通过应用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）的中红外光导纤维并联合衰减全反射探头（ATR）对招募的200名女性健康志愿者的右侧乳腺外上限部位皮肤进行扫描采集相应的傅里叶变换红外光谱, 由此共获取200条正常人体乳腺的傅里叶变换红外光谱图。 进一步对所得的200条正常人体乳腺傅里叶变换红外光谱图中与脱氧核糖核酸、 核糖核酸、 蛋白质、 脂类、 糖类等生物化学成分相关的12条特征谱带进行分析研究, 并对这些特征谱带的峰位（P）、 峰强（I）、 半高宽（F）等36个特征性红外光谱参数进行统计学分析, 同时计算相应特征红外光谱参数的90%正常参考值范围、 均值、 标准差等数值。 研究结果首次对正常人体乳腺傅里叶变换红外光谱图相关特征光谱参数的数据建立了正常参考范围, 同时为傅里叶变换红外光谱技术进一步实现其在乳腺良恶性疾病诊断方面无创、 快速、 高效的特有临床应用价值提供相应的理论依据。

系统回顾了衰减全反射傅里叶变换红外光谱（attenuated total reflection Fourier transform infrared, ATR-FTIR)技术在临床医学领域中的应用研究进展。 ATR-FTIR光谱技术具有实时、 简单、 无创扫描生物组织样品的优势, 通过结合多模式识别统计学方法并对照临床及病理学诊断结果, 可对生物组织样本进行判别分析。 目前, 对甲状腺、 乳腺, 以及肺组织等新鲜离体组织的光谱学检测中, ATR-FTIR技术可达到较高的判别敏感性、 准确性与特异性; 尤其在对甲状腺和乳腺疾病患者的前哨淋巴结活检的研究中, 应用ATR-FTIR技术, 可对良、 恶性组织进行敏感性、 准确性与特异性均较高的鉴别研究, 对辅助临床诊断具有潜在的重要价值。 此外, 利用ATR-FTIR光谱技术对生物体液进行光谱分析并进一步诊断疾病的研究也在逐步开展。 由于血清中所含成分的改变对于提示疾病状况具有重要价值, 因而血清ATR-FTIR光谱学诊断方法成为研究热点, 已有应用ATR-FTIR技术对脑胶质细胞瘤、 心肌梗死、 肾衰、 阿尔茨海默病、 卵巢癌与子宫内膜癌等多种疾病进行分析的研究报道。 目前已可通过ATR-FTIR技术对卵巢癌进行疾病分期的判别诊断, 该技术有望成为卵巢癌筛查的重要方法。 由于血清ATR-FTIR光谱学技术具有检测快速、 判别准确、 性价比高等优势, 有望成为今后生物医学发展的重要方向之一。

应用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)并联合衰减全反射(ATR)探头经体表方式测定120名健康受试者的双侧甲状腺, 由此获得240张正常人体甲状腺体表傅里叶红外光谱图; 通过分析比较正常人体左右两侧甲状腺体表红外光谱12个谱带的峰位、 相对峰强及半高宽等35个FTIR光谱参数以探讨双侧甲状腺体表红外光谱有无差异; 同时明确甲状腺体表红外光谱中蛋白质、 脂质、 核酸和糖类等生物化学成分相应特征吸收峰的变异特征。 结果表明: 正常人体左右两侧甲状腺体表红外光谱图大体趋于一致, 仅F1 640 P2 920 P1 040和I2 920/I1 460, 4个光谱参数差别存在统计学意义; 并计算得到一系列正常人体甲状腺体表傅里叶红外光谱特征谱带光谱参数的90%正常参考值范围及绘制出能充分代表正常人体甲状腺基本特征的标准平均红外光谱图, 进一步为傅里叶变换红外光谱应用于临床甲状腺疾病诊断提供参考。

恶性肿瘤严重威胁人类的健康和生命, 因此其早期诊断显得尤为重要。 近年来, 傅里叶变换红外光谱技术在诊断恶性肿瘤方面显示出了巨大的潜力。 与传统方法相比, 该技术在诊断肿瘤方面具有准确、 快速、 无创、 原位、 廉价、 自动化、 可重复、 无需预处理、 能够在分子水平上早期诊断等显著优势。 本文综述了FTIR技术应用于诊断呼吸、 消化、 泌尿、 生殖、 神经、 皮肤、 血液等各系统恶性肿瘤方面的研究进展, 并结合国际上临床医学、 光谱学和化学计量学的学科发展现状提出了五点展望: 扩大样本量, 进行多中心研究; 与内窥镜、 穿刺活检结合, 实现术中实时原位诊断并指导活检; 进一步实现自动化; 找寻更为高效的化学计量学方法; 个别指认比较困难的光谱参数的识别尚有待进一步研究证实。 随着FTIR技术的进一步发展和完善, 它必将成为一种辅助诊断恶性肿瘤的重要方法, 甚至可能作为肿瘤的常规筛查手段并应用于其分期分级中。

运用衰减全反射(attenuated total reflection, ATR)探头与傅里叶变换红外(Fourier transform infrared, FTIR)光谱仪, 测定并分析了新鲜离体的胆囊癌组织18例和良性组织139例的FTIR光谱. 结果表明： (1)胆囊癌的1 167和1 123 cm-1谱带的峰位显著地向低波数移动(P＜0.05), 而1 309 cm-1谱带的峰位显著地向高波数移动(P＜0.05). (2)胆囊癌组织光谱多个峰的相对强度I2 856/I1 461, I1 167/I1 461, I1 123/I1 461和I1 082/I1 461明显升高(P＜0.05). (3)1 167和1 082 cm-1谱带的半高宽显著升高(P＜0.05), 谱带1 461 cm-1的半高宽则显著降低(P＜0.05). (4)癌组织1 750 cm-1谱带的出现几率明显增加(P＜0.05). 与胆囊良性组织相比较, 癌组织光谱中与脂类、 糖和核酸相关的谱带均发生了明显的变化.

系统回顾了过去50余年中红外光谱技术的发展创新及在生物医学领域中的研究应用。 傅里叶变换红外光谱技术已从对单个细胞水平结构构成与形态的研究进展到组织水平。现代红外光谱技术联合成熟的模式识别技术与组织微阵列技术,为平行大规模测定分子结构提供了可能。 此外,红外光谱技术的临床应用为良恶性肿瘤的判别提供了可信的参考依据,并可准确判别甲状腺、乳腺、胃肠道及腮腺等组织的良恶性,具有极广泛的应用前景。

联合运用衰减全反射（attenuated total reflectance, ATR）探头与FTIR光谱仪, 测定了新鲜离体的甲状腺癌转移性颈部淋巴结20枚和非转移性淋巴结69枚的FTIR光谱, 比较两组光谱13个谱带的峰位及相对峰强等28个指标, 找出甲状腺癌转移性淋巴结光谱的特征。 与非转移性淋巴结相比, 转移性淋巴结光谱中与蛋白、 脂质、 糖类、 核酸相关的谱带均发生了明显的变化, 具体如下： (1)与蛋白质相关的谱带的相对峰强I3 280/I1 460（P=0.029）, I1 640/I1 460（P=0.019）, I1 546/I1 460（P=0.004）均显著升高； (2)脂类相关的相对峰强I1 743/I1 460显著降低（P=0.026）, 而I1 400/I14 60则明显增高（P=0.001）； (3)与糖类相关的1 165与1 120 cm-1处峰位P1 165（P=0.019）, P1 120（P=0.000）发生明显蓝移（向高波数移动）, 相对峰强I1 165/I1 460显著降低（P=0.006）； (4)与核酸相关的1 085 cm-1处峰位P1 085发生明显地红移（向低波数移动）（P=0.029）； (5)其他指认未明的谱带的相对峰强I1 303/I1 460（P=0.008）, I1 303/I1 240（P=0.039）均明显升高。 与非转移性淋巴结光谱相比较, 甲癌转移的淋巴结光谱在多个谱带的峰位或相对峰强方面存在显著的差异。 FTIR可应用于术中甲状腺癌转移性淋巴结的探测。

该研究探讨了运用傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术对胆管癌进行术中原位、无创和快速诊断的可行性。联合应用傅里叶变换红外光谱仪和衰减全反射(ATR)探头,测定了26例胆管癌和43例良性胆管疾病新鲜离体组织的红外吸收光谱,发现每条光谱在3800～1000cm^-1之间循序出现了12个谱带。测量各个谱带的峰位、峰强和峰面积值,然后计算出各谱带的相对峰强和相对峰面积比值,最后进行标准统计学分析。比较胆管癌与良性胆管组织的光谱发现有以下特征:(1)2925cm^-1谱带明显地向低波数移位(P=0.033);(2)峰强比I₁₀₈₃/I₁₄₆₀(P=0.005)和峰面积比S₁₀₈₃/S₁₄₆₀(P=0.001),S₁₂₄₀/S₁₄₆₀(P=0.025)明显升高,说明癌组织中核酸相对脂类含量明显增加;(3)峰强比I₁₅₅₀/I₁₀₈₃(P=0.000)和峰面积比S₁₅₅₀/S₁₀₈₃(P=0.000)明显下降,提示蛋白质相对核酸的含量下降。研究结果表明,FTIR有望成为一种术中原位、在体和快速诊断胆管癌的新方法。

分别以一个双层的正常胃肠壁模型(包括正常粘膜层和粘膜下层)和一个双层的癌变胃肠壁模型(包括癌变粘膜层和粘膜下层)为研究对象,通过蒙特卡罗模拟计算出每层组织产生的荧光,从而重建出正常和癌变组织的自体荧光光谱,并和实验结果进行了比较。理论重建的光谱和实验测得的光谱在整体形状上的一致性表明,蒙特卡罗方法能够精确地模拟组织中荧光的产生和传输过程,明确解释癌变导致的组织生荧团信息的变化,从而确定组织是否发生病变。