بصري سمعي (الضوئي) التصوير يجذب الاهتمام يتزايد من المجتمعات الأبحاث البيولوجية والطبية، كما يتضح من العدد المتزايد من المطبوعات تشمل مجموعة متنوعة من التطبيقات الجديدة التي تستغل المزايا الفريدة التي توفرها تكنولوجيا 1-5. على وجه الخصوص، والقدرة على امتصاص صورة فوتوغرافية مميزة طيفيا وكلاء لقرار المكانية والزمانية عالية على أعماق أبعد بكثير من حدود ناشر للضوء تفتح إمكانيات غير مسبوقة لوظيفية والتصوير الجزيئي 6-10.
في الواقع، ترجمة للتكنولوجيا بصري سمعي في الممارسة السريرية تأتي مع آفاق واعدة في تشخيص ومتابعة علاج الكثير من الأمراض. ومع ذلك، فإن انتشار محدود من الفوتونات في نثر بصريا والأنسجة استيعاب والردود ضعيفة عموما المرتبطة بظاهرة بصري سمعي تحد من عمق المطبق من طريقة. ونتيجة لذلك، باليد optoaوقد حاول تحقيقات coustic إلى أجزاء الصورة يمكن الوصول إليها من خارج 11،12 الجسم في حين تستخدم أنظمة بالمنظار لتوفير صور من داخل الجسم عن طريق إدراج منهم عبر الفوهات الطبيعية 13. بعض أجزاء امتصاص منخفضة من جسم الإنسان، مثل الإناث الثدي، يمكن الوصول إليها من خلال الماسحات الضوئية بصري سمعي 14،15 تصوير الشعاعي الطبقي أيضا. أهمية خاصة هو النهج باليد، لأنها تتيح تعدد كبير، على غرار الموجات فوق الصوتية. هنا، تكييف الموجات فوق الصوتية الشائعة تحقيقات مجموعة خطية للتصوير بصري سمعي يبقى تحديا، ويرجع ذلك أساسا إلى اختلافات جوهرية في متطلبات التصوير بالموجات فوق الصوتية وتصوير الشعاعي الطبقي بين optoacoustics. بينما يتم تمكين إطار معدلات عالية في التصوير بالموجات فوق الصوتية القياسية من قبل متتابعة الإرسال والاستقبال مخططات توظيف نبض ترددات عالية التكرار في نطاق كيلو هرتز، ويتحقق تصوير بصري سمعي الوقت الحقيقي ثلاثي الأبعاد عن طريق جمع البيانات في وقت واحد الشعاعي الطبقي الحجمي من كثافة واحدerrogating نبضة ليزر. وبالتالي، والجودة العالية التصوير بصري سمعي يعني الحصول على البيانات ثلاثية الأبعاد من أكبر زاوية ممكنة الصلبة في جميع أنحاء الجسم تصويرها.
في الآونة الأخيرة، قدمنا أول مسبار بصري سمعي محمول باليد لثلاثي الأبعاد (الحجمي) التصوير في الوقت الحقيقي 16. ويستند هذا النظام على صفيف ثنائي الأبعاد من 256 عناصر كهرضغطية رتبت على سطح كروي (النقاط الزرقاء في الشكل 1A) تغطي بزاوية 90 درجة. حجم العناصر الفردية حوالي 3 × 3 مم 2، وكذلك ميولهم وعرض نطاق التردد (حوالي 2-6 ميغاهيرتز) تضمن إشارة جمع فعال من حجم سنتيمتر النطاق المحيطة بها وسط ميدان (المكعب الأسود في الشكل 1A). يتم توفير الإثارة البصرية للمنطقة التصوير مع حزمة الألياف عبارة عن طريق تجويف أسطواني الرئيسي للمجموعة، بحيث أن أي susc الطول الموجيeptible من بثها من خلال حزمة من الألياف يمكن أن تستخدم للتصوير. ويظهر صورة الفعلية لمجموعة من محولات الطاقة جنبا إلى جنب مع حزمة من الألياف البصرية في الشكل 1B. الإثارة الفعالة والكشف المتزامن للإشارات تتيح تصوير الأنسجة العميقة مع احد بالرصاص الإثارة (نبضة ليزر واحد)، بحيث يتم تمكين المزيد من التصوير في الوقت الحقيقي في معدل الإطار الذي يحدده تردد تكرار النبضة ليزر مع graphics- تجهيز وحدة (GPU) تنفيذ الإجراء إعادة الإعمار 17. ومرفق غلاف أسطواني مع البولي إثيلين غشاء شفاف (الشكل 1C) إلى مجموعة المفاتيح لإحاطة وسيلة نقل سمعيا السائل (الماء). ويقترن الغشاء أيضا على الأنسجة عن طريق جل الصوتية. وأظهرت صورة للمجس بصري سمعي كما تستخدم في وضع التشغيل باليد في الشكل 1D.
وأظهرت عبتي وتصور EE باليد الأبعاد التصوير بصري سمعي جنبا إلى جنب مع القدرة في الوقت الحقيقي التصوير الوظيفي تأتي مع مزايا هامة للتشخيص السريري وعدد من التطبيقات المحتملة لمؤشرات مختلفة، مثل أمراض الأوعية الدموية المحيطية، واضطرابات الجهاز اللمفاوي، وسرطان الثدي، والآفات الجلدية، التهاب المفاصل أو 18. وعلاوة على ذلك، فإن قدرة التصوير بسرعة وتمكن من تصور الأحداث البيولوجية الديناميكية مع التحقيق مرتبة في وضع ثابت. جنبا إلى جنب مع سرعة ضبط الطول الموجي حدودي البصرية مذبذب (OPO) تكنولوجيا الليزر، وهذا النهج يسمح في الوقت الحقيقي التصوير من biodistribution وكلاء امتصاص الصورة. وبالتالي، قد تظهر إمكانيات جديدة على قدم المساواة في تطبيقات التصوير الحيوانات الصغيرة، على سبيل المثال، في دراسة ديناميكا الدم الأنسجة في الجسم الحي تتبع الخلايا، تصور الدوائية، نضح الجهاز، استهدف التصوير الجزيئي للأورام ونظام القلب والأوعية الدموية، أو تصوير الأعصاب.
S = "jove_content"> وفي هذا العمل نحن نقدم وصفا مفصلا لبروتوكول التصوير التجريبية للعمل مع مجموعة كروية بصري سمعي التحقيق وعرض الأداء باليد في العديد من السيناريوهات السريرية والتصوير حيوان صغيرة نموذجية.