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应用激光诊断疾病 - 2003-08-25


激光技术在医学界应用广泛,既可以治疗癌症,又可以矫正视力。不久,医生们可能还会用激光技术代替手术,进行疾病的诊断。这种新的激光技术的应用,依靠的是人体自身的发光能力。

*不动手术检查活组织病理*

医生们每天都会用手术刀或穿刺针进行活组织切除,把从病人身上取下来的组织放在显微镜下,诊断病人是否患病。不过,活组织病理检查需要从人体提样,往往需要好几天的时间完成,而且使用的染料可能对实验人员的健康构成潜在危险。美国国家科学院最近的一项研究发现,一种无需手术的激光技术,可以跟活组织病理检查一样,清楚地观察细胞结构,而且只需要几分钟。这种技术使用了激光和特殊的显微镜。康奈尔和哈佛大学的研究人员,在动物和人体实验中应用了这种技术,观察范畴广泛,涉及大脑活动和癌症扩散等。康奈尔大学的物理和工程学教授韦伯说:�我们能看到很具体的细节,而且不用额外添加染色剂�。

*人体分子特定光线发光*

韦伯参与了这项技术的发明。科学家们通过这种技术观察人体皮下组织,可以看到将近一毫米深的地方。韦伯说:�我们可以穿过皮肤,看见血液循环,看到皮下胶原蛋白结构等各种细节。这给研究工作带来了便利。我们相信这种诊断手段不久就会得到医学界的应用。�这种新技术的工作原理是什么呢?有关专家介绍说,人体里的某些分子在特定光线的照耀下会自己发光。通常情况下,让这些分子发亮需要很高的能量,会对人体组织产生破坏。

但是,红外线等低能量的光线,产生的危害则比较小,而且很便于深入观察人体组织。因此,研究人员就利用发射红外线的激光,激光脉冲高达每秒八千万次。他们把激光光柱通过显微镜,打在一小块人体组织上,照射面积比头发丝的百分之一还要窄。康奈尔大学的研究人员齐普费尔说:�这些是非常非常短的脉冲,但其中却携带了大量的光量子。�

*现代激光技术密集脉冲*

齐普费尔说,至少要两个光量子的能量加在一起,才能让人体分子发光。这就是为什么激光脉冲比自然光线好,因为它们携带的光量子的密度更大,两个光量子同时击中同一分子的机率更大。这样就能引起化学反应,让人体分子发光。齐普费尔说:�在阳光条件下,两个光量子同时击中同一部位的可能性很小,只有依靠现代激光技术的密集脉冲才能造成这种效果。�科研人员随后用显微镜对多彩的图像进行扫瞄,并用电脑进行处理。齐普费尔说,这样就能得到活细胞详尽的三维图像。齐普费尔说:�我们能够得到非常高清晰度的图像。这就象是不用打开书,就能看到书上第100页的内容。�

*利用人体组织解读信息*

威斯康星大学光学技术专家怀特并没有参加这项研究。但是这项研究的成果让他感到很兴奋。他说,这些色彩斑斓耐枷窨梢酝毕允救颂遄橹牟煌兀衷谕�质踅械幕钭橹�砑觳椋匦胧褂枚嘀秩旧敛拍艽锏酵男Ч;程厮担骸八峭耆抢昧巳颂遄橹陨淼墓庋卣鳎又薪舛列畔ⅰ!? 齐普费尔和他的同事们正在设法改善这项技术。他们把激光附加在纤细柔软,能传导光的玻璃纤维上。他们希望把这些光纤维伸进人的体内,能看到更深地方的人体组织,让这种诊断手段成为活组织病理检查的有效替代。

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