第34卷，第10期 2014年10月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
田沛荣，张伟涛，徐智” 北京大学第三医院普通外科，北京100191
Vol. 34 ,No. 10 -pp2627-2631
October,2014
摘要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 FTR技术应用于诊断呼吸、消化、必尿、生殖、神经、皮肤、血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；与内规镜、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。
关键词傅里叶变换红外光谱；恶性肿瘤；诊断方法：；化学计量学
中图分类号：0657.3；R604
引言
文献标识码：A
恶患性肿瘤是严重威胁人类健康和生命的疾病，据世界卫
生组织估计，若不进行十预，2005年至2015年期间将有8 400万人死于癌症，到2030年，全球癌症死亡人数预计将超过1310万。尽管大多数恶性肿瘤的发生发展机制尚未完全阐明，但人们已经认识到目前最有效的控制方法是早期诊断肿瘤并将其完全根除，
然而目前临床上常规的诊断方法如物诊、穿刺、内镜、免疫学、影像学检查等能够检测出恶性肿瘤时，往往肿瘤已经到了进展期；术中冰冻活检的取材部位可能会影响最终的报告结果，并导致不必要的组织切除；而目前作为诊断恶性肿瘤金标准的组织病理学检查则需要经过组织固定、切片、色和读片等一系列步骤，最繁报告往往需要几天后才能得到，且在一定程度上带有病理学家本身的主观性。因此，临床医生迫切需要一种能够发现感性肿瘤卓期生化改变的诊断方法。
在肿瘤发生早期，病变在形态学上尚未现露时，虽然构成组织和细胞的主要物质如蛋白质、脂类、碳水化合物和核酸等在结构、构象和含量上都已发生了明显的变化，但并未
收稿日期：2014-05-08，修订日期：2014-07-21
D0I : 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2014)10-2627-05
产生特异性的临床症状和影像学改变，而傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）技术却可通过上述变化提供的丰富的生物化学和形态学信息来发现癌前病变。将一束具有连续波长的红外光照射到物质时，当物质分子的振动频率与红外光的某一频率相同时，该分子就会吸收此频率的红外光并发生振动能级跃迁，从而产生该分子的红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，据此可以对分子进行结构分析和鉴定。 FTR技术就是利用上述原理，通过分析组织细胞各相应基团的分子振动变化来检测细胞的物质组成、结构域构象变化等“生化指纹”。在实际操作中，测量红外光谱中各谱带的峰位（P，peak position）、蜂高（H，peak height)、蜂强（I，peak intensity）、峰面积（A，peak area)以及半高宽（FWHM，full widthathalfmaximum)等指标并计算不同谱带的相对强度比值等参数，通过比较不同性质组织之间各项参数的差异从而达到早期诊断肿瘤的目的。同时伴随化学计量学的发展，红外光谱分析技术在判别分析方面也取得了很大的进步，因而它有望发展成为一种可靠的、快速无创的肿瘤早期检测技术。本文就目前FTIR技术在各系统恶性肿瘤诊断领域的研究进展做一综述。
基金项目：申央高校基本科研业务费专项-北京大学临床研究项目(PUCRP201105)和北京市自然科学基金项目(2122059)资助作者简介：田沛荣，1986年生，北京大学第三医院博士研究生
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