超声调制光学成像:揭示散射体与吸收体

0 下载量 176 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 2.77MB PDF 举报
"散射体和吸收体的超声调制光学成像——通过结合超声波的定位优势和光学检测的高灵敏性,超声调制光学成像(UOT)技术能够在保持高分辨率的同时,对光吸收和散射介质进行成像。此方法在介质与光电倍增管(PMT)之间设置双小孔,通过调整PMT的探测位置,提升了系统信噪比和成像对比度,使得在浑浊介质中可以获取散射体和吸收体的一维图像。实验结果显示,调制深度M与介质的吸收系数和散射系数存在特定关系,通过选择适当的PMT探测位置,可以区分并定量分析吸收体和散射体的特性,如大小和强度差异。该技术在生物光学领域,如光学成像、超声调制等方面具有应用潜力,尤其对于研究生物组织中的吸收和散射特性有重要意义。" 超声调制光学成像(UOT)是一种创新的成像技术,它综合了超声波和光学的优势,以实现对光吸收和散射介质的高精度成像。在UOT中,超声波会改变穿过介质的光强度,这种变化可以被高度灵敏的PMT检测到。通过在介质和PMT之间设置两个小孔,可以控制入射光的路径,从而改善信噪比和成像对比度。这在复杂或浑浊的环境中尤其有用,因为这些环境通常含有大量的散射体和吸收体,影响常规光学成像的效果。 实验发现,调制深度M,即超声调制光信号的强度变化,与介质的吸收系数和散射系数之间存在特定的关系。这一发现意味着,通过改变PMT的探测位置,可以揭示不同性质的物质(吸收体和散射体)的信息。例如,某些位置可能更敏感于吸收,而其他位置则可能更能突出散射。这种灵活性使得UOT能够区分并量化吸收体和散射体的特性,这对于理解生物组织的光学特性,如肿瘤检测、血管成像等生物医学应用,具有重大价值。 此外,UOT技术还提供了一种非侵入性的手段来探索浑浊介质内部的结构,这对于研究生物组织、尤其是那些光学特性复杂且难以用传统光学方法成像的组织,如皮肤、脑组织等,具有极大的潜力。结合生物光学的理论,UOT可以用来开发新的诊断工具和技术,帮助科学家和医生更准确地识别和分析生物组织中的异常。 "散射体和吸收体的超声调制光学成像"这一研究展示了UOT技术在提高成像质量和解析力方面的卓越能力,以及其在生物光学成像领域的广泛应用前景。通过精确控制和分析超声调制光信号,科学家们能够以前所未有的方式揭示吸收体和散射体的细节,这对未来的研究和临床实践都将产生深远的影响。