融合光声技术的生物医学成像研究进展

摘要

光声成像结合了光学成像的高对比度和超声成像的深层穿透力，是一种高效的非侵入式生物医学影像方法。由于减少光学散射的影响，光声成像提供了更清晰的生物组织成像。本文探讨了传统光声成像技术，包括光声断层成像、光声显微成像、光声内窥成像以及光声功能分子成像。进一步分析了4种新型光声成像技术，包括光声黏弹性成像、光声引导的波前整形、偏振光声成像技术和光声信号的光学检测方法。相较于传统技术，这些新方法引入了高级光学控制和信号处理技术，以提升成像的准确性和分辨率；但新型光声成像技术面临提升成像速度、增强信号的可检测性及优化系统的用户友好性等挑战。在此基础上，本文总结了光声成像在实现高分辨率和深层成像的主要方法。未来，光声成像技术有望通过进一步的硬件创新和算法优化，以实现成像的实时性、系统的易用性和检测的安全性。随着多模态成像系统的发展，光声成像可能与其他成像技术(如磁共振成像、CT或正电子发射断层成像)结合，提供更全面的生物医学成像方案。

关键词

光声成像 / 生物医学光学 / 医学影像技术

基金资助

国家自然科学基金(12204239,62275121); 国家重大科研仪器研制项目(62227818); 国家重点研发计划(2022YFB2804600,2022YFB2804603); 江苏省自然科学基金(BK20220946); 中央高校基本科研业务费专项资金(30923011024)