Photoacoustik görüntüləmə prinsipləri

Photoacoustik görüntüləmə prinsipləri

Photoacoustik görüntü (Pai) birləşən bir tibbi görüntü texnikasıdıroptikavə qarşılıqlı təsirini istifadə edərək ultrasəs siqnalları yaratmaq üçün akustikaişıqyüksək qətnamə toxuma şəkillərini əldə etmək üçün toxuma ilə. Xüsusilə şiş aşkarlanması, damar görüntüləmə, dəri görüntüləmə və digər sahələrdə biomibbi sahələrində geniş istifadə olunur.

Prinsip:
1. Yüngül udma və istilik genişləndirilməsi: - Photoacoustik görüntü yüngül udma ilə istehsal olunan termal effektdən istifadə edir. Toxuma (məsələn, hemoglobin, melanin) toxuma (məsələn, hemoglobin, melanin) piqment molekulları, istilik enerjisinə çevrilən, yerli temperaturun yüksəlməsinə səbəb olan fotonlar (ümumiyyətlə yaxın infraqırmızı işıq) uduzdu.
2. İstilik genişlənməsi ultrasəsə səbəb olur: - Temperatur artımı təzyiq dalğalarını (yəni ultrasəs) istehsal edən toxuma kiçik istilik genişlənməsinə səbəb olur.
3. Ultrasonik aşkarlanması: - Yaradılmış ultrasəs dalğaları toxuma içərisində təbliğ edir və bu siqnallar sonradan ultrasəs sensorları (məsələn, ultrasəs zondları) tərəfindən qəbul edilir və qeyd olunur.
4. Şəkil Yenidənqurma: Toplanmış ultrasəs siqnalı, toxuma optik udma xüsusiyyətlərini təmin edə bilən toxuma və funksiya görüntüsünü bərpa etmək üçün toplanmış ultrasəs siqnalı hesablanır və emal olunur. Photoacoustik görüntünün üstünlükləri: Yüksək kontrast: Photoacoustic görüntüləmə toxumaların yüngül udulması xüsusiyyətlərinə və fərqli toxumalar (qan, yağ, əzələ və s.) İşıqları udmaq üçün fərqli qabiliyyətlərə malikdir, buna görə də yüksək kontrastlı şəkillər təqdim edə bilər. Yüksək qətnamə: ultrasəsin yüksək məkan həllindən istifadə edərək, fotoakustik görüntüləmə millimetrə və ya hətta alt millimetr görüntüləmə dəqiqliyinə nail ola bilər. İnvaziv olmayan: Photoacoustik görüntü invaziv, yüngül və səs, insan tibbi diaqnozu üçün çox uyğun toxuma zərərinə səbəb olmayacaqdır. Dərinlik görüntüləmə qabiliyyəti: Ənənəvi optik görüntü ilə müqayisədə, fotoakustik görüntü, dərin toxuma görüntüləməsi üçün uyğun olan dərinin altındakı bir neçə santimetrə nüfuz edə bilər.

Tətbiq:
1. Damar görüntüsü: - Photoacoustik görüntü qan içində hemoglobinin işığının udma xüsusiyyətlərini aşkar edə bilər, buna görə mikro dövriyyəsi və mühakimə olunan xəstəliklərin monitorinqi üçün qan damarlarının quruluşunu və oksigenləmə vəziyyətini dəqiq göstərə bilər.
2. Şiş aşkarlanması: - Şiş toxumalarında angiogenez adətən çox boldur və fotoakustik görüntülər, damar quruluşunda anormallıqları aşkar etməklə şişlərin erkən aşkarlanmasına kömək edə bilər.
3. Funksional görüntüləmə: - Photoacoustik görüntü, toxumalarda oksigenləşmə və Deoksyhemoglobin, xərçəng və ürək-damar xəstəliyi kimi xəstəliklərin funksional monitorinqi üçün böyük əhəmiyyət kəsb edən toxumaların oksigen tədarükünü qiymətləndirə bilər.
4. Dərinin görüntüsü: - Photoacoustic görüntüləmə səthi toxuma çox həssasdır, dəri xərçənginin erkən aşkarlanması və dəri anormallıqlarının təhlili üçün uyğundur.
5. Beyin görüntüsü: Photoacoustic görüntüləmə, vuruş və epilepsiya kimi beyin xəstəliklərinin öyrənilməsi üçün invaziv olmayan bir şəkildə serebral qan axını məlumatlarını əldə edə bilər.

Photoacoustik görüntünün çətinlikləri və inkişaf istiqamətləri:
İşıq mənbəyiSeçim: Fərqli dalğa uzunluqlarının işıq nüfuzu fərqlidir, düzgün dalğa uzunluğu balansının həlli və penetrasiya dərinliyini necə seçmək bir problemdir. Siqnal emalı: Ultrasonik siqnalların alınması və emalı yüksək sürətli və dəqiq alqoritmlər tələb edir və görüntü yenidən qurulma texnologiyasının inkişafı da vacibdir. Multimodal görüntüləmə: Photoacoustik görüntülər daha əhatəli biomedikal məlumat vermək üçün digər görüntüləmə üsulları (məsələn, MHI, CT, Ultrasəs görüntüsü) ilə birləşdirilə bilər.

Photoacoustik görüntü, yüksək kontrast, yüksək qətnamə və qeyri-invaziv xüsusiyyətlərinə sahib olan yeni və çox funksiyalı bir biomibbi görüntü texnologiyasıdır. Texnologiyanın inkişafı ilə, fotoakustik görüntüləmə tibbi diaqnoz, əsas biologiya tədqiqatları, narkotik inkişafı və digər sahələrdə geniş tətbiq perspektivləri var.