مبادئ التصوير الصوتي

مبادئ التصوير الصوتي

التصوير الضوئي الصوتي (PAI) هو تقنية التصوير الطبي تجمع بينبصرياتوالصوتيات لتوليد إشارات بالموجات فوق الصوتية باستخدام تفاعلضوءمع الأنسجة للحصول على صور الأنسجة عالية الدقة. يستخدم على نطاق واسع في الحقول الطبية الحيوية ، وخاصة في الكشف عن الورم ، والتصوير الوعائي ، وتصوير الجلد وغيرها من الحقول.

مبدأ:
1. امتصاص الضوء والتمدد الحراري: - يستخدم التصوير الصوتي الضوئي التأثير الحراري الناتج عن امتصاص الضوء. تمتص جزيئات الصباغ في الأنسجة (على سبيل المثال ، الهيموغلوبين ، الميلانين) الفوتونات (عادة ما يكون الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء) ، والتي يتم تحويلها إلى طاقة حرارة ، مما تسبب في ارتفاع درجات الحرارة المحلية.
2. التوسع الحراري يسبب الموجات فوق الصوتية: - ارتفاع درجة الحرارة يؤدي إلى التمدد الحراري الصغير للأنسجة ، التي تنتج موجات الضغط (أي الموجات فوق الصوتية).
3. الكشف بالموجات فوق الصوتية: - تنتشر الموجات فوق الصوتية التي تم إنشاؤها داخل الأنسجة ، ويتم استلام هذه الإشارات لاحقًا وتسجيلها بواسطة أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية (مثل تحقيقات الموجات فوق الصوتية).
4. إعادة بناء الصور: يتم حساب الإشارة بالموجات فوق الصوتية التي تم جمعها ومعالجتها لإعادة بناء بنية وصورة الوظيفة للأنسجة ، والتي يمكن أن توفر خصائص الامتصاص البصرية للأنسجة. مزايا التصوير الضوئي: التباين العالي: يعتمد التصوير الصوتي على خصائص امتصاص الضوء للأنسجة ، وأنسجة مختلفة (مثل الدم والدهون والعضلات ، إلخ) لها قدرات مختلفة لامتصاص الضوء ، لذلك يمكن أن توفر صورًا عالية التباين. دقة عالية: باستخدام الدقة المكانية العالية للموجات فوق الصوتية ، يمكن أن يحقق التصوير الضوئي الصوتي دقة التصوير المليمتر أو حتى المليمتر. غير غازي: التصوير الضوئي الصوتي غير غازي ، لن يسبب الضوء والصوت تلف الأنسجة ، وهو مناسب للغاية للتشخيص الطبي البشري. قدرة التصوير العمق: بالمقارنة مع التصوير البصري التقليدي ، يمكن أن يخترق التصوير الضوئي الصوتي عدة سنتيمترات تحت الجلد ، وهو مناسب لتصوير الأنسجة العميقة.

طلب:
1. التصوير الوعائي:-يمكن للتصوير الضوئي الصوتي الكشف عن خصائص امتصاص الضوء للهيموغلوبين في الدم ، بحيث يمكنه عرض الهيكل بدقة وأوكسجين الأوعية الدموية لمراقبة الأوعية الدقيقة والتحكيم.
2. الكشف عن الورم: - تكوين الأوعية في أنسجة الورم عادة ما يكون وفيرًا للغاية ، ويمكن أن يساعد التصوير الضوئي الصوتي في الكشف المبكر عن الأورام عن طريق اكتشاف التشوهات في بنية الأوعية الدموية.
3. التصوير الوظيفي: - يمكن للتصوير الصوتية الصوتية تقييم إمدادات الأكسجين للأنسجة من خلال اكتشاف تركيز الأكسجين وديكسي هيموغلوبين في الأنسجة ، وهو ذو أهمية كبيرة للمراقبة الوظيفية للأمراض مثل السرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية.
4. التصوير الجلد: - لأن التصوير الضوئي الصوتي حساس للغاية للأنسجة السطحية ، فهو مناسب للكشف المبكر عن سرطان الجلد وتحليل تشوهات الجلد.
5. تصوير الدماغ: يمكن أن يحصل التصوير الضوئي للصوت الصوتي على معلومات تدفق الدم الدماغي بطريقة غير غازية لدراسة أمراض الدماغ مثل السكتة الدماغية والصرع.

التحديات وتوجيهات التطوير للتصوير الضوئي:
مصدر الضوءالاختيار: يختلف تغلغل الضوء من الأطوال الموجية المختلفة ، وكيفية اختيار دقة توازن الطول الموجي الصحيح وعمق الاختراق يمثل تحديًا. معالجة الإشارات: يتطلب الاستحواذ على الإشارات بالموجات فوق الصوتية ومعالجتها خوارزميات عالية السرعة ودقيقة ، كما أن تطوير تكنولوجيا إعادة بناء الصور أمر بالغ الأهمية أيضًا. التصوير متعدد الوسائط: يمكن دمج التصوير الضوئي الصوتي مع طرائق التصوير الأخرى (مثل التصوير بالرنين المغناطيسي ، التصوير المقطعي ، التصوير بالموجات فوق الصوتية) لتوفير معلومات طبية حيوية أكثر شمولاً.

التصوير الضوئي الصوتي هو تقنية تصوير حيوية جديدة ومتعددة الوظائف ، والتي لها خصائص عالية التباين ، ودقة عالية وغير غازية. مع تطور التكنولوجيا ، فإن التصوير الضوئي الصوتي له آفاق واسعة التطبيق في التشخيص الطبي ، وأبحاث البيولوجيا الأساسية ، وتطوير الأدوية وغيرها من المجالات.