npj Imaging | 深层组织光声成像

文摘   2024-11-07 22:58   澳大利亚  
2024.11.6. 杜克大学研究团队在《npj Imaging》上发表“Deep tissue photoacoustic imaging with light and sound”,关于光声成像(PAI)技术的综述,重点介绍了光声计算机断层扫描(PACT)在深层组织成像中的技术突破、临床前和临床应用,以及面临的挑战和未来展望。

光声成像结合了光和声,利用短激光脉冲激发成像目标,目标内的光吸收体吸收光能转化为热,导致热弹性膨胀产生压力波,通过光学激发和声学检测实现超越光学扩散极限的成像,可提供结构、功能和分子信息。光声计算机断层扫描(PACT)是光声成像的一种,适用于深层组织成像(>1cm深度)。

PACT可与超声成像、宽场光学成像、MRI等互补成像方法集成,形成多模态成像系统,如结合超声定位显微镜、血管造影、传输超声计算机断层扫描等,可同时获取多种信息,提高成像的准确性和功能性。

PACT的临床前和临床应用

  • 脑成像:用于非侵入性监测大脑功能和分子活动,如检测神经活动、淀粉样β沉积、循环肿瘤细胞等,对研究脑部疾病机制和进展具有重要意义。
  • 癌症研究:可量化肿瘤内部及周围的血氧水平,监测癌症发展、转移及治疗效果,还可用于监测纳米颗粒在深层组织中的生物分布,助力癌症的光热和光动力治疗研究。
  • 血管成像:适用于乳房成像,可提供详细血管结构和血氧定量信息,部分系统已获FDA批准;也用于其他部位血管成像,如外周动脉成像。
  • 放射治疗监测:基于脉冲 X 射线激发的电离辐射声成像可在放射治疗期间监测辐射剂量,有望改善治疗效果并减少并发症。

光声成像原理


常见的PACT激发和检测装置


多模态PACT系统


PACT的典型临床前应用


深层组织PACT的创新解决方案


文章链接

https://doi.org/10.1038/s44303-024-00048-w



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