Kanuni za upigaji picha wa fotoakustika

Kanuni za upigaji picha wa fotoakustika

Upigaji Picha wa Acoustic (PAI) ni mbinu ya upigaji picha wa kimatibabu inayochanganyamachona akustika ili kutoa ishara za ultrasonic kwa kutumia mwingiliano wamwangana tishu ili kupata picha za tishu zenye ubora wa juu. Inatumika sana katika nyanja za kibiolojia, hasa katika kugundua uvimbe, upigaji picha wa mishipa ya damu, upigaji picha wa ngozi na nyanja zingine.

Kanuni:
1. Unyonyaji wa mwanga na upanuzi wa joto: – Upigaji picha wa fotoakusti hutumia athari ya joto inayotokana na unyonyaji wa mwanga. Molekuli za rangi kwenye tishu (k.m., himoglobini, melanini) hunyonya fotoni (kawaida mwanga wa karibu na infrared), ambazo hubadilishwa kuwa nishati ya joto, na kusababisha halijoto ya ndani kuongezeka.
2. Upanuzi wa joto husababisha ultrasound: – Kuongezeka kwa joto husababisha upanuzi mdogo wa joto wa tishu, ambao hutoa mawimbi ya shinikizo (yaani ultrasound).
3. Ugunduzi wa Ultrasonic: – Mawimbi ya ultrasonic yanayozalishwa huenea ndani ya tishu, na ishara hizi hupokelewa na kurekodiwa baadaye na vitambuzi vya ultrasonic (kama vile probes za ultrasonic).
4. Uundaji upya wa picha: ishara ya ultrasonic iliyokusanywa huhesabiwa na kusindika ili kujenga upya muundo na taswira ya utendaji kazi wa tishu, ambayo inaweza kutoa sifa za unyonyaji wa macho wa tishu. Faida za upigaji picha wa fotoakustika: Utofautishaji mkubwa: Upigaji picha wa fotoakustika hutegemea sifa za unyonyaji wa mwanga wa tishu, na tishu tofauti (kama vile damu, mafuta, misuli, n.k.) zina uwezo tofauti wa kunyonya mwanga, kwa hivyo zinaweza kutoa picha zenye utofautishaji mkubwa. Ubora wa juu: Kwa kutumia ubora wa juu wa anga wa ultrasound, upigaji picha wa fotoakustika unaweza kufikia usahihi wa upigaji picha wa milimita au hata milimita ndogo. Haivamizi: Upigaji picha wa fotoakustika hauvamizi, mwanga na sauti havitasababisha uharibifu wa tishu, vinafaa sana kwa utambuzi wa kimatibabu wa binadamu. Uwezo wa upigaji picha wa kina: Ikilinganishwa na upigaji picha wa kawaida wa macho, upigaji picha wa fotoakustika unaweza kupenya sentimita kadhaa chini ya ngozi, ambayo inafaa kwa upigaji picha wa tishu za kina.

Maombi:
1. Upigaji picha wa mishipa: – Upigaji picha wa akustika unaweza kugundua sifa za kunyonya mwanga za hemoglobini katika damu, kwa hivyo inaweza kuonyesha kwa usahihi muundo na hali ya oksijeni ya mishipa ya damu kwa ajili ya kufuatilia mzunguko mdogo wa damu na kuhukumu magonjwa.
2. Kugundua uvimbe: – Angiogenesis katika tishu za uvimbe kwa kawaida huwa nyingi sana, na upigaji picha wa mwangaakosti unaweza kusaidia kugundua mapema uvimbe kwa kugundua kasoro katika muundo wa mishipa ya damu.
3. Upigaji picha kwa vitendo: – Upigaji picha kwa kutumia fotoakustika unaweza kutathmini usambazaji wa oksijeni kwenye tishu kwa kugundua mkusanyiko wa oksijeni na deoksihemoglobini kwenye tishu, jambo ambalo ni muhimu sana kwa ufuatiliaji wa utendaji kazi wa magonjwa kama vile saratani na magonjwa ya moyo na mishipa.
4. Upigaji picha wa ngozi: – Kwa sababu upigaji picha wa mwanga wa acoustic ni nyeti sana kwa tishu za juu juu, unafaa kwa ajili ya kugundua mapema saratani ya ngozi na uchambuzi wa kasoro za ngozi.
5. Upigaji picha wa ubongo: Upigaji picha wa acoustic unaweza kupata taarifa za mtiririko wa damu ya ubongo kwa njia isiyo vamizi kwa ajili ya utafiti wa magonjwa ya ubongo kama vile kiharusi na kifafa.

Changamoto na mwelekeo wa maendeleo ya upigaji picha wa fotoakustika:
Chanzo cha mwangauteuzi: Kupenya kwa mwangaza kwa mawimbi tofauti ni tofauti, jinsi ya kuchagua azimio sahihi la usawa wa mawimbi na kina cha kupenya ni changamoto. Usindikaji wa ishara: Upatikanaji na usindikaji wa ishara za ultrasonic unahitaji algoriti za kasi ya juu na sahihi, na maendeleo ya teknolojia ya ujenzi upya wa picha pia ni muhimu. Upigaji picha wa njia nyingi: Upigaji picha wa fotoakustika unaweza kuunganishwa na njia zingine za upigaji picha (kama vile MRI, CT, upigaji picha wa ultrasound) ili kutoa taarifa kamili zaidi za kibiolojia.

Upigaji picha wa picha za akustika ni teknolojia mpya na yenye utendaji mwingi wa kibayolojia, ambayo ina sifa za utofautishaji wa hali ya juu, ubora wa juu na isiyo vamizi. Pamoja na maendeleo ya teknolojia, upigaji picha wa picha za akustika una matarajio mapana ya matumizi katika utambuzi wa kimatibabu, utafiti wa msingi wa biolojia, maendeleo ya dawa na nyanja zingine.