Фотоакустик дүрслэлийн зарчим

Фотоакустик дүрслэлийн зарчим

Фотоакустик дүрслэл (PAI) нь хосолсон эмнэлгийн дүрслэлийн арга юмоптикболон харилцан үйлчлэлийг ашиглан хэт авианы дохио үүсгэх акустикгэрэлөндөр нягтралтай эдийн зургийг авахын тулд эдийг ашиглана. Үүнийг биоанагаахын салбарт, ялангуяа хавдар илрүүлэх, судасны дүрслэл, арьсны дүрслэл болон бусад салбарт өргөн ашигладаг.

Зарчим:
1. Гэрлийн шингээлт ба дулааны тэлэлт: – Фотоакустик дүрслэл нь гэрлийн шингээлтээс үүссэн дулааны эффектийг ашигладаг. Эд эс дэх пигмент молекулууд (жишээлбэл, гемоглобин, меланин) нь фотонуудыг (ихэвчлэн ойрын хэт улаан туяаны гэрэл) шингээдэг бөгөөд эдгээр нь дулааны энерги болж хувирдаг бөгөөд орон нутгийн температурыг нэмэгдүүлдэг.
2. Дулааны тэлэлт нь хэт авиан шинжилгээг үүсгэдэг: – Температурын өсөлт нь эд эсийн бага зэрэг дулааны тэлэлтэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь даралтын долгион үүсгэдэг (жишээ нь хэт авиан).
3. Хэт авианы илрүүлэлт: – Үүссэн хэт авианы долгион нь эд эс дотор тархдаг бөгөөд эдгээр дохиог дараа нь хэт авианы мэдрэгч (жишээлбэл, хэт авианы датчик) хүлээн авч, бүртгэдэг.
4. Зургийн сэргээн босголт: цуглуулсан хэт авианы дохиог тооцоолж, боловсруулж, эдийн бүтэц, үйл ажиллагааны дүрсийг сэргээн босгодог бөгөөд энэ нь эдийн оптик шингээлтийн шинж чанарыг хангаж чаддаг. Фотоакустик дүрслэлийн давуу талууд: Өндөр тодосголт: Фотоакустик дүрслэл нь эд эсийн гэрлийн шингээлтийн шинж чанараас хамаардаг бөгөөд өөр өөр эдүүд (цус, өөх тос, булчин гэх мэт) гэрлийг шингээх өөр өөр чадвартай тул өндөр тодосголттой дүрслэлийг өгч чаддаг. Өндөр нягтрал: Хэт авианы өндөр орон зайн нягтралыг ашиглан фотоакустик дүрслэл нь миллиметр эсвэл бүр миллиметрээс бага дүрслэлийн нарийвчлалд хүрч чаддаг. Инвазив бус: Фотоакустик дүрслэл нь инвазив бус, гэрэл, дуу чимээ нь эд эсийг гэмтээхгүй бөгөөд хүний ​​анагаах ухааны оношлогоонд маш тохиромжтой. Гүн дүрслэлийн чадвар: Уламжлалт оптик дүрслэлтэй харьцуулахад фотоакустик дүрслэл нь арьсан дор хэдэн сантиметр нэвтэрч чаддаг бөгөөд энэ нь эдийн гүн дүрслэлд тохиромжтой.

Хэрэглээ:
1. Судасны дүрслэл: – Фотоакустик дүрслэл нь цусан дахь гемоглобины гэрэл шингээх шинж чанарыг илрүүлж, цусны судасны бүтэц, хүчилтөрөгчийн төлөв байдлыг нарийн харуулж, бичил эргэлтийг хянах, өвчнийг үнэлэх боломжтой.
2. Хавдар илрүүлэх: – Хавдрын эдэд ангиогенез нь ихэвчлэн маш элбэг байдаг бөгөөд фотоакустик дүрслэл нь судасны бүтцийн гажигийг илрүүлснээр хавдрыг эрт илрүүлэхэд тусалдаг.
3. Функциональ дүрслэл: – Фотоакустик дүрслэл нь эд эс дэх хүчилтөрөгчийн хангамж болон дезоксигемоглобины агууламжийг илрүүлэх замаар эд эсийн хүчилтөрөгчийн хангамжийг үнэлэх боломжтой бөгөөд энэ нь хорт хавдар, зүрх судасны өвчин зэрэг өвчний функциональ хяналтад маш чухал ач холбогдолтой юм.
4. Арьсны дүрслэл: – Фотоакустик дүрслэл нь өнгөц эдэд маш мэдрэмтгий тул арьсны хорт хавдрыг эрт илрүүлэх, арьсны гажигийг шинжлэхэд тохиромжтой.
5. Тархины дүрслэл: Фотоакустик дүрслэл нь тархины цус харвалт, эпилепси зэрэг тархины өвчнийг судлахад тархины цусны урсгалын мэдээллийг инвазив бус аргаар авах боломжтой.

Фотоакустик дүрслэлийн бэрхшээл ба хөгжлийн чиглэлүүд:
Гэрлийн эх үүсвэрсонголт: Өөр өөр долгионы урттай гэрлийн нэвтрэлт өөр өөр байдаг тул долгионы уртын тэнцвэрийн нарийвчлал болон нэвтрэлтийн гүнийг хэрхэн зөв сонгох нь бэрхшээлтэй байдаг. Дохио боловсруулалт: Хэт авианы дохиог олж авах, боловсруулахад өндөр хурдтай, нарийвчлалтай алгоритм шаардлагатай бөгөөд дүрсийг сэргээн босгох технологийг хөгжүүлэх нь бас чухал юм. Олон горимт дүрслэл: Фотоакустик дүрслэлийг биоанагаахын илүү цогц мэдээллийг өгөхийн тулд бусад дүрслэлийн аргуудтай (жишээлбэл, MRI, CT, хэт авиан дүрслэл) хослуулж болно.

Фотоакустик дүрслэл нь өндөр тодосгогч, өндөр нягтралтай, инвазив бус шинж чанартай шинэ бөгөөд олон үйлдэлт биоанагаахын дүрслэлийн технологи юм. Технологийн хөгжлийг дагаад фотоакустик дүрслэл нь анагаах ухааны оношлогоо, биологийн үндсэн судалгаа, эмийн хөгжил болон бусад салбарт өргөн хэрэглээний боломжуудтай болсон.