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光聲成像的基本原理與概念

更新時(shí)間:2021-07-23瀏覽:2479次
  光聲成像是一種新興的成像模態(tài)。其在癌癥早期診斷、各器官供氧檢測(cè)以及其他的一些病癥檢測(cè)和科研研究上都有著廣闊的應(yīng)用價(jià)值。
 
  光聲成像可在組織內(nèi)部(現(xiàn)在有報(bào)道已經(jīng)到~10cm了)得到光學(xué)的對(duì)比度,光學(xué)的對(duì)比度說白了就是能透視組織,人眼能看的它就能看。與超聲,CT,MRI等不同的是,光聲用的一般是可見光和近紅外波段,這相當(dāng)與與人眼看到的是一樣的。而超聲看的是組織的軟硬,CT看到的是的X光的吸收,而MRI看到的是“水”的多少。關(guān)于這些成像模態(tài)的具體細(xì)節(jié),本專欄以后爭(zhēng)取能介紹。如果咱們哲學(xué)一點(diǎn),人類為什么進(jìn)化出在這個(gè)波段能采集的信息的眼睛,是不是因?yàn)檫@個(gè)波段的信息最多,是不是也就意味著光聲成像與其他模態(tài)相比,能看的信息最多?咱們實(shí)際一點(diǎn),人體血液就是一個(gè)強(qiáng)的光吸收體,而惡性腫瘤周圍的血管網(wǎng)絡(luò)形狀都有一定的特異性,這個(gè)光聲成像能看。惡性腫瘤內(nèi)部及周圍血氧含量也有特異性(惡性腫瘤內(nèi)部血氧含量低,因?yàn)閻盒阅[瘤一直快速消耗人體能量,這個(gè)也就是為什么癌癥病人一般都比較消瘦),而血氧含量這個(gè)指標(biāo)光聲成像也能看(多波長(zhǎng)定量光聲成像)。
 
  光聲成像用高中物理就能解釋基本成像過程,對(duì)新接觸者非常友好。光照射在組織上,光會(huì)向組織內(nèi)部傳播,組織內(nèi)部光吸收比較強(qiáng)的區(qū)域,比如說血管,會(huì)吸收大量的光能,其大部分都也轉(zhuǎn)化為了熱;熱脹冷縮,此區(qū)域向外膨脹,產(chǎn)生振動(dòng)。而聲波的定義大家都還記得把:介質(zhì)的機(jī)械振動(dòng)。如果我們?cè)诮M織外部接收這些機(jī)械振動(dòng),并輔以一定的重建算法,就能還原出組織內(nèi)部的光吸收情況了。

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