提起“光纤光谱仪”,很多人的第一反应可能是实验室里的科研设备,或者工业检测中的分析工具。事实上,随着光谱技术的不断进步,小型化、智能化的光纤光谱仪,已经逐步走入医疗领域,为疾病诊断、组织识别乃至手术辅助打开了新的思路。
那么,光纤光谱仪到底能不能用于医疗?我们不妨从原理和真实应用两个层面聊聊。
一、光纤光谱仪是什么?
简单说,光纤光谱仪是一种可以分析光信号的设备。它通过光纤采集被测物反射或透射的光,再通过分光元件把光分解成不同波长,最后由探测器进行识别分析。每种物质对光的吸收和反射都有独特的“光谱指纹”,通过对这些光谱的解析,我们就可以判断其成分、状态甚至生物活性。
这种“无创、快速、高灵敏”的特点,正好对接了医疗检测的核心需求。
二、医疗领域的实际应用案例
癌变组织识别
在肿瘤手术中,如何快速判断组织是否为癌变组织,是医生面临的关键问题。传统方式多依赖经验或者术中活检,不仅费时,还可能造成损伤。而通过光纤光谱仪对组织反射光谱的分析,可以实时判断其是否癌变——因为癌组织与正常组织的散射和吸收特性存在显著差异。
已有研究在乳腺癌、胃癌等手术中验证了其有效性,准确率可达到80%以上,尤其适合需要精细切除的场景。
皮肤病快速诊断
光谱仪还能无创分析皮肤表面的光谱响应,用于辅助诊断白癜风、银屑病、皮肤癌等疾病。例如,色素性病变在紫外光照射下会产生不同的荧光反应,结合光纤光谱分析,可帮助医生快速区分良性或恶性。
血液检测与氧合分析
血液中的氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白,在近红外波段的吸收特性不同。通过近红外光纤光谱仪,可以实现对血氧饱和度、代谢状态等生理参数的实时检测,不依赖抽血、不影响身体。
某些ICU病房已经试点使用这类技术进行持续监测,降低了对病人插管或抽血的依赖,提高了安全性和舒适度。
口腔及牙科应用
在口腔科,光纤光谱仪可用于分析牙齿材料的成分,辅助医生选择合适修复材料;也可用于早期龋齿检测,甚至用于口腔癌的早筛。
三、优势与挑战并存
从应用角度看,光纤光谱仪在医疗中的优势非常明显:
无创、实时检测;
设备体积小,便于集成到便携式设备;
可以在手术、门诊等第一现场使用;
但同时,它也面临一些挑战:
不同个体之间的生理差异对光谱有影响,需要大量数据训练模型;
医疗法规和临床验证周期较长,产品推广速度受限;
成本问题,目前高性能光谱设备价格仍较高。
科技改变医疗的脚步从未停歇,光纤光谱仪正是其中之一。当越来越多实际案例走出实验室,走向医院和基层诊疗现场,我们有理由相信,它将成为未来精准医疗的重要一环。
如果你关注医疗科技发展,不妨持续关注光谱技术在临床中的新动态。或许,下次你看到的不是医生拿起听诊器,而是轻轻一束光,就能看透健康的“光谱”。欢迎关注莱森光学,了解更多光谱知识。 莱森光学(深圳)有限公司是一家提供光机电一体化集成解决方案的高科技公司,我们专注于光谱传感和光电应用系统的研发、生产和销售。
审核编辑 黄宇
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