利用光声成像来深入观察身体

由Chulhong Kim教授领导的浦项工科大学研究团队开发了一种使用表面活性剂剥离半导体聚合物胶束的光声成像方法。

　　

   

   

一种新的非侵入性技术已经被提出，利用光来检查身体深处。光声成像是一种无痛成像设备，它能让我们通过激光照射到活体组织上时产生的超声波看到体内情况。但光声成像仍难以看到深部组织，因此正在积极开展改进并应用于临床实践的研究。

为此，浦项工科大学的金哲洪教授和朴别利博士(电气工程系融合信息技术工程)领导的研究小组由张玉淼教授和丁元萌博士领导的天津大学研究团队提出了一种新的深层组织PA成像方法。

研究人员使用基于表面活性剂剥离半导体聚合物(SSS)胶束和1064 nm激光的造影剂，成功地展示了大鼠肠道和膀胱的体内成像深度达5.8cm。这是重要的，因为它是世界上所有PA临床前研究中穿透深度最深的。造影剂是一种有助于PA图像被看得更清楚的物质。

PA成像使用的原理是成像声波(光声)信号产生的瞬时热膨胀组织吸收光与超声传感器。简单地说，它就像闪电或雷声背后的原理。光学成像方法只能看到厚度小于1mm的浅层深度，而PA成像可以看到几厘米厚的人体组织。

PA造影剂的研究正在顺利进行中，这种造影剂可以使人体深层器官的图像更加详细。然而，目前常用的波长为650nm到900nm的短波波长，渗透深度有限。

为此，研究人员从半导体聚合物胶束中去除表面活性剂(这种胶束能强烈吸收1064纳米波长的光)，并将其用作PA造影剂。通过在小鼠胃肠道和膀胱注射造影剂，证实了半导体聚合物在生物学上的安全性，并在5.8 cm的深度证实了PA图像。

与使用辐射的计算机断层扫描(CT)不同，金教授组开发的PA成像技术可以在没有暴露风险的情况下，帮助诊断深层组织的疾病。此外，1064 nm波长的激光相对便宜，与传统的商用超声波设备兼容。

金哲洪教授解释说:“此次研究成功地对人体最深处(最大深度5.8厘米)进行了成像，具有很高的技术价值。”“这种类型的临床前研究是人类临床试验的必要条件，并将有助于加快未来光声成像的应用。”