近红外光谱分析在医学上的应用

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光谱分析在生物医学工程中的应用

光谱分析在生物医学工程中的应用

光谱分析在生物医学工程中的应用光谱分析是利用光的波长与物质相互作用所产生的吸收、散射、发射等效应,对物质进行分析、识别和定量的一种技术手段。

在生物医学工程领域,光谱分析技术得到了广泛的应用。

本文将从以下几个方面介绍光谱分析在生物医学工程中的应用。

一、光谱分析在药物研发中的应用光谱分析技术在药物研发中发挥着重要的作用。

通过光谱分析,我们可以对药物的化学成分进行快速准确的分析和鉴定。

例如,近红外光谱技术可用于药品成分的含量分析和质量控制,红外光谱技术可用于药物分子结构的表征等。

光谱分析技术的应用,使得药物研发过程更加高效和可靠。

二、光谱分析在生物成像中的应用生物成像是生物医学工程领域中重要的研究领域之一。

光谱分析技术在生物成像中发挥着关键的作用。

例如,近红外光谱成像技术可以通过探测被测物质对入射光的吸收和散射来实现生物组织的高分辨率成像。

近红外光谱成像技术在肿瘤标记物的检测和肿瘤定位中具有较高的应用潜力。

此外,超声-光谱分析联合成像技术在心血管疾病的诊断和治疗中也得到广泛应用。

三、光谱分析在无创检测中的应用无创检测是生物医学工程中的重要研究领域之一。

光谱分析技术在无创检测中具有独特的优势和广泛的应用。

例如,脉搏光谱分析技术可以通过检测脉搏波形中的特征参数,实现对心血管功能和疾病的无创监测。

此外,光谱分析技术还可以应用于眼底、皮肤、血压等生物参数的无创测量,大大提高了医学诊断的准确性和便捷性。

四、光谱分析在细胞与组织工程中的应用细胞与组织工程是生物医学工程中重要的研究领域。

光谱分析技术对于细胞与组织的成分分析和结构表征具有重要的意义。

例如,拉曼光谱技术可以对细胞和组织进行非破坏性的分析和检测,提供细胞和组织的化学成分信息。

此外,红外光谱技术可用于细胞和组织的非破坏性检测,在细胞与组织工程研究中发挥着关键的作用。

总结起来,光谱分析技术在生物医学工程中应用广泛,涉及药物研发、生物成像、无创检测、细胞与组织工程等多个方面。

远红外光谱、中红外光谱和近红外光谱

远红外光谱、中红外光谱和近红外光谱

远红外光谱、中红外光谱和近红外光谱红外光谱是一种重要的分析技术,可用于确定分子的结构、化学成分和特性。

根据波长范围的不同,可以将红外光谱分为远红外光谱、中红外光谱和近红外光谱。

本文将分别介绍这三种光谱的原理、应用和优缺点。

一、远红外光谱远红外光谱的波长范围通常为400-10 cm-1,对应的波数为2500-1000 cm-1。

远红外光谱是红外光谱中波长最长、能量最低的一种,其能量范围适用于固体、高分子、矿物和金属等化合物的分析。

远红外光谱的应用广泛,包括但不限于以下领域:1. 软物质研究:远红外光谱可以用于研究软物质,如生物大分子(如蛋白质、纤维素等)和聚合物(如聚乙烯、聚丙烯等)的分子结构和动力学特性。

2. 矿物学研究:远红外光谱可以用于分析矿物的组分和结构,以及区分不同类型的矿物。

3. 化学研究:远红外光谱可以用于分析高分子和无机化合物,如纤维素、蛋白质、石墨、硅酸盐和金属氧化物等。

远红外光谱的优点包括分析广泛,分辨率高,可以用于研究分子结构和化学键的振动情况。

其缺点在于需要使用高级仪器和昂贵的样品制备,而且对于液体和气体等透明样品不够灵敏。

二、中红外光谱中红外光谱的波长范围通常为4000-400 cm-1,对应的波数为2.5-25 μm。

中红外光谱是较为常用的红外光谱,适用于研究有机化合物和小分子无机化合物的分析。

中红外光谱的应用领域较广泛,包括但不限于以下领域:1. 化学研究:中红外光谱可以用于分析各种化合物,如羟基、胺基、吡啶、醛基、酮基等有机官能团的振动情况,并在制药、医疗和能源等领域中发挥重要作用。

2. 表面分析:中红外光谱可以用于表面分析,例如检测薄膜、溶液和涂层的化学组成及结构,以及研究催化剂表面的反应。

3. 无机材料分析:中红外光谱可以用于分析各种无机材料,如石墨烯、氧化物和硅酸盐等。

中红外光谱的优点在于分辨率高,可灵敏地检测有机和无机化合物的分子结构。

其缺点是受到水分子的影响,因此需要采用专业的分析装置,且不能分析液体和气体等透明样品。

光谱仪近红外

光谱仪近红外

光谱仪近红外指的是一类光谱仪器,用于检测和分析近红外波段的光谱信息。

近红外波段通常包括700纳米到2500纳米的范围。

近红外光谱仪通过测量物质在近红外光波段的吸收、散射或透射等特性,获取样品的光谱数据,并进一步分析和解释。

近红外光谱具有许多应用领域,包括但不限于以下几个方面:
1.化学分析:近红外光谱仪可以用于化学成分分析、质量控制、反应动力学等方面的研究。

通过检测样品在近红外波段的吸收特性,可以识别和定量分析化合物的种类和含量。

2.农业和食品领域:近红外光谱仪可用于农作物和食品品质的分析。

例如,可以通过近红外光谱技术判断水果的成熟度、检测农产品中的营养成分、预测食品的新鲜度等。

3.药物和生物医学研究:近红外光谱可用于医药领域的药物分析和生物医学研究。

例如,可以通过近红外光谱检测药物的纯度、质量等;同时,在生物医学研究中,近红外光谱被用作非侵入性的、实时的生物体监测工具。

4.环境监测:近红外光谱仪可以用于水质、空气质量、土壤污染等环境领域的监测和分析,帮助评估环境中的污染物含量和类型。

近红外光谱仪的使用使得对物质的分析更加简便、高效、准确,广泛应用于科学研究、工业生产、环境监测等领域。

近红外光谱分析技术在医学中的应用研究

近红外光谱分析技术在医学中的应用研究

近红外光谱分析技术在医学中的应用研究近红外光谱分析技术是一种先进的分析技术,近年来在医学领域得到越来越广泛的应用。

利用近红外光谱分析技术,可以对人体的血液、组织、器官等进行快速、准确、无创的检测,为医学诊断、治疗等方面提供重要的支持。

一、近红外光谱分析技术的基本原理近红外光谱分析技术的基本原理是利用近红外光谱区间(780-2500nm)的电荷跃迁,通过检测样品对光的吸收和反射等特性来分析样品的成分。

这种分析方法具有无创、高效、精确、快速等优点,已被广泛应用于医学领域。

二、近红外光谱分析技术在医学中的应用1. 血液分析近红外光谱分析技术可以测量人体的血液成分,如葡萄糖、胆固醇、血红蛋白等。

这些指标可以直观反映出人体的代谢状态和健康状况,对疾病的预防、诊断和治疗有着非常重要的作用。

2. 体液分析许多疾病需要通过体液来诊断,如骨质疏松、食管癌、胃癌等。

利用近红外光谱分析技术可以通过人体的体液分析这些疾病,早期诊断可大大提高治疗效果和生命质量。

3. 组织分析组织是构成人体器官的基本单位,对人类健康起着至关重要的作用。

利用近红外光谱分析技术可以对人体的组织进行快速准确的检测,如皮肤、肌肉、眼角膜等组织的活性氧物质含量、水含量等。

4. 治疗领域除了检测分析方面,近红外光谱分析技术在治疗领域也有一定的应用,如医学中对光学治疗的认识,这种技术可以促进组织细胞的新生,用于疤痕修复、除皱、面部美容等领域。

三、近红外光谱分析技术的优点近红外光谱分析技术具有许多传统分析方法不具备的优点。

首先是非破坏性,样品不需要任何特殊处理,不影响机理上的原始特征。

其次是非侵入式,在诊断过程中不会对病人造成伤害,并且可以提供实时数据。

此外,还具有快速、准确、灵敏、高效、易操作等优点。

由于近红外光谱分析技术的优势和在医学诊断、治疗方面的应用前景巨大,它的未来发展也备受期待。

在种种应用中,它已取得了许多阶段性成功。

四、近红外光谱分析技术的挑战然而,也面对颇多挑战,如样品的质量控制、仪器的精确度、数据处理的算法等。

近红外成像技术在人体皮肤组织检测中的高效实践

近红外成像技术在人体皮肤组织检测中的高效实践

近红外成像技术在人体皮肤组织检测中的高效实践随着科技的不断发展,近红外成像技术在医学领域的应用正日益广泛。

人体皮肤组织的检测对于疾病的早期诊断和治疗至关重要。

近红外成像技术作为一种无创、无辐射的检测方法,具有高分辨率和高效率的特点,因此在人体皮肤组织检测中得到了高效实践。

近红外光谱(NIR)的波长范围为700-2500纳米,与人体皮肤组织的透明窗口相吻合。

这意味着近红外成像技术可以穿透人体皮肤组织,为研究人体内部结构和组织状态提供了一种非侵入性的手段。

通过利用近红外光源对皮肤进行照射,检测和记录皮肤反射的近红外光谱,可以获取到有关组织的丰富信息。

例如,皮肤血液循环、氧分布、细胞代谢和组织结构等参数都可以通过分析近红外光谱得到。

近红外成像技术在人体皮肤组织检测中的高效实践主要表现在如下几个方面。

首先,近红外成像技术能够提供高分辨率的图像。

传统的成像技术常常受到光束散射和吸收的影响,难以获得清晰的图像。

而近红外成像技术可以利用近红外光在组织中的穿透性,通过采集反射光谱来构建高分辨率的图像。

这使得医生可以更准确地观察皮肤病变或者其他异常情况,提高了诊断的准确性和可靠性。

其次,近红外成像技术具有实时性。

由于近红外光谱可以通过纤维光学传输至光谱分析仪中进行实时处理,医生可以迅速获得皮肤组织的相关信息。

与传统的组织切片检测相比,近红外成像技术不需要等待,避免了延迟诊断的问题。

这对于疾病的早期诊断尤为重要,可以提供更好的治疗机会。

此外,近红外成像技术是一种无创、无辐射的检测方法。

对于患者来说,接受近红外成像检测不会有疼痛或过敏等不适感。

与X射线或CT扫描等传统影像学方法相比,近红外成像技术不会产生任何辐射,降低了患者在检测过程中的风险。

这也意味着近红外成像技术可以进行频繁的监测,以实现疾病的动态跟踪。

此外,近红外成像技术还可以与其他医学图像技术相结合,提高诊断的准确性和敏感性。

例如,结合近红外成像和超声成像可以实现对皮肤病变的定位和评估,促进早期治疗。

近红外光谱分析在药品检测中的应用

近红外光谱分析在药品检测中的应用

近红外光谱分析在药品检测中的应用摘要:药品中的有效成分不仅是决定药效的重要因素,而且它的质量和含量也会直接影响到药物的效果。

为了深入探讨其应用研究,本研究依据近红外光谱的基本原理,对近红外光谱技术在药物质量检测中的优缺点进行了分析,并提出了具体的应用策略,以确保近红外光谱技术的合理应用,为今后的药品安全检测提供借鉴。

关键词:药品检测;近红外光谱;安全检测;应用价值1近红外光谱技术的优缺点1.1优点1.1.1良好的传输性能近红外光谱由于其优良的传输特性,在测试方面上表现出了极快的速度,因而可以采用多种不同的探测方法对其进行分析,从而大大加快了其分析的速度。

1.1.2无损的检测方法因为近红外光谱技术不会对被测物体的内外产生任何的损害,因此在进行药物的检测时,可以更好地保证药物的准确性,同时也可以将这种技术用于人体的检查,而不会对人体造成任何的伤害,这就是所谓的无损检测技术。

1.1.3快捷的分析速度在使用了近红外光谱技术和修正模型的情况下,无需对样品进行预处理,同时还可以一次对多个样品进行多次测试,从而极大地提高了测试的效率。

另外,近红外光谱测定的时间也大大地缩短,一般都是一分钟之内。

由于近红外光谱技术不会对试样造成损害,因此在使用该技术的时候,只需要消耗少量的电能,就可以节省大量的样品,大大地降低了生产成本,为企业创造了巨大的经济效益。

1.1.4利于环境保护在不进行化学干扰的情况下,被检测的样品可以实现检测,这是一项绿色的检测技术。

1.2缺点近红外光谱技术虽然已被广泛地用于药物的检测,但它还存在着很多问题,它的可变性会对样品的检验产生一定的影响。

而且,在检测的时候,因为没有对被测样品的测量方法和形状进行处理,因此,在检测的时候,这些因素都会对检测的结果产生一定的影响。

一种在近红外光谱区多波长区域存在吸收现象,导致多组分样品在同一波长上存在多个谱峰重叠现象2近红外光谱分析技术特点近红外光谱技术具有如下特点。

近红外光谱成像技术在医学中的应用

近红外光谱成像技术在医学中的应用

近红外光谱成像技术在医学中的应用近红外光谱成像技术(Near-infrared Spectroscopy Imaging,NIRSI)在医学中的应用越来越广泛,它具有无创、无辐射、高灵敏度、高分辨率等优点,在临床生物医学研究、疾病诊断、治疗和监测等方面都有着广泛的应用前景和重要的意义。

本文将阐述NIRSI的原理与应用,在医学领域中的研究现状和前景。

原理NIRSI是一种成像技术,基于近红外(NIR)光在组织中的散射和吸收特性,通过测量组织表面NIR光在不同波长下的吸收、散射和反射光谱,进而对组织的成分、生理功能和病理状态进行研究和分析。

NIR谱图可以获得有效的生物分子组成信息,如氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白、水等指标,以及钙离子、荧光染料、药物等的分布情况,为生物医学研究提供了定量信息和高灵敏度的表征手段。

应用1. 脑功能成像NIRSI可以通过监测耳和额叶区域的组织NIR信号,实现对脑功能活动和缺血缺氧状态的观察和诊断。

在脑卒中、脑外伤等神经系统疾病治疗过程中,NIRSI可以帮助临床医生实时监控患者的脑部灌注、代谢情况,及时发现并处理潜在风险。

研究还表明,NIRSI能准确识别脑死亡患者,具有广泛的临床价值。

2. 心血管疾病诊断心血管疾病是全球范围内死亡率最高的疾病,NIRSI在心血管疾病的早期诊断和治疗中发挥着重要作用。

NIRSI可以实现对心脏及周围血管的血流、血氧饱和度、组织代谢等指标的测量与评估,同时也可以监测治疗的效果。

NIRSI技术支持的成像软件还可以通过对差异信号灰度值和高斯模型拟合来检测血管内皮功能异常,为心血管科医生提供了有力的辅助手段。

3. 肿瘤诊断NIRSI技术在肿瘤诊断和治疗中有着极大的潜力。

肿瘤组织与正常组织在信号反射、传输和吸收方面有较大的差异,这可以被NIRSI较为准确地测量和分析出来。

NIRSI成像技术可以通过测量组织氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的变化,来评估肿瘤组织的血供情况和代谢状态;同时,NIRSI技术也可以利用组织对荧光染料的吸收和散射特性,实现肿瘤的早期检测和定位。

光谱在医疗领域的应用

光谱在医疗领域的应用

光谱在医疗领域的应用
光谱在医疗领域具有广泛的应用。

下面是一些常见的光谱应用:
1.医学诊断:光谱技术可以帮助医生进行疾病的诊断和监测。

例如,紫外光吸收光谱(UV-Vis)可以用于检测血液中的
化学物质浓度,如血红蛋白和血糖。

近红外光谱(NIR)
可以用于非侵入式地检测组织中的氧合状态、血流量和脑
功能等。

2.医学成像:光谱成像技术可以用于医学成像,如荧光成像
和拉曼成像。

这些成像技术可用于病变和病理组织的检测,例如癌症诊断、血管成像和眼科检查。

3.激光手术:激光在医学领域中广泛应用于不同的手术程序,
如激光角膜塑形术、皮肤激光手术、白内障手术等。

激光
的特定光谱特性使得其能够高精度地切割、蒸发或修复组
织。

4.光治疗:光谱应用于光动力疗法,其中特定波长的光被用
来刺激或杀死异常细胞。

这种疗法常用于癌症治疗、皮肤
病和愈合促进。

5.医学光纤:光纤的特性使其在医学领域中得到应用。

光纤
可以用于光学成像、激光手术、内窥镜和光传感器等应用。

光纤能够将光传输到深层组织或器官中,实现无创检测和
治疗。

光谱技术的发展不断推动着医学的进步和创新,在疾病诊断、
治疗和监测方面提供了更多的选择和可能性。

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Applications of Near Infrared Spectroscopy in Medicine
CAO Pu ( Institute of Photoelectricity Engineering of Jinan University,Guangzhou 510632, China)
Abstr act: The applications of near infrared spectroscopy in medicine is introduced, including the applications in clinical chemistry, skin analysis and the measurement of blood sugar and hemoglobin . Keywor ds: near infrared spectroscopy; clinical chemistry; skin; blood sugar; hemoglobin
以确定血液的保存时间。
过注射胰岛素来控制血糖水平。而有损伤的血糖检
3 皮肤的近红外光谱分析
皮肤是人体的重要组织, 对人体具有十分重要 的生理作用。皮肤为人体提供了机械和化学保护, 它的分层结构及其化学组成很好地实现了这些作用。 皮肤的另一功能是通过排汗和改变血流量来调节体 温。
近红外漫反射光谱能提供无创皮肤诊断的有用 信息, 特别有用之处是分辨色素损伤、黑素瘤和痣。 恶性黑色素瘤是皮肤癌的最危险形式, 但往往难以
1引 言
近红外光谱分析以其分析速度快, 不破坏样 品, 可以多组分同时分析等特点而得到广泛应用。 早在 20 世纪 80 年代, 国外就已经有几种食品近红 外分析标准方法被有关政府部门采用, 如谷物中的 蛋白质和水分分析; 肉类、水产品的品 分析是近红外光谱应用最早且最成功的领域。
研究生论坛 P os tgra dua te Forum
近红外光谱分析在医学上的应用
曹璞
( 暨南大学 光电工程研究所, 广州 510632)
【摘要】阐述了近红外光谱技术在医学领域的研究应用情况, 并简要介绍了这一技术在临床化学中的应用, 对皮肤的分析以及对血糖、血红蛋白等生理因子的检测。 关 键 词: 近红外光谱技术; 临床化学; 皮肤; 血糖; 血红蛋白 中图分类号: O657.33
研究人员还进行了色素病变的研究, 使用的波 长范围是 320 ̄1 100 nm, 对各种皮肤样品的漫反射 光谱进行建模; 对损伤切下部分进行了组织结构评 价 ; 对 一 些 多 层 皮 肤 建 立 理 论 模 型 ; 采 用 Monte Carlo 散射介质中光辐射传输模拟方法, 对正常皮肤 和痣的反射光谱进行计算。以组织结构分析为基础, 对黑色瘤的光学特征进行修饰, 以改进模拟结果和 实验光谱之间的吻合度。
由于分析对象复杂多样, 分析物含量低以及水 的强烈吸收等影响, 近红外在医学检验方面的应用 相对较迟。原则上, 近红外光谱能提供蛋白质、多
肽、核酸、碳水化合物、脂类及其他生物分子的信 息, 可以作为医学诊断工具。因此, 医学应用现已 成为近红外光谱分析的热点研究领域。研究的焦点 主要集中在无创生化检测方法的研究上, 如对脉管 血液含氧量的测定。由于光谱吸收强度随心跳引起 的动脉血流量节律变化而变化, 据此可测量动脉中 去氧血红蛋白和含氧血红蛋白的浓度。另一项无创 检测技术是利用近红外光透射到几厘米深的组织内 部, 监测脑血液动力学以及细胞色素氧化还原水平 的变化。血糖的无创检测更是重中之重, 因为这是 世界上数千万糖尿病患者所盼望的。据报道, 全世 界有近百个科研小组在从事此项研究, 但距临床应
波长 600 ̄1 300 nm 的近红外光被称为“治疗窗 是 脑组 织 供 氧 状 况 的 仪 器 , 在 医 学 上 已 经 很 普 遍 。
口”, 因为有良好的吸收和散射特性, 可以对身体组 由于受头皮和头盖骨对信号的影响, 绝对定量还很
织进行厘米级深度测量。有可能利用短波近红外光 困难。毫无疑问, 近红外光谱学与生物医学实践相
测会给病人带来许多痛苦和不便, 致使许多糖尿病 人忽视血糖监测, 这是非常危险的, 最后病人可能 因血糖浓度过高而导致肾衰竭、中风或失明等。
利用近红外光谱技术进行无创血糖分析, 在全 世界有很多科学家采用不同策略从事开发研究。由 于组织中存在许多干扰物质以及血管、组织间液和 细胞内血糖含量各不相同, 增加了测量的复杂性。 因此有许多因素必须考虑, 如组织结构、血液量、 血流量和皮肤的生理变异。一般认为, 毛细血管血 糖测量对进行胰岛素治疗是较好的参考标准。
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Sept. 2006
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用还有一定距离。
诊断, 因为它与痣相似,所以还需要进行切片活检。
2 临床化学中的应用
生物分子的近红外光谱通常是由许多谱带叠加 的 结 果 , 主 要 与 含 氢 的 C—H,O—H, N—H 等 基 团 的倍频和合频吸收叠加而成。一般来说, 蛋白质、 脂肪、碳水化合物及其他生化组分都可以利用吸收 光谱来测定。通常采用透射光谱和漫反射光谱技术 对样品进行测量。漫反射光谱技术可以测定生物组 织、干血样品及其他光散射样品。与透射光谱测量 技术相比, 漫反射光谱几乎不需要进行样品制备。 光线透过样品后, 经过漫反射, 一部分被样品吸收, 另一部分返回到样品表面。在这里可利用不同的光 学检测器进行检测。利用近红外光谱技术对几种血 液成分如总蛋白、血清白蛋白、甘油三脂、胆固醇 和尿素等含量的检测, 均取得了较满意的结果。
谱技术对血液、组织氧、呼吸状况、局部缺血性损 结合, 将为人们的健康护理领域带来更大的进步,
伤等组织生理状况进行检测。肌红蛋白对肌肉组织 也必然为人们生活质量的提高做出贡献 ( 参考文献
中的氧代谢十分重要, 包含一群类似血红蛋白的血 略) 。 (No.7)
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4 血糖的无创检测
可以用几个波长建立定标模型, 测定的标准误差
利用近红外光谱进行血液分析是医学诊断的一
可<0.35 g/dL。
个重要里程碑。通常, 血液取样和分析是比较繁杂
用近红外方法可以检测人血液保存时的变化, 的, 有时还需要规律且连续地对一些参数进行监测。
透过塑料储血袋, 记录不同血液样品的光谱, 便可 糖尿病人也需要对血糖进行日常自我监测, 以便通
5 用于医学监视的短波近红外光谱
试剂和能自动连续监测而受到重视。鉴于人体组织 的复杂性, 要用光谱方法代替传统的经典分析方法 还有许多工作要做。配合光纤探头, 近红外作为无 损和非破坏性诊断工具, 特别是用于皮肤组织的分 析, 包括血液和微循环的动态监测已是指日可待。
最近十几年, 近红外作为无损检测组织, 特别
目前, 近红外光谱在临床上的成功应用主要是
唇和前臂都可以利用。
测量血管血量的脉搏测氧仪, 可以测定动脉血红蛋
目前, 无损伤血糖分析使用的光谱范围从短波 白的氧饱和度。特别是用于麻醉病人时, 测量精度
近红外到长波近红外。研究人员通过一组人群的血 已经达到了一般护理标准。
浆样品实验证实了血糖吸收在特殊光谱区间的选择 性。其他重要条件是信噪比要高, 能够检测糖尿病 人低血糖时组织中血糖的浓度。临床血糖水平的下 限可以低到 30 mg/dL, 然而, 被研究组织中的平均 血糖浓度随着血容量不同可以更低。
人的光谱曲线。然而, 由于残差漂移和假象, 1 /4 究。例如, 利用特殊的仪器, 可以监测新生儿大脑
实验表明, 组织散射特点和血糖浓度无相关性。
的其他参数, 如血流量、氧运输情况和血液量等,
近红外透射或漫反射光谱测量都可以用于血糖 这些仪器以一些脉冲激光二极管为基础。
的无创检测。人体的不同部位如指端、耳垂、舌、
血红蛋白是临床的重要参数之一, 可用近红外 透射或反射光谱来测量其含量。由于血红蛋白的含 量相对较高, 无创血红蛋白的检测比较方便。不同 的血红蛋白, 包括含氧血红蛋白、去氧血红蛋白、 羧基血红蛋白和高铁血红蛋白的光谱数据各不相同,
曾有研究人员将中红外 ATR 光纤测量结果同用石英 光纤探头漫反射光谱测量结果进行了比较, 记录了 一 组 志 愿 受 试 者 的 正 常 皮 肤 和 痣 在 10 000 ̄ 4 000 cm-1 的近红外光谱。对所有的近红外光谱 数据 进行中心平均、二阶导数处理和 PLS 判别分析。以 几天之内记录的数据特征进行了直接评估并按权威 标准打分: 例如角化过度程度 ( 角化过度导致角质 层增厚) 、色素量、黑素细胞和其他细胞的大小等。 利用文献上的光学参数建立了分析, 皮肤和痣的光 谱差异很小。
52 光机电信息
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最近开发了由数个不同红外和短波近红外波长 细胞, 其中最主要的一个发色团是在细胞线粒体膜
的 LED 和探测器构成的便携式仪器。在几个葡萄糖 上的细胞色素 C 氧化酶, 因为它是呼吸链的末端化
阻断实验中, 组织葡萄糖浓度随着血液葡萄糖的快 合物。对获得有关新生儿脑细胞内细胞色素氧化还
速改变而改变。专一性是最关心的特性之一, 因为 原状态以及血液动力学也很有意义。
许多其他的与葡萄糖无必然联系的作用可能会影响
无损监测人大脑氧的代谢是一个重要的应用领
信号。最近在缓慢变化条件下进一步进行了实验, 域。无论氧合态还是还原态的内源血红蛋白都是研
实验是以健康人和糖尿病人为对象, 同时记录每个 究的主要成分, 对细胞色素 C 氧化酶也进行了研
6结 语
目前, 世界各地的科技工作者在医学诊断方面 正从事多学科交叉研究, 以寻找更新、更有效的分 析方法和技术。近红外光谱方法由于可以无创、无
根据已有的研究报道, 目前无损伤血糖近红外 分析的可靠性尚未达到临床要求的水平。此外, 在 定标模型的长期稳定性以及对于不同病人的通用性 方面还需要做进一步的发展。
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