Parimet e imazhit fotoakustik

Parimet e imazhit fotoakustik

Imazhe fotoakustike (PAI) është një teknikë e imazhit mjekësor që kombinohetoptikëndhe akustikë për të gjeneruar sinjale tejzanor duke përdorur ndërveprimin edritëme inde për të marrë imazhe të indeve me rezolucion të lartë. Përdoret gjerësisht në fushat biomjekësore, veçanërisht në zbulimin e tumoreve, imazhet e enëve të gjakut, imazhet e lëkurës dhe fusha të tjera.

Parimi:
1. Thithja e dritës dhe zgjerimi termik: – Imazhi fotoakustik përdor efektin termik të prodhuar nga thithja e dritës. Molekulat e pigmentit në inde (p.sh. hemoglobina, melanina) thithin fotone (zakonisht dritë afër infra të kuqe), të cilat shndërrohen në energji termike, duke shkaktuar rritjen e temperaturave lokale.
2. Zgjerimi termik shkakton ultratinguj: – Rritja e temperaturës çon në zgjerim të vogël termik të indit, i cili prodhon valë presioni (dmth. ultratinguj).
3. Zbulimi tejzanor: – Valët tejzanor të gjeneruara përhapen brenda indeve, dhe këto sinjale më pas merren dhe regjistrohen nga sensorë tejzanor (të tilla si sondat tejzanor).
4. Rindërtimi i imazhit: sinjali ultrasonik i mbledhur llogaritet dhe përpunohet për të rindërtuar strukturën dhe imazhin e funksionit të indit, i cili mund të sigurojë karakteristikat e absorbimit optik të indit. Përparësitë e imazhit fotoakustik: Kontrast i lartë: Imazhi fotoakustik mbështetet në karakteristikat e thithjes së dritës të indeve dhe inde të ndryshme (si gjaku, yndyra, muskujt, etj.) kanë aftësi të ndryshme për të thithur dritën, kështu që mund të sigurojë imazhe me kontrast të lartë. Rezolucioni i lartë: Duke përdorur rezolucionin e lartë hapësinor të ultrazërit, imazhi fotoakustik mund të arrijë saktësinë e imazhit milimetër apo edhe nën milimetër. Jo-invazive: Imazhe fotoakustike është jo-invazive, drita dhe zëri nuk do të shkaktojnë dëmtim të indeve, shumë i përshtatshëm për diagnozën mjekësore njerëzore. Aftësia e imazhit në thellësi: Krahasuar me imazhet tradicionale optike, imazhet fotoakustike mund të depërtojnë disa centimetra nën lëkurë, e cila është e përshtatshme për imazhe të indeve të thella.

Aplikimi:
1. Imazhe vaskulare: – Imazhi fotoakustik mund të zbulojë vetitë absorbuese të dritës të hemoglobinës në gjak, kështu që mund të shfaqë me saktësi strukturën dhe statusin e oksigjenimit të enëve të gjakut për monitorimin e mikroqarkullimit dhe gjykimin e sëmundjeve.
2. Zbulimi i tumorit: – Angiogjeneza në indet e tumorit është zakonisht jashtëzakonisht e bollshme dhe imazhet fotoakustike mund të ndihmojnë në zbulimin e hershëm të tumoreve duke zbuluar anomalitë në strukturën vaskulare.
3. Imazhe funksionale: – Imazhi fotoakustik mund të vlerësojë furnizimin me oksigjen të indeve duke zbuluar përqendrimin e oksigjenimit dhe deoksihemoglobinës në inde, gjë që ka një rëndësi të madhe për monitorimin funksional të sëmundjeve si kanceri dhe sëmundjet kardiovaskulare.
4. Imazhi i lëkurës: – Për shkak se imazhi fotoakustik është shumë i ndjeshëm ndaj indeve sipërfaqësore, është i përshtatshëm për zbulimin e hershëm të kancerit të lëkurës dhe analizën e anomalive të lëkurës.
5. Imazhi i trurit: Imazhi fotoakustik mund të marrë informacion për rrjedhën e gjakut cerebral në një mënyrë jo invazive për studimin e sëmundjeve të trurit si goditje në tru dhe epilepsi.

Sfidat dhe drejtimet e zhvillimit të imazhit fotoakustik:
Burim driteZgjedhja: Depërtimi i dritës në gjatësi vale të ndryshme është i ndryshëm, si të zgjidhni rezolucionin e duhur të ekuilibrit të gjatësisë së valës dhe thellësinë e depërtimit është një sfidë. Përpunimi i sinjalit: Përvetësimi dhe përpunimi i sinjaleve tejzanor kërkon algoritme me shpejtësi të lartë dhe të sakta, dhe zhvillimi i teknologjisë së rindërtimit të imazhit është gjithashtu vendimtar. Imazhi multimodal: Imazhi fotoakustik mund të kombinohet me modalitete të tjera imazherike (si MRI, CT, imazhe me ultratinguj) për të ofruar informacion më të plotë biomjekësor.

Imazhe fotoakustike është një teknologji e re dhe shumëfunksionale e imazhit biomjekësor, e cila ka karakteristikat e kontrastit të lartë, rezolucion të lartë dhe jo invazive. Me zhvillimin e teknologjisë, imazhet fotoakustike kanë perspektiva të gjera aplikimi në diagnozën mjekësore, kërkimin bazë të biologjisë, zhvillimin e ilaçeve dhe fusha të tjera.