生物光聲—超聲—磁聲聯(lián)合成像的研究進(jìn)展

孫 正，楊凱旋

(華北電力大學(xué)電子與通信工程系，河北 保定 071003)

生物光聲—超聲—磁聲聯(lián)合成像的研究進(jìn)展

孫 正*，楊凱旋

(華北電力大學(xué)電子與通信工程系，河北 保定 071003)

生物超聲(US)、光聲(PA)和磁聲(MA)成像均以超聲波作為載體，將其結(jié)合可獲得生物組織的組合圖像，充分發(fā)揮各成像手段的優(yōu)勢(shì)。與單一成像技術(shù)相比，聯(lián)合成像具有更好的分辨率及更高的對(duì)比度和敏感度，可更精準(zhǔn)地定位病變組織，并辨識(shí)出其形態(tài)和成分。本文對(duì)光聲—超聲、磁聲—超聲及磁光聲聯(lián)合成像，尤其內(nèi)窺式聯(lián)合成像的研究進(jìn)展及應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

光聲成像；超聲檢查；磁聲成像；內(nèi)窺成像

以超聲波為載體的聲學(xué)成像技術(shù)在準(zhǔn)確定位病變組織，實(shí)現(xiàn)疾病的早期、精確診斷方面有重要作用，主要包括超聲(ultrasonic, US)成像、光聲(photoacoustic, PA)成像和磁聲(magnetoacoustic, MA)成像等。US成像具有無(wú)輻射、集成性高、便攜、成像時(shí)間短、組織穿透力強(qiáng)、在可獲得的合理穿透深度內(nèi)有極好的空間對(duì)比度等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于疾病的臨床診治。US成像可對(duì)組織或器官進(jìn)行結(jié)構(gòu)成像，獲得其解剖結(jié)構(gòu)信息。PA和MA屬于功能成像，可反映組織的功能變化，理論上可實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的早期精確診斷，其中PA成像以生物組織的光聲效應(yīng)為基礎(chǔ)，即組織吸收短脈沖激光進(jìn)而發(fā)熱膨脹產(chǎn)生超聲波(即PA信號(hào))[1]。因正常組織與病變組織的成分不同，因而超聲換能器可檢測(cè)到不同強(qiáng)度的超聲波，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后即可實(shí)現(xiàn)組織成像[2]。MA成像以生物組織的MA效應(yīng)為物理基礎(chǔ)，即將介質(zhì)置于交變磁場(chǎng)或?qū)⒔蛔冸娏髦糜陟o磁場(chǎng)中時(shí)，介質(zhì)中的帶電粒子由于受洛倫茲力的作用產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，進(jìn)而發(fā)出與交變磁場(chǎng)或交變電流相同頻率的超聲波。……