醫(yī)學(xué)光子技術(shù)的分類及研究?jī)?nèi)容

醫(yī)學(xué)光子技術(shù)分為兩大類：光子診斷醫(yī)學(xué)技術(shù)與光子治療醫(yī)學(xué)技術(shù)，前者是以光子作為信息載體，后者則以光子作為能量載體。目前，無(wú)論是光診斷還是光治療技術(shù)，多以激光為光源。如果著眼于人體應(yīng)用為對(duì)象，這兩種技術(shù)則歸屬于激光醫(yī)學(xué)范疇。激光醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)光子技術(shù)的一個(gè)特有的重要應(yīng)用領(lǐng)域，也是近多年來(lái)迅猛興起的一個(gè)新學(xué)科分支。

根據(jù)國(guó)際、國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況，以下諸點(diǎn)是醫(yī)學(xué)光子技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容：

醫(yī)學(xué)光譜技術(shù)

激光光譜以其極高的光譜和時(shí)間分辨率、靈敏度、精確度以及無(wú)損、安全、快速等優(yōu)點(diǎn)而成為醫(yī)學(xué)光子學(xué)的重要研究領(lǐng)域。隨著激光光譜技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用研究的深入開展，一門有發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景的“醫(yī)學(xué)光譜學(xué)”逐漸形成。

1.生物組織的自體熒光與藥物熒光光譜。

已對(duì)激光誘導(dǎo)生物組織自體熒光和藥物熒光診斷動(dòng)脈粥樣斑塊和惡性腫瘤進(jìn)行了臨床前的研究。內(nèi)容涉及光敏劑的吸收譜、激發(fā)與發(fā)射熒光譜以及各種波長(zhǎng)激光激發(fā)下正常組織與病變組織內(nèi)源性熒光基團(tuán)特征光譜等。在此基礎(chǔ)上還研究了用于癌瘤診斷和定位的實(shí)時(shí)熒光圖像處理系統(tǒng)。

激光熒光光譜診斷腫瘤技術(shù)的研究一直倍受關(guān)注，光譜檢驗(yàn)法的靈敏度很高，如能找到腫瘤細(xì)胞的特征熒光峰，來(lái)診斷癌細(xì)胞的存在，則對(duì)腫瘤的早期診斷和治療將起巨大作用。但至今該技術(shù)在臨床上無(wú)法單獨(dú)作為癌細(xì)胞檢測(cè)的依據(jù)，關(guān)鍵原因是尚未找到癌細(xì)胞真正的特征熒光峰。現(xiàn)在人們所謂的特征熒光峰實(shí)際上只是卟啉分子的熒光峰?？陀^和科學(xué)地判斷激光熒光光譜對(duì)腫瘤的診斷標(biāo)準(zhǔn)是十分必要的。

目前，某些癌瘤的藥物熒光診斷已進(jìn)入臨床試用，自體熒光的應(yīng)用尚處于摸索之中。需要開展激光激發(fā)生物組織和細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的機(jī)理研究，探討激光誘發(fā)組織自體熒光與癌組織病理類型的相關(guān)性以及新型光敏劑的熒光譜、熒光產(chǎn)額和最佳激發(fā)波長(zhǎng)等方面的研究，以期獲得極其穩(wěn)定、可靠的特征數(shù)據(jù)，為診斷技術(shù)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

2.生物組織的喇曼光譜。

近年來(lái)，喇曼光譜技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)中已顯示出它在靈敏度、分辨率、無(wú)損傷等方面的優(yōu)勢(shì)，克服了熒光光譜技術(shù)區(qū)分病變組織是由于生物大分子熒光帶較寬、易于重疊對(duì)準(zhǔn)確診斷帶來(lái)的影響。目前，這一研究領(lǐng)域尚處于起步階段，應(yīng)加緊開展以下研究工作：其一，對(duì)重要醫(yī)學(xué)物質(zhì)的喇曼光譜進(jìn)行研究，并建立其光譜數(shù)據(jù)庫(kù)（包括分子組分與結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的敏感特征譜線及其強(qiáng)度等）；其二，研究疾病的喇曼光譜，分析從正常到病變過(guò)程中生物組分的變化與發(fā)病機(jī)理；其三，開發(fā)小型、高效、適用于體表與體內(nèi)的醫(yī)用喇曼光譜儀和診斷儀。

3.生物組織的超快時(shí)間分辨光譜。

超快時(shí)間分辨光譜比穩(wěn)態(tài)光譜在技術(shù)上更靈敏、更客觀和更具有選擇性。因此，將脈寬為ps、fs量級(jí)的超短激光脈沖光源用于醫(yī)學(xué)受到廣泛重視，其一，應(yīng)發(fā)展超快時(shí)間分辨熒光光譜技術(shù)，用于測(cè)量生物組織及生物分子的熒光衰變時(shí)間，分析癌組織分子馳豫動(dòng)力學(xué)性質(zhì)等，為進(jìn)一步研究自體熒光法診斷惡性腫瘤提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；其二，應(yīng)發(fā)展超快時(shí)間分辨漫反射（透射）光譜技術(shù)。以時(shí)域的角度測(cè)量組織的漫反射，從而間接確定組織的光學(xué)特征。這是一種全新的、適用于活體的、無(wú)損和實(shí)時(shí)的測(cè)量方法，為確知光與生物組織的相互作用，解決醫(yī)學(xué)光子學(xué)中基礎(chǔ)測(cè)量問(wèn)題開辟一條新徑。應(yīng)抓緊開展原理與技術(shù)的研究，以獲得有價(jià)值的活體光學(xué)參數(shù)，為光診斷與光治療技術(shù)的發(fā)展提供依據(jù)。