"怀长期主义，聊医工科技"
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| 今天的文章中，超哥为大家介绍光声计算机断层扫描（PACT）是一种融合光学和声学信号的深层组织成像技术，因其优异的空间分辨率和分子特异性而备受关注。PACT 利用激光脉冲照射组织，使光能转化为声波，从而实现深层组织成像，突破了传统光学方法的深度限制。本文综述了 PACT 的最新进展，包括多种系统配置（如线性阵列和半球形阵列）和新型光学传感器（如微环共振器、法布里-珀罗干涉仪），以及基于深度学习的图像重建方法。这些进展推动了 PACT 在肿瘤学、神经学等领域的临床和科研应用，例如用于监测肿瘤血氧水平和脑活动。尽管 PACT 仍面临光衰减和视角受限等挑战，但新技术如内部光照和光波导正逐步解决这些问题。PACT 作为一种安全、高效的成像工具，显示出显著的医学应用潜力，特别是在非侵入性分子和功能成像领域。 |
这项技术将光学和声学信号结合，用于深层组织成像，具有极高的空间分辨率，在分子特异性光学成像与超声成像的深度穿透力之间架起了桥梁。PACT 利用短激光脉冲照射目标区域，使分子吸收光能并转化为热量，通过热弹性膨胀产生声波。PACT 的主要优势在于可以实现组织深层的分子信息成像，突破了传统光学成像的局限性。该综述将 PACT 分为两类：用于高分辨率浅层成像的光声显微镜（PAM），以及用于深层组织成像的光声计算机断层扫描（PACT）。
PACT 系统配置的关键进展包括：
单元换能器用于低成本配置；
线性和环形阵列提高扫描效率和图像分辨率；
二维和半球形阵列实现实时三维成像，特别适合生物医学应用。
在超声检测方面，新的光学传感器（如微环共振器和法布里-珀罗干涉仪）提高了灵敏度和带宽，减少了与压电检测器相比的电磁干扰。图像重建算法（如通用反投影算法UBP、延迟求和算法DAS和延迟乘法求和算法DMAS）在图像质量、对比度和处理速度方面都有显著改进。深度学习方法和基于模型的重建技术越来越多地用于减少伪影并支持实时处理。
多模态系统整合了 PACT 与超声、MRI 等成像技术，用于全脑成像和癌症研究等应用。PACT 已在临床前和临床领域表现出色，应用于肿瘤学、神经学和心脏病学。例如，PACT 可以无创监测肿瘤的血氧含量，并进行脑活动图谱的绘制。在临床应用方面，PACT 系统正在扩展，例如乳腺癌成像和治疗过程中辐射剂量监测。
该文还指出了 PACT 在深层组织成像中的挑战，尤其是光衰减和有限视角伪影的问题。新兴技术如内部光照、光波导和基于先进机器学习的重建方法正在改善 PACT 的成像深度、分辨率和速度。
总之，PACT 正在通过提供安全、信息丰富且高度适应性的诊断和治疗监测平台，革新深层组织成像。这篇综述突显了 PACT 在医学成像中的潜力，特别是在肿瘤学和神经学领域，通过改善非侵入性分子和功能数据的获取，对临床和研究具有深远影响。
参考文献
Menozzi, Luca, and Junjie Yao. "Deep tissue photoacoustic imaging with light and sound." npj Imaging 2, no. 1 (2024): 44.
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我是超哥，超声行业17年老伙计，做过研发，搞过生产，趟过市场，开过（在开）公司；越野跑爱好者；工作狂；沟通粗暴直接；严苛完美主义者；起伏皆为过往；信奉长期主义和第一性原则；欢迎来聊来组局...
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