Principii di l'imaghjini fotoacustiche

Principii di l'imaghjini fotoacustiche

L'imaghjini fotoacustica (PAI) hè una tecnica d'imaghjini medica chì combinaotticheè acustica per generà signali ultrasonici aduprendu l'interazione dilucecù u tissutu per ottene immagini di tessuti ad alta risoluzione. Hè largamente utilizatu in i campi biomedicali, in particulare in a rilevazione di tumori, l'imaghjini vasculari, l'imaghjini di a pelle è altri campi.

Principiu:
1. Assorbimentu di luce è espansione termica: – L'imaghjini fotoacustiche utilizanu l'effettu termicu pruduttu da l'assorbimentu di luce. E molecule di pigmentu in u tissutu (per esempiu, emoglobina, melanina) assorbenu fotoni (di solitu luce vicinu à l'infrarossu), chì sò cunvertiti in energia termica, pruvucendu un aumentu di e temperature lucali.
2. L'espansione termica provoca ultrasoni: - L'aumentu di a temperatura porta à una piccula espansione termica di u tissutu, chì produce onde di pressione (vale à dì ultrasoni).
3. Detezione ultrasonica: - L'onde ultrasoniche generate si propaganu in u tissutu, è questi signali sò successivamente ricevuti è registrati da sensori ultrasonici (cum'è sonde ultrasoniche).
4. Ricostruzione di l'immagine: u signale ultrasonicu raccoltu hè calculatu è trattatu per ricustruisce l'immagine di a struttura è di a funzione di u tissutu, chì pò furnisce e caratteristiche di assorbimentu otticu di u tissutu. Vantaghji di l'imaghjini fotoacustica: Altu cuntrastu: L'imaghjini fotoacustica si basa nantu à e caratteristiche di assorbimentu di a luce di i tessuti, è diversi tessuti (cum'è u sangue, u grassu, u musculu, ecc.) anu diverse capacità di assorbe a luce, dunque pò furnisce immagini à altu cuntrastu. Alta risoluzione: Utilizendu l'alta risoluzione spaziale di l'ultrasoni, l'imaghjini fotoacustica pò ottene una precisione d'imaghjini millimetrica o ancu submillimetrica. Non invasiva: L'imaghjini fotoacustica ùn hè micca invasiva, a luce è u sonu ùn causeranu danni à i tessuti, assai adatta per a diagnosi medica umana. Capacità di imaghjini di prufundità: Rispetto à l'imaghjini ottica tradiziunale, l'imaghjini fotoacustica pò penetrà parechji centimetri sottu à a pelle, chì hè adatta per l'imaghjini di i tessuti prufondi.

Applicazione:
1. Imaging vasculare: - L'imaging fotoacusticu pò rilevà e proprietà di assorbimentu di luce di l'emoglobina in u sangue, cusì pò visualizà accuratamente a struttura è u statu di ossigenazione di i vasi sanguigni per monitorà a microcirculazione è ghjudicà e malatie.
2. Rilevazione di tumori: - L'angiogenesi in i tessuti tumorali hè generalmente estremamente abbundante, è l'imaghjini fotoacustiche ponu aiutà à a rilevazione precoce di i tumori rilevendu anomalie in a struttura vasculare.
3. Imaging funzionale: - L'imaging fotoacusticu pò valutà l'approvvigionamentu d'ossigenu di i tessuti rilevendu a cuncentrazione di ossigenazione è deossiemoglobina in i tessuti, ciò chì hè di grande impurtanza per u monitoraghju funzionale di e malatie cum'è u cancheru è e malatie cardiovascolari.
4. Imaging di a pelle: – Siccomu l'imaging fotoacusticu hè assai sensibile à u tissutu superficiale, hè adattatu per a rilevazione precoce di u cancru di a pelle è l'analisi di l'anomalie di a pelle.
5. Imaging cerebrale: L'imaging fotoacusticu pò ottene informazioni nantu à u flussu di sangue cerebrale in modu non invasivu per u studiu di e malatie cerebrali cum'è l'ictus è l'epilessia.

Sfide è direzzioni di sviluppu di l'imaghjini fotoacustiche:
Fonte di luceselezzione: A penetrazione di a luce di diverse lunghezze d'onda hè diversa, cumu sceglie a risoluzione ghjusta di l'equilibriu di lunghezza d'onda è a prufundità di penetrazione hè una sfida. Trasfurmazione di u signale: L'acquisizione è u trasfurmazione di i signali ultrasonici richiedenu algoritmi veloci è precisi, è u sviluppu di a tecnulugia di ricustruzione di l'imagine hè ancu cruciale. Imaging multimodale: L'imaging fotoacusticu pò esse cumminatu cù altre modalità d'imaging (cum'è MRI, CT, imaging à ultrasoni) per furnisce informazioni biomedicali più cumplete.

L'imaghjini fotoacustiche hè una tecnulugia d'imaghjini biomedica nova è multifunzionale, chì hà e caratteristiche di altu cuntrastu, alta risoluzione è non invasiva. Cù u sviluppu di a tecnulugia, l'imaghjini fotoacustiche hà ampie prospettive d'applicazione in a diagnosi medica, a ricerca biologica di basa, u sviluppu di farmaci è altri campi.