微血管網(wǎng)絡(luò)在空間上縱橫交錯(cuò)、錯(cuò)綜復(fù)雜,其由直徑在10-200μm的微動(dòng)靜脈和介于兩者之間的直徑在5-8μm的毛細(xì)血管組成。光聲顯微成像技術(shù)結(jié)合了光學(xué)和聲學(xué)的成像優(yōu)勢(shì),能夠無標(biāo)記地實(shí)現(xiàn)對(duì)微血管網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行成像。然而為獲得足夠高的分辨率,往往采用光學(xué)聚焦的方法,成像景深較小。此外,橫向分辨率往往可以達(dá)到光學(xué)衍射極限（百納米量級(jí)）,而軸向分辨率受限于超聲探測(cè)帶寬卻很難優(yōu)于10微米。這使得成像三維空間分辨率不均勻,系統(tǒng)很難對(duì)微血管網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大范圍、空間分辨率均勻的成像。為解決這一問題,本文研究了提升成像系統(tǒng)的景深和軸向分辨率的方法。為提升光學(xué)分辨光聲顯微成像系統(tǒng)的成像景深發(fā)展了一套快速軸向掃描光聲顯微成像系統(tǒng)。我們采用一個(gè)聲折射率梯度鏡用于焦面的快速切換。將光脈沖分別通過三根不同長度的多模光纖再合束后形成三個(gè)時(shí)間間隔為120 ns的脈沖串,利用同步電路將這三個(gè)光脈沖與聲折射率梯度鏡的三個(gè)振動(dòng)態(tài)（對(duì)應(yīng)不同焦距）同步,實(shí)現(xiàn)了在每個(gè)A線數(shù)據(jù)獲取中同時(shí)獲得3個(gè)焦面信息。利用斜拉碳纖維進(jìn)行成像證明了成像景深為360微米,是單焦點(diǎn)系統(tǒng)的3倍。進(jìn)一步通過對(duì)小鼠耳朵和腦血管進(jìn)行成像驗(yàn)證了活體成像能力。為提升光學(xué)分辨... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

光聲成像的原理

5聲圖像的獲取。(a)A 型掃描 (A- line)。(b) B 型掃描 (B- scan)。(c) C 型掃描獲得的最大值投影圖。UT，超聲換能器。 1.2 PA signals and images. (a) A-scan process. (b) B-scan process. (c) C-scan procesUltrasonic Transducer.前，出現(xiàn)了多種光聲顯微成像系統(tǒng)的具體實(shí)施方式，通過上述分析可超聲探頭、共軸共焦方式效率最高。綜合起來光聲顯微成像系統(tǒng)實(shí)施和探測(cè)器相對(duì)位置主要可分為 3 種方式，分別是：(1) 透射式，如圖 1方式超聲探頭與光源為共軸共焦處于樣品的兩側(cè)，探測(cè)效率較高，信能對(duì)較薄的樣品進(jìn)行成像，適用范圍有限；(2) 反射式，反射式中光源于同一側(cè)且保持共軸共焦，如圖 1.3 (b) 所示，相對(duì)于透射式，其不受

圖 1.3 各種光聲顯微成像系統(tǒng)模式。(a) 透射式。(b) 反射式，包括反射式聲學(xué)分辨光聲顯微成像系統(tǒng) (AR-PAM) 和反射式光學(xué)分辨光聲顯微成像系統(tǒng) (OR-PAM)。(c) 離軸式。AL，聲透鏡；UT，超聲換能器。Fig. 1.3 Schematics of photoacoustic imaging modalities. (a) Transmission mode. (b) Reflection mode,including reflection mode acoustic-resolution photoacoustic microscopy (AR-PAM) and reflectionmode optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM). (c) Off-axis mode. AL, acoustic lens;UT, ultrasonic transducer.1.2.2 光聲成像技術(shù)發(fā)展概述經(jīng)過 20 多年的發(fā)展，光聲成像已成為發(fā)展最快的生物成像技術(shù)之一。根據(jù)光激發(fā)和聲探測(cè)的形式，光聲成像主要有兩種類型：光聲層析成像 (photoacoustictomography, PAT) 和光聲顯微成像 (photoacoustic microscopy, PAM)。PAT 使用寬場(chǎng)照明和在多個(gè)位置的超聲探測(cè)，可提供相對(duì)低的空間分辨率（幾百微米量級(jí)）和較深的成像深度（幾個(gè)厘米）；PAM 使用強(qiáng)或者弱聚焦的照明和聚焦的超聲探測(cè)，可提供

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3103292