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光聲成像技術為一種使用雷射光源,激發組織產生超音波,利用特定組織對特定波長光源之選擇性吸收,使得擁有較高光吸收係數之組織,吸收雷射所提供之能量,產生光聲訊號。本研究中使用532nm雷射光激發光聲訊號,針對生物組織進行影像量測。
超音波成像技術在生物醫學領域使用已有相當久的歷史。由於非侵入式、穿透性深、且不具有放射性優點。由於聲波在密度不同的介質傳遞時有聲速的差異,在超音波學中定義介質終聲速與介質密度的積為音波傳遞的阻抗,因此在兩不同阻抗的介質,超音波會在其介面產生背向散射。光學成像的優點是成像解晰度高,靈敏度高,即可即時成像;相對的缺點則是穿透深度淺,易受熱及其他雜訊干擾。結合組織光學以及醫用超音波的光聲成像技術,擁有光學成像以及超音波成像的兩種技術優點。
傳統超音波使用超音波探頭激發機械波穿透待測物體,在物體內部聲波之穿透路徑若遇到散射體便會產生背向散射。當聲波在軟組織中傳播若遇到軟組織等聲阻較為相近的介質,便無法分辨其差異。而光聲效應成像則是利用組織對特殊波長的激發光之選擇性吸收,來辨別待測物內部結構的差異並看出其位置以及大小等物理性質。當光在組織中其穿透路徑若遇到光吸收體,其能量便會被此物體吸收而轉換成熱能進而對組織加熱。物體吸收熱後會產生一瞬間的熱膨脹激發生波。
我們使用波長為532nm的Nd: YAG雷射(Quantel Brillant ),輸出波長為532nm的綠光,每一脈衝輸出能量為200mJ,FWHM為5nsec。配合二維掃描儀器擷取以中心頻率為46.5MHz (USC)的超音波探頭,聚焦點深度為5.3mm,-6dB頻寬為55%,聚焦寬度為120μm,搭配PR5900 (Panametrics)脈衝產生接收器,接收產生的光聲訊號取得病灶斷面的影像,將其應用於生物組織的掃描量測實驗。



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