LED光聲成像儀是全球首款采用LED陣列光源技術(shù)照明的臨床光聲成像系統(tǒng),作為超聲波成像的輔助,可用于檢測(cè)血管血液分布,血紅蛋白含量和氧合程度來識(shí)別組織的功能活動(dòng), 具有結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)能,價(jià)格合理的優(yōu)點(diǎn),可以被集成到超聲波傳感器,幫助診斷和監(jiān)測(cè)身體不同部位的各種情況。光聲成像不同于超聲成像，但都是探測(cè)能量轉(zhuǎn)換器采集的聲波。因此，光聲成像能力可以結(jié)合到傳統(tǒng)的超聲系統(tǒng)中，通過使用兩種成像方 詳情介紹

LED光聲成像儀是全球首款采用LED陣列光源技術(shù)照明的臨床光聲成像系統(tǒng),作為超聲波成像的輔助,可用于檢測(cè)血管血液分布,血紅蛋白含量和氧合程度來識(shí)別組織的功能活動(dòng),
LED光聲成像儀具有結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)能,價(jià)格合理的優(yōu)點(diǎn),可以被集成到超聲波傳感器,幫助診斷和監(jiān)測(cè)身體不同部位的各種情況。光聲成像不同于超聲成像，但都是探測(cè)能量轉(zhuǎn)換器采集的聲波。因此，光聲成像能力可以結(jié)合到傳統(tǒng)的超聲系統(tǒng)中，通過使用兩種成像方式的組合，提供有效的功能.
 在超聲成像中，能量轉(zhuǎn)換器發(fā)射超聲波，然后反射波從身體回來，由能量轉(zhuǎn)換器檢測(cè)到。通過測(cè)量傳播時(shí)間可以計(jì)算出反射體的位置，并將其信號(hào)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為亮度，然后構(gòu)造二維圖像。因此，超聲成像被稱為結(jié)構(gòu)成像。另外，彩色多普勒血流顯示為紅色或藍(lán)色。
在光聲成像中，能量轉(zhuǎn)換器不傳輸超聲波。相反，一個(gè)短脈沖的近紅外光照射到身體從身體表面。然后絕熱膨脹發(fā)生在身體的光吸收體中，產(chǎn)生微弱的聲波。通過接收該弱信號(hào)，對(duì)光吸收器進(jìn)行局部化，并對(duì)光吸收器的分布進(jìn)行了分析。例如，光聲成像可以檢測(cè)血液的分布，這意味著光聲成像可以通過可視化小血管的存在、血紅蛋白含量和氧合程度來識(shí)別組織的功能活動(dòng)。利用多波長(zhǎng)光可以區(qū)分動(dòng)脈和靜脈之間的血管。所以，光聲成像技術(shù)被稱為功能性成像。另外，臨床金屬針可清晰顯示。
 
光波長(zhǎng)
可能有一種擔(dān)心，光不能穿透我們的身體深處。但是光聲成像中使用的光稱為近紅外光。近紅外波長(zhǎng)約在700和2500nm（日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義）。近紅外光具有zui大的組織穿透深度，能無損檢測(cè)人體的信息，適用于某些生物成像設(shè)備。
然而，組織有吸收和散射光的物質(zhì)，特別是血紅蛋白和水具有很強(qiáng)的光吸收能力。
FG 4顯示了與波長(zhǎng)的吸收依賴強(qiáng)度。吸收和散射的強(qiáng)度在垂直軸上，光波的長(zhǎng)度在水平軸上。
 
如圖所示，光波長(zhǎng)低于700nm具有很強(qiáng)的血液中的血紅蛋白吸收，而波長(zhǎng)在1300nm，通過水的吸收較強(qiáng)。
由于血紅蛋白和水的吸收約700和1300nm之間的波長(zhǎng)范圍較小，這意味著這個(gè)范圍的zui大穿透深度，它被稱為光學(xué)窗口，也被稱為 生物窗 ，因此很適合光聲成像。
在納秒脈沖光暴露到身體里，光是通過組織內(nèi)的吸收劑吸收，引起瞬時(shí)溫升，并含有吸收瞬間擴(kuò)大從而建立壓力量，導(dǎo)致彈性波的發(fā)射。彈性波在超聲波的頻率范圍內(nèi)，可用超聲能量轉(zhuǎn)換器檢測(cè)。
聲波的傳播大約在1500m/s在身，所以光學(xué)減震器可以通過測(cè)量傳播時(shí)間的局限性，并從信號(hào)強(qiáng)度估計(jì)吸收劑的密度。
 
臨床金屬針可見性的重要性及光聲成像的可視化
POC（護(hù)理點(diǎn)）是指在病人附近進(jìn)行檢查、診斷和治療的術(shù)語。在POC領(lǐng)域中，超聲成像不僅用于診斷目的，而且在觀察圖像時(shí)也可作為與檢查和治療有關(guān)的后續(xù)行動(dòng)的指南。
在這種需要快速診斷和治療的領(lǐng)域，需要體積小、簡(jiǎn)單、安全的設(shè)備。臨床上不僅使用注射針，而且使用各種金屬針。特別是，他們是區(qū)域麻醉，采樣細(xì)胞活檢，穿刺過程剔除了腹水，等。近年來，極小型超聲診斷成像設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，協(xié)助醫(yī)師做出準(zhǔn)確和安全的治療手段，同時(shí)監(jiān)測(cè)針尖插入。然而，即使醫(yī)生進(jìn)行針吸活檢也需要技巧。例如，有時(shí)超聲圖像引導(dǎo)針過程事件的訓(xùn)練活動(dòng)在科學(xué)大會(huì)或醫(yī)學(xué)討論會(huì)上舉行。因此，超聲波設(shè)備上的針的可見性是非常重要的。

 光聲成像的臨床應(yīng)用的機(jī)會(huì)
除了清晰的可視化，還有許多臨床應(yīng)用的機(jī)會(huì)，已被研究和介紹給光聲研究員。
光聲成像可與內(nèi)窺鏡超聲裝置相結(jié)合。它可以提供更多的信息，周圍的可疑病變，不能單獨(dú)獲得超聲。它也可能有助于有針對(duì)性的活檢程序。。
鉬靶X線檢查用于乳腺癌檢查。輻射劑量相對(duì)較低，但它使用X射線。也有人說，在Asian的人口稠密的乳房是常見的。這種致密的乳房組織可以使它更難找到對(duì)乳腺癌。有聲顯示血管密集的腫瘤區(qū)域和正常的血管環(huán)境形成了鮮明的對(duì)比研究。
經(jīng)直腸超聲（TRUS）傳感器用于前列腺活檢收集組織樣本，包括癌細(xì)胞的許多部分前列腺。經(jīng)直腸超聲換能器結(jié)合聲可以幫助前列腺癌根治術(shù)過程中的血管神經(jīng)束的檢測(cè)。有助于靶向前列腺穿刺活檢。
頸動(dòng)脈斑塊是引起缺血性卒中的原因之一。據(jù)說有粥樣斑塊，這風(fēng)險(xiǎn)是狂喜。動(dòng)脈壁內(nèi)的脂質(zhì)沉積是斑塊易損性的一個(gè)重要指標(biāo)。血管內(nèi)的光聲（IVPA）導(dǎo)管是量化的動(dòng)脈壁內(nèi)脂質(zhì)的量的一種很有前途的裝置。
光聲成像臨床應(yīng)用需要解決的挑戰(zhàn)
如上所述，將有許多機(jī)會(huì)利用光聲成像。然而，它是臨床上尚未。防止光聲成像擴(kuò)大使用的主要因素是什么？這是由于設(shè)備體積龐大，價(jià)格昂貴。
目前常用的光聲成像系統(tǒng)包括固體激光器和可調(diào)諧波長(zhǎng)器件，如光參量振蕩器。
如圖，基于激光光聲系統(tǒng)需要的光學(xué)元件的精確對(duì)準(zhǔn)和沉重的光表和避免意外的振動(dòng)引起的光束畸變堅(jiān)固的底盤。因此，基于激光的光聲成像系統(tǒng)越來越大，系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電源也越來越大，需要比超聲設(shè)備更大的安裝空間。而且系統(tǒng)配置復(fù)雜，系統(tǒng)價(jià)格也比較昂貴。因此，這些都是阻礙光聲成像擴(kuò)大應(yīng)用于臨床的因素。
 在這種情況下，我們研究了能否利用高強(qiáng)度LED陣列光源研制和實(shí)現(xiàn)光聲成像原型系統(tǒng)。
如圖所示在圖的大小比較，光聲成像系統(tǒng)可以配置高強(qiáng)度LED陣列光源，系統(tǒng)不需要光學(xué)平臺(tái)和強(qiáng)大的底盤，使整個(gè)系統(tǒng)變得小巧輕便，適合小地方。 
我們的競(jìng)爭(zhēng)力是，我們有許多基于LED的光聲成像系統(tǒng)的基本未決，這些是通過在開發(fā)過程中的經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造的。因此，這些阻止其他人做出類似的系統(tǒng)。
我們期望在光聲成像技術(shù)向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用方面取得更大的發(fā)展勢(shì)頭。在醫(yī)療領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中，我們希望與多家醫(yī)療器械制造商和醫(yī)療領(lǐng)域的專業(yè)人員合作，促進(jìn)應(yīng)用和產(chǎn)品開發(fā)的發(fā)展。

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