采用DNA和蛋白质吸收带的Kubelka-Munk光谱函数对离体的人正常胃、 未分化胃腺癌、 胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌的上皮组织进行鉴别诊断。 实验采用带积分球附件的分光光度计获取组织的漫反射光谱。 结果表明： 在250～650 nm， 人胃的上皮组织的癌变导致未分化胃腺癌、 胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌等的上皮组织的Kubelka-Munk光谱函数f(ｒ∞)及其对数log［f(ｒ∞)］的平均值在DNA吸收带(260 nm)处都有非常显著性的差异， 其差异分别为68.5%(p＜0.05)， 146.5%(p＜0.05)， 282.4%(p＜0.05)和32.4%(p＜0.05)， 56.0%(p＜0.05)， 83.0%(p＜0.05)。 人胃的上皮组织的癌变导致未分化胃腺癌、 胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌等的上皮组织的Kubelka-Munk光谱函数f(ｒ∞)及其对数log［f(ｒ∞)］的平均值在蛋白质的吸收带(280 nm)处也都有非常显著性的差异， 其差异分别为86.8%(p＜0.05)， 262.9%(p＜0.05)， 660.1%(p＜0.05)和34%(p＜0.05)， 72.2%(p＜0.05)， 113.5%(p＜0.05)。 人胃的上皮组织的癌变导致未分化胃腺癌、 胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌等的上皮组织的Kubelka-Munk光谱函数f(ｒ∞)及其对数log［f(ｒ∞)］的平均值在β-胡萝卜素吸收峰(480 nm)处也有着显著的差异性， 其差异分别为59.5%(p＜0.05)， 73%(p＜0.05)， 258.9%(p＜0.05)和118.7%(p＜0.05)， 139.2%(p＜0.05)， 324.6%(p＜0.05)。 可见， 人胃上皮组织的癌变导致其DNA、 蛋白质和β-胡萝卜的含量都发生了显著的变化。 这结论为快速、 低成本、 非入侵的胃癌的光活检及鉴别诊断胃癌提供有益参考。

采用DNA和蛋白质吸收带的Kubelka-Munk光谱函数对人结肠腺癌进行了鉴别诊断, 实验采用带积分球附件的分光光度计获取组织的漫反射光谱。 结果表明： 在250～650 nm, 结肠上皮组织的癌变导致其上皮组织在DNA吸收带的Kubelka-Munk光谱函数f(r∞)及其对数log［f(r∞)］的平均值在260 nm处都有非常显著性的差异, 其差异分别为218%(p＜0.05)和68.5%(p＜0.05)。 结肠上皮组织的癌变导致其上皮组织在蛋白质吸收带的Kubelka-Munk光谱函数f(r∞) 及其对数log［f(r∞)］的平均值在280 nm处也都有非常显著性的差异, 其差异分别为208%(p＜0.05)和59.0%(p＜0.05)。 结肠上皮组织的癌变导致其上皮组织在β-胡罗卜素吸收带(480 nm处)的Kubelka-Munk光谱函数f(r∞) 及其对数log［f(r∞)］的平均值在480 nm处也都有非常显著性的差异, 其差异分别为41.7%(p＜0.05)和32.9%(p＜0.05)。 可见, 结肠上皮组织的癌变导致其上皮组织中的DNA、 蛋白质和β-胡罗卜素的含量都发生了非常显著的变化。 这结论为快速、 低成本、 非入侵的结肠腺癌的光活检提供一些有益的参考。

采用氧合血红蛋白吸收带的平均漫反射光谱比率(R540/R575)对离体的人正常胃、未分化胃腺癌、胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌的上皮粘膜组织进行鉴别诊断。实验采用带积分球附件的分光光度计测量组织样品在400 nm-600 nm的漫反射光谱。实验结果表明,在相同的波长范围内,人的未分化胃腺癌、胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌的上皮粘膜组织的漫反射光的强度较人正常胃的上皮粘膜组织的漫反射光强度要显著地低的,尤其是在氧合血红蛋白的吸收带540 nm和575 nm波长处,人正常胃、未分化胃腺癌、胃鳞状细胞癌和低分化胃腺癌的上皮粘膜组织的平均漫反射光谱比率分别是(94.2±2.4)%,(109±3.0)%,(103±2.8)%和(98.6±2.6)%。

研究了人正常膀胱和浅表性膀胱癌的粘膜/粘膜下层组织在300～900 nm光谱范围的漫反射光谱特性及其差异,实验采用带积分球附件的分光光度计获取组织的漫反射光谱。结果表明,在300～900 nm,正常膀胱的粘膜/粘膜下层对任一个波长的漫反射率都明显地较癌变的粘膜/粘膜下层对相应波长的要大。正常膀胱的粘膜/粘膜下层的漫反射光谱的峰分别在370 nm、520 nm、550 nm和660 nm,其峰值分别为52.4%、60.7%、56.1%和75.5%。而癌变的粘膜/粘膜下层的漫反射光谱的峰分别在320 nm、520 nm、550 nm和660 nm,其峰值分别为43.7%、33.4%、30.6%和70.2%。正常膀胱的粘膜/粘膜下层的漫反射光谱在370 nm处有一个峰,而癌变的粘膜/粘膜下层的漫反射光谱在370 nm处没有峰,320 nm处有一个峰。而正常膀胱的粘膜/粘膜下层的漫反射光谱在320 nm处没有峰。膀胱的粘膜/粘膜下层病变导致组织的漫反射光谱在520 nm、550 nm和660 nm处的峰的峰值分别减小了45.0%、45.5%和7.02%。说明膀胱的粘膜/粘膜下层病变导致组织的组分和结构尤其是组织中的氧合血红蛋白和去氧血红蛋白的含量发生了明显的改变。

研究了热作用对心肌组织在可见及近红外光谱范围内的光学特性改变。利用带积分球附件的分光光度计测量了心肌组织样品的漫反射率和总透射率,再用反向倍增(IAD)法从这两测量值中获取组织的吸收系数、约化散射系数和光学穿透深度。结果表明,自然的及热处理后的心肌组织的吸收系数、约化散射系数和光学穿透深度都是随着辐照波长的变化而显著变化的。自然的及热凝固后(80 ℃热处理)的心肌组织的吸收系数均在550 nm附近有一正峰,峰值分别为0.74 mm-1和1.16 mm-1。自然的心肌组织的约化散射系数在550 nm附近出现一正峰,峰值为0.25 mm-1; 高温处理后此峰消失,而在590～625 nm出现上升坡。低温热处理对心肌组织的吸收系数没有明显的影响,高温热处理后心肌组织的吸收系数增大; 心肌组织的约化散射系数随热处理的温度上升而显著地升高; 心肌组织的光学穿透深度随热处理的温度上升而显著地减小。

研究了人正常胃粘膜及粘膜下层组织对640 nm,690 nm,740 nm,790 nm,840 nm和890 nm波长的钛宝石激光的光衰减特性以及光学穿透深度,实验采用激光斜入射式空间分辨反射光和CCD探测器以及非线性拟合确定组织光学特性.结果表明:人正常胃粘膜及粘膜下层组织对六个波长的激光的有效衰减系数和光学穿透深度都是随着激光波长的变化而变化的.其有效衰减系数的最大值在640 nm,其值为1.12 mm-1,最小值在790 nm,其值为0.901 mm-1,最大差异在790 nm和890 nm之间,其值为19.9%,最小差异在690 nm和740nm之间,其值为2.83%.其光学穿透深度的最大值在790 nm,其值为1.11 mm,最小值在640 nm,其值为0.890 mm,最大差异在640 nm和790 nm之间,其值为24.7%,最小差异在690 nm和740 nm之间,其值为2.97%.

研究了人正常胃黏膜及黏膜下层组织对488 nm,514.5 nm,532 nm,630 nm和632.8 nm的激光的光学特性及其差异,实验采用空间分辨反射光和CCD探测器以及非线性拟合确定组织光学特性。结果表明,人正常胃黏膜及黏膜下层组织对五个波长的激光的吸收系数、约化散射系数、光学穿透深度、漫射系数、漫反射率和漫反射率的位移都是随着激光波长的变化而变化的。其吸收系数的最大值在532 nm,其值为0.482 mm-1,最小值在632.8 nm,其值为0.224 mm-1,最大差异在532 nm和632.8 nm之间,其值为115%,最小差异在488 nm和532 nm之间,其值为1.90%。其约化散射系数的最大值在488 nm,其值为5.93 mm-1,最小值在632.8 nm,其值为3.87 mm-1,最大差异在488 nm和632.8 nm之间,其值为53.2%,最小差异在514.5 nm和532 nm之间,其值为3.25%。其光学穿透深度的最大值在632.8 nm,其值为0.612 mm,最小值在488 nm,其值为0.341 mm。其漫射系数的最大值在632.8 nm,其值为0.084 mm,最小值在488 nm,其值为0.055 mm。其漫反射率的最大值在630 nm,其值为0.356,最小值在532 nm,其值为0.271。其Δx的最大值在632.8 nm,其值为0.153 mm,最小值在488 nm,其值为0.100 mm。可见,人正常胃黏膜/黏膜下层组织对五个波长的激光的光学特性参数存在明显的差异。

测定和比较研究了离体的正常的和腺癌的人结肠粘膜/粘膜下层以及正常的和腺癌的人结肠肌层/浆膜组织对630 nm,680 nm,720 nm,780 nm,810 nm,850 nm和890 nm波长的钛宝石激光的散射和吸收系数.采用双积分球测量系统测量组织样品对七个不同波长的激光的准直透射、漫反射和漫透射,从实验所测结果以及分别采用反向倍增法和反演蒙特卡罗技术这两个光学模型计算出组织的散射和吸收系数.研究结果表明,无论是用反向倍增法还是用反演蒙特卡罗法,每一种类型的正常的和腺癌的人结肠组织对同一波长的激光的吸收系数和散射系数有显著性的差异(P＜0.01),正常的和腺癌的结肠组织的散射和吸收系数有大的差异,这些结果提示每种类型的正常和腺癌的结肠组织的组份和结构之间有大的差异.四种类型的结肠组织对七个不同波长的激光的散射系数较其吸收系数至少要大三个数量级,而四种类型的结肠组织对七个不同波长的激光的散射系数有相同的数量级.

研究了人肝的病变及热凝固的肝组织对532 nm和1064 nm激光的光学特性的变化。实验采用双积分球测量系统以及运用生物组织的反向倍增(IAD)光学模型。结果表明,正常肝组织对532 nm和1064 nm的吸收系数显著地较肝肿瘤组织要大;正常肝和肝肿瘤组织热凝固后对532 nm的吸收系数都显著地增大,正常肝组织热凝固后对1064 nm的吸收系数显著减小。而肝肿瘤组织热凝固后对1064 nm的吸收系数却显著地增大。正常肝组织对532 nm和1064 nm的散射系数都显著地较肝肿瘤组织要小,正常肝和肝肿瘤组织热凝固后散射系数都显著地增大。正常肝组织对532 nm和1064 nm的各向异性因子都明显地较肝肿瘤组织要大,正常肝和肝肿瘤组织热凝固后其各向异性因子都明显地减小。

利用积分球系统以及采用直接和间接法测量了人正常膀胱和膀胱癌组织对476.5nm,488nm,496.5nm,514.5nm,532nm和808nm激光及其线偏振激光的总衰减系数.结果表明,在这6个波长范围内,采用直接和间接法所得到的膀胱或膀胱癌组织对激光或其线偏振激光的总衰减系数均有显著性差异(P﹤0.05),6个波长的激光辐照膀胱或膀胱癌组织的总衰减系数在直接与间接法之间的差值,均明显较其相应的线偏振激光辐照组织的总衰减系数在直接与间接法之间的差值大(P﹤0.05).