Принсипҳои тасвири фотоакустикӣ

Принсипҳои тасвири фотоакустикӣ

Photoacoustic Imaging (PAI) як усули тасвири тиббӣ мебошад, ки дар якҷоягӣоптикава акустика барои тавлиди сигналҳои ултрасадо бо истифода аз ҳамкориинурбо матоъ барои ба даст овардани тасвирҳои бофтаи баландсифат. Он дар соҳаҳои биотиббӣ, махсусан дар ошкор кардани варамҳо, тасвири рагҳо, тасвири пӯст ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешавад.

Принсип:
1. Ҷабби рӯшноӣ ва васеъшавии гармӣ: – Тасвирҳои фотоакустикӣ эффекти гармиеро, ки дар натиҷаи ҷаббида ба вуҷуд омадааст, истифода мебарад. Молекулаҳои пигмент дар бофта (масалан, гемоглобин, меланин) фотонҳоро (одатан нури наздики инфрасурх) ба энергияи гармӣ табдил дода, боиси баланд шудани ҳарорати маҳаллӣ мегарданд.
2. Тавсеаи гармӣ боиси ултрасадо мегардад: – Баландшавии ҳарорат ба васеъшавии ночизи гармии бофта оварда мерасонад, ки мавҷҳои фишорро ба вуҷуд меорад (яъне ултрасадо).
3. Муайянкунии ултрасадо: – Мавҷҳои ултрасадоӣ тавлидшуда дар дохили бофта паҳн мешаванд ва ин сигналҳо баъдан тавассути сенсорҳои ултрасадо (ба монанди зондҳои ултрасадо) қабул ва сабт карда мешаванд.
4. Таҷдиди тасвир: сигнали ултрасадои ҷамъшуда барои барқарор кардани сохтор ва тасвири функсияи бофта ҳисоб карда мешавад ва коркард карда мешавад, ки метавонад хусусиятҳои ҷабби оптикии матоъро таъмин кунад. Афзалиятҳои аксбардории фотоакустикӣ: Контрасти баланд: Тасвирҳои фотоакустикӣ ба хусусиятҳои азхудкунии рӯшноии бофтаҳо такя мекунад ва бофтаҳои гуногун (аз қабили хун, чарб, мушакҳо ва ғ.) қобилияти азхудкунии рӯшноиро доранд, бинобар ин он метавонад тасвирҳои контрасти баландро таъмин кунад. Ҳалли баланд: Бо истифода аз ҳалли баланди фазоии ултрасадо, тасвири фотоакустикӣ метавонад ба дақиқии тасвири миллиметр ё ҳатто субмиллиметрӣ ноил шавад. Ғайриинвазивӣ: Тасвирҳои фотоакустикӣ ғайриинвазивӣ мебошанд, рӯшноӣ ва садо ба бофтаҳо осеб намерасонанд, ки барои ташхиси тиббии инсон хеле мувофиқанд. Қобилияти тасвири амиқ: Дар муқоиса бо тасвири анъанавии оптикӣ, аксбардории фотоакустикӣ метавонад ба якчанд сантиметр дар зери пӯст гузарад, ки барои тасвири амиқи бофта мувофиқ аст.

Ариза:
1. Тамошои рагҳо: – Тамошои фотоакустикӣ метавонад хосиятҳои рӯшноӣталабии гемоглобинро дар хун муайян кунад, то он метавонад сохтор ва ҳолати оксигенатсияи рагҳои хунро барои мониторинги микроциркуляция ва доварӣ кардани бемориҳо дақиқ нишон диҳад.
2. Муайян кардани варамҳо: – Ангиогенез дар бофтаҳои варамҳо одатан бениҳоят фаровон аст ва аксбардории фотоакустикӣ метавонад барои ошкор кардани барвақти варамҳо тавассути ошкор кардани нуқсонҳо дар сохтори рагҳо кӯмак кунад.
3. Тасвирҳои функсионалӣ: – Тасвирҳои фотоакустикӣ метавонад таъминоти оксигени бофтаҳоро тавассути муайян кардани консентратсияи оксигенатсия ва дезоксигемоглобин дар бофтаҳо арзёбӣ кунад, ки барои мониторинги функсионалии бемориҳо, аз қабили саратон ва бемориҳои дилу раг аҳамияти калон дорад.
4. Тамошои пӯст: – Азбаски тасвири фотоакустикӣ ба бофтаи рӯизаминӣ хеле ҳассос аст, он барои ошкор кардани барвақти саратони пӯст ва таҳлили нуқсонҳои пӯст мувофиқ аст.
5. Тамошои мағзи сар: Тамошои фотоакустикӣ метавонад иттилооти ҷараёни хуни мағзи сарро ба таври ғайриинвазивӣ барои омӯзиши бемориҳои мағзи сар ба мисли сактаи мағзи сар ва эпилепсия ба даст орад.

Мушкилот ва самтҳои рушди тасвири фотоакустикӣ:
Манбаи нуринтихоб: Нуфузи нури дарозии мавҷҳои гуногун гуногун аст, чӣ гуна интихоб кардани ҳалли мувозинати дарозии мавҷ ва умқи воридшавӣ мушкил аст. Коркарди сигнал: Гирифтан ва коркарди сигналҳои ултрасадо алгоритмҳои баландсуръат ва дақиқро талаб мекунад ва рушди технологияи барқарорсозии тасвир низ муҳим аст. Тасвирҳои мултимодалӣ: Тасвирҳои фотоакустикиро бо дигар усулҳои тасвирӣ (ба монанди MRI, CT, тасвири ултрасадо) якҷоя кардан мумкин аст, то иттилооти мукаммали биотиббӣ пешниҳод кунад.

Тасвири фотоакустикӣ як технологияи нав ва бисёрфунксионалии тасвири биотиббӣ мебошад, ки дорои хусусиятҳои контрасти баланд, ҳалли баланд ва ғайриинвазивӣ мебошад. Бо рушди технология, тасвири фотоакустикӣ дар ташхиси тиббӣ, тадқиқоти асосии биология, таҳияи маводи мухаддир ва дигар соҳаҳо дурнамои васеъ дорад.