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光声成像的基本原理与概念

发布时间:2021-07-23浏览:218次
  光声成像是一种新兴的成像模态。其在癌症早期诊断、各器官供氧检测以及其他的一些病症检测和科研研究上都有着广阔的应用价值。
 
  光声成像可在组织内部(现在有报道已经到~10cm了)得到光学的对比度,光学的对比度说白了就是能透视组织,人眼能看的它就能看。与超声,CT,MRI等不同的是,光声用的一般是可见光和近红外波段,这相当与与人眼看到的是一样的。而超声看的是组织的软硬,CT看到的是的X光的吸收,而MRI看到的是“水”的多少。关于这些成像模态的具体细节,本专栏以后争取能介绍。如果咱们哲学一点,人类为什么进化出在这个波段能采集的信息的眼睛,是不是因为这个波段的信息最多,是不是也就意味着光声成像与其他模态相比,能看的信息最多?咱们实际一点,人体血液就是一个强的光吸收体,而恶性肿瘤周围的血管网络形状都有一定的特异性,这个光声成像能看。恶性肿瘤内部及周围血氧含量也有特异性(恶性肿瘤内部血氧含量低,因为恶性肿瘤一直快速消耗人体能量,这个也就是为什么癌症病人一般都比较消瘦),而血氧含量这个指标光声成像也能看(多波长定量光声成像)。
 
  光声成像用高中物理就能解释基本成像过程,对新接触者非常友好。光照射在组织上,光会向组织内部传播,组织内部光吸收比较强的区域,比如说血管,会吸收大量的光能,其大部分都也转化为了热;热胀冷缩,此区域向外膨胀,产生振动。而声波的定义大家都还记得把:介质的机械振动。如果我们在组织外部接收这些机械振动,并辅以一定的重建算法,就能还原出组织内部的光吸收情况了。

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