光声显微镜技术的研究进展
摘 要： 光声显微镜技术具有新兴的一种非侵害性的显微成像技术，具有高分辨率、高对比度、穿透深度高的优点。简要介绍光声成像技术机理，总结报道了国内外几种典型的光声显微成像方法和光声显微图像重建算法的发展历程及其最新进展，指出该技术是一种很有应用前景的医学检测方法。
关键词： 光声成像技术；光声显微镜；图像重构算法
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）0120008-02
光声成像技术是近年来发展迅速的一项新型医学影像技术，是采用'光激发声探测图像重建“的方法进行成像。它利用样品的内源性的光学吸收特性进行成像，因此能获得组织样品的结构图像和功能图像，同时也能获得光学能量沉积的三维分布。作为一种非侵害性的成像技术，光声成像既具备了光学成像技术的高分辨率、高对比度的特性，同时，也具备了声学成像技术的穿透深度高的特点。被广泛应用于血红蛋白、黑色素、脂质等光学吸收特性物质的探测及其分布的成像。为胸部/乳房[1]、皮肤[2]、脑部[3]、心血管[4]、眼睛[5]等人体部位的组织、微小血管以及细胞成像提供了一种有力的工具。
本文将简单介绍光声成像技术的机理，并重点对国内外几种典型的光声显微成像技术作简要的介绍。
1 光声成像技术
光声成像技术，是基于光声效应的一种成像技术。当物质受到光照射后，所吸收的能量通过非辐射去激励的过程全部或部分转变为热量释放出去。如果入射光源是短脉冲激光或者周期性的强度调制光，物质内部将会产生周期的温度变化，使这部分物质及其邻近介质产生周期性的涨缩，因而产生声信号，这种声信号被称为光声信号[6]。对于光声技术的研究已经有了很长一段时间的历史。1880年Alexander Graham Bell首次观察到了光声效应，物体在吸收了调制光以后，从而产生了声波[7]。但是，直到十九世纪七八十年代，随着激光技术的发展，与光声效应相关的科学研究和技术才有了蓬勃的发展。这是因为，激光的单色性强、峰值能量大、方向性好等优点为光声信号的传感提供了有力的支持。
2 光声显微镜成像技术
随着光声成像技术的分辨率通过不同的方式得到提高，光声成像已经进入显微的领域，光声显微镜已经成为目前研究的热点之一。光声显微镜通常使用扫描的方式获得，而不需要复杂的重建算法。扫描的方式主要有两种，第一种是通过扫描一个聚焦的超声探测器以获取光声图像，这种方式被称为超声分辨率光声显微镜...
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