声光谱技术在医学中的应用.doc

声光谱技术在医学中的应用 1对人体器官与组织的研究 应用光声光谱技术可以直接研究人的皮肤、肌肉、脏器等 软组织和骨、牙齿等硬组织。当人体组织发生病变时．测定病变 前后的光声光谱，有可能获得正常组织和病变组织的物理和化 学特征以及它们之间的差异，为研究、诊断疾病提供有价值的 信息。周篪声等利用氙灯作光源的双光束光声光谱装置．测量人体四个郭位(胃、子宫、肺、乳腺)的癌变组织和正常组织的光声光谱，发现四种人体癌变组织均在630nm附近有吸收峰出现．而正常组织均无此峰。研究结果揭示：人体癌变组织在630iqrll处出现白句吸收峰是反映癌变组织所特有的分子结构的特征谱带。这种特征谱带可用来作为诊断癌症的重要依据．也为激光治疗癌症提供了有价值的光学资料。Cross等分别采用由三种激光波长(248 nm、308 nln和532nm)的激光器构成的115脉冲光声光谱技术，研究正常人和患有动脉粥样硬化患者的血管组织部分切除手术的情况．并测量出切除血管组织的最低能量阚值。Zharov等心为了医学临床诊断设计了激光光声探针，采用较低功率的激光器，借用于光导纤维，通过测定胆结石和肾结石的声学特性(包括测定超声速率)，从而分析探讨结石的形成与病因。Giese等㈣利用光声光谱技术研究具有吸收能力的药物渗透皮肤的扩散作用，并报道了用防晒油剂涂在人体皮肤进行光声测量，从而确定防晒的功能。 对人体血液、体液的研究 利用光声光谱技术，只需一滴全血．不需要经过通常的提取分离步骤，并保持血样品原来的状态，很容易获得垒血中血红蛋白的特征光声光谱ml。通过全血的光声光谱．能够明显地区分出健康人和血液病患者之间的光诺差异。不同类型白血病患者全血的光声光谱与正常人的有显著差异，而且相互之间的差异也十分明 显。研究结果显示：患者的全血的光声光谱图可作为白血病临 床诊断的依据。符适良等应用光声光谱技术．对住院待产正常孕妇和妊高征患者的血液进行了全血光声光谱研究，发现妊商征患者的全血光声光谱在648．5 nm处出现一个特异峰。研究结果提示，该特异峰可作为妊高征诊断的依据。郭晓萎等应用光声光谱技术检测了胃病患者的胃液，结果发现，慢性胃炎、胃溃痔胃液的光声光谱与正常人的无明显差异。而胃癌胃液的光声光谱在370 nm处有一个特征性的吸收峰．该峰可作为胃癌的临床诊断依据。 2．3对细菌、寄生虫的研究 利用光声光谱技术是可以鉴剐细菌状态的。光声光谱技术十分适合于研究细菌样品。例如枯草杆菌黑色变种是空气中一种常见的细菌．对处于孢子状态的这种细菌，其光声光谱在410nm处有一个强吸收带。当细菌处于生长状态时．这个吸收带就消失了。因而光声光谱技术能检测和区别不同的细菌状态，使我们能监视和测定处于各种发展阶段的细菌。Bnl8subramanian等嘞曾有效地用光声光谱技术检测了传播疟痰的寄生虫．即疟原虫。他们通过光声光谱的测定情况，有效地研究抗疟药物的效用。 2．4光声免疫法 KJtamori．Sawada等凹在研究乳浊液颗粒大小与光声信号 的关系中发现，当粒子直径大小与人射激光波长相接近时，光 声信号灵敏度会发生成倍增强的共振现象。他们结合生物的免 疫反应提出了光声免疫法。其灵敏度可比常规的浊度免疫法至 少高出三个数量级，且比放射免疫法和酶免疫法亦高出一、二 个数量级。而且它又不需要使用具有危害性的放射性棱索，且 其免疫反应和光声测定仅花几分钟就可以完成。这种新型的医 学免疫诊断方法．有可能用于癌症的诊断上。