拉曼光谱在临床诊断治疗中的应用研究进展

随着精准医学和医工交叉技术的发展，拉曼光谱凭借无标记、分子特异性强、水背景干扰较小及可原位检测等优势，在疾病精准诊断与治疗监测领域展现出重要应用潜力。本文系统综述了自发拉曼、共振拉曼、表面增强拉曼光谱（SERS）、相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）、受激拉曼散射（SRS）、受激拉曼组织学（SRH）及光纤拉曼等关键技术的基本原理、性能特点及临床适用性，重点总结其在恶性肿瘤早期筛查与鉴别、液体活检、病原微生物快速鉴定与抗菌药物敏感性试验（AST）、术中病理与切缘识别、治疗药物监测（TDM）、治疗敏感性预测及疗效动态评价等方面的研究进展。SERS显著提高了低丰度生物标志物的检测能力，为微创液体活检和多指标联合分析提供了技术基础；SRS/CARS推动了高速无标记化学成像的发展，其中SRH结合深度学习已在脑肿瘤术中快速诊断中表现出较高临床应用价值；光纤拉曼技术则进一步拓展了内镜和深部组织原位检测的应用场景。同时，人工智能、微流控、纳米材料及多模态信息融合正在推动拉曼光谱由单纯的分子指纹获取向临床辅助决策转变。目前，其临床转化仍面临样本与检测流程标准化不足、SERS基底重复性有限、跨设备及跨中心模型泛化能力不足以及高质量前瞻性临床验证缺乏等问题。未来应加强标准化检测体系和多中心数据库建设，开展患者级独立验证与前瞻性临床研究，并推动拉曼光谱与病理、影像、组学、免疫微环境信息及人工智能深度融合，从而实现疾病诊断、治疗实施和疗效监测的一体化精准诊疗。