Принципи фотоакустичког слике

Принципи фотоакустичког слике

Фотоакоустичко снимање (ПАИ) је техника медицинске слике која се комбинујеоптикаи акустике да генеришу ултразвучне сигнале користећи интеракцијусветлоса ткивом за добијање слика ткива високе резолуције. Широко се користи у биомедицинским пољима, посебно у детекцији тумора, васкуларног снимања, снимања коже и другим пољима.

Принцип:
1. Лако апсорпција и термичка експанзија: - фотоакоустичко снимање користи топлотни ефекат произведен лаганом апсорпцијом. Молекули пигмента у ткиву (нпр. Хемоглобин, меланин) упијају фотоне (обично у близини инфрацрвене светлости), који се претвара у топлотну енергију, узрокујући да се локалне температуре порасте.
2 Термално ширење узрокује ултразвук: - пораст температуре доводи до сићушне термичке експанзије ткива, што производи таласе под притиском (тј. Ултразвук).
3. Ултразвучно откривање: - Генерирани ултразвучни таласи шире се у ткиву, а ови сигнали су накнадно примљени и снимани ултразвучним сензорима (као што су ултразвучне сонде).
4. Реконструкција слике: Прикупљени ултразвучни сигнал се израчунава и обрађује да обнови структуру и функцију слике ткива, што може пружити оптичке карактеристике апсорпције ткива. Предности фотоакустичког записа: Високо контраст: фотоакоустичко снимање се ослања на карактеристике апсорпције светлости и различита ткива (попут крви, масти, масти, мишића итд.) Имају различите способности да апсорбују светло, тако да могу да обезбеде слике са високим контрастом. Висока резолуција: Употреба високе просторне резолуције ултразвука, фотоакоустичко снимање може постићи милиметар или чак тачност подмилиметра. Неинвазивно: фотоакоустичко снимање није инвазивно, светло и звук неће проузроковати оштећење ткива, веома погодно за медицинску дијагнозу за људску медицинску руку. Могућност снимања дубине: У поређењу са традиционалним оптичким снимком, фотоакоустичко снимање може продрети неколико центиметара испод коже, што је погодно за снимање дубоког ткива.

Примена:
1. васкуларно снимање: - фотоакоустичко снимање може открити својства упијајућих лаганих абсорбира у крви, тако да може тачно приказати структуру и статус оксигенације крвних судова за надгледање микроциркулације и судећих болести.
2 Детекција тумора: - ангиогенеза у туморском ткивима је обично изузетно обилно, а фотоакоустичко снимање може помоћи рано откривању тумора откривањем абнормалности у васкуларној структури.
3. Функционално снимање: - фотоакоустичко снимање може да процени снабдевање кисеоником откривањем концентрације оксигенације и деоксихемоглобина у ткивима, што је од великог значаја за функционално праћење болести попут рака и кардиоваскуларних болести.
4. Скиње Скиње: - Пошто је фотоакоустичко снимање веома осетљиво на површно ткиво, погодно је за рано откривање рака коже и анализе неправилности коже.
5. Образовање мозга: фотоакоустичко снимање може добити церебралне информације о протоку крви на неинвазивни начин за проучавање мозганих болести као што су мождани удар и епилепсија.

ИЗАЗОВИ И РАЗВОЈ СМЈЕРНИЦА ПхотоАкоустичког слике:
Извор светлостиИзбор: лагано продор различитих таласних дужина је различито, како да одаберете праву резолуцију балансирања таласне дужине и дубина пенетрације је изазов. Обрада сигнала: Аквизиција и обрада ултразвучних сигнала захтевају велике брзине и тачне алгоритме, а развој технологије обнове слике је такође пресудно. Мултимодално снимање: фотоакоустичко снимање се може комбиновати са другим модалитетима за обраду сликања (као што су МРИ, ЦТ, Ултразунско снимање) да би се пружиле свеобухватније биомедицинске информације.

Фотоакоустичко снимање је нова и мултифункционална технологија биомедицинске слике, која има карактеристике високе контраста, високе резолуције и неинвазивне. Са развојем технологије, фотоакоустичко снимање има широке перспективе примене у медицинској дијагнози, основно истраживање биологије, развој лекова и другим пољима.