近红外II脉冲激光二极管阵列用于深层组织氧化的光谱光声成像

科学领域:

• 生物医学光学 生物医学光学
• 医疗成像医学成像
• 激光技术 激光技术 激光技术

背景情况:

• 谱光声学成像 (sPAI) 提供非侵入性,实时的血液氧化度测量.
• 与光学方法相比,sPAI在光学染色体的深层组织成像方面表现出色.
• 目前使用脉冲固态激光器的sPAI系统在临床使用方面受到尺寸和成本的限制.

研究的目的:

• 为了研究微型制造脉冲激光二极管 (PLD) 对深层组织sPAI的可行性.
• 评估基于PLD的sPAI在更深处测量血液氧化的性能.

主要方法:

• 在第二个近红外窗口中集成了一组微型制造的脉冲激光二极管 (PLD) 用于光学激发.
• 在猪组织幻影中评估成像深度和对比度与噪声比 (CNR).
• 评估了血红蛋白氧化的光谱分离精度.
• 通过使用老鼠模型在体内验证的性能.

主要成果:

• 在使用五个PLD的猪幻影中,达到4.26厘米的最大成像深度.
• 证明了精确的血红蛋白氧化度测量,深度高达3.11厘米 (精度≤10%).
• 在老鼠模型中观察到可检测的信号噪声比 (SNR) 在体内高达4.13厘米.
• 在体内确认了高达3.85厘米的精确氧化评估.

结论:

• 微型制造的PLD是一种可行的,低成本的替代方案,用于深层组织的光声学成像.
• 这项技术可以在更深的深度进行临床相关的血液氧化测量.
• 基于PLD的sPAI显示出在医学诊断中临床翻译的巨大潜力.