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大鼠腓肠肌细胞介电谱测量和Cole-Cole数学模型分析
测量大鼠腓肠肌细胞介电谱,利用Cole-Cole方程的曲线拟合建立Cole-Cole数学模型参数.在100 Hz～100 MHz频率范围,使用Agilent 4294A阻抗分析仪对电场与肌纤维方向呈平行和垂直的大鼠腓肠肌进行了阻抗测量,并利用Cole-Cole方程的数值计算,对细胞介电谱、Cole-Cole图、介电损耗因子频谱、电导率虚部频谱和损耗角正切频谱进行曲线拟合分析和残差分析,比较电场与肌纤维方向呈平行或垂直两种情况的介电行为区别.结果表明:骨骼肌细胞的介电弛豫具有两个特征频率,其平行方向的特征频率低于垂直方向;平行方向的介电增量高于垂直方向的介电增量;平行方向的低频极限量高于垂直方向的低频极限量;平行方向和垂直方向的介电常数高频极限量相等;平行方向和垂直方向的电导率高频极限量存在一定差距.平行方向的电导率虚部频谱和损耗角正切分别高于垂直方向的值,但是,平行方向的电导率虚部大值低于其垂直方向的值.腓肠肌细胞的介电常数和电导率存在频率依存性和各向异性,其介电行为存在α和β两个介电散射,并满足Cole-Cole数学模型.
关键词： 大鼠腓肠肌 阻抗测量 相对介电常数 电导率 Cole-Cole方程 -
应用Cole-Cole公式分析蛙血液细胞介电谱
利用Cole-Cole公式对104～108 Hz频率段的蛙血液细胞介电谱进行了曲线拟合分析,建立了蛙血液细胞Cole-Cole参数:高频段相对介电常数εh=60,第一相对介电增量Δε1=4900,第二相对介电增量Δε2=1200,第一特征频率f1=0.2 MHz,第二特征频率f2=2.4 MHz,第一相位角β1=0.92,第二相位角β2=0.93,低频段电导率k1=3.38ms/cm.
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101例手术切除的结直肠癌组织介电特性的探讨
探究采用开端同轴线射频技术测量得到的结直肠癌组织和正常结直肠组织的介电特性是否具有显著差异，探讨能否应用该技术判断结直肠癌的病理类型。101例手术切除的新鲜离体结肠／直肠癌标本来自南方医科大学珠江医院手术室，应用开端同轴线仪器在170～500 MHz频率段分别检测癌组织和正常组织的相对介电常数和电导率。粗略选取170．32、212．90、255．48、298．06、383．22、468．38、500．00 MHz几个频率点的介电特性纳入统计分析。术后对标本行病理切片检查。结直肠癌组织的相对介电常数和电导率均比正常结直肠组织高（P＜0．01），粘液腺癌组织的电导率在170．32、212．90、255．48、298．06、383．22 MHz时比腺癌组织高（P＜0．05），结直肠癌高、中、低分化三种不同分化程度的介电特性无统计学意义（P＞0．05）。应用开端同轴线仪器可以快速而准确地辨别结直肠癌组织和正常结直肠组织，同时可以判断结直肠癌的病理类型。
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骨骼肌细胞的介电弛豫特性
在100Hz～100MHz频率范围内,利用非线性数值计算和曲线拟合分析,验证了蛙离体骨骼肌细胞的介电弛豫特性满足Cole-Cole公式(误差≤3.45%),通过频域介电谱、Cole-Cole图、介电损耗因子和介电损耗角正切频率谱的曲线拟合分析,确定了蛙骨骼肌细胞的Cole-Cole介电参数:高频段相对介电常数εh=78,第一相对介电增量△ε1=113000,第二相对介电增量△ε2=45000,第一特征频率fc1=9 kHz,第二特征频率fc2=158 kHz,第一相位角β1=0.881,第二相位角β2=0.984,低频段电导率κL=0.55mS/cm,常数A=35,常数m=1.08.
关键词： 骨骼肌 介电弛豫 电导率 相对介电常数 Cole-Cole公式 -
应用开端同轴线仪器检测结直肠癌组织和评估肿瘤浸润深度
目的：验证开端同轴线仪器在射频下鉴别结直肠癌组织和结直肠正常组织、评估结直肠癌浸润肠壁深度的可行性。方法：自南方医科大学珠江医院手术室的98例手术切除的新鲜离体结肠／直肠癌标本来，应用开端同轴线仪器在50～500 MHz频率段分别检测标本的肿瘤浆膜面、肿瘤黏膜面以及手术切缘黏膜面的相对介电常数和电导率。标本在手术结束后送至病理科行病理切片检查。结果：肿瘤黏膜面的相对介电常数和电导率均比正常黏膜面高（P ＜0．01），对于肿瘤已经侵犯或突破浆膜层（≥T3期）的结直肠癌组织，其浆膜面和黏膜面的相对介电常数和电导率均比未侵犯浆膜层（＜T3期）的结直肠癌组织高，两者的差异共同在213 MHz和426 MHz差异具有统计学意义（P ＜0．05）。结论：应用开端同轴线仪器可以快速而准确地鉴别结直肠癌组织和正常结直肠组织，同时可以评估肿瘤浸润肠壁的深度。
