Prinsipes fan fotoakustyske ôfbylding

Prinsipes fan fotoakustyske ôfbylding

Fotoakoestyske ôfbylding (PAI) is in medyske ôfbyldingstechnyk dy't kombinearretoptyken akoestyk om ultrasone sinjalen te generearjen mei help fan de ynteraksje fanljochtmei weefsel om weefselôfbyldings mei hege resolúsje te krijen. It wurdt in soad brûkt yn biomedyske fjilden, benammen yn tumordeteksje, fasskulêre ôfbylding, hûdôfbylding en oare fjilden.

Prinsipe:
1. Ljochtabsorpsje en termyske útwreiding: – Fotoakoestyske ôfbylding brûkt it termyske effekt dat produsearre wurdt troch ljochtabsorpsje. De pigmentmolekulen yn it weefsel (bygelyks hemoglobine, melanine) absorbearje fotonen (meastal tichtby-ynfraread ljocht), dy't omset wurde yn waarmte-enerzjy, wêrtroch't de lokale temperatueren omheech geane.
2. Termyske útwreiding feroarsaket ultragelûd: – Temperatuerstiging liedt ta in lytse termyske útwreiding fan it weefsel, wat drukweagen produseart (d.w.s. ultragelûd).
3. Ultrasone deteksje: – De generearre ultrasone weagen fersprate har yn it weefsel, en dizze sinjalen wurde dêrnei ûntfongen en opnommen troch ultrasone sensoren (lykas ultrasone sondes).
4. Ofbyldingsrekonstruksje: it sammele ultrasone sinjaal wurdt berekkene en ferwurke om de struktuer- en funksjeôfbylding fan it weefsel opnij op te bouwen, wat de optyske absorpsjekarakteristiken fan it weefsel kin leverje. Foardielen fan fotoakoestyske ôfbylding: Heech kontrast: Fotoakoestyske ôfbylding is ôfhinklik fan 'e ljochtabsorpsjekarakteristiken fan weefsels, en ferskate weefsels (lykas bloed, fet, spieren, ensfh.) hawwe ferskillende mooglikheden om ljocht te absorbearjen, sadat it ôfbyldings mei heech kontrast kin leverje. Hege resolúsje: Mei de hege romtlike resolúsje fan ultragelûd kin fotoakoestyske ôfbylding in ôfbyldingskrektens fan millimeters of sels submillimeters berikke. Net-invasyf: Fotoakoestyske ôfbylding is net-invasyf, ljocht en lûd sille gjin weefselskea feroarsaakje, tige geskikt foar minsklike medyske diagnoaze. Djipteôfbyldingsmooglikheden: Yn ferliking mei tradisjonele optyske ôfbylding kin fotoakoestyske ôfbylding ferskate sintimeter ûnder de hûd penetrearje, wat geskikt is foar djippe weefselôfbylding.

Oanfraach:
1. Faskulêre ôfbylding: – Fotoakoestyske ôfbylding kin de ljochtabsorberende eigenskippen fan hemoglobine yn it bloed detektearje, sadat it de struktuer en soerstofstatus fan bloedfetten sekuer werjaan kin foar it kontrolearjen fan mikrosirkulaasje en it beoardieljen fan sykten.
2. Tumordeteksje: – Angiogenese yn tumorweefsels is meastentiids ekstreem oerfloedich, en fotoakoestyske ôfbylding kin helpe by de iere opspoaring fan tumors troch abnormaliteiten yn 'e fasskulêre struktuer te detektearjen.
3. Funksjonele ôfbylding: – Fotoakoestyske ôfbylding kin de soerstoffoarsjenning fan weefsels beoardielje troch de konsintraasje fan soerstoffoarsjenning en deoxyhemoglobine yn weefsels te detektearjen, wat fan grut belang is foar de funksjonele monitoring fan sykten lykas kanker en kardiovaskulêre sykten.
4. Hûdôfbylding: – Omdat fotoakoestyske ôfbylding tige gefoelich is foar oerflakkich weefsel, is it geskikt foar iere opspoaring fan hûdkanker en analyze fan hûdôfwikingen.
5. Harsenôfbylding: Fotoakoestyske ôfbylding kin ynformaasje oer harsensbloedstream krije op in net-invasive manier foar it ûndersyk fan harsensykten lykas beroerte en epilepsy.

Útdagings en ûntwikkelingsrjochtingen fan fotoakustyske ôfbylding:
Ljochtboarneseleksje: Ljochtpenetraasje fan ferskate golflingten is oars, hoe't jo de juste golflingtebalânsresolúsje en penetraasjedjipte kieze kinne is in útdaging. Sinjaalferwurking: De akwisysje en ferwurking fan ultrasone sinjalen fereasket hege snelheid en krekte algoritmen, en de ûntwikkeling fan ôfbyldingsrekonstruksjetechnology is ek krúsjaal. Multimodale ôfbylding: Fotoakoestyske ôfbylding kin wurde kombineare mei oare ôfbyldingsmodaliteiten (lykas MRI, CT, echografie) om wiidweidiger biomedyske ynformaasje te jaan.

Fotoakoestyske ôfbylding is in nije en multifunksjonele biomedyske ôfbyldingstechnology, dy't de skaaimerken hat fan hege kontrast, hege resolúsje en net-invasyf. Mei de ûntwikkeling fan technology hat fotoakoestyske ôfbylding brede tapassingsperspektiven yn medyske diagnoaze, basisbiologysk ûndersyk, ûntwikkeling fan medisinen en oare fjilden.