通过对国内外研究现状进行分析,我们可以发现,成像光谱技术为生物组织检测和分析提供了新的途径。但是这些研究大多数处于探索阶段:一方面,根据生物组织病理变化研究的不同需求,仪器的成像方式和性能指标还有待于进一步提高;另一方面,结合具体分析目标对高光谱数据的智能化分析方法、生化参量的反演算法、生物组织病理变化的解析等,还有待于系统和深入地研究。
在医学成像光谱的成像方式上,现有的方法基本都是首先进行样本的采集和制备,然后使用相应的成像光谱设备采集数据。这种方式不能对活体组织进行在体的光谱成像,极大地限制了成像光谱技术在疾病的早期诊断、治疗效果评价等领域的应用,因此,有必要对在体成像光谱技术进行研究,研制无创可视化的光谱成像诊断设备。如将成像光谱技术与内窥镜相结合,研制能够对体内活体组织进行在体检测的设备等。
现有研究虽然已经获取了一定数量的生物组织高光谱数据,但是如何结合仪器性能参数和医学检测目标对这些数据进行智能处理和分析,从而实现对检测目标的定位、定性、定量描述,辅助医学研究人员在细胞或分子水平上对生物组织进行生理和病理分析等系统性研究还有待于深入。我们需要构建一个医学成像光谱数据分析与处理的统一计算框架与算法平台,并建立一定的活体组织生化分析模型以促进成像光谱技术的发展。目前普通光学设备不能或很难早期检测和定量分析的病理变化,可以使用成像光谱技术和相应的识别算法进行检测和分析,为研究疾病的发病机理、找出疾病早期诊断的特征参量、进行治疗效果评价和研制新药物提供新的方法和思路。
从目前的研究情况来看,成像光谱技术在生物医学领域的应用已逐渐成为人们研究的热点,各国科学家通过不同的技术手段广泛开展了医学成像光谱技术的研究,这些不同的技术手段主要体现在光谱分光方式上,而开展的应用研究领域主要包括病理学、细胞遗传学、组织学、免疫组织化学以及临床应用等。虽然这些研究工作目前尚处于探索性研究阶段,但随着成像光谱技术的不断发展,成像光谱技术在生物医学上的应用研究也会将逐渐深入。
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