光聲成像兼具光學(xué)成像對比度高和超聲成像在深層生物組織中分辨率高等優(yōu)點(diǎn),是近年來迅速發(fā)展起來的一種生物醫(yī)學(xué)成像模態(tài)。光聲顯微成像（PAM）是光聲成像的一種重要實(shí)現(xiàn)方式,利用其可以無創(chuàng)提供活體生物組織結(jié)構(gòu)和功能信息的優(yōu)點(diǎn),研究人員已開展了臨床前和臨床應(yīng)用研究。為了使不同領(lǐng)域的研究人員了解這一快速發(fā)展的成像技術(shù),本文綜述了光聲顯微成像的發(fā)展現(xiàn)狀、最新技術(shù)和研究進(jìn)展。文章首先介紹了PAM的基本原理和典型的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),然后概述了包括空間分辨率、成像深度、掃描方式、信號探測手段和多模態(tài)成像等方面的重要研究進(jìn)展,接著闡述了PAM在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,最后總結(jié)了其未來發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：15 頁

【部分圖文】：

空間分辨率不變的光聲顯微成像技術(shù)的基本原理[51]

光聲分子成像利用特異性的分子探針靶向結(jié)合到特定的病變組織,改變其光學(xué)吸收特性,揭示疾病過程中細(xì)胞和分子水平的異常,實(shí)現(xiàn)疾病的早期檢測及解析病理過程的分子路徑等。研究人員已開發(fā)出多種可以用于光聲成像的外源性造影劑[115-117]。K?ker等[3]報(bào)道了一種基于分裂綠色熒光蛋白片段的可激活光子納米探針簇,如圖8(a)所示,它可實(shí)現(xiàn)高靈敏度、高選擇性的光聲細(xì)胞成像,如圖8(b)所示。此外,該納米探針簇的光聲信號要遠(yuǎn)高于非納米探針簇類分子探針,在活細(xì)胞光聲成像中具有巨大潛力。金納米籠也被證明是一種可以用于光聲分子成像的造影劑[118]。Kim等[119]在一項(xiàng)研究中量化了金納米籠在活體黑色素瘤成像中的光聲信號增強(qiáng)效果,結(jié)果表明,被金納米籠主動靶向的黑色素瘤的光聲信號強(qiáng)度是對照組的3倍。除此以外,其他納米結(jié)構(gòu),如鈀納米片[115]、共軛聚合物納米顆粒[120]、半導(dǎo)體聚合物納米顆粒[121]、銀納米板[117]和碳納米管[122]等也被用于光聲分子成像。5 結(jié)束語

光聲成像技術(shù)有多種實(shí)現(xiàn)方式,其中兩種重要的實(shí)現(xiàn)方式是層析成像和顯微成像。層析成像利用擴(kuò)散光激發(fā)生物組織,成像深度可至數(shù)厘米,空間分辨率可達(dá)數(shù)十微米[11]。顯微成像利用聚焦激光激發(fā)生物組織或利用聚焦超聲傳感器檢測特定區(qū)域內(nèi)的超聲信號,橫向分辨率可至微米甚至亞微米[11]。2.2 光聲顯微成像的典型實(shí)現(xiàn)方式


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