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生物医学光声成像技术及其进展

2014-10-21黄弘韬曾兵段佳明黄文峰

科技创新与应用 2014年31期

黄弘韬 曾兵 段佳明 黄文峰

摘 要:光声成像是近年发展起来的一种新型的无损的医学成像技术,能够高灵敏度地提取血红蛋白、黑色素和脂质体等各类色素组织的信息,为评估机体的生理病理状态提供了一种崭新的手段。同时结合了超声成像的高穿透特性,以及光学成像的高对比度特性,可以得到高分辨率和高对比度的组织图像。

关键词:光声成像;高分辨率;高对比度

1 概述

光声成像主要实验方法是利用短脉冲激光照射生物组织,使组织受热膨胀,于是产生超声波,利用超声换能器采集声波,从而反演出生物组织内部光吸收分布情况,从而重建出目标组织内部结构。光声成像作为一种高对比度、高分辨率的无损检测技术,在肿瘤的早期诊断及应用研究方面潜力巨大并已取得一定进展,生物医学界寄予了广泛关注。

2 光声成像的原理

理解光声成像原理我们首先要了解光声效应。光声效应指的是当物质受到周期性强度调制的光照射时,产生声信号的现象。用光照射某种物质时,由于物质对光的吸收会使其内部的温度变化从而引起媒质内某些区域结构和体积变化;当采用脉冲光源或调制光源时,媒质温度的升降会引起媒质的体积涨缩,因而可以向外辐射声波。这种现象称为光声效应。

光声成像作为一种新的医学成像方法,既具有光学成像的高对比度特性,又具有超声成像的高穿透特性。它以短脉冲激光……

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