生荧光光谱来对癌症进行早期诊断，目前不但原理与特征荧光光谱及变化规律尚不明了，于是，使用这些实验结果和方法也不能制作出一个装置来诊断和检测出癌症的存在。

发明内容

本发明的目的是针对现有早期诊断癌症装置的缺乏或不足而提供一种对癌症进行早期诊断和治疗效果检查的装置(仪器)。其特点是用这套装置直接检测出癌症病人血液特征荧光光谱的特征和变化规律，实现对多种癌症进行早期诊断和治疗效果的检查；再通过所加的锐化处理单元的偏振器给出的癌症病人血清荧光光谱的515nm主峰的半峰宽度值和它与624nm荧光特征峰强度的比值I_515nm/I_624nm的差别来较精确区分和检测出各种不同类型的癌症。这种早期诊断装置的优点是原理清楚、基础扎实，体外检测且设备简单，操作方便，检测精度高，速度快和成本低；使用这种装置检验也不会给受检者带来额外的创伤和痛苦，易广泛使用；和组织切片相比，取血清样品简便易行，可以避免做检测样品时带来的种种限制。

1.一种能对癌症进行早期诊断和治疗效果检查的装置，其特征在于该检测装置主要由荧光光谱仪，锐化处理单元的偏振器，冷冻离心机，稀释器和带有光谱数据处理软件的电脑等组成。冷冻离心机离心从病人空腹采集来的静脉血液中析出血清，在稀释器中用生理盐水稀释这一血清，并注入到荧光光谱仪的石英样品池，荧光光谱仪是直接检测癌症病人血液的特征荧光光谱的特性和变化规律，偏振器获得所需偏振荧光，第一偏振器设置在光谱仪的输出光路上的斩波器与样品池入射面之间；第二偏振器设置在样品池射出面与光谱仪的入射凸透镜间；电脑用编制的软件处理从荧光光谱仪检测到的数据编制成图像，并显示出相应的荧光光谱。通过程序控制它们有机地集成在一起，构成一个能自动化对癌症进行早期诊断和治疗效果检查的一体化完整装置(仪器)。

2.所述的能对癌症进行早期诊断和治疗效果检查的装置，其特征在于所述的冷冻离心机具有5000转/分的转速，能使血液中血清分离析出；稀释器用生理盐水稀释血清一定是1∶1；所述的荧光光谱仪其特征是能发射200nm～400nm波长的光，具有S/N＞800(RMS)的灵敏度，0.8-1.0nm的波长准确度，0.9-1.0nm的分辨率，60000nm/min的波长驱动速度，60000nm/min的波长扫描速度和0.002s的响应时间，能直接检测出300nm～900nm范围内血清的自发荧光光谱，并能直接检测其515nm主峰、624nm荧光特征峰以及两者的比值I_515nm/I_624nm。；所述的锐化处理单元的第一偏振器与第二偏振器输出的偏振荧光的偏振面互为正交，测量光的范围为300nm～900nm，，这种偏振器不但可以使所采集的荧光光谱能够消除测量溶液中的其它荧光物质对所测量的荧光光谱的干扰，使测量的结果能正确反映出所测物质的真实结构特性，以提高被需要检测结果的准确性和精确性，而且还能消除一般荧光光谱仪不能很好地区分开癌症病人和与正常人以及不同类型的癌症病人的血清荧光光谱的515nm主峰的半峰宽度值的差别的弱点，这可增加检测癌症和区分不同癌症的指标，于是，增加的锐化处理单元能提高对癌症诊断和区分各种不同类型癌症检测的准确性和精确度。

具体实施方式

下面通过实施对本发明进行具体的描述，但有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，而不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容做出一些非本质的改进和调整。

为了研制出一种装置通过用高精度的荧光光谱仪检测出癌症病人血液的特征荧光光谱及其特征和变化规律来实现对癌症进行早期诊断和治疗效果检查，我们必须首先知道这个装置研制的原理和方法，并必须首先找到出病人血液特征荧光光谱的特征和变化规律。为此，从2008～2009年以来我们对由四川省肿瘤医院提供的219位癌症患者的血液实施了荧光光谱的全面检测，其中肺癌患者56人次，肝癌22人次，结肠癌14人次，食道癌21人次，胃癌10人次，直肠癌7人次，乳腺癌12人次，胰腺癌15人次，膀胱癌5人次，大肠癌7人次，骨癌5人次，肾癌7人次，子宫内膜癌3人次，骨肉瘤3人次，胸腺癌1人次，间皮癌5人次，原发性淋巴癌7人次，鼻炎癌3人次，前列腺癌8人次，包括腺癌、鳞癌、大细胞癌和小细胞癌。其年龄为26～84岁，平均51.35岁，男性63人次，女性24人次。健康人对照组20位，由电子科技大学校医院提供。其中男女各10位，年龄为22～77岁，平均32.14岁。其具体实施方式是受检者的空腹静脉血，静置约一小时后抽取血清，离心，抽取上清液，生理盐水稀释，用具有扫描速度60000nm/min和响应时间0.002s的，能发射300nm～450nm波长的日立F-7000荧光光谱仪直接和全面检测出在350nm～800nm范围内癌症病人血液的血清的自发荧光光谱和它们的特征荧光光谱以及它们的变化规律。

下面结合附图对本发明的组成和具体实施方式以下几个步骤作更详细的描述。

在具体实施用该装置对癌症病人血液的特征荧光光谱和癌症的诊断的检测中的第一步是采集癌症患者和健康人的血液和血清并稀释它。为了避免环境温度和辐射等因数对采集的血液的影响，采用空腹静脉采集血液，室温下放置，待血液凝固、血块收缩后离心，吸取血清保存于4℃，避免光(特别是紫外光)的直接照射和与其他化合物的接触，并尽早测量的方案。在这当中，每次采集静脉血2～3mL，不加抗凝剂，静置约一小时后抽取析出的血清，用具有5000转/分转速的如德国制造的Eppendorf高速冷冻离心机进行离心8分钟，抽取上清，4℃保存，一周内检测。检测时用生理盐水稀释。由于溶液的浓度对荧光强度有一定影响，发现在浓度40％以上的血清的荧光光谱的形状和强度能保持稳定，于是要用生理盐水按要求以一定的比例对血清进行稀释。

其第二步是取用生理盐水稀释后的血清1.0mL缓慢注入石英样品池，在室温下用能发射200nm～400nm波长的光，具有S/N＞800(RMS)的灵敏度，0.8-1.0nm的波长准确度，0.9-1.0nm的分辨率，60000nm/min的波长驱动速度，60000nm/min的波长扫描速度和0.002s的响应时间的高精度荧光光谱仪，能直接检测出300nm～900nm范围内癌症病人血液的血清的自发荧光光谱和它们的特征荧光光谱。每测定一份样品后用蒸馏水洗涤样品池。为避免来自激发光的干扰，通常检测荧光光谱是与入射光成直角的方向进行检测。在某些荧光光谱仪中并也可不采用直角检测。

但是，这种荧光光谱仪有不能很好地区分开癌症病人和与正常人以及不同类型的癌症病人的血清荧光光谱的515nm主峰的半峰宽度值的差别的弱点，于是第三步是在所用的荧光光谱仪的样品池相垂直的两个方向上分别加上自制的水平偏振器和垂直偏振器，偏振器所透射的光波长范围为300-900nm，水平偏振器安置在样品池的前面，垂直偏振器在样品池的后面。在安装好后，对按上述方法制备的癌症病人和正常人的血清进行偏振荧光光谱的检测，直接检测出300nm～900nm范围内血清的自发的偏振荧光光谱，特征荧光光谱和515nm主峰的半峰宽度值，并用EXCELL软件给出这些血清样品的515nm主峰的归一化半峰宽度值，再对它们与标准的值进行比较，判断出是否癌症发生和究竟是何种癌症。

在图1实施例中是按冷冻离心机，稀释器，荧光光谱仪和带有光谱数据处理软件的电脑的顺序有机地集成在一起，锐化处理单元的偏振器安置在光谱仪内，构成一个能自动化对癌症进行早期诊断和治疗效果检查的一体化完整装置(仪器)。

在图2实施例中是把自制的水平偏振器和垂直偏振器安置在样品池相垂直的两个荧光光谱仪的光路方向上，水平偏振器安置在光谱仪的输出光路上的斩波器与样品池入射面之间，垂直偏振器在样品池射出面与光谱仪的入射凸透镜间。

在图3实施例中是把从一位肺癌患者采集来的血液按上述方法获取血清，并用生理盐水稀释为浓度为20％，40％，60％，80％，90％和100％时的溶液，从们中取出1.0mL的溶液放进日立F-7000荧光光谱仪的石英样品池中，用该装置和上述方法检测在这些不同稀释浓度下的荧光光谱图。在这一图中，横坐标为荧光波长，纵坐标为荧光强度。

在图4实施例中是把从47个肺癌，20个肝癌，12个结肠癌，15个食道癌，10个胃癌，7个直肠癌，7个乳腺癌，9个胰腺癌和7个大肠癌患者采集来的血液按上述方法获取浓度为100％的血清，从们中取出1.0mL的溶液注入荧光光谱仪的石英样品池中，用该装置和上述方法检测在这些不同血清的荧光光谱图，再按算术平均法得出它们的平均荧光光谱。

在图5实施例中是把从20位健康人采集来的血液按上述方法获取血清，并从们中取出1.0mL的溶液放进荧光光谱仪的石英样品池中，用该装置和上述方法检测在这些不同血清的荧光光谱图，按算术平均方法得出它们的平均荧光光谱图。同时，用对其中一位健康人的血清用生理盐水稀释为浓度为20％，60％，80％和100％时的溶液，从它们中取出1.0mL溶液注入荧光光谱仪的石英样品池中，用该装置检测在不同稀释浓度下的荧光光谱图。

图3表征了在任何血清的浓度时这个肺癌患者的血清的荧光光谱中在515nm和624nm处都存在两个比较稳定的荧光峰，仅管它们的强度和形状略有不同。图4表征了虽然个别癌症患者血清光谱图的形状和强度有些差异，但所有癌症都在蓝绿光区515nm处出现一个主峰，在红光区625nm处有一个次峰。但图5表征了健康人的血清荧光光谱仅在515nm处有一个主峰，在625nm处始终没有出现荧光峰。于是我们确定了用该装置检测到的625nm处的荧光峰就是这些癌症病人血液的特征荧光光谱。则我们确定了使用624nm荧光特征峰的是否存在来判定癌症是否出现。从图4发现了不同癌症患者血清的荧光光谱图的形状和强度有些差异。若用癌症患者组和健康人组的血清荧光光谱515nm和624nm峰的强度平均值的比I_515nm/I_624nm来表示它们的差异，其结果示在表1中。利用这个特点我们能利用该装置检测到的强度比I_515nm/I_624nm的不同来区分不同的癌症，从而实现了对不同的癌症的检测和诊断。例如，肺癌患者的I_515nm/I_624nm值是10.43±4.26左右，肝癌患者的是10.348±4.606左右，结肠癌患者的是11.238±4.881左右，食道癌患者的是15.308±6.481左右，胃癌患者的是9.520±3.556左右，直肠癌患者的是10.893±4.415左右，等等。

表1，癌症患者组和健康人组的血清荧光光谱的515nm和624nm峰的强度平均值之比I_515nm/I_624nm

在具体实施早期癌症诊断和治疗效果检查的方法和手段中的图6实施例中是把从一位肺癌患者在放、化疗40天，60天和80天后采集来的血液按上述方法获取浓度为100％的血清，从它们中取出1.0mL的溶液注入该装置中的荧光光谱仪的石英样品池中，按上述方法检测它们的荧光光谱图。对一位肺癌患者在放、化疗等治疗40天，60天和80天的不同时期后血清的荧光光谱变化用该装置检测到的结果是用在图5中的a、b、c等三条曲线分别来表征。同时，用该装置和上述方法确定了肺癌，胃癌，食道癌和直肠癌等11个不同类型癌症病人在治疗后的血清515nm和624nm荧光光谱峰，并从中得出了在表2中表征出的它们的强度平均比值I_515nm/I_624nm的变化情况的具体数据。图5表征经过放、化疗治疗后病人血清的荧光光谱在624nm处的特征峰的强度随患者病情的好转逐渐减弱，则到要治疗好时，这个特征峰几乎消失。表2表征了这些癌症的I_515nm/I_624nm比值逐渐上升，这表明在624nm处的特征荧光峰的强度随患者病情的好转逐渐减少。从这个特征荧光光谱的变化规律和图1-3及健康人没有624nm特征峰的事实，我们能肯定癌症一旦发生，624nm的特征峰便会出现并随癌症的恶化而增高，随癌症的好转而减少，或消失。于是我们确定了用该装置检测到的624nm荧光特征峰的是否存在来判定早期癌症是否出现，用荧光515主峰和624nm特征峰的强度的比值I_515nm/I_624nm的减少来判定癌症患者病情的恶化程度，用这个比值增加来判定患者病情的好转，如果这个比值极大，即624nm的特征荧光峰消失，则诊断患者的病情几乎完全好转。

表2。不同类型癌症病人在治疗后的血清515nm和624nm荧光峰的强度平均值比值I_515nm/I_624nm的变化情况

在图7实施例中是把从把从47个肺癌，20个肝癌，12个结肠癌，15个食道癌，10个胃癌，7个直肠癌，7个乳腺癌，9个胰腺癌和7个大肠癌患者采集来的血液按上述方法获取浓度为100％的血清，从们中取出1.0mL的溶液注入荧光光谱仪的石英样品池中，用安装有和没有安装锐化处理单元偏振器的荧光光谱仪和上述方法检测在这些不同血清的偏振荧光光谱，特征荧光光谱和515nm主峰的半峰宽度值，并用EXCELL软件给出这些血清样品的515nm主峰的归一化半峰宽度，再按算术平均法得出它们的平均光谱和相应的半峰宽度。在图7(1)和(2)中分别示出了没有安装偏振器时由荧光光谱仪检测出的淋巴癌病人和正常人以及肺癌，直肠癌和骨癌患者血清在515nm主峰附近的荧光光谱及它们的归一化半峰宽度值，用EXCELL软件给出这些血清样品的515nm主峰的归一化半峰宽度值。得到淋巴癌病人和正常人以及肺癌，直肠癌和骨癌的归一化半峰宽度值分别为92和93nm以及109、108和107.6nm，可见它们彼此基本上是相互重叠的。在图7(3)和(4)中分别示出了安装了垂直偏振器后由荧光光谱仪检测出这几种癌症病人与正常人血清的在515nm主峰附近的荧光光谱及它们的归一化半峰宽度的变化。得到淋巴癌病人和正常人以及肺癌，直肠癌和骨癌的归一化半峰宽度值分别为85。6和95。2nm以及11，102和99nm。由此可见它们彼此是很好地被区分开，不再相互重叠。图8示出了在荧光光谱仪中用垂直偏振器检测出的骨癌、结肠癌、淋巴癌、肺癌、直肠癌、食道癌、肝癌、鼻咽癌和胰头占位的归一化半峰宽度值，它们是很好分开的，分别为99、107.4、85.6、110.2、102.4、100.6、64、108和65.8nm。可见它们都不是相同的。

因此，通过安装锐化处理单元偏振器的荧光光谱仪能检测出不同类型的癌症血清的偏振荧光光谱的515nm主峰的不同归一化半峰宽度值，从而很好地区分开癌症病人和与正常人以及不同类型的癌症，判断出病人患的患癌症类型。

附图说明

图1为本发明实例1的表征结果，自动化对癌症进行早期诊断和治疗效果检查的一体化装置示意图(1：冷冻离心机，2：稀释器，3：荧光光谱仪，4：锐化处理单元的偏振器，5：电脑)

图2为本发明实例2的表征结果，荧光光谱仪的内部加偏振器后的光路示意图(1：氙激光器，2：斩波器，3：反射镜，4：水平偏振器，5：样品池，6：垂直偏振器，7：凸透镜，8：单色仪，9：光电倍增管).

图3为本发明实例3的表征结果，同一肺癌患者的血清在不同稀释浓度下的荧光光谱图(1：浓度为20％的结果；2：浓度为40％的结果；3：浓度为60％的结果；4：浓度为80％的结果；5：浓度为90％的结果；6：浓度为100％的结果)。

图4为本发明实例4的表征结果，几种常见多个癌症患者血清在浓度为100％时的平均荧光光谱图(1：47个肺癌患者的结果；2：20个肝癌患者的结果；3：12个结肠癌患者的结果；4：15个食道癌患者的结果；5：10个胃癌患者的结果；6：7个直肠癌患者的结果；7：7个乳腺癌患者的结果；8：9个胰腺癌患者的结果；9：7个大肠癌患者的结果)。

图5为本发明实例5的表征结果，一位健康人的血清在不同稀释浓度下荧光光谱和20位健康人血清的平均荧光光谱图(1：一人血清浓度为20％的结果；2：一人血清浓度为60％的结果；3：一人血清浓度为80％的结果；4：一人血清浓度为100％的结果；5：20位人血清浓度为100％的平均结果)。

图6为本发明实例6的表征结果，一位肺癌患者在放、化疗在不同治疗时期后其血清的荧光光谱图(a：40天后的结果；b：60天后的结果；c：80天的后结果)。

图7为本发明实例7的表征结果，淋巴癌，肺癌，直肠癌，骨癌患者和正常人血清的荧光光谱及515nm主峰的归一化半峰宽度值，其中(1)图为没有安装偏振器时由荧光光谱仪检测出淋巴癌病人和正常人血清的在515nm主峰附近的荧光光谱和它们归一化半峰宽度，A为正常人，B为淋巴癌的结果，(2)图为没有安装偏振器时肺癌，直肠癌，骨癌患者在515nm主峰附近的荧光光谱和它们归一化半峰宽度，A为肺癌，B为直肠癌，C为骨癌的结果(3)图为安装有偏振器时淋巴癌病人和正常人血清的在515nm主峰附近的荧光光谱和它们归一化半峰宽度的变化，A为正常人，B为淋巴癌的结果，(4)图为安装有垂直偏振器时肺癌，直肠癌，骨癌患者在515nm主峰附近的荧光光谱和它们归一化半峰宽度它们的515nm主峰的归一化半峰宽度值的变化，A为肺癌，B为直肠癌，C为骨癌的结果。

图8为本发明实例8的表征结果，骨癌、结肠癌、淋巴癌、肺癌、直肠癌、食道癌、肝癌、鼻咽癌和胰头占位的血清在515nm主峰附近的荧光光谱和它们的归一化半峰宽度，1为骨癌、2为结肠癌、3为淋巴癌、4为肺癌、5为直肠癌、6为食道癌、7为肝癌、8为鼻咽癌，9为胰头占位的结果。

Claims

1.一种能对癌症进行早期诊断和治疗效果检查的装置，其特征在于该检测装置主要由荧光光谱仪，锐化处理单元的偏振器，冷冻离心机，稀释器和带有光谱数据处理软件的电脑等组成，冷冻离心机离心从病人空腹采集来的静脉血液中析出血清，在稀释器中用生理盐水稀释这一血清，并注入到荧光光谱仪的石英样品池，荧光光谱仪是直接检测癌症病人血液的特征荧光光谱的特性和变化规律，偏振器获得所需偏振荧光，第一偏振器设置在光谱仪的输出光路上的斩波器与样品池入射面之间；第二偏振器设置在样品池射出面与光谱仪的入射凸透镜间；电脑用编制的软件处理从荧光光谱仪检测到的数据编制成图像，并显示出相应的荧光光谱。通过程序控制它们有机地集成在一起构成一个能自动化对癌症进行早期诊断和治疗效果检查的一体化完整装置(仪器)。

2.如权利要求1所述的能对癌症进行早期诊断和治疗效果的装置，其特征在于所述的冷冻离心机具有5000转/分的转速，能使血液中血清分离析出；稀释器用生理盐水稀释血清一定是1∶1；所述的荧光光谱仪其特征是能发射200nm～400nm波长的光，具有S/N＞800(RMS)的灵敏度，0.8-1.0nm的波长准确度，0.9-1.0nm的分辨率，60000nm/min的波长驱动速度，60000nm/min的波长扫描速度和0.002s的响应时间，能直接检测出300nm～900nm范围内血清的自发荧光光谱，并能直接检测其515nm主峰、624nm荧光特征峰以及两者的比值I_515nm/I_624nm。；所述的锐化处理单元的第一偏振器与第二偏振器输出的偏振荧光的偏振面互为正交，测量光的范围为300nm～900nm，以此来示出癌症病人和与正常人以及不同类型的癌症病人的血清荧光光谱的515nm主峰的半峰宽度值的差别，提高对癌症诊断和区分各种不同类型癌症检测的准确性和精确度。