光谱诊断技术在现代医学中的应用62351.pdfVIP

第 20 卷 第 3 期 大 　学 　物 　理 　实 　验 　 Vol. 20 No. 3 2007 年 9 月出版 PHYSICAL EXPERIMENT OF COLLEGE Sep. 2007 ( ) 文章编号 :1007 - 2934 2007 03 - 0047 - 05 光谱诊断技术在现代医学中的应用 潘志方 邓 　献 (肇庆学院物理系 ,肇庆市 ,526061) 　(罗定中学 ,罗定市 ,527200) 摘 　要 　本文重点介绍了激光光谱学在癌症和动脉粥样硬化斑块诊断研究方面的应 用 。 关键词 　激光光谱 ;光谱诊断 ;现代医学 中图分类号 :O4 - 33 　　　　文献标识码 :A 1 　引言 重大疾病的光学诊断和光动力学治疗是生物医学光子学的重要内容 。其中光学诊断 就是利用光学的方法检查和识别疾病 ,它分为光谱方法和成像方法 。医学诊断的光谱方 法主要指荧光光谱技术和拉曼光谱技术两种 。荧光光谱技术比较适合于收集新陈代谢或 结构机能的数据 ;而拉曼光谱技术多用于特定的研究目的 ,如研究蛋白质的结构或生物大 分子的分子振动及转动特性等 。用成像方法诊断重大疾病是一项高新技术 ,也是一项非 常有生命力 、用途非常大的诊断技术 ,它已引起各国物理学家 、化学家和医学专家的极大 关注 。目前所讲的医学光学成像主要指光子转移技术 、光学层析技术以及荧光寿命成像 技术等 。 人体组织中常常包含一些发光物质 ,当用一定波长的光激发人体组织时 ;它能发出荧 光 。如果扫描激发光的波长 ,探测总的荧光强度或者某一特定波长的荧光强度 ,此时得到 的光谱称为荧光激发光谱 ;如果固定激发光的波长 ,记录荧光强度随荧光波长的变化而变 化 ,此时得到的光谱称为荧光发射光谱 。由此可以发现 、识别肿瘤和动脉粥样硬化斑块的 特征光谱或数学判据 。 组织的荧光光谱研究又可分为自体荧光法和外加光敏物质荧光法两种 。用激光激发 能在人体病变组织中选择性滞留的外加光敏物质 ,该物质产生特征荧光光谱 , 由此来诊断 疾病的方法称为外加光敏物质方法 ;如果在不外加光敏物质的前提下 ,人体组织受激光激 发而产生的荧光是人体组织特征的反映 ,通常把它称为组织固有的自体荧光 。 拉曼光谱技术是另外常用的医学光谱诊断技术 ,鉴于人们比较熟悉 ,在此不多介绍 。 由于癌症和心血管病是严重威胁人类健康和生命安全的两大疾病 ,所以人们把医学 光谱诊断的研究重点放在癌症和动脉粥样硬化斑块的识别和诊断方面 。本文将重点介绍 收稿 日期 :2007 - 05 - 19 —47 — 激光光谱学在癌症和动脉粥样硬化斑块诊断研究方面的应用 。 2 　癌症的光谱诊断 2. 1 　白血病的病况和早期诊断探讨 利用光声光谱技术可研究被氧化和还原的细胞素 C 处于固态或结晶态时的光声光 谱 。殷庆瑞等应用 OAS400 型光声光谱仪研究了血液病患者的全血样光声吸收光谱图。 结果表明 ,光声光谱技术能够明显地区分出健康和患者之间的光谱差异 。并且该实验操 作简单 ,只需一滴血 ,在五分钟内就可得出结果 。这种核技术可能在红细胞膜的表面分析 以及在血液学研究方面获得进一步的应用 。Poulet 等报道了用光声光谱技术研究人血中 血红蛋白和载氧血红蛋白的光声光谱 ,并研究了人血的氧化作用的沉降速率等到问题 。 郭周义等用光声光谱法对正常 、白血病缓解 、急性淋巴细胞白血病等不同类型的多例血样 的全血谱的二个吸收峰进行了对比,并通过全血涂片染瑞士兰的方法 ,观察了血样中白细 胞含量变化在图谱上的反映 。 2. 2 　荧光光谱诊断 2. 2. 1 　外加光敏物质诊断 ( ) 目前 ,最通用的光敏剂为血叶琳衍生物 HPD ,它既可用于诊断癌症 ,又可用了治疗 癌症 。低浓度的血卟琳衍生物通过静脉注射到人体中 ,各种类型的细胞都可吸收它