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光聲成像的基本原理與概念
閱讀：2695 發(fā)布時間：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、各器官供氧檢測以及其他的一些病癥檢測和科研研究上都有著廣闊的應用價值。
光聲成像可在組織內(nèi)部（現(xiàn)在有報道已經(jīng)到~10cm了）得到光學的對比度，光學的對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)的具體細節(jié)，本專欄以后爭取能介紹。如果咱們哲學一點，人類為什么進化出在這個波段能采集的信息的眼睛，是不是因為這個波段的信息最多，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？咱們實際一點，人體血液就是一個強的光吸收體，而惡性腫瘤周圍的血管網(wǎng)絡形狀都有一定的特異性，這個光聲成像能看。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，因為惡性腫瘤一直快速消耗人體能量，這個也就是為什么癌癥病人一般都比較消瘦)，而血氧含量這個指標光聲成像也能看（多波長定量光聲成像）。
光聲成像用高中物理就能解釋基本成像過程，對新接觸者非常友好。光照射在組織上，光會向組織內(nèi)部傳播，組織內(nèi)部光吸收比較強的區(qū)域，比如說血管，會吸收大量的光能，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。而聲波的定義大家都還記得把：介質(zhì)的機械振動。如果我們在組織外部接收這些機械振動，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。