醫(yī)學光子技術的分類及研究內容

醫(yī)學光子技術分為兩大類：光子診斷醫(yī)學技術與光子治療醫(yī)學技術，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，無論是光診斷還是光治療技術，多以激光為光源。如果著眼于人體應用為對象，這兩種技術則歸屬于激光醫(yī)學范疇。激光醫(yī)學是醫(yī)學光子技術的一個特有的重要應用領域，也是近多年來迅猛興起的一個新學科分支。

根據國際、國內的發(fā)展情況，以下諸點是醫(yī)學光子技術的主要研究內容：

醫(yī)學光譜技術

激光光譜以其極高的光譜和時間分辨率、靈敏度、精確度以及無損、安全、快速等優(yōu)點而成為醫(yī)學光子學的重要研究領域。隨著激光光譜技術在醫(yī)學領域應用研究的深入開展，一門有發(fā)展?jié)摿蛻们熬暗?ldquo;醫(yī)學光譜學”逐漸形成。

1.生物組織的自體熒光與藥物熒光光譜。

已對激光誘導生物組織自體熒光和藥物熒光診斷動脈粥樣斑塊和惡性腫瘤進行了臨床前的研究。內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激光激發(fā)下正常組織與病變組織內源性熒光基團特征光譜等。在此基礎上還研究了用于癌瘤診斷和定位的實時熒光圖像處理系統。

激光熒光光譜診斷腫瘤技術的研究一直倍受關注，光譜檢驗法的靈敏度很高，如能找到腫瘤細胞的特征熒光峰，來診斷癌細胞的存在，則對腫瘤的早期診斷和治療將起巨大作用。但至今該技術在臨床上無法單獨作為癌細胞檢測的依據，關鍵原因是尚未找到癌細胞真正的特征熒光峰。現在人們所謂的特征熒光峰實際上只是卟啉分子的熒光峰。客觀和科學地判斷激光熒光光譜對腫瘤的診斷標準是十分必要的。

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

2.生物組織的喇曼光譜。

近年來，喇曼光譜技術應用于醫(yī)學中已顯示出它在靈敏度、分辨率、無損傷等方面的優(yōu)勢，克服了熒光光譜技術區(qū)分病變組織是由于生物大分子熒光帶較寬、易于重疊對準確診斷帶來的影響。目前，這一研究領域尚處于起步階段，應加緊開展以下研究工作：其一，對重要醫(yī)學物質的喇曼光譜進行研究，并建立其光譜數據庫（包括分子組分與結構相對應的敏感特征譜線及其強度等）；其二，研究疾病的喇曼光譜，分析從正常到病變過程中生物組分的變化與發(fā)病機理；其三，開發(fā)小型、高效、適用于體表與體內的醫(yī)用喇曼光譜儀和診斷儀。

3.生物組織的超快時間分辨光譜。

超快時間分辨光譜比穩(wěn)態(tài)光譜在技術上更靈敏、更客觀和更具有選擇性。因此，將脈寬為ps、fs量級的超短激光脈沖光源用于醫(yī)學受到廣泛重視，其一，應發(fā)展超快時間分辨熒光光譜技術，用于測量生物組織及生物分子的熒光衰變時間，分析癌組織分子馳豫動力學性質等，為進一步研究自體熒光法診斷惡性腫瘤提供基礎數據；其二，應發(fā)展超快時間分辨漫反射（透射）光譜技術。以時域的角度測量組織的漫反射，從而間接確定組織的光學特征。這是一種全新的、適用于活體的、無損和實時的測量方法，為確知光與生物組織的相互作用，解決醫(yī)學光子學中基礎測量問題開辟一條新徑。應抓緊開展原理與技術的研究，以獲得有價值的活體光學參數，為光診斷與光治療技術的發(fā)展提供依據。