Gastrointestinal stromal tumors (GISTs) are the most common mesenchymal tumors arising in the digest tract. It brings a challenge to diagnosis because it is asymptomatic clinically. It is well known that tumor development is often accompanied by the changes in the morphology of collagen fibers. Nowadays, an emerging optical imaging technique, second-harmonic generation (SHG), can directly identify collagen fibers without staining due to its noncentrosymmetric properties. Therefore, in this study, we attempt to assess the feasibility of SHG imaging for detecting GISTs by monitoring the morphological changes of collagen fibers in tumor microenvironment. We found that collagen alterations occurred obviously in the GISTs by comparing with normal tissues, and furthermore, two morphological features from SHG images were extracted to quantitatively assess the morphological difference of collagen fibers between normal muscular layer and GISTs by means of automated image analysis. Quantitative analyses show a significant difference in the two collagen features. This study demonstrates the potential of SHG imaging as an adjunctive diagnostic tool for label-free identification of GISTs.

光动力疗法是一种利用激光、光敏剂发生光化学反应从而特异性杀灭肿瘤细胞的药械联合疗法。治疗的柔性光纤可随人体自然腔道的弯曲而弯曲，通过内窥镜活检通道，光纤能够到达腔内近距离照射肿瘤部位。内窥镜辅助光动力疗法因具有显著的局部疗效和微创治疗优势而被广泛应用于腔道恶性肿瘤的治疗中。本文介绍了光动力治疗肿瘤疾病的内窥镜技术的发展，提出了在实现术前诊断、术中可视、视场统一及诊疗一体等目标中存在的技术问题，并汇总了解决方案。本文概述了光动力诊疗内窥技术在腔道肿瘤诊疗中的临床应用现状，以期为光动力治疗的精准化发展提供参考。

微量元素与人体健康密切相关。 比如, 金属元素的稳态可能会影响细胞的代谢功能, 进而诱发某些疾病的产生。 激光诱导击穿光谱（LIBS）, 是一种可用于分子复杂的生物材料或临床标本的无因子分析技术, 具有从单个激光脉冲和少量材料（纳克级数）中获得元素信号的能力。 综述了2015年以来LIBS技术在疾病诊断方面的相关研究, 包括几种常见疾病（结石、 脱发、 眼病, 等）和恶性肿瘤（皮肤癌、 肝癌、 胃癌、 乳腺癌、 卵巢癌、 宫颈癌, 等）。 研究的样品涵盖块状组织、 结石、 组织切片、 血清、 血浆、 全血等生物材料。 这些生物样品包含或积累了可以检测、 定量和成像的金属物质和金属化合物。 LIBS能够以百万分之几的灵敏度和微观分辨率对样品中内源性和外源性化学元素进行微分析、 定位分析以及定量分析。 最后, 对LIBS技术的医学发展趋势进行了展望。 希望简单的评述能够吸引更多的科学家关注LIBS技术在疾病诊断领域的应用, 进而促进LIBS技术的日趋完善, 为疾病诊断和治疗发挥更大的作用。

基于切伦科夫辐射的光动力治疗是一种不需要外界光激发的新型光动力疗法。通过放射性核素产生的切伦科夫辐射激活附近的光敏剂,使其产生活性氧以破坏靶细胞或组织,它克服了传统光动力疗法存在的组织渗透受限、依赖外部光等缺点,是一个很有前景的新领域,为肿瘤治疗提供了一个新方向。切伦科夫辐射比较微弱、易被生物组织衰减、缺乏对应光谱的光敏剂以及肿瘤靶向性不佳是限制其在临床进一步应用的关键因素。如何增强基于切伦科夫辐射的光动力治疗疗效是未来的研究重点。提高切伦科夫辐射的强度及结合纳米技术对光敏剂进行表面修饰等均可改善光动力治疗效果,但是研究人员对于光动力治疗机制尚存在争议,需要进一步的研究。对基于切伦科夫辐射的光动力疗法用于肿瘤治疗的研究进展进行了综述。

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。

Concurrent chemoradiotherapy (CCRT) is the choice of treatment for locally advanced cervical cancers; however, tumors exhibit diverse response to treatment. Early prediction of tumor response leads to individualizing treatment regimen. Response evaluation criteria in solid tumors (RECIST), the current modality of tumor response assessment, is often subjective and carried out at the first visit after treatment, which is about four months. Hence, there is a need for better predictive tool for radioresponse. Optical spectroscopic techniques, sensitive to molecular alteration, are being pursued as potential diagnostic tools. Present pilot study aims to explore the fiber-optic-based Raman spectroscopy approach in prediction of tumor response to CCRT, before taking up extensive in vivo studies. Ex vivo Raman spectra were acquired from biopsies collected from 11 normal (148 spectra), 16 tumor (201 spectra) and 13 complete response (151 CR spectra), one partial response (8 PR spectra) and one nonresponder (8 NR spectra) subjects. Data was analyzed using principal component linear discriminant analysis (PC-LDA) followed by leaveone- out cross-validation (LOO-CV). Findings suggest that normal tissues can be efficiently classified from both pre- and post-treated tumor biopsies, while there is an overlap between preand post-CCRT tumor tissues. Spectra of CR, PR and NR tissues were subjected to principal component analysis (PCA) and a tendency of classification was observed, corroborating previous studies. Thus, this study further supports the feasibility of Raman spectroscopy in prediction of tumor radioresponse and prospective noninvasive in vivo applications.

光动力治疗(photodynamic therapy, PDT)是近二十年来新兴的肿瘤治疗方法, 与肿瘤传统手术、化疗和放疗方法相比, 能选择性地消灭局部的原发和复发肿瘤, 而不伤及正常组织。大多数肿瘤出现临床症状时, 已是肿瘤晚期, 丧失了肿瘤治疗的最佳时机。光动力治疗作为新兴的肿瘤治疗技术, 能够以较小创伤为代价改善患者的生活质量, 并提高患者生存时间, 有望成为恶性肿瘤姑息性治疗的首选。

近年来光动力治疗已经应用在腹部的恶性肿瘤的治疗上, 并且取得了满意的疗效。对于部分腹部恶性肿瘤, 相应的研究在实验室里也有报道。通过对光动力治疗的原理、机制、光敏剂, 以及腹部恶性肿瘤光动力治疗相关的文献进行了综述, 总结了光动力治疗应用在腹部恶性肿瘤的优势和相关问题。

本文提出一种新的结合纹理、形状和衰减特征信息的超声图像特征提取算法, 并用于甲状腺肿瘤的良恶性鉴别。重点研究并改进了甲状腺肿瘤的纹理特征提取算法, 在传统局部二值模式 (Local Binary Pattern)算法的基础上, 将邻域改成椭圆状, 更有利于肿瘤的表示并有效提取了肿瘤的各向异性结构信息; 对距离编码采用模糊逻辑建模, 克服了超声图像斑点噪声带来的不确定性; 此外, 提取了肿瘤的圆形度, 归一化径向长度的标准差, 面积比率、粗糙度指数和衰减系数作为表征甲状腺肿瘤的特征向量; 最后, 采用支持向量机 (Support Vector Machine)对甲状腺结节进行分类识别。与其他特征提取方法相比较, 本文提出的特征融合算法描述准确率高, 具有较高的分类准确性, 通过实验验证了所提方法的合理性和有效性。