近红外光谱成像在医学诊断中的应用主要包括脑功能监测、组织氧合监测、新生儿脑氧监测、乳腺癌筛查以及运动医学评估等领域。这项技术通过检测生物组织对近红外光的吸收和散射特性，为临床提供无创、实时的生理信息监测手段。
1、脑功能监测
近红外光谱成像可实时监测脑组织血氧饱和度变化，用于评估脑卒中、颅脑外伤患者的脑血流动力学状态。在神经外科手术中，该技术能辅助医生判断脑功能区位置，降低术中神经损伤风险，尤其适用于脑血管搭桥术或癫痫病灶切除术。
2、组织氧合监测
通过检测肌肉、内脏等组织的氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度变化，评估休克、败血症患者的组织灌注状态。在心血管手术中可持续监测心肌氧合水平，为体外循环管理提供参考依据。
3、新生儿脑氧监测
针对早产儿脑发育监测，能早期发现脑室周围白质软化等缺血缺氧性脑损伤。相较于传统监测手段，该技术具有持续床旁监测优势，可减少反复采血带来的医疗风险。
4、乳腺癌筛查
利用肿瘤组织与正常组织血管密度差异，通过血红蛋白浓度变化检测乳腺异常病灶。临床研究显示其对致密型乳腺的检出敏感性可达75%-85%，可作为乳腺X线检查的补充手段。
5、运动医学评估
在运动生理学领域用于监测运动过程中肌肉氧代谢变化，评估运动员肌肉疲劳状态和训练效果。康复医学中可客观量化卒中患者肢体康复训练时的肌肉激活程度。
该技术操作时需注意探头贴附位置、环境光干扰等因素对检测结果的影响。临床应用时应结合其他影像学检查结果综合判断，由专业技术人员操作解读，以确保诊断准确性。对于危重患者监测，建议建立个体化基线数据以提高监测灵敏度。