偏振反射光譜在生物醫學光子學中的應用分析

李宣怡

【摘 要】隨著社會的發展，時代的進步，我國的經濟和科技水平顯著發展，與此同時，人們對自身健康狀況越來越重視。近些年來，偏振反射光譜在生物醫學光子學方面的運用越來越頻繁，這是新時代發展速度十分迅速的一種最新型診斷細胞組織信息的手段。可以通過儀器直觀的將人體的細胞以及組織的化學組分表達出來，而且還具有快捷方便、價格低廉等特點，所以可以更好的幫助醫師在腫瘤或生物上皮黏膜異常的早期治療中做出診斷，對其中一些疾病有特別重要的應用價值。本文中，主要對偏振反射光譜進行了探索與分析，根據其特點，講述了偏振反射光譜在生物醫學方面的發展，同時也為生物醫學的快速發展提供了良好的保障。

【關鍵詞】偏振反射光譜；生物醫學；腫瘤；上皮組織

根據近幾年的一份關于癌癥的調研報告顯示，在當今社會中，死于癌癥的人越來越多，雖然他們之中有很多都可以在早期的治療中被治愈，但是由于現有的設備不夠先進以及患者檢查時間過晚，導致其錯過了最佳的預防、治療時期。在醫學上，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的一類。一般的，人們所說的“癌癥”習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生變異的組織進行搜集有關的光譜信息，并且對之進行分析，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，光譜就被提出做一些化學分析的課題，這項技術就已經漸漸成熟，并且在各個領域中都有運用。本文主要是對偏振反射譜的測量手段進行了介紹，并且還對其在生物醫學光子學領域中的應用進行了分析，希望偏振光譜可以對未來的生物醫學帶來巨大的作用。

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

這是散射光中最為基礎最為重要的一個特點。在當今社會，利用偏振光將生物體內的細胞或組織的偏振信息反應出來。然后由于其與一些介質會發生反應并互相作用，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的方法之后再研究分析得出結論。這種辦法經濟快捷，而且還能去除細胞以及組織可能產生的鏡面反射。在必須要對腫瘤組織進行研究分析時，當偏振光照射之后，發病組織與健康組織散射光的偏振度一定會有極大的差別，于是我們就可以根據這種的差別，來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很重要很特別的數據參量。也就是有一束光通過組織的不同界面進行反射時，因為水平及豎直方向的反射系數都不相同，這就會間接導致其在經過了數個反射界面之后的偏振度分布十分不均勻，會有很大的差異。

在反射光經過了很多界面之后，我們就可以利用其偏振度來研究判斷偏振態的改變，從而能獲得細胞及組織的一些詳細光譜信息。而且在生物醫學光子學中，絕大多數的生物體內的細胞組織對于一般的光都具有高散射與低吸收的特性。

2 剩余線偏振度對皮膚病的診斷作用

根據我們對光散射的反復試驗之后可以得出結論，在對細胞、組織以及介質進行強光測量時，其特點會發揮極大地作用，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胞、組織的輪廓光學影像和特性。在對皮膚病的診治當中，如果該患者的散射系數、傳播長度、衍射參數以及異性因子的數據與正常數據相比都沒有達到正常標準，那么也就可以說該患者一定具有某種皮膚病。然后就可以根據具體的數據信息以及對光譜的判斷，進一步對患者做出診斷結果以及治療方法。

3 偏振反射光譜在口腔黏膜組織中的應用

隨著社會的發展，我國的經濟水平不斷提高，我國在飲食習慣越來越不好，間接導致國人在飲食方面沒有規律，更沒有對口腔有一個較好的保護措施，就會十分容易的導致人們得各種各樣的口腔疾病。在這些疾病中，最為嚴重就是口腔癌，口腔癌是發生在口腔的惡性腫瘤的總稱，其中大部分屬于鱗狀上皮細胞癌，也就是所謂的黏膜發生了突變。在臨床實踐中，口腔癌一般都包括牙齦癌、舌癌以及發生于顏面部皮膚黏膜的癌癥等，口腔癌也是頭頸部較常見的惡性腫瘤之一。在傳統的治療方法，大多數都會酌情選擇手術切除、放射、化學及中藥治療，但是這些方法往往都會對病人造成生理以及心理上的傷害。現在利用線偏振反射光譜就可以在發病的前期對口腔內的上皮層細胞或組織進行檢測，分析它的散射光信息，從而對反應出的細胞核大小改變以及組成成分進行研究分析，最后就可以根據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 結語

隨著時代的進步，我國科技發展速度越來越快，人們對自身健康狀況越來越重視，每個國家都希望可以攻克某一類疑難病癥。盡管國際上的許多科學家都為偏振特性的研究做出了巨大的貢獻，但是以目前來看，利用偏振反射光譜對一些生物學病理做出診斷仍十分困難。我國早已開始對光譜技術的研究，這種技術對我們人類十分重要，雖然現在各項技術不太成熟，但是隨著科技的不斷提高，偏振反射光譜技術一定會對生物醫學光子學做出巨大的貢獻。

【參考文獻】

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