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光声成像技术
【摘要】
光声成像是近年来发展起来的一种无损医学成像方法，它结合了纯光学成像的高对比度 特性和纯超声成像的高穿透深度特性，可以提供高分辨率和高对比度的组织成像。光声成像 技术基于光声效应，应用在医学领域里，有着其他医学影像光声成像技术
【摘要】
光声成像是近年来发展起来的一种无损医学成像方法，它结合了纯光学成像的高对比度 特性和纯超声成像的高穿透深度特性，可以提供高分辨率和高对比度的组织成像。光声成像 技术基于光声效应，应用在医学领域里，有着其他医学影像设备不可超越的特长。
【关键字】
光声成像技术，原理，优点，医学应用，发展前景
随着科学技术的进步，生物组织无损检测技术蓬勃发展，医学对人体某些疾病的检 测，如人体组织成分(血糖、血氧)检测、组织病变细胞检测、以及组织切片检测等，正 由传统的基于症状的有创检测模式向以信息为依据的无损检测模式转变。由于在 600〜1300nm之间的近红外〃光学窗〃范围内,生物组织的透光性能好，对光的吸收小, 且近红外技术能够实现真正意义上的无损检测 ，所以，近红外技术成为目前生物无损
检测技术的研究重点。然而，组织的强散射特性制约了近红外技术的应用，严重影响了 其测量的精度和使用范围。但是基于光声效应的时域光声谱技术将光学和声学有机地 结合起来，部分地克服了光在组织中传输时组织强散射效应的影响。
在这种背景下，光声成像成为近年来发展起来的一种无损医学成像方法，它结合 了纯光学成像的高对比度特性和纯超声成像的高穿透深度特性， 可以提供高分辨率和
高对比度的组织成像。
光声技术的理论基础是光声效应(用光辐照某种媒质时，由于媒质对光的吸收会使 其内部的温度改变从而引起媒质内某些区域结构和体积变化 ；当采用脉冲光源或调
制光源时，媒质温度的升降会引起媒质的体积涨缩，因而可以向外辐射声波。这种现象 称为光声效应。)，其成像原理是当一束光照射到生物组织上以后，生物组织吸收光能量而产 生热膨胀,伴随着热膨胀会产生超声波，吸收光能量的多少决定了产生的超声波的强度。于是 不同的组织就会产生不同强度的超声波，可以用来区分正常组织和病变组织。正是由于这一 特点，光声技术在医学中有着广泛的应用前景。光声技术的最大优点就是试样不用经过预处 理就直接可以进行光声信号相位与幅度的测量，不仅操作简单而且能够保持生物试样的自然 形态，可以进行活体检测。光声技术的应用非常广泛，其中以医学中的应用最为重要。
光声层体成像的最大优点就是高分辨率和高对比度,特别是当组织的不同部分吸收系数 和散射系数差别很大的时候，就能够取得更理想的效果。特别是组织中的血红蛋白的吸收特 性和散射特性都很好，所以光声成像对血管的成像效果特别好，无论是对血管系统疾病的直 接诊断，还是对血管周围的病变组织进行成像，都有很好的效果。光声成像正逐步成为生物 组织无损检测技术领域的另一研究热点。 它在生物无损检测领域内主要的应用方向是
人体组织成分检测和组织层析成像。下面我们列举几个例子，来看看光声成像技术在 医学领域的应用。
脑成像
利用光声成像技术进行脑成像研究是医学成像技术的研究热点之一。由于脑组织的光学吸收 与血氧消耗以及脑生理状态等密切相关，光声成像可用于研究脑组织结构和脑功能。通过监 控脑血氧的动力学变化，可以得到脑神经系统的动态信