微片激光器在光聲成像研究中的應(yīng)用
? ? ? 由于傳統(tǒng)的光學(xué)成像手段無(wú)法在散射強(qiáng)烈的生物組織中進(jìn)行高分辨率成像檢測(cè),利用光聲效應(yīng)的光聲成像(Photoacoustic?Imaging,PAI)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了一種新的成像工具,PAI技術(shù)是一種混合成像方式結(jié)合了光學(xué)成像的高對(duì)比度和光譜識(shí)別特性,以及超聲成像大穿透深度的特點(diǎn)。
? ? ? PAI技術(shù)利用短脈沖激光照射被測(cè)物體時(shí),待測(cè)物吸收光能導(dǎo)致局部溫度升高,發(fā)生熱彈性膨脹,從而產(chǎn)生超聲波,通過(guò)檢測(cè)超聲波信號(hào)可以重建待測(cè)物中光吸收分布,獲得待測(cè)物深度圖像。PAI技術(shù)主要分為:光聲層析成像(Photoacoustic?Tomography,PAT)和光聲顯微成像(Photoacoustic?Microscopy,PAM)。光聲成像技術(shù)已經(jīng)被證明在眾多生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值,如腫瘤血管新生成像、血紅蛋白和血氧濃度成像、乳腺癌診斷、心腦血管易損斑塊成像等。
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北京杏林睿光科技有限公司 亞納秒微片激光器
? ? ? 光聲顯微成像技術(shù)PAM結(jié)合了光學(xué)和超聲成像的優(yōu)點(diǎn),作為一種非侵入的成像模式,近些年P(guān)AM技術(shù)已經(jīng)成功用于細(xì)胞、微血管和組織的研究。生物組織在進(jìn)行光聲成像檢測(cè)時(shí),主要的吸收體為血管組織,其中毛細(xì)血管的最小直徑約為4μm,它的熱約束時(shí)間約為0.2ms,壓力約束時(shí)間約為1.3ns,因此只有當(dāng)激光脈沖寬度小于1.3ns時(shí),才可認(rèn)為在光輻射階段吸收體與外界之間沒(méi)有熱擴(kuò)散,且吸收體中心產(chǎn)生的超聲波還未傳播到吸收體表面,所以使用1.5ns以下的短脈沖激光器可以有效提升光聲成像的分辨率。
光聲顯微成像效果-小鼠耳朵毛細(xì)血管(圖片摘自參考文獻(xiàn)[1])
? ? ? 北京杏林睿光生產(chǎn)的MC系列亞納秒微片激光器,具有1.5ns、750ps、350ps等多種脈沖寬度可以選擇,完全滿足光聲檢測(cè)的分辨率要求。重復(fù)頻率達(dá)到kHz級(jí)別,有效提升光聲檢測(cè)效率,亞納秒微片激光器為光聲顯微檢測(cè)技術(shù)提供了更優(yōu)的選擇。
? ? ? 在2022年6月的Optics?Letters上,東北大學(xué)秦皇島分校工程控制學(xué)院的馬振鶴老師團(tuán)隊(duì),最新發(fā)表了一篇題為:Spectra?interference?contrast?based?non-contact?photoacoustic?microscopy?realized by?SDOCT的論文里,將光聲技術(shù)與OCT技術(shù)相結(jié)合提出了一種新的光聲顯微(PAM)的檢測(cè)方法。在論文中使用了北京杏林睿光Reallight提供的MCA-532-2.5-060亞納秒微片激光器(532nm?1.5ns?2.5kHz?60uJ),獲得了清晰的毛細(xì)血管成像圖像。為進(jìn)一步光聲成像技術(shù)在此領(lǐng)域應(yīng)用提供了一種新的方法。
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- 龔小競(jìng) 孟 靜 陳健樺 林日強(qiáng) 白曉淞 鄭加祥 宋 亮*,集成技術(shù)【J】,第二卷 第5期 2013年9月