小動物3D光聲成像系統的多尺度成像

　　光聲成像是近十年來出現的一種基于激光超聲的生物醫學成像新方法。它是一種混合成像方式，結合了光學成像的高對比度和基于光譜的特異性以及超聲成像的高穿透深度，克服了傳統醫學成像手段的不足

 

　　小動物3D光聲成像系統工作時，當激光照射組織，由于生物組織對光波的散射作用，雖然光波不能有效聚焦，但是電磁波能量可以有效地進入到大約50 mm深處的組織內部。生物組織內的光吸收體（血紅蛋白、黑色素等）吸收電磁波能量并轉換為熱能，吸收體的熱脹冷縮使其成為聲源。由于軟組織是聲波傳播的良好媒質，吸收體處的光聲信號可以有效地向周圍媒質輻射并在組織中低散射低損耗傳播。位于組織周圍的超聲換能器獲取產生的光聲波，通過信號處理與光聲圖像重建，可以形成反映組織內部結構和功能的光聲圖像。
 

　　光聲成像技術以生物組織吸熱膨脹產生的超聲波作為載體來獲得組織的光學吸收信息，以超聲波檢測代替傳統光學成像中的光子探測，從而避開了因光學散射造成穿透深度不足的問題，突破了傳統光學成像軟極限(約1mm)，可實現深度達7cm的深層組織光聲成像。

 

　　它主要適用于聲學特性均勻但光學性能不均勻的組織。它提供了比傳統超聲成像更高的特異性，能夠檢測血紅蛋白、脂質、水和其他吸收光的軟骨。它不僅可以顯示微血管等解剖結構，還可以提供血氧、血流和溫度等功能信息。

 

　　小動物3D光聲成像系統能提供多尺度、多維度的光聲圖像信息。多尺度指的是光聲成像具有跨越分子、細胞、組織、器官多個尺度的高分辨成像能力。多維度指的是光聲成像可以提供生物系統的解剖、功能、代謝、分子、基因等多維度的豐富信息。