使用单元探测器进行高速体积计双模式超声波和光声学断层扫描

科学领域:

• 生物医学成像技术 生物医学成像技术
• 声波技术是一种声波技术.
• 医学物理 医学物理

背景情况:

• 传统的3D超声波 (美国) 和光声学 (PA) 断层扫描通常需要复杂,昂贵的传感器阵列.
• 带有单元传感器的ergodic继电器 (ER) 方法为简化,更快,更具成本效益的成像提供了潜力.
• 需要能够实现双模式成像并降低硬件复杂性的集成系统.

研究的目的:

• 开发和演示一种双模式系统,用于同时使用单元探测器和 ergodic继电器进行3D光声学 (PA) 和超声波 (US) 成像.
• 为了利用PA (光学吸收) 和US (声波散射) 成像的互补对比机制.
• 通过简化硬件实现超快速,无标签和非侵入性的4D成像.

主要方法:

• 实现一个双模式系统,集成一根ergodic继电器和一个单元传感器,用于3DPA和US成像.
• 使用单个超声波或光学激发脉冲来产生1D信号,用于PA和US模式的3D图像重建.
• 通过在人手血管和皮肤结构的体内成像来证明系统的能力.

主要成果:

• 从1D信号中成功地进行了光声和超声两种模式的单次3D图像重建.
• 获取补充对比信息:来自PA的光学吸收和来自US的声学散射.
• 人类手部结构,包括血管和皮肤的非侵入性,无标签和超快速体内成像的演示.
• 通过显著简化的硬件实现了4D成像的可行性.

结论:

• 开发的双模式系统有效地结合了3D PA和US成像,使用了ergodic继电器和单个传感器.
• 这种方法为先进的生物医学成像,包括4D应用提供了低成本,简化和超快的解决方案.
• 该系统提供了补充的对比机制,用于在体内进行全面的组织表征.