本實(shí)用新型涉及一種利用機(jī)體生物光子輻射進(jìn)行乳腺癌早期篩查的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

生物系統(tǒng)的超微弱生物光子輻射(UPE)是自然界一個(gè)普遍的生命現(xiàn)象，是生物體固有的一種功能，主要來源于機(jī)體新陳代謝過程中生物分子從高能態(tài)向低能態(tài)的躍遷。這種光子發(fā)射極其微弱，對(duì)生物系統(tǒng)內(nèi)、外環(huán)境的變化有高度的靈敏性，它攜帶著豐富的生命信息，與生物體的細(xì)胞分裂、氧化代謝、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞、生長(zhǎng)調(diào)控、腫瘤發(fā)生及死亡等重要生命過程密切相關(guān)，為生命科學(xué)的研究帶來了新的動(dòng)力和技術(shù)支持，已成為當(dāng)前生物光子相關(guān)學(xué)科重要的研究方向之一，具有快速、靈敏、無損、可靠的優(yōu)點(diǎn)。

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，在全球范圍內(nèi)已經(jīng)成為威脅女性健康的頭號(hào)殺手。在我國(guó)，其發(fā)病率也呈逐年上升趨勢(shì)。早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期手術(shù)治療是降低死亡率、提高患者術(shù)后生存質(zhì)量、改善預(yù)后的關(guān)鍵，而早期診斷無疑起著至關(guān)重要的作用。目前臨床上用于乳腺癌早期診斷的影像方法有超聲、鉬靶X線、近紅外影像診斷及MRI。其中，超聲因簡(jiǎn)單、無創(chuàng)、可反復(fù)進(jìn)行、適合任何年齡等優(yōu)點(diǎn)已成為診斷乳腺疾病的常規(guī)檢查方法之一，但其有一定局限性，有研究表明，直徑大于2cm的腫瘤血流檢出率為100％，直徑小于1cm的腫瘤難以檢出血流信號(hào)，特別是小乳癌的誤診率較高；作為乳腺癌主流診斷技術(shù)的鉬靶軟X射線診斷是發(fā)現(xiàn)和檢查早期乳腺異常的一種較為敏感的方法，對(duì)大乳房和脂肪型乳房的診斷率高達(dá)95％以上，但不適合檢查小乳房和腺體組織致密的患者，不容易檢查出近胸壁的乳腺組織，而且其產(chǎn)生的放射線對(duì)正常人體細(xì)胞具有殺傷作用，一般認(rèn)為35歲以下的正常人群的早期體檢篩查不宜用鉬靶，且每年的鉬靶軟X線檢查不應(yīng)多于1次；而近紅外影像診斷是無損傷、可反復(fù)檢查的新診斷技術(shù)，但假陽(yáng)性率偏高，目前受到醫(yī)學(xué)界的質(zhì)疑；作為最新的乳腺疾病檢查手段，MRI對(duì)于乳腺癌檢查的敏感度較高，可達(dá)97.4％，單因檢查費(fèi)用高昂以及對(duì)人體有損害，不作為乳腺癌“初篩”的主要檢查手段。因此，尋找一種既對(duì)肌體無損傷又足夠探測(cè)靈敏度和信息量的其他檢測(cè)方法作為初篩中其他診斷的輔助診斷和補(bǔ)充診斷具有重要意義。

當(dāng)前關(guān)于生物光子輻射與腫瘤相關(guān)性的研究大都集中在分子、細(xì)胞和組織水平，而直接通過探測(cè)人體生物光子輻射的變化來進(jìn)行腫瘤的早期篩查的研究尚未見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的目的提供一種利用機(jī)體生物光子輻射進(jìn)行乳腺癌早期篩查的系統(tǒng)，該篩查系統(tǒng)的靈敏度高、操作簡(jiǎn)單、對(duì)人體無損，可用于乳腺癌的早期篩查，具有極大的應(yīng)用前景。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種利用機(jī)體生物光子輻射進(jìn)行乳腺癌早期篩查的系統(tǒng)，包括：

暗室，用于為機(jī)體自發(fā)光子輻射提供完全黑暗的環(huán)境，以消除外界光源的干擾；

光子探測(cè)裝置，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，對(duì)機(jī)體自發(fā)光子進(jìn)行檢測(cè)；

可移動(dòng)支架，所述可移動(dòng)支架位于暗室內(nèi)，包括支架本體和工作頭，所述光子探測(cè)裝置安裝在工作頭上；

數(shù)據(jù)處理裝置，用于接收來自光子探測(cè)裝置檢測(cè)到的機(jī)體自發(fā)光子輻射信息，并對(duì)信息進(jìn)行處理：一方面計(jì)算不同部位的信號(hào)強(qiáng)度均值(K)及不同部位信號(hào)強(qiáng)度之間的比值(R)以消除不同個(gè)體間的差異，另一方面構(gòu)建Fano因子曲線，對(duì)Fano因子曲線進(jìn)行二階多項(xiàng)式擬合，得到基于Fano因子曲線的斜率和截距的乳腺癌判斷回歸方程；

Y＝p₀+p₁X+p₂X²

其中X表示不同時(shí)間間隔，Y表示不同時(shí)間間隔的F值，p₀是Fano因子曲線的截距，p₁是斜率。

綜合考慮上述計(jì)算指標(biāo)，若待測(cè)者的上述兩種或兩種以上指標(biāo)較正常人相比出現(xiàn)異常(K、P₀、P₁高于正常人，R出現(xiàn)明顯波動(dòng))，則判定待測(cè)者具有罹患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)。

本實(shí)用新型中的“正常人”為生物學(xué)意義的健康人群，未患有乳腺癌。

需要說明的是，對(duì)于所獲得的數(shù)據(jù)而言，參數(shù)p₀和p₁已可從本質(zhì)上描述Fano因子曲線的初始形狀，而參數(shù)p₂數(shù)值非常小，計(jì)算過程中常可忽略不計(jì)，因此，本實(shí)用新型將參數(shù)p₂忽略，不作為乳腺癌判斷的考察指標(biāo)。

上述利用機(jī)體生物光子輻射進(jìn)行乳腺癌早期篩查的系統(tǒng)，還包括：探測(cè)床，所述探測(cè)床位于暗室內(nèi)，供待測(cè)者平躺進(jìn)行自發(fā)光子探測(cè)檢查。

優(yōu)選的，所述暗室的屋頂、地面和墻面均涂成黑色，暗室的門外設(shè)有黑色的門簾；進(jìn)一步的，所述暗室的尺寸優(yōu)選設(shè)計(jì)為2.7m×2m×2.6m(長(zhǎng)×寬×高)，該尺寸設(shè)計(jì)一方面能夠滿足待測(cè)者的活動(dòng)需求和光子探測(cè)裝置的檢測(cè)需求，另一方面，還能節(jié)約檢測(cè)的成本。

優(yōu)選的，所述光子探測(cè)裝置包括：

光電倍增管(PMT)，包括光電發(fā)射陰極(光陰極)、聚焦電極、電子倍增極和電子收集極(陽(yáng)極)；可以將微弱的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。其工作原理是當(dāng)光子打到光陰極時(shí)，光陰極即發(fā)射電子，這些電子在外磁場(chǎng)(或電場(chǎng))的作用下逐漸加速，然后聚焦于第一次極。由于電子對(duì)次級(jí)的撞擊使其產(chǎn)生更多的電子，它們?cè)俦痪劢褂诘诙螛O。這樣，一般經(jīng)十次以上倍增，放大倍數(shù)可達(dá)到10⁸～10¹⁰，最后放大后的電子信號(hào)被陽(yáng)極接收并輸出，具有高增益、快速的時(shí)間響應(yīng)、低暗計(jì)數(shù)率等特點(diǎn)。

制冷系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)安裝在光電倍增管的周圍，用于對(duì)光電倍增管進(jìn)行降溫，以達(dá)到降低系統(tǒng)噪聲的目的，進(jìn)而提高了光電倍增管的靈敏度和準(zhǔn)確度。

高壓電源，所述高壓電源的輸出電壓的調(diào)控范圍為+20V到+2000V。

光子計(jì)數(shù)器，所述光子計(jì)數(shù)器能把光電倍增管里的單個(gè)光電子通過內(nèi)置放大器和甄別電路轉(zhuǎn)換成5V的數(shù)字信號(hào)顯示，具有高速電子線路，能實(shí)現(xiàn)10⁷s^-1的測(cè)量，擁有÷10和÷1兩檔，可根據(jù)所測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度選擇其中一檔。

優(yōu)選的，所述工作頭上設(shè)有垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)和水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)和水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在支架本體上上下和水平移動(dòng)；其中，可水平移動(dòng)的距離為400mm，上下移動(dòng)的距離為640mm。

所述垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率為90W，速比1:5；水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率30W，速比1:10。

所述乳腺癌判斷回歸方程的構(gòu)建過程為：

(1)按式1和式2計(jì)算測(cè)得的機(jī)體自發(fā)生物光子輻射強(qiáng)度的均值(K)和方差(V)，

K_obs＝K_sig-K_bg (式1)

V_obs＝V_sig-V_bg (式2)；

其中，K_obs為測(cè)得的機(jī)體信號(hào)強(qiáng)度，K_sig為機(jī)體本身的信號(hào)強(qiáng)度，K_bg為系統(tǒng)本底+暗室噪聲強(qiáng)度；同樣，V_obs為測(cè)得的機(jī)體信號(hào)方差，V_sig為機(jī)體本身的信號(hào)方差，V_bg為系統(tǒng)本底+暗室噪聲方差；

(2)探測(cè)得到的信號(hào)(observe data)為時(shí)間間隔為50ms的數(shù)據(jù)，將50ms的數(shù)據(jù)點(diǎn)通過合并分別得到100ms，150ms，200ms，……，600s的不同時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)；然后，分別計(jì)算這些不同時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)的F值，以時(shí)間間隔為橫坐標(biāo)，F(xiàn)值為縱坐標(biāo)作圖得到的曲線為Fano因子曲線；再對(duì)Fano因子曲線進(jìn)行二階多項(xiàng)式擬合，即得乳腺癌判斷回歸方程；

所述F值的計(jì)算公式為：

本實(shí)用新型的利用機(jī)體生物光子輻射進(jìn)行乳腺癌早期篩查的系統(tǒng)的操作具體包括如下步驟：

(1)測(cè)試前準(zhǔn)備：提前兩小時(shí)打開實(shí)驗(yàn)室空調(diào)，溫度調(diào)節(jié)至25℃，環(huán)境濕度控制在40％-50％之間。同時(shí)打開光子探測(cè)裝置，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，探測(cè)系統(tǒng)噪聲的變化。

(2)測(cè)試過程：

1)待系統(tǒng)穩(wěn)定后，首先測(cè)試系統(tǒng)的本底噪聲(BG)和系統(tǒng)本底+暗室噪聲(SE)；

2)噪聲探測(cè)完后，受試者進(jìn)入暗室，躺在暗室中的床上，擺好位置，露出雙側(cè)乳房。

3)將左乳房指定的幾個(gè)部位分別正對(duì)光電倍增管，通過可移動(dòng)支架調(diào)整光電倍增管到皮膚的距離為一定值，然后點(diǎn)擊“Measure”，開始計(jì)數(shù)，一個(gè)部位測(cè)試完后更換另一個(gè)部位，測(cè)試順序如下：左側(cè)乳房幾個(gè)部位→膻中穴→右側(cè)乳房相應(yīng)的部位；

4)最后再次重復(fù)測(cè)試系統(tǒng)的本底噪聲(BG)和系統(tǒng)本底+暗室噪聲(SE)；

5)測(cè)量完成，數(shù)據(jù)導(dǎo)出，對(duì)比分析處理。

(3)數(shù)據(jù)處理：

計(jì)算的相關(guān)參數(shù)主要包括自發(fā)生物光子輻射的強(qiáng)度和Fano因子曲線的斜率和截距等。

①自發(fā)生物光子輻射強(qiáng)度的計(jì)算。首先將測(cè)得的自發(fā)生物光子輻射的強(qiáng)度減去系統(tǒng)本底噪聲和暗室噪聲，即(機(jī)體自發(fā)光子強(qiáng)度+系統(tǒng)本底噪聲強(qiáng)度+暗室噪聲強(qiáng)度)-(系統(tǒng)本底噪聲強(qiáng)度+暗室噪聲強(qiáng)度)，得到機(jī)體本身的發(fā)光強(qiáng)度，為了消除不同個(gè)體間由于多種不可控因素如體重等不同所導(dǎo)致的差異，我們計(jì)算左右乳房對(duì)應(yīng)部位的自發(fā)生物光子輻射強(qiáng)度的比值以及左、右乳房幾個(gè)部位分別與膻中穴的自發(fā)生物光子輻射強(qiáng)度的比值。

②Fano因子曲線的斜率和截距。首先計(jì)算測(cè)得的機(jī)體自發(fā)生物光子輻射強(qiáng)度的均值(K)和方差(V)，如下：

K_obs＝K_sig-K_bg (1)

V_obs＝V_sig-V_bg (2)

其中，K_obs為測(cè)得的機(jī)體信號(hào)強(qiáng)度，K_sig為機(jī)體本身的信號(hào)強(qiáng)度，K_bg為系統(tǒng)本底+暗室噪聲強(qiáng)度；同樣，V_obs為測(cè)得的機(jī)體信號(hào)方差，V_sig為機(jī)體本身的信號(hào)方差，V_bg為系統(tǒng)本底+暗室噪聲方差。

我們探測(cè)得到的信號(hào)(observe data)為時(shí)間間隔為50ms的數(shù)據(jù)，將50ms的數(shù)據(jù)點(diǎn)通過合并分別得到100ms，150ms，200ms，……，600s的不同時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)。然后，分別計(jì)算這些不同時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)的F值，以時(shí)間間隔為橫坐標(biāo)，F(xiàn)值為縱坐標(biāo)作圖得到的曲線為Fano因子曲線。

Fano因子(F)的計(jì)算公式為：

最后，我們對(duì)Fano因子曲線進(jìn)行二階多項(xiàng)式擬合，公式如下：

Y＝p₀+p₁X+p₂X² (4)

其中X表示不同時(shí)間間隔，Y表示不同時(shí)間間隔的F值，p₀是Fano因子曲線的截距，p₁是斜率。機(jī)體自發(fā)生物光子輻射信號(hào)的Fano因子曲線的斜率和截距可反映信號(hào)的整體特性，隨機(jī)體生理病理狀態(tài)不同而發(fā)生變化。

(4)結(jié)果分析。

對(duì)于乳腺癌患者來說，由于患病部位的代謝發(fā)生顯著改變，其患病側(cè)乳房所測(cè)得的自發(fā)生物光子輻射信號(hào)會(huì)隨之發(fā)生顯著的變化，所測(cè)得的左右乳房對(duì)應(yīng)部位的自發(fā)生物光子輻射強(qiáng)度的比值以及左、右乳房幾個(gè)部位分別與膻中穴的自發(fā)生物光子輻射強(qiáng)度的比值與健康人相比發(fā)生明顯的偏離；同時(shí)，患病側(cè)乳房的自發(fā)生物光子輻射信號(hào)的Fano因子曲線的斜率和截距較未患病側(cè)亦發(fā)生明顯的偏離。正是基于此，乳房部位的自發(fā)生物光子輻射信號(hào)的探測(cè)可作為乳腺癌初篩中其他診斷的輔助診斷和補(bǔ)充診斷方法。

本實(shí)用新型中，根據(jù)對(duì)Fano因子曲線進(jìn)行二階多項(xiàng)式擬合，得到的基于Fano因子曲線的斜率和截距的乳腺癌判斷回歸方程，將待測(cè)者的截距(p₀)和斜率(p₁)與正常人進(jìn)行比較，并結(jié)合待測(cè)者幾個(gè)探測(cè)部位的所得到的強(qiáng)度均值(K)及不同部位之間強(qiáng)度的比值(R)，若待測(cè)者的上述兩種或兩種以上指標(biāo)較正常人相比出現(xiàn)異常(K、P₀、P₁高于正常人，R出現(xiàn)明顯波動(dòng))，則判定待測(cè)者具有罹患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)。

本實(shí)用新型的有益效果：

(1)由于生物機(jī)體的自發(fā)生物光子的強(qiáng)度及其微弱，在測(cè)量過程中又受到多種因素的影響，很難被儀器捕捉到；采用本實(shí)用新型的利用機(jī)體生物光子輻射進(jìn)行乳腺癌早期篩查的系統(tǒng)能夠?qū)C(jī)體的自發(fā)生物光子進(jìn)行高靈敏度的檢測(cè)，可以用于指示人體健康狀態(tài)，診斷早期病理變化，具有快速、靈敏、可靠、對(duì)人體無損等優(yōu)點(diǎn)，具有極大的應(yīng)用前景。

(2)生物機(jī)體的自發(fā)生物光子輻射攜帶著豐富的生命信息，與機(jī)體的內(nèi)部生理或病理狀態(tài)密切相關(guān)，但如何從自發(fā)生物光子所攜帶的眾多的生命信息中篩選出與疾病診斷有關(guān)的信息，一直是本領(lǐng)域的技術(shù)難點(diǎn)所在。本實(shí)用新型通過對(duì)機(jī)體的自發(fā)生物光子進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)到的自發(fā)生物光子信號(hào)進(jìn)行處理，構(gòu)建自發(fā)生物光子輻射信號(hào)的Fano因子曲線，首次建立了基于Fano因子曲線的斜率和截距對(duì)乳腺癌進(jìn)行早期的篩查的方法，從而對(duì)是否患有乳腺癌進(jìn)行初步診斷，可作為乳腺癌初篩中其他診斷的輔助診斷和補(bǔ)充診斷方法。

附圖說明

圖1：本實(shí)用新型的利用機(jī)體生物光子輻射進(jìn)行乳腺癌早期篩查的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1：暗室，2：光子探測(cè)裝置，3：可移動(dòng)支架，4：探測(cè)床，5：數(shù)據(jù)處理裝置；

圖2：光子探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，2-1：光電倍增管，2-2：制冷系統(tǒng)，2-3：高壓電源，2-4：光子計(jì)數(shù)器；

圖3：可移動(dòng)支架的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，3-1：支架本體，3-2：工作頭；

圖4：利用本實(shí)用新型的系統(tǒng)對(duì)乳腺癌進(jìn)行早期篩查的操作示意圖；

圖5：利用本實(shí)用新型的系統(tǒng)對(duì)乳腺癌進(jìn)行早期篩查的測(cè)試方法流程示意圖；

圖6：乳腺癌患者與正常人膻中穴生物光子輻射的Fano因子曲線的截距(A)與斜率(B)值；其中，1：乳腺癌患者的截距，2：正常人的截距，3：乳腺癌患者的斜率，4：正常人的斜率。

具體實(shí)施方式

結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，應(yīng)該說明的是，下述實(shí)施例說明僅是為了解釋本實(shí)用新型，并不對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行限定。

實(shí)施例1：

一種利用機(jī)體生物光子輻射進(jìn)行乳腺癌早期篩查的系統(tǒng)，如圖1所示，包括：

暗室1，用于為機(jī)體自發(fā)光子輻射提供完全黑暗的環(huán)境，以消除外界光源的干擾；所述暗室1的屋頂、地面和墻面均涂成黑色，暗室1的門外設(shè)有黑色的門簾；所述暗室1的尺寸設(shè)計(jì)為2.7m×2m×2.6m(長(zhǎng)×寬×高)，該尺寸設(shè)計(jì)一方面能夠滿足待測(cè)者的活動(dòng)需求和光子探測(cè)裝置的檢測(cè)需求，另一方面，還能節(jié)約檢測(cè)的成本。

位于暗室1內(nèi)的光子探測(cè)裝置2，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，對(duì)機(jī)體自發(fā)光子進(jìn)行探測(cè)；該光子探測(cè)裝置2(結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示)包括：

光電倍增管2-1(PMT)，該光電倍增管2-1包括光電發(fā)射陰極(光陰極)、聚焦電極、電子倍增極和電子收集極(陽(yáng)極)；可以將微弱的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。其工作原理是當(dāng)光子打到光陰極時(shí)，光陰極即發(fā)射電子，這些電子在外磁場(chǎng)(或電場(chǎng))的作用下逐漸加速，然后聚焦于第一次極。由于電子對(duì)次級(jí)的撞擊使其產(chǎn)生更多的電子，它們?cè)俦痪劢褂诘诙螛O。這樣，一般經(jīng)十次以上倍增，放大倍數(shù)可達(dá)到10⁸～10¹⁰，最后放大后的電子信號(hào)被陽(yáng)極接收并輸出，具有高增益、快速的時(shí)間響應(yīng)、低暗計(jì)數(shù)率等特點(diǎn)。

制冷系統(tǒng)2-2，所述制冷系統(tǒng)2-2安裝在光電倍增管2-1的周圍，用于對(duì)光電倍增管2-1進(jìn)行降溫，以達(dá)到降低系統(tǒng)噪聲的目的，進(jìn)而提高了光電倍增管2-1的靈敏度和準(zhǔn)確度。

高壓電源2-3，所述高壓電源2-3與光電倍增管2-1相連，高壓電源2-3的輸出電壓的調(diào)控范圍為+20V到+2000V。

光子計(jì)數(shù)器2-4，所述光子計(jì)數(shù)器2-4能把光電倍增管2-1里的單個(gè)光電子通過內(nèi)置放大器和甄別電路轉(zhuǎn)換成5V的數(shù)字信號(hào)顯示，具有高速電子線路，能實(shí)現(xiàn)10⁷s^-1的測(cè)量，擁有÷10和÷1兩檔，可根據(jù)所測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度選擇其中一檔。

可移動(dòng)支架3，所述可移動(dòng)支架3位于暗室1內(nèi)，可移動(dòng)支架3的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，包括支架本體3-1和工作頭3-2，所述光子探測(cè)裝置2安裝在工作頭3-2上；工作頭3-2通過垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)和水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可在支架本體3-1上水平和上下移動(dòng)；其中，可水平移動(dòng)的距離為400mm，上下移動(dòng)的距離為640mm。

所述垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率為90W，速比1:5；水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率30W，速比1:10。

探測(cè)床4，所述探測(cè)床4位于暗室1內(nèi)，供待測(cè)者平躺進(jìn)行自發(fā)光子探測(cè)檢查。

數(shù)據(jù)處理裝置5，用于接收來自光子探測(cè)裝置2檢測(cè)到的機(jī)體自發(fā)光子輻射強(qiáng)度信息，并對(duì)信息進(jìn)行處理，構(gòu)建Fano因子曲線，對(duì)Fano因子曲線進(jìn)行二階多項(xiàng)式擬合，得到基于Fano因子曲線的斜率和截距的乳腺癌判斷回歸方程；

Y＝p₀+p₁X+p₂X²

其中X表示不同時(shí)間間隔，Y表示不同時(shí)間間隔的F值，p₀是Fano因子曲線的截距，p₁是斜率。

實(shí)施例2：

采用本實(shí)用新型實(shí)施例1的利用機(jī)體生物光子輻射進(jìn)行乳腺癌早期篩查的系統(tǒng)的操作，具體包括如下步驟：

(1)測(cè)試前準(zhǔn)備：提前兩小時(shí)打開實(shí)驗(yàn)室空調(diào)，溫度調(diào)節(jié)至25℃，環(huán)境濕度控制在40％-50％之間。同時(shí)打開光子探測(cè)裝置，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，探測(cè)系統(tǒng)噪聲的變化。

(2)測(cè)試過程：

1)待系統(tǒng)穩(wěn)定后，首先測(cè)試系統(tǒng)的本底噪聲(BG)和系統(tǒng)本底+暗室噪聲(SE)；

2)噪聲探測(cè)完后，受試者進(jìn)入暗室，躺在暗室中的床上，擺好位置，露出雙側(cè)乳房。

3)將左乳房指定的幾個(gè)部位分別正對(duì)光電倍增管，通過可移動(dòng)支架調(diào)整光電倍增管到皮膚的距離為一定值，然后點(diǎn)擊“Measure”，開始計(jì)數(shù)，一個(gè)部位測(cè)試完后更換另一個(gè)部位，測(cè)試順序如下：左側(cè)乳房幾個(gè)部位→膻中穴→右側(cè)乳房相應(yīng)的部位；

4)最后再次重復(fù)測(cè)試系統(tǒng)的本底噪聲(BG)和系統(tǒng)本底+暗室噪聲(SE)；

5)測(cè)量完成，數(shù)據(jù)導(dǎo)出，對(duì)比分析處理。

(3)數(shù)據(jù)處理：

計(jì)算的相關(guān)參數(shù)主要包括自發(fā)生物光子輻射的強(qiáng)度和Fano因子曲線的斜率和截距等。

①自發(fā)生物光子輻射強(qiáng)度的計(jì)算。首先將測(cè)得的自發(fā)生物光子輻射的強(qiáng)度減去系統(tǒng)本底噪聲和暗室噪聲，即(機(jī)體自發(fā)光子強(qiáng)度+系統(tǒng)本底噪聲強(qiáng)度+暗室噪聲強(qiáng)度)-(系統(tǒng)本底噪聲強(qiáng)度+暗室噪聲強(qiáng)度)，得到機(jī)體本身的發(fā)光強(qiáng)度，為了消除不同個(gè)體間由于多種不可控因素如體重等不同所導(dǎo)致的差異，我們計(jì)算左右乳房對(duì)應(yīng)部位的自發(fā)生物光子輻射強(qiáng)度的比值以及左、右乳房幾個(gè)部位分別與膻中穴的自發(fā)生物光子輻射強(qiáng)度的比值。

②Fano因子曲線的斜率和截距。首先計(jì)算測(cè)得的機(jī)體自發(fā)生物光子輻射強(qiáng)度的均值(K)和方差(V)，如下：

K_obs＝K_sig-K_bg (1)

V_obs＝V_sig-V_bg (2)

其中，K_obs為測(cè)得的機(jī)體信號(hào)強(qiáng)度，K_sig為機(jī)體本身的信號(hào)強(qiáng)度，K_bg為系統(tǒng)本底+暗室噪聲強(qiáng)度；同樣，V_obs為測(cè)得的機(jī)體信號(hào)方差，V_sig為機(jī)體本身的信號(hào)方差，V_bg為系統(tǒng)本底+暗室噪聲方差。

我們探測(cè)得到的信號(hào)(observe data)為時(shí)間間隔為50ms的數(shù)據(jù)，將50ms的數(shù)據(jù)點(diǎn)通過合并分別得到100ms，150ms，200ms，……，600s的不同時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)。然后，分別計(jì)算這些不同時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)的F值，以時(shí)間間隔為橫坐標(biāo)，F(xiàn)值為縱坐標(biāo)作圖得到的曲線為Fano因子曲線。

Fano因子(F)的計(jì)算公式為：

最后，我們對(duì)Fano因子曲線進(jìn)行二階多項(xiàng)式擬合，公式如下：

Y＝p₀+p₁X+p₂X² (4)

其中X表示不同時(shí)間間隔，Y表示不同時(shí)間間隔的F值，p₀是Fano因子曲線的截距，p₁是斜率。機(jī)體自發(fā)生物光子輻射信號(hào)的Fano因子曲線的斜率和截距可反映信號(hào)的整體特性，隨機(jī)體生理病理狀態(tài)不同而發(fā)生變化。

(4)結(jié)果分析。

通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于乳腺癌患者來說由于患病部位的代謝發(fā)生顯著改變，其患病側(cè)乳房所測(cè)得的自發(fā)生物光子輻射信號(hào)會(huì)隨之發(fā)生顯著的變化，患病側(cè)乳房的自發(fā)生物光子輻射信號(hào)的Fano因子曲線的斜率和截距較未患病側(cè)常發(fā)生明顯的增高趨勢(shì)，且患者膻中穴生物光子輻射信號(hào)的Fano因子曲線的斜率和截距明顯高于正常人(以膻中穴為例比較乳腺癌患者與正常人的自發(fā)生物光子輻射的Fano因子曲線的截距與斜率值得不同，如圖6：10個(gè)乳腺癌患者與正常人膻中穴生物光子輻射的Fano因子曲線的截距(A)與斜率(B)值所示)，從而對(duì)是否患有乳腺癌進(jìn)行初步診斷，可作為乳腺癌初篩中其他診斷的輔助診斷和補(bǔ)充診斷方法。