Language
Country/Area
No result found
近红外光谱的奇妙旅程：如何从科学实验室走入医疗前线？
近红外光谱技术（NIRS）正迅速穿越科学实验室，迈向医疗前线，为不同领域的诊断和治疗提供支持。这一技术的核心在于利用位于780至2500奈米之间的近红外光范围，来分析物质的组成及其特性。随着科技的进步，NIRS的应用范围已从农业和食品科学扩展至临床医学，成为监测患者生理状况的有效工具。
这项技术的基础在于分子过渡和组合振动，尽管近红外光的吸收带通常比中红外光小10至100倍，这也使得NIRS在检测样本时能够无需过多的样本准备，这对于临床应用尤为关键。通过多变量校准技术，如主成分分析和部分最小平方法，NIRS能够充分提取化学信息，克服了近红外光谱的复杂性。
「近红外光谱的发展历程反映了从基础科学到实际应用的杰出转变。」
近红外光谱的历史可以追溯到19世纪，威廉·赫歇尔首次发现了近红外光的存在，但实际应用则是在1950年代开始。随着技术的演进，这项工具不仅被用于食品和农产品的品质评价，也逐渐进入化学、医药和环境分析等领域。特别是在1994年，NIRS作为功能性仪器首次应用于临床，使其在医疗范畴的应用成为可能，尤其是在针对脑部和周边组织的氧合评估中。
NIRS仪器的基本组成包括光源、探测器和色散元件，可以进行反射或者透射光谱测量。一般使用的光源包括石英卤素灯和发光二极管（LED）。对于高精度的测量，使用的激光器和频率梳子不仅可以提高测量的精确度，还可以同时获得可见光和近红外光谱。
「NIRS的真正优势在于它能无侵入地提供有关组织的血氧浓度信息，为临床医生提供可靠的诊断依据。」
NIRS在医疗中的诸多应用，特别是在评估脑部功能和微血管系统意义重大。这项技术可以检测到局部血流和氧合情况的变化，使得医生能够及时发现潜在的病变，如颅内出血，并进行迅速反应。与传统的功能性磁共振成像（fMRI）相比，NIRS携带方便且对患者的影响极小，这使得它在新生儿及其他易受伤患者中的应用愈加普遍。
除此之外，NIRS也在其他医疗应用方面表现出色，包括检测乳腺肿瘤、监测运动训练中的血流和氧合变化等。通过将NIRS技术与其他成像技术相结合，如光学相干断层扫描（OCT），医疗工作者能更清楚地理解病人的生理状况。
「这项技术的发展不仅是医疗技术的进步，也反映出科学研究与临床实践之间的密切联系。」
展望未来，NIRS的潜在应用领域依然广阔。在监测老年患者的健康状况、追踪运动员的成绩、以及开发新疗法方面，NIRS皆显示出其无可取代的价值。医疗界对这项技术的接受程度逐步提高，特别是在非侵入性检测的需求日益增长的背景下，NIRS的可能性将持续扩大。
那么，未来在科技与医疗融合的浪潮中，近红外光谱将如何继续改变我们的诊疗方式呢?
