Photoacoustic tomography: in vivo imaging from organelles to organs.
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DOI：
10.1126/science.1216210
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发表时间：
2012-03-23
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Hu S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang LV;Hu S
光声断层成像(PAT)可以生成从细胞器到器官的生物结构的多尺度、多对比度图像。这项新兴技术利用光声效应克服了光学光子在生物组织中的高度散射。分子对光的吸收会产生热诱导的压力跳跃，从而发射超声波，声波探测器会接收超声波以形成图像。PAT的不同实现方式允许在保持高深度分辨率的同时，根据组织中所需的成像深度来调整空间分辨率。根据经验，可实现的空间分辨率约为所需成像深度的1/200，最高可达7厘米。PAT提供血管系统、血流动力学、氧代谢、生物标记物和基因表达的解剖、功能、代谢、分子和遗传对比。我们回顾了PAT在生物学和临床研究中的技术现状，并概述了未来的发展。
Photoacoustic tomography (PAT) can create multiscale multi-contrast images of living biological structures ranging from organelles to organs. This emerging technology overcomes the high degree of scattering of optical photons in biological tissue by using the photoacoustic effect. Light absorption by molecules creates a thermally induced pressure jump that launches ultrasonic waves, which are received with acoustic detectors to form images. Different implementations of PAT allow the spatial resolution to be scaled with the desired imaging depth in tissue while a high depth-to-resolution ratio is maintained. As a rule of thumb, the achievable spatial resolution is on the order of 1/200 of the desired imaging depth, which can reach up to 7 cm. PAT provides anatomical, functional, metabolic, molecular, and genetic contrasts of vasculature, hemodynamics, oxygen metabolism, biomarkers, and gene expression. We review the state of the art of PAT for both biological and clinical studies and then outline the future.
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