偏振反射光譜在生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)中的應(yīng)用分析

李宣怡

【摘 要】隨著社會(huì)的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和科技水平顯著發(fā)展，與此同時(shí)，人們對(duì)自身健康狀況越來(lái)越重視。近些年來(lái)，偏振反射光譜在生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)方面的運(yùn)用越來(lái)越頻繁，這是新時(shí)代發(fā)展速度十分迅速的一種最新型診斷細(xì)胞組織信息的手段?？梢酝ㄟ^(guò)儀器直觀的將人體的細(xì)胞以及組織的化學(xué)組分表達(dá)出來(lái)，而且還具有快捷方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，所以可以更好的幫助醫(yī)師在腫瘤或生物上皮黏膜異常的早期治療中做出診斷，對(duì)其中一些疾病有特別重要的應(yīng)用價(jià)值。本文中，主要對(duì)偏振反射光譜進(jìn)行了探索與分析，根據(jù)其特點(diǎn)，講述了偏振反射光譜在生物醫(yī)學(xué)方面的發(fā)展，同時(shí)也為生物醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展提供了良好的保障。

【關(guān)鍵詞】偏振反射光譜；生物醫(yī)學(xué)；腫瘤；上皮組織

根據(jù)近幾年的一份關(guān)于癌癥的調(diào)研報(bào)告顯示，在當(dāng)今社會(huì)中，死于癌癥的人越來(lái)越多，雖然他們之中有很多都可以在早期的治療中被治愈，但是由于現(xiàn)有的設(shè)備不夠先進(jìn)以及患者檢查時(shí)間過(guò)晚，導(dǎo)致其錯(cuò)過(guò)了最佳的預(yù)防、治療時(shí)期。在醫(yī)學(xué)上，癌癥是指起源于上皮組織的惡性腫瘤，是惡性腫瘤中最為常見(jiàn)的一類(lèi)。一般的，人們所說(shuō)的“癌癥”習(xí)慣上泛指所有的惡性腫瘤。如果在早期就利用反射光譜將癌癥早期的上皮組織以及發(fā)生變異的組織進(jìn)行搜集有關(guān)的光譜信息，并且對(duì)之進(jìn)行分析，就可以提高患有癌癥病人的早期診斷率以及存活率。早在十九世紀(jì)，光譜就被提出做一些化學(xué)分析的課題，這項(xiàng)技術(shù)就已經(jīng)漸漸成熟，并且在各個(gè)領(lǐng)域中都有運(yùn)用。本文主要是對(duì)偏振反射譜的測(cè)量手段進(jìn)行了介紹，并且還對(duì)其在生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望偏振光譜可以對(duì)未來(lái)的生物醫(yī)學(xué)帶來(lái)巨大的作用。

1 偏振放射光譜在生物組織中的判別及診斷

1.1 偏振效應(yīng)

這是散射光中最為基礎(chǔ)最為重要的一個(gè)特點(diǎn)。在當(dāng)今社會(huì)，利用偏振光將生物體內(nèi)的細(xì)胞或組織的偏振信息反應(yīng)出來(lái)。然后由于其與一些介質(zhì)會(huì)發(fā)生反應(yīng)并互相作用，之后的反射光就可能附著自己本身的特性決定的信息，這也是能利用改變偏振狀態(tài)的方法之后再研究分析得出結(jié)論。這種辦法經(jīng)濟(jì)快捷，而且還能去除細(xì)胞以及組織可能產(chǎn)生的鏡面反射。在必須要對(duì)腫瘤組織進(jìn)行研究分析時(shí)，當(dāng)偏振光照射之后，發(fā)病組織與健康組織散射光的偏振度一定會(huì)有極大的差別，于是我們就可以根據(jù)這種的差別，來(lái)降低組織前后散射光的作用， 可以令腫瘤組織的信息被更好的獲取。

1.2 偏振度

這是偏振反射光譜的一個(gè)很重要很特別的數(shù)據(jù)參量。也就是有一束光通過(guò)組織的不同界面進(jìn)行反射時(shí)，因?yàn)樗郊柏Q直方向的反射系數(shù)都不相同，這就會(huì)間接導(dǎo)致其在經(jīng)過(guò)了數(shù)個(gè)反射界面之后的偏振度分布十分不均勻，會(huì)有很大的差異。

在反射光經(jīng)過(guò)了很多界面之后，我們就可以利用其偏振度來(lái)研究判斷偏振態(tài)的改變，從而能獲得細(xì)胞及組織的一些詳細(xì)光譜信息。而且在生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)中，絕大多數(shù)的生物體內(nèi)的細(xì)胞組織對(duì)于一般的光都具有高散射與低吸收的特性。

2 剩余線偏振度對(duì)皮膚病的診斷作用

根據(jù)我們對(duì)光散射的反復(fù)試驗(yàn)之后可以得出結(jié)論，在對(duì)細(xì)胞、組織以及介質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)光測(cè)量時(shí)，其特點(diǎn)會(huì)發(fā)揮極大地作用，特別是在后向散射的剩余偏振度中，所以，利用線偏振以及漫反射光譜手段獲得細(xì)胞、組織的輪廓光學(xué)影像和特性。在對(duì)皮膚病的診治當(dāng)中，如果該患者的散射系數(shù)、傳播長(zhǎng)度、衍射參數(shù)以及異性因子的數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)相比都沒(méi)有達(dá)到正常標(biāo)準(zhǔn)，那么也就可以說(shuō)該患者一定具有某種皮膚病。然后就可以根據(jù)具體的數(shù)據(jù)信息以及對(duì)光譜的判斷，進(jìn)一步對(duì)患者做出診斷結(jié)果以及治療方法。

3 偏振反射光譜在口腔黏膜組織中的應(yīng)用

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，我國(guó)在飲食習(xí)慣越來(lái)越不好，間接導(dǎo)致國(guó)人在飲食方面沒(méi)有規(guī)律，更沒(méi)有對(duì)口腔有一個(gè)較好的保護(hù)措施，就會(huì)十分容易的導(dǎo)致人們得各種各樣的口腔疾病。在這些疾病中，最為嚴(yán)重就是口腔癌，口腔癌是發(fā)生在口腔的惡性腫瘤的總稱(chēng)，其中大部分屬于鱗狀上皮細(xì)胞癌，也就是所謂的黏膜發(fā)生了突變。在臨床實(shí)踐中，口腔癌一般都包括牙齦癌、舌癌以及發(fā)生于顏面部皮膚黏膜的癌癥等，口腔癌也是頭頸部較常見(jiàn)的惡性腫瘤之一。在傳統(tǒng)的治療方法，大多數(shù)都會(huì)酌情選擇手術(shù)切除、放射、化學(xué)及中藥治療，但是這些方法往往都會(huì)對(duì)病人造成生理以及心理上的傷害?，F(xiàn)在利用線偏振反射光譜就可以在發(fā)病的前期對(duì)口腔內(nèi)的上皮層細(xì)胞或組織進(jìn)行檢測(cè)，分析它的散射光信息，從而對(duì)反應(yīng)出的細(xì)胞核大小改變以及組成成分進(jìn)行研究分析，最后就可以根據(jù)病變組織與正常組織的差異，分辨出正常上皮組織以及癌變組織。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的進(jìn)步，我國(guó)科技發(fā)展速度越來(lái)越快，人們對(duì)自身健康狀況越來(lái)越重視，每個(gè)國(guó)家都希望可以攻克某一類(lèi)疑難病癥。盡管?chē)?guó)際上的許多科學(xué)家都為偏振特性的研究做出了巨大的貢獻(xiàn)，但是以目前來(lái)看，利用偏振反射光譜對(duì)一些生物學(xué)病理做出診斷仍十分困難。我國(guó)早已開(kāi)始對(duì)光譜技術(shù)的研究，這種技術(shù)對(duì)我們?nèi)祟?lèi)十分重要，雖然現(xiàn)在各項(xiàng)技術(shù)不太成熟，但是隨著科技的不斷提高，偏振反射光譜技術(shù)一定會(huì)對(duì)生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)做出巨大的貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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