光聲成像系統(tǒng)技術(shù)是基于光聲轉(zhuǎn)換現(xiàn)象的成像方法。在檢測(cè)過(guò)程中，樣品吸收入射激光的能量而發(fā)生熱膨脹，伴隨產(chǎn)生超聲波，儀器將接收到的超聲波轉(zhuǎn)換為影像信息。樣品對(duì)激光能量吸收的差異導(dǎo)致超聲波強(qiáng)度的不同，從而形成影像的明暗差異。檢測(cè)動(dòng)物時(shí)，可根據(jù)對(duì)激光能量吸收水平的不同區(qū)分不同組織。光聲成像技術(shù)結(jié)合光學(xué)和超聲兩種成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)組織體較大深度的高分辨率、高對(duì)比度的功能成像。
光聲成像系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域：
1、心血管研究：對(duì)小動(dòng)物活體進(jìn)行心血管疾病的深入研究，系統(tǒng)可輸出血紅蛋白濃度和血氧飽和度的定量數(shù)據(jù)。
2、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型：如大小鼠的疾病模型。
3、基因表達(dá)：在活體動(dòng)物體內(nèi)觀察和研究基因的表達(dá), 細(xì)胞或組織特異性, 及其治療反應(yīng)。
4、干細(xì)胞及免疫研究:標(biāo)記細(xì)胞，實(shí)時(shí)觀測(cè)活體動(dòng)物體內(nèi)干細(xì)胞治療效果,并用于抗腫瘤免疫治療。
5、細(xì)菌與病毒研究：通過(guò)對(duì)細(xì)菌與病毒進(jìn)行特異性近紅外熒光探針標(biāo)記，研究侵染過(guò)程，抗生素研究等。
6、藥物代謝研究：利用分子影像學(xué)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)標(biāo)記藥物在動(dòng)物體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，從而判斷該藥物是否能夠準(zhǔn)確到達(dá)靶區(qū)和代謝途徑，以及治療效果評(píng)測(cè)。
7、腫瘤研究：直接快速地測(cè)量和跟蹤各種癌癥模型中腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，及伴隨的血管生成過(guò)程,如肝癌模型、骨轉(zhuǎn)移模型等；并可對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移中血紅蛋白濃度和血氧飽和度的變化、血管生成抑制效果等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)成像與分析。
8、疾病早期診斷：用分子影像學(xué)可對(duì)分子水平的病變進(jìn)行檢測(cè)，遭遇以病理改變?yōu)樵u(píng)判基礎(chǔ)疾病診斷，實(shí)現(xiàn)疾病早期診斷。
光聲成像系統(tǒng)具有高速和高圖像質(zhì)量的特點(diǎn)：
速度是CCD相機(jī)的另一個(gè)重要要求，CCD工業(yè)相機(jī)主要應(yīng)用在配合工業(yè)產(chǎn)品線的裝配引導(dǎo)和質(zhì)量檢查，隨著現(xiàn)代生產(chǎn)效率的不斷提升，對(duì)CCD相機(jī)的成像速度，機(jī)內(nèi)的處理速度都有越來(lái)越高的要求。
在特殊的高速故障診斷、運(yùn)動(dòng)分析和過(guò)程監(jiān)控中，要求相機(jī)能夠達(dá)到500-2000fps的幀頻，隨著CMOS的技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò) [2] ROI窗口設(shè)置，現(xiàn)在可以輕松找到7500fps的圖像。而在普通的工業(yè)應(yīng)用中100-200fps的相機(jī)也已經(jīng)不再是很難找到的產(chǎn)品。
高圖像質(zhì)量一直是成像芯片所追求的目標(biāo)，盡管之前CCD在圖像質(zhì)量上有先天的優(yōu)勢(shì)，但隨著CMOS技術(shù)的發(fā)展，目前提高高圖像質(zhì)量的CMOS芯片已經(jīng)成為可能。目前CMOS光刻技術(shù)已可以達(dá)到0.25μm和0.18μm，微透鏡技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用，采用4T、5T和MultiT技術(shù)，使CMOS芯片在抗噪聲和提高靈敏度方面取得了很多重大突破。
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