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小动物3D光声成像系统的多尺度成像

更新时间:2024-02-29浏览:274次
  光声成像是近十年来出现的一种基于激光超声的生物医学成像新方法。它是一种混合成像方式,结合了光学成像的高对比度和基于光谱的特异性以及超声成像的高穿透深度,克服了传统医学成像手段的不足
 
  小动物3D光声成像系统工作时,当激光照射组织,由于生物组织对光波的散射作用,虽然光波不能有效聚焦,但是电磁波能量可以有效地进入到大约50 mm深处的组织内部。生物组织内的光吸收体(血红蛋白、黑色素等)吸收电磁波能量并转换为热能,吸收体的热胀冷缩使其成为声源。由于软组织是声波传播的良好媒质,吸收体处的光声信号可以有效地向周围媒质辐射并在组织中低散射低损耗传播。位于组织周围的超声换能器获取产生的光声波,通过信号处理与光声图像重建,可以形成反映组织内部结构和功能的光声图像。
 

  

  光声成像技术以生物组织吸热膨胀产生的超声波作为载体来获得组织的光学吸收信息,以超声波检测代替传统光学成像中的光子探测,从而避开了因光学散射造成穿透深度不足的问题,突破了传统光学成像软极限(约1mm),可实现深度达7cm的深层组织光声成像。
 
  它主要适用于声学特性均匀但光学性能不均匀的组织。它提供了比传统超声成像更高的特异性,能够检测血红蛋白、脂质、水和其他吸收光的软骨。它不仅可以显示微血管等解剖结构,还可以提供血氧、血流和温度等功能信息。
 
  小动物3D光声成像系统能提供多尺度、多维度的光声图像信息。多尺度指的是光声成像具有跨越分子、细胞、组织、器官多个尺度的高分辨成像能力。多维度指的是光声成像可以提供生物系统的解剖、功能、代谢、分子、基因等多维度的丰富信息。

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