發(fā)布時間：2021-12-19 00:48

　　光聲成像作為一種既能提供光學高對比度又能實現聲學大成像深度的新興醫(yī)學影像技術,可通過對腫瘤滋養(yǎng)血管的三維成像,為癌癥的早期診斷提供一種全新的高靈敏檢測方法。本文針對消化道腫瘤的臨床成像需求,提出了一種內部光激發(fā)、外部聲探測的透射共軸式光聲消化道內窺成像系統(tǒng),并通過仿體與離體生物組織的成像實驗,與現有的反射非共軸式光聲內窺成像系統(tǒng)的成像性能進行了對比。實驗結果表明,在仿體樣品中,透射共軸式光聲內窺成像系統(tǒng)的信噪比相對反射非共軸式系統(tǒng)最高提高了43.3 dB,成像深度增大了28.4%;而離體生物組織中,在10.7 mm深處,其信噪比也提高了9.7 dB。實驗驗證了本設計有效提高了光聲信號的探測靈敏度,使該系統(tǒng)相較現有反射式系統(tǒng)具備更優(yōu)的成像信噪比和成像深度,為光聲消化道內窺技術推向臨床提供了一種具有重要應用潛力的實施方法。 

【文章來源】：光學精密工程. 2020,28(01)北大核心EICSCD

【文章頁數】：11 頁

【部分圖文】：

反射式、透射式系統(tǒng)的光-聲耦合模擬

圖3(a)為仿體實物圖。圖3(b)和3(c)分別表示在激發(fā)光不受散射的情況下,仿體的反射式與透射式光聲成像結果,其縱坐標代表著黑膠帶距離激發(fā)光處的距離。虛線上方為黑膠帶的光聲信號,下方為仿體-換能器界面、換能器內部延時塊界面對原信號的反射信號。對圖3(b)和3(c)中的結果進行信噪比的定量分析,結果如圖3(d)所示(彩圖見期刊電子版),其橫坐標代表黑膠帶與激發(fā)光的距離。首先取圖中各條黑膠帶的信號均值作為信號值,然后取背景信號標準差的均值作為噪聲值,代入公式(1)中,求得各條黑膠帶對應的圖像信噪比。

該實驗條件、數據處理環(huán)節(jié)與實驗一保持一致,其仿體實物圖、成像結果與系統(tǒng)信噪比如圖4所示。圖4(b)和4(c)分別表示在激發(fā)光受散射情況下,仿體的光聲成像結果。圖4(d)表示在激發(fā)光受到散射的情況下,兩類成像系統(tǒng)的信噪比�？梢钥闯�,當反射式系統(tǒng)成像位置約為3.3 mm處,此時系統(tǒng)的信噪比達到最大值30.0 dB。相同位置處,透射式系統(tǒng)的最大信噪比可達52.0 dB,相對反射式系統(tǒng)提高22.0 dB。同時對比圖3(d)與圖4(d)中的信噪比可得,在激發(fā)光受到散射影響的情況下,兩類系統(tǒng)的信噪比相比激發(fā)光不受散射的情況時皆有下降,但是在相同成像深度上透射式系統(tǒng)的信噪比均比反射式的高。在激發(fā)光受到散射的情況下,反射式系統(tǒng)的成像深度約為8.1 mm(14 dB處),而透射式系統(tǒng)的成像深度約為10.4 mm,其成像深度比反射式系統(tǒng)增加約28.4%,因此它具備更大的成像深度。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3543465