[发明专利]利用阻抗来诊断皮肤的患病状况

说明书

技术领域

本发明整体上涉及生物状态的诊断领域，并且具体而言涉及一种医用仪器、用于该种仪器的电极、用于该种电极的微结构以及一种利用阻抗测量来非侵入地诊断患者的皮肤患病状态的方法，尤其是诊断皮肤癌，例如基底细胞癌或者恶性黑色素瘤、鳞状细胞癌或它们前体的存在。 

背景技术

基底细胞癌(BCC)是最常见的皮肤癌。它的发生率在全世界的许多国家里逐渐提高，例如在瑞典。长期的免疫抑制(例如在同种异体器官移植之后)增加了产生BCC或其它皮肤肿瘤的风险。在暴露于紫外线等或电离辐射之后也会如此。这似乎与遗传没有明显的联系，并且在许多病人中没有发现其它诱病因素。但是，皮肤肿瘤的临床诊断即使对于有经验的皮肤科医生也可以证明是困难的，尤其是在色素性病变的情况下。在临床中，除了肉眼观察以及结合用于检查活组织的皮肤活组织检查之外，还需要诊断辅助器。 

进行生物测定(例如皮肤肿瘤的临床诊断)的非侵入性方法通常比侵入性技术更为可取，侵入性技术涉及样品的提取。非侵入性技术可以更方便，例如，减少了痛苦、包括更少的感染风险等。因此，已经提出了许多用于进行生物学测定的非侵入性方法： 

US 5,036,861 1991年8月6日     Sembrowich等人 

US 5,115,133 1992年5月19日    Knudson 

US 5,146,091 1992年9月8日     Knudson 

US 5,197,951 1993年1月19日    Knudso 

US 5,222,496 1993年6月29日    Clarke等人 

PCT/US94/08816 WO95/04496 1995年2月16日    Solid StateFarms， 

US 5,433,197 1995年7月18日    Stark 

PCT/US97/13267 WO 98/04190 1998年2月5日    DermalTherapy(Barbados)有限公司 

PCT/US98/02037 WO 99/39627 1999年8月12日    DermalTherapy(Barbados)有限公司 

PCT/IBOO/01464 WO 01/26338 2000年10月13日   Süsstrunk等人 

但是，所有上述的文件公开了用于评测血糖水平的技术，自然并不适用于诊断患者的皮肤患病状态，尤其是不适用于诊断例如基底细胞癌的皮肤癌的存在。 

已经发现，电阻抗成为了对器官或生物材料，尤其是诸如粘膜、皮肤和器官体等的组织中的微小变化非常敏感的指标，因此为非侵入地测量组织的结构性能变化提供了有效的工具。在PCT/SE91/00703中公开了一种用于非侵入性测量器官或生物材料的电阻抗的仪器，其包括一个由多个布置在同心环系统中的电极组成的探针。该电极由控制单元驱动以这样的方式驱动：在检测中限定实际组织的电流路径取决于控制信号，在检测该电极被压向身体检测部分的表面。通过改变控制信号，能够选择进行检测的区域。两个环供应电压，该两个环之间的关系将产生一个位于该两个环之间的虚拟投影点。通过调整在两个注射点之间的电压关系，可以来回移动该虚拟投影点，因此在组织中穿透深度是可选择的。但是，人类皮肤是一个具有电学非线性性能的复杂的、不均质的和各向异性的多层结构。最非线性的性能位于角质层(表皮的最外层)。因此，虽然不同的深度是高度相关的，但在所有的深度测量值中存在不能从两个深度通过内插法或外延法来计算出的信息。但是，PCT/SE91/00703中所公开的仪器具有的严重缺陷在于它不能提供关于角质层以下的皮肤层内的组织变化的可靠结果，例如皮肤癌或者过敏反应出现在该角质层以下的皮肤层。这是由于皮肤的非侵入性电阻抗谱(尤其是在低频时)由角质层的介电性能主导这一事实。角质层具有会导致来自下层的活性皮肤层(viable skinlayers)的响应与来自角质层的响应弄混的性能(一种大且广的通常所说阿尔法散射)，因此削弱了来自活性皮肤的临床上相关的信息。这使得利用PCT/SE91/00703中公开的探针来评测出现在角质层下的 电阻抗现象变得困难和不可预测。