用于血管成像的新型超分辨率光声显微镜

下图所示为最新研制的光声显微镜捕捉到的小鼠耳、眼和大脑微血管的光声图像。200年前，一位来自法国的医生第一次使用听诊器。从那时起，人们已经做了无数的努力来观察人体。迄今为止，提供人类和动物解剖学、功能和分子信息的最佳工具是光声显微镜。韩国浦项工科大学的一个研究小组开发了超分辨率定位光声显微镜，其速度是传统光声显微镜的500倍。

 

浦项工科大学创意IT工程的Chulhong Kim教授、研究教授Jinyoung Kim和博士生Jongbeom Kim在《自然：光：科学与应用Light: Science and Applications》杂志上发表的国际期刊上介绍了一种带有定制扫描镜的快速光声显微镜系统。这项新开发的显微镜技术使用了一种稳定的商用电流计扫描仪和一个定制的扫描镜，可以通过监测红细胞的流动而不使用对比吸收剂来发现阻塞或破裂的血管。 

光声显微镜通过在物体吸收激光束的光后，当光能转化为热能时诱发振动，对细胞、血管和组织进行成像。使用电流计扫描仪的传统光声显微镜系统视野狭窄，因为它们不扫描光声波，而只扫描光束。这些系统使用线性机动台在生成图像时也会有一个时间限制。 

研究小组开发了一种新的光声显微镜系统，改进了性能。它可以同时扫描光声波和光束，因为研究人员在现有的光声显微镜系统中实现了定制的扫描镜。它还可以使用内在的红细胞监测非常小的血管，而不需要对比吸收剂，这是一个主要的性能增强。此外，新系统比传统系统快500倍。通过改进，可以将空间分辨率提高2.5倍的光声信号进行定位，实现超分辨率成像。 

他们的研究成果在许多方面都很有意义。该系统有望在脑卒中和心血管疾病的诊断和治疗中具有广阔的应用前景。因为它可以实时监测和成像血管与血细胞的流动，也可以用于需要紧急诊断和治疗的血管疾病。此外，它可以直接监测微血管的血流动力学。它有望应用于血流动力学反应、血管内造影剂动力学和短暂性微循环异常等领域。 

Chulhong Kim教授说：“我们用这种新的光声显微镜系统成功地成像了老鼠耳朵、眼睛和大脑的微血管，以及人类的指尖。我们所开发的可以作为传统脑成像系统的补充工具，也可以作为未来临床前和临床研究的有潜力的工具。” 

原文来源：https://phys.org/news/2019-12-super-resolution-photoacoustic-microscopy-clogged-blood.html