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光聲成像的基本原理與概念
閱讀：2720 發(fā)布時(shí)間：2021-7-23
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(shuō)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(jiàn)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(guò)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(shuō)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。