改进的同步迭代算法在光声血管成像中的应用

光声成像结合了光学成像和声学成像的优点，是一种高分辨率，高对比度的无损伤医学成像技术.一种改进的同步迭代算法应用于光声图像重建.仿真和模拟结果表明，与传统的代数迭代算法相比，在90°，135°，180°的有限场光声成像中，此算法对测量误差的校正和迭代次数的收敛上具有较大的优势，图像重建的速度和成像质量都有了明显的提高.实验中，一种圆形扫描结构的光声成像装置，用于180°的有限场扫描，利用改进的同步迭代算法，重建出了高对比度和高分辨率（60μm）的鸡胚胎光声血管图像.实验证明，这种算法的应用，大幅度减少了数据采集时间，为光声成像技术运用于实时监测血流灌注和肿瘤光动力治疗的血管损伤效应提供了潜在的应用价值. 关键词： 光声成像 有限角度 代数迭代算法 光声血管成像     

基于探测超声的新型生物组织光声层析成像

利用一束单频探测超声穿过由脉冲激光照射产生的光声激发区域，使之与光致声场产生相互作用，光声信号将耦合到探测束上，再解调探测超声来重建光吸收区域的图像，可以得到丰富的组织信息.该信息不仅反映了组织中光吸收的特性，也反映了组织的声学特性.实验中，通过旋转超声探测器进行数据采集，并利用滤波反投影算法重建图像，可得到高信噪比的光声层析图像.由于激光的窄光谱线宽，其吸收是特征分子选择性的，所以此方法既是一种无损伤的结构层析成像方法，也可用于组织的功能成像.     

In Vivo Monitoring of Neovascularization in Tumour Angiogenesis by Photoacoustic Tomography

Photoacoustic tomography （PAT） is presented to in vivo monitor neovascularization in tumour angiogenesis with high resolution and high contrast images in a rat. With a circular scan system, the photoacoustic signal, generated by laser pulses at a wavelength of 532nm from a Q-switched Nd：YAG laser is captured by a hydrophone with a diameter of 1 mm and a sensitivity of 850nV/Pa. The vascular structure around the rat tumour is imaged clearly, with optimal contrast, because blood has strong absorption near this wavelength. Serial noninvasive photoacoustic images of neovascularization in tumour angiogenesis are also obtained consecutively from a growing tumour implanted under the skin of a rat over a period of two weeks. This work demonstrates that PAT can potentially provide a powerful tool for tumour angiogenesis detection in cancer research. It will bring us closer to clinical applications for tumour diagnosis and treatment monitoring.     

高分辨率快速数字化光声CT乳腺肿瘤成像

提出了一种基于聚焦线性阵列探测器的快速光声计算机断层成像技术（光声CT）.在光声二维图像重建中，根据阵列探测器机械扫描和电子扫描相结合的组合扫描模式，提出了改进的有限场滤波反投影重建算法.一方面该算法适合多元探测器旋转扫描模式，另一方面探测器的指向性函数作为反投影的权重因子提高了系统的横向分辨率.同时，该成像系统还利用柱面声透镜实现Z轴方向上的聚焦扫描以实现三维层析成像.实验中，这套成像系统空间分辨率达到0.2mm，Z轴方向分辨率为1.5mm，扫描一幅二维图像仅需150s，得到 关键词： 光声CT 有限场滤波反投影算法 声透镜聚焦 乳腺肿瘤检测