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光声成像技术的最新进展

张建英 谢文明 曾志平 李晖

张建英, 谢文明, 曾志平, 李晖. 光声成像技术的最新进展[J]. 中国光学, 2011, 4(2): 111-117.
引用本文: 张建英, 谢文明, 曾志平, 李晖. 光声成像技术的最新进展[J]. 中国光学, 2011, 4(2): 111-117.
ZHANG Jian-ying, XIE Wen-ming, ZENG Zhi-ping, LI Hui. Recent progress in photoacoustic imaging technology[J]. Chinese Optics, 2011, 4(2): 111-117.
Citation: ZHANG Jian-ying, XIE Wen-ming, ZENG Zhi-ping, LI Hui. Recent progress in photoacoustic imaging technology[J]. Chinese Optics, 2011, 4(2): 111-117.

光声成像技术的最新进展

详细信息
    作者简介:

    张建英(1984—),女,福建长泰人,硕士研究生,主要从事生物医学光子技术方面的研究。 E-mail:wendy06820313@163.com 谢文明(1977—),男,福建古田人,博士研究生,主要从事生物医学光子技术及其应用方面的研究。 E-mail:xie7713@gmail.com 曾志平(1986—),男,福建漳州人,硕士研究生。E-mail:zhipingzeng@163.com

    张建英(1984—),女,福建长泰人,硕士研究生,主要从事生物医学光子技术方面的研究。 E-mail:wendy06820313@163.com 谢文明(1977—),男,福建古田人,博士研究生,主要从事生物医学光子技术及其应用方面的研究。 E-mail:xie7713@gmail.com 曾志平(1986—),男,福建漳州人,硕士研究生。E-mail:zhipingzeng@163.com

    张建英(1984—),女,福建长泰人,硕士研究生,主要从事生物医学光子技术方面的研究。 E-mail:wendy06820313@163.com 谢文明(1977—),男,福建古田人,博士研究生,主要从事生物医学光子技术及其应用方面的研究。 E-mail:xie7713@gmail.com 曾志平(1986—),男,福建漳州人,硕士研究生。E-mail:zhipingzeng@163.com

  • 中图分类号: Q-334

Recent progress in photoacoustic imaging technology

  • 摘要: 光声成像技术是生物医学领域中新兴的无损检测技术,具有对比度高、分辨率好、穿透能力强等优点。本文介绍了光声成像技术近年来的进展状况,主要涉及成像探测方式的改进、成像速度的加快、成像分辨率的提高以及图像重构算法的发展等。以该项技术在现代临床诊断中的应用为例,描述了其在生物医学领域中应用范围的拓宽。最后,总结了该项技术现存的主要问题,指出多模式组合的成像方式,如光声与超声的组合,光声与OCT方式的组合是该项技术的发展趋势;另外,结合造影剂的分子光声成像技术也同样很有发展前景。
  • [1] 钱盛友,邢达. 光声结合用于生物组织成像的研究进展[J]. 激光生物学报 ,2000,9(3):228-231. QIAN SH Y,XING D. Research progress in image of biological tissue combining light and sound[J]. Acta Laser Biology Sin.,2000,9(3):228-231.(in Chinese) [2] BERER T,GRUN H,HOFER C,et al.. Photoacoustic microscopy with large integrating optical annular detectors[J]. SPIE,2009,7371:73710X. [3] LIN ZH H,LU X ZH,LIN CH,et al.. Study of photoacoustic imaging based on DSPI[J]. SPIE,2009,7283:728301. [4] CHEN X,TANG ZH L,HE Y H,et al.. Simultaneous photoacoustic imaging technique using an acoustic imaging lens[J]. J. Biomed. Opt.,2009,14(3):030511. [5] GUO Z J,LI CH H,SONG L,et al.. Compressed sensing in photoacoustic tomography in vivo[J]. J. Biomed. Opt.,2010,15:021311. [6] KU G,MASLOV K,LI L,et al.. Photoacoustic microscopy with 2-μm transverse resolution[J]. J. Biomed. Opt.,2010,15(2):021302. [7] BILLEH Y N,LIU M Y,BUMA T. Spectroscopic photoacoustic microscopy using a photonic crystal fiber supercontinuum source[J]. Opt. Express,2010,18(18):18519-18524. [8] 谭毅,赵长水,姚景财. 基于小波变换的光声成像算法[J]. 陕西理工学院学报(自然科学版) ,2009,25(4):41-46. TAN Y,ZHAO CH SH,YAO J C. Photoacoustic imaging algorithm based on wavelet transform[J]. J. Shangxi University of Technology(Natural Science Edition),2009,25(4):41-46(in Chinese). [9] 向良忠,邢达,古怀民,等. 改进的同步迭代算法在光声血管成像中的应用[J]. 物理学报 ,2007,56(7):3911-3916. XIANG L ZH,XING D,GU H M,et al.. Photoacoustic imaging of blood vessels based on modified simultaneous iterative reconstruction technique[J]. Acta Physica Sinica,2007,56(7):3911-3916.(in Chinese) [10] ZHANG H F,WANG J,WEI Q,et al.. Collecting back-reflected photons in photoacoustic microscopy[J]. Opt. Express,2010,18(2):1278-1282. [11] SONG K H,STEIN E W,MARGENTHALER J A,et al.. Noninvasive photoacoustic identification of sentinel lymph nodes containing methylene blue in vivo in a rat model[J]. J. Biomedical Optics,2008,13(5):1-6. [12] 杨思华,阴广志. 利用近红外光激发的光声血管造影成像[J]. 物理学报 ,2009,58(7):4760-4765. YANG S H,YIN G ZH. Photoacoustic angiography for mouse brain cortex using near-infrared light[J]. Acta Physica Sinica,2009,58(7):4760-4765.(in Chinese) [13] HOLOTTA M,GROSSAUER H,KREMSER C,et al.. Photoacoustic tomography of pathological tissue in ex-vivo mouse hearts[J]. SPIE,2010,7564:75642X. [14] WANG Y,XING D,ZENG Y G,et al.. Photoacoustic imaging with deconvolution algorithm[J]. Phys. Med. Biol.,2004,49:3117-3124. [15] 杨迪武,邢达,王毅,等. 基于代数重建算法的有限角度扫描的光声成像[J]. 光学学报 ,2005,25(6):772-776. YANG D W,XING D,WANG Y,et al.. Limited-view scanning photoacoustic imaging based on algebraic reconstruction techniques[J]. Acta Optica Sinica,2005,25(6):772-776.(in Chinese) [16] MA S B,GUO H. A novel limited-view photoacoustic reconstruction algorithm combined iteration with back-projection calculation[J]. SPIE,2008,7280:72801G. [17] YUAN Y,XING D,XIANG L ZH. High-contrast photoacoustic imaging based on filtered back-projection algorithm with velocity potential integration[J]. SPIE,2009,7519:75190L. [18] YANG D W,XING D,ZHAO X H,et al.. A combined reconstruction algorithm for limited-view multi-element photoacoustic imaging[J]. Chin. Phys. Lett.,2010,27(5):054301. [19] HUANG CH,ORAEVSKY A A,ANASTASIO M A. Investigation of limited-view image reconstruction in photoacoustic tomography employing a priori structural information[J]. SPIE,2010,7800:780004. [20] SCHOONOVER R W,ANASTASIO M A. A layered media approach to photoacoustic tomography[J]. SPIE,2010,7800:780003. [21] MODGIL D,ANASTASIO M A,LA RIVIERE P J. Photoacoustic image reconstruction in an attenuating medium using singular value decomposition[J]. SPIE,2009,7177:71771B. [22] MODGIL D,LA RIVIERE P J,ANASTASIO M A,et al.. Image reconstruction in photoacoustic tomography with variable speed of sound using a higher-order geometrical acoustics approximation[J]. J. Biomed.Opt.,2010,15:021308. [23] ZHANG H F,MASLOV K,WANG L V. Automatic algorithm for skin profile detection in photoacoustic microscopy[J]. J. Biomed. Opt.,2009,14:024050. [24] TREEBY B E,COX B T. k-Wave:MATLAB toolbox for the simulation and reconstruction of photoacoustic wave fields[J]. J. Biomed. Opt.,2010,15:021314. [25] COX B T,TREEBY B E. Effect of sensor directionality on photoacoustic imaging:a study using the k-wave toolbox[J]. SPIE,2010,7564:75640I. [26] CHEONG Y J,STANTZ K M. Photon propagation correction in 3D photoacoustic image reconstruction using Monte Carlo simulation[J]. SPIE,2010,7564:75640G. [27] RANASINGHESAGARA J C,ZEMP R J. Monte Carlo modeling for photoacoustic-based transport-regime optical property estimation[J]. SPIE,2010,7564:75640F. [28] KOLKMAN R G M,THUMMA K K,TEN BRINKE G A,et al.. Photoacoustic imaging of tumor angiogenesis[J]. SPIE,2008,6856:685602. [29] JANKOVIC L,SHAHZAD K,WANG Y,et al.. In vivo photoacoustic imaging of nude mice vasculature using a photoacoustic imaging system based on a commercial ultrasound scanner[J]. SPIE,2008,6856:68560N. [30] SUN Y,SOBEL E,JIANG H B. Quantitative three-dimensional photoacoustic tomography of the finger joints:an in vivo study[J]. J. Biomed. Opt.,2009:14:064002. [31] SUN Y,JIANG H B,SOBEL E. In vivo detection of osteoarthritis in the hand with three-dimensional photoacoustic tomography[J]. SPIE,2010,7548:75484H. [32] LIU B,KRUGER R,REINECKE D,et al.. Monitor hemoglobin concentration and oxygen saturation in living mouse tail using photoacoustic CT scanner[J]. SPIE,2010,7564:756439. [33] STANTZ K M,CAO M S,LIU B,et al.. Molecular imaging of neutropilin-1 receptor using photoacoustic spectroscopy in breast tumors[J]. SPIE,2010,7564:75641O. [34] YASEEN M A,ERMILOV S A,BRECHT H P,et al.. Optoacoustic imaging of the prostate:development toward image-guided biopsy[J]. J. Biomed. Opt.,2010,15:021310. [35] WANG X D,ROBERTS W W,CARSON P L,et al.. Photoacoustic tomography:a potential new tool for prostate cancer[J]. Biomedical Opt. Express,2010,1(4):1117-1126. [36] SILVERMAN R H,KONG F,CHEN Y C,et al.. High-resolution photoacoustic imaging of ocular tissues[J]. Ultrasound in Med. & Biol.,2010,36(5):733-742. [37] JIAO SHL,JIANG M SH,HU J M,et al.. Photoacoustic ophthalmoscopy for in vivo retinal imaging[J]. Opt. Express,2010,18(4):3967-3972.
  • [1] 应亚宸, 张广杰, 贾荟琳, 陆政元, 石玉洁, 席鹏.  多光子皮肤成像技术及其应用 . 中国光学, 2019, 12(1): 104-111. doi: 10.3788/CO.20191201.0104
    [2] 石玉洁, 张广杰, 陆政元, 应亚宸, 贾荟琳, 席鹏.  新型多光子成像技术研究进展 . 中国光学, 2018, 11(3): 296-306. doi: 10.3788/CO.20181103.0296
    [3] 徐依雯, 张运海, 杨皓旻, 刘创, 唐玉国.  长时程双光子成像技术 . 中国光学, 2018, 11(3): 337-343. doi: 10.3788/CO.20181103.0337
    [4] 修景锐, 胡思怡, 李金华, 任升, 刘丽炜.  基于近红外量子点的荧光共振能量转移生物探针构建及应用 . 中国光学, 2018, 11(1): 74-82. doi: 10.3788/CO.20181101.0074
    [5] 史健松, 于源华, 王美娇, 吴再辉, 石鑫, 张昊, 宫平, 嵇晓强.  光纤生物传感器在HER3抗体药物定量检测中的应用 . 中国光学, 2018, 11(3): 503-512. doi: 10.3788/CO.20181103.0503
    [6] 王志乐, 王著元, 宗慎飞, 崔一平.  微流控SERS芯片及其生物传感应用 . 中国光学, 2018, 11(3): 513-530. doi: 10.3788/CO.20181103.0513
    [7] 王晓筠, 李波, 陈力, 李迪, 曲松楠, 李志民.  应用于生物医疗领域的碳纳米点及其复合物 . 中国光学, 2018, 11(3): 401-419. doi: 10.3788/CO.20181103.0401
    [8] 孙瑞, 高银佳, 史海斌.  光交联技术的生物应用研究进展 . 中国光学, 2018, 11(3): 444-458. doi: 10.3788/CO.20181103.0444
    [9] 郭振振, 唐玉国, 孟凡渝, 李力, 杨大威.  荧光碳量子点的制备与生物医学应用研究进展 . 中国光学, 2018, 11(3): 431-443. doi: 10.3788/CO.20181103.0431
    [10] 朱姗姗, 路交, 刘鹤南, 陈硕, 曾柱, 钱唯, 陈晓隆.  生物医学光子学在糖尿病视网膜病变中的应用进展 . 中国光学, 2018, 11(3): 459-474. doi: 10.3788/CO.20181103.0459
    [11] 王浩, 张叶, 沈宏海, 张景忠.  图像增强算法综述 . 中国光学, 2017, 10(4): 438-448. doi: 10.3788/CO.20171004.0438
    [12] 张佳宁, 郭震宁, 林介本, 李建鹏, 黄婷, 黄学铃.  新生儿黄疸治疗仪光源的光生物安全 . 中国光学, 2017, 10(4): 499-506. doi: 10.3788/CO.20171001.0499
    [13] 张艳超, 赵建.  改进C-V分割算法在多光谱成像仪中的应用 . 中国光学, 2015, 8(1): 68-73. doi: 10.3788/CO.20150801.0068
    [14] 苗少峰, 杨虹, 黄远辉, 宫睿, 邵晓鹏, 毕祥丽.  光声成像研究进展 . 中国光学, 2015, 8(5): 699-713. doi: 10.3788/CO.20150805.0679
    [15] 王永伟, 艾华, 卓仁善, 曹艳波.  干涉测量波面重构DCT算法研究 . 中国光学, 2014, 7(6): 1012-1018. doi: 10.3788/CO.20140706.1012
    [16] 武潇野, 张立超, 时光.  应用于高性能光学薄膜表征的光热光声检测技术 . 中国光学, 2014, 7(5): 701-711. doi: 10.3788/CO.20140705.0701
    [17] 阎春生, 廖延彪, 田芊.  层析成像图像重建算法综述 . 中国光学, 2013, 6(5): 617-632. doi: 10.3788/CO.20130605.0617
    [18] 周明辉, 廖春艳, 任兆玉, 樊海明, 白晋涛.  表面增强拉曼光谱生物成像技术及其应用 . 中国光学, 2013, 6(5): 633-642. doi: 10.3788/CO.20130605.0633
    [19] 李光鑫, 吴伟平, 胡君.  红外和彩色可见光图像亮度-对比度传递融合算法 . 中国光学, 2011, 4(2): 161-168.
    [20] 刘春香, 李洪祚.  实时图像增强算法研究 . 中国光学, 2009, 2(5): 395-401.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-11-01
  • 修回日期:  2011-02-13
  • 刊出日期:  2011-04-25

光声成像技术的最新进展

    作者简介:

    张建英(1984—),女,福建长泰人,硕士研究生,主要从事生物医学光子技术方面的研究。 E-mail:wendy06820313@163.com 谢文明(1977—),男,福建古田人,博士研究生,主要从事生物医学光子技术及其应用方面的研究。 E-mail:xie7713@gmail.com 曾志平(1986—),男,福建漳州人,硕士研究生。E-mail:zhipingzeng@163.com

    张建英(1984—),女,福建长泰人,硕士研究生,主要从事生物医学光子技术方面的研究。 E-mail:wendy06820313@163.com 谢文明(1977—),男,福建古田人,博士研究生,主要从事生物医学光子技术及其应用方面的研究。 E-mail:xie7713@gmail.com 曾志平(1986—),男,福建漳州人,硕士研究生。E-mail:zhipingzeng@163.com

    张建英(1984—),女,福建长泰人,硕士研究生,主要从事生物医学光子技术方面的研究。 E-mail:wendy06820313@163.com 谢文明(1977—),男,福建古田人,博士研究生,主要从事生物医学光子技术及其应用方面的研究。 E-mail:xie7713@gmail.com 曾志平(1986—),男,福建漳州人,硕士研究生。E-mail:zhipingzeng@163.com

  • 中图分类号: Q-334

摘要: 光声成像技术是生物医学领域中新兴的无损检测技术,具有对比度高、分辨率好、穿透能力强等优点。本文介绍了光声成像技术近年来的进展状况,主要涉及成像探测方式的改进、成像速度的加快、成像分辨率的提高以及图像重构算法的发展等。以该项技术在现代临床诊断中的应用为例,描述了其在生物医学领域中应用范围的拓宽。最后,总结了该项技术现存的主要问题,指出多模式组合的成像方式,如光声与超声的组合,光声与OCT方式的组合是该项技术的发展趋势;另外,结合造影剂的分子光声成像技术也同样很有发展前景。

English Abstract

张建英, 谢文明, 曾志平, 李晖. 光声成像技术的最新进展[J]. 中国光学, 2011, 4(2): 111-117.
引用本文: 张建英, 谢文明, 曾志平, 李晖. 光声成像技术的最新进展[J]. 中国光学, 2011, 4(2): 111-117.
ZHANG Jian-ying, XIE Wen-ming, ZENG Zhi-ping, LI Hui. Recent progress in photoacoustic imaging technology[J]. Chinese Optics, 2011, 4(2): 111-117.
Citation: ZHANG Jian-ying, XIE Wen-ming, ZENG Zhi-ping, LI Hui. Recent progress in photoacoustic imaging technology[J]. Chinese Optics, 2011, 4(2): 111-117.
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