光声显微镜系统可改善SNR以及时空分辨率

据外媒报道,12月17日,浦项科技大学(POSTECH)的一个团队开发了一种超分辨率定位光声显微镜(PAM)技术。新系统无需使用造影剂就可以监测红细胞的流动,从而使其能够以超高的分辨率对血管成像。

  据外媒报道,12月17日,浦项科技大学(POSTECH)的一个团队开发了一种超高分辨率定位光声显微镜(PAM)技术。新系统无需使用造影剂就可以监测红细胞的流动,从而使其能够以超高的分辨率对血管成像。研究小组说,在活体内空间分辨率提高了2.5倍。该研究发表在《光明:科学与应用》

  新系统使用了一个稳定的商用电流计扫描仪和一个定制的扫描镜。这种新硬件在保持高信噪比的同时,显著提高了显微镜的时间分辨率,新系统具有快速的B模式速率(500 Hz)。

  研究人员利用他们的系统在活体内对小动物和人的微血管进行了光声和无创性的观察,在体内成功地监测和量化了微血管的血流速度。研究人员能够在2秒钟内获得人体表皮的微血管图像,他们可视化了老鼠耳朵中的红细胞流动并量化了流速,无需任何试剂就可以将定位过程应用于体内PAM图像。

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  新发展的光声显微镜捕捉到的小鼠耳、眼和脑微血管的光声图像。由Chulhong Kim/POSTECH提供。

  传统的PAM系统受到时间和空间分辨率的限制,而POSTECH系统可以同时扫描光声波和光束,有望成为中风和心血管疾病的诊断和治疗工具。它能实时监测和成像血管与血细胞的流动情况,为血管疾病的诊断和治疗提供了一种潜在的有用工具。此外,它可以直接监测微血管的血流动力学,并可应用于包括血流动力学反应在内的各个领域。

  Chulhong Kim教授说:“通过这种新的光声显微镜系统,我们成功地成像了小鼠耳朵、眼睛和大脑以及人类指尖的微血管。我们开发的产品可以作为传统脑成像系统的补充工具,也可以作为未来临床前和临床研究的有希望的工具。”

  光声成像

  缩写为PAI。使用基于内源生色团或外源造影剂的光吸收的声学检测的混合技术成像模态。光被生色团吸收并转换为瞬时加热,并通过热弹性膨胀产生超声波。在组织中,超声波的散射小于光,因此与纯粹的超声相比,PAI在漫射和光学弹道系统中生成高分辨率图像。


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