Fotoakustik suratlaryň esaslary

Fotoakustik suratlaryň esaslary

Fotoakustik suratlandyrma (PAI) lukmançylyk suratlandyrma usuly bolup, ony birleşdirýäroptikawe özara täsirini ulanyp ultrases signallaryny döretmek üçin akustikaýagtylykýokary çözgütli dokumalaryň suratlaryny almak üçin dokumalar bilen. Ol biolukmançylyk pudaklarynda, esasanam şişleri anyklamakda, damarlaryň suratlaryny düşürmekde, deriniň suratlaryny düşürmekde we beýleki ugurlarda giňden ulanylýar.

Prinsip:
1. Yşygyň siňdirilmegi we termal giňelmegi: – Fotoakustik suratlandyrmada ýagtylygyň siňdirilmeginden dörän termal täsir ulanylýar. Dokumalardaky pigment molekulalary (meselem, gemoglobin, melanin) fotonlary (adatça infragyzyl ýagtylygy) siňdirýär, olar bolsa ýylylyk energiýasyna öwrülýär we ýerli temperaturanyň ýokarlanmagyna sebäp bolýar.
2. Termal giňelme ultrasesiň sebäbi bolýar: – Temperaturanyň ýokarlanmagy dokumalaryň kiçi termal giňelmegine getirýär, bu bolsa basyş tolkunlaryny (ýagny ultrases) döredýär.
3. Ultrases anyklaýyş: – Döredilen ultrases tolkunlary dokumalaryň içinde ýaýraýar we bu signallar soňra ultrases sensorlary (meselem, ultrases zondlary) tarapyndan kabul edilýär we ýazga alynýar.
4. Suratyň täzeden gurulmagy: ýygnalan ultrases signaly dokumanyň gurluşyny we funksiýasyny täzeden gurmak üçin hasaplanýar we işlenip düzülýär, bu bolsa dokumanyň optiki siňdiriş häsiýetlerini üpjün edip biler. Fotoakustik suratyň artykmaçlyklary: Ýokary kontrast: Fotoakustik surat dokumalaryň ýagtylygy siňdiriş häsiýetlerine daýanýar we dürli dokumalaryň (meselem, gan, ýag, myşsa we ş.m.) ýagtylygy siňdirmek üçin dürli ukyplary bar, şonuň üçin ol ýokary kontrastly suratlary berip biler. Ýokary çözgüt: Ultrasesiň ýokary giňişlik çözgüdini ulanyp, fotoakustik surat millimetr ýa-da hatda submillimetr surat takyklygyna ýetip biler. Inwaziw däl: Fotoakustik surat inwaziw däl, ýagtylyk we ses dokumalara zyýan ýetirmez, bu bolsa adamyň lukmançylyk diagnozlary üçin örän amatlydyr. Çuňluk suratlandyryş ukyby: Adaty optiki suratlandyryş bilen deňeşdirilende, fotoakustik suratlandyryş deriniň aşagynda birnäçe santimetre çenli aralaşyp biler, bu bolsa çuň dokuma suratlandyryş üçin amatlydyr.

Ulanyş:
1. Damarlaryň suratlandyrmasy: – Fotoakustik suratlandyrma gandaky gemoglobiniň ýagtylygy özüne çekiji häsiýetlerini anyklap bilýär, şonuň üçin mikrosirkulyasiyany gözegçilikde saklamak we keselleri kesgitlemek üçin gan damarlarynyň gurluşyny we kislorod bilen üpjün edilişini takyk görkezip bilýär.
2. Şişiň anyklanmagy: – Şiş dokumalarynda angiogenez adatça örän köp bolýar we fotoakustik surat çekmek damar gurluşyndaky anomaliýalary anyklamak arkaly şişleriň irki anyklanmagyna kömek edip biler.
3. Funksional suratlandyrma: – Fotoakustik suratlandyrma dokumalarda kislorodyň we deoksigemoglobiniň konsentrasiýasyny anyklamak arkaly dokumalaryň kislorod bilen üpjünçiligini bahalap biler, bu bolsa rak we ýürek-damar keselleri ýaly keselleriň funksional gözegçiligi üçin uly ähmiýete eýedir.
4. Deriniň suratlandyrmasy: – Fotoakustik suratlandyrma ýüzleý dokumalara örän duýgur bolany üçin, deri rak keselini irki anyklamak we deri anomaliýalaryny seljermek üçin amatlydyr.
5. Beýni suratlandyrmasy: Fotoakustik suratlandyrma insult we epilepsiýa ýaly beýni kesellerini öwrenmek üçin beýni gan akymy baradaky maglumatlary inwaziw däl usulda alyp bilýär.

Fotoakustik suratlaryň kynçylyklary we ösüş ugurlary:
Yşyk çeşmesisaýlama: Dürli tolkun uzynlyklarynyň ýagtylygynyň siňmegi dürli-dürli, tolkun uzynlygynyň deňagramlylygynyň çözgüdini we siňmegiň çuňlugyny nädip saýlamalydygy kyn mesele. Signallary işläp düzmek: Ultrases signallaryny almak we işläp düzmek ýokary tizlikli we takyk algoritmleri talap edýär we suratlary dikeltmek tehnologiýasyny işläp düzmek hem möhümdir. Multimodal surat: Has giňişleýin biolukmançylyk maglumatlaryny bermek üçin fotoakustik suratlary beýleki suratlandyryş usullary (meselem, MRT, KT, ultrases suratlary) bilen birleşdirip bolýar.

Fotoakustik suratlandyrma täze we köp funksiýaly biolukmançylyk suratlandyrma tehnologiýasy bolup, ýokary kontrastly, ýokary çözgütli we inwaziw däl häsiýetlere eýedir. Tehnologiýanyň ösmegi bilen fotoakustik suratlandyrma lukmançylyk diagnozynda, esasy biologiýa barlaglarynda, derman serişdelerini işläp düzmekde we beýleki ugurlarda giň ulanylyş mümkinçiliklerine eýe boldy.