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光声与超声的比较

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发布日期:2011-09-07 17:40 文章来源:丁香园
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关键词: 成像 超声 光学 生物   点击次数:

光学方法的优势在于它的功能性和灵敏性,当前,光与组织的相互作用的过程主要是吸收和散射两方面:其中,组织的光学吸收性质与组织成分有关,而组织的成分变化能反映组织体生化状态的变化,故从光学吸收性质可判断组织体的生化状态;生物组织中的光散射源自于折射率在微米尺度的随机变化,而折射率在微米尺度的起伏的生理基础则是生物组织在细胞和亚细胞水平上相互间的变化,所以可以认为,从光学散射性质能推断组织体在细胞和亚细胞水平形态上的变化。综上可见,组织体的光学性质(散射和吸收)具有评估病灶组织生化和形态状态的能力。另外,光学性质对组织发生的以上变化都很敏感。这使得光学成像有可能具备高的图像对比度。因此。利用光学技术功能性和灵敏性的特点可对组织体功能进行量化评估。

但是,光辐照生物组织时表现出强散射的特性,散射系数典型值约为100cm-1。这种强的光散射特性使得光学成像时,分辨率和成像深度不可兼得。

与光在组织内传播表现出强散射不同,超声在组织内的散射比光弱2-3个数量级,这意味超声成像技术在分辨率和成像深度方面某种程度上可兼得。但是超声成像技术的图形对比度来源是生物组织在机械属性上的差异,成像对比度较低,而且超声依赖于组织的声阻抗变化,只能做到界面反射成像,不能层析成像,也不适合于含气脏器如肺、消化道及骨骼的检查,也使超声成像技术在早期癌诊断方面收到限制。另外,超声技术不具备评估组织体功能的能力。

超声成像基于探测生物组织的力学特性,其成像对比度较低,同时传统超声成像依赖于生物组织的声阻抗变化,只能做到界面反射成像,不能层析成像。

比较光学成像和超声成像这两种技术可发现两者具有很强的互补性,如果能将两者有机的结合在一起,对医学诊断将具有积极意义。光声成像技术恰能满足这一点:首先光声成像是以脉冲光为光源激发,图像反映的是光学吸收的差异,故继承了光学成像在功能性和灵敏性方面的优势;同时,光声成像探测的是外传的超声信号,故兼得了超声在成像深度和分辨率可兼顾的长处。所以,结合光学和超声方法的光声成像技术能实现对病灶组织的功能状况的高分辨率和高对比度的深度分辨。

编辑: helen

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