研究证明了利用光和声进行医学成像的可行性

在此类研究的首次研究中，约翰霍普金斯大学的研究人员提供了证据，证明一种替代成像技术有一天可能会取代目前需要潜在有害辐射的方法。

该研究结果发表在4月份的《IEEE医学影像汇刊细节成功在一处心但也有可能应用于任何使用导管的手术，比如体外受精，或者使用达芬奇机器人的手术，在这些手术中，临床医生需要更清晰地看到大血管。

“这是第一次有人证明这一点光声成像可以在解剖结构和大小与人类心脏相似的活体动物心脏中进行。研究结果对这项技术的未来迭代非常有希望，”约翰霍普金斯大学电气与计算机工程助理教授、光声与超声系统工程(PULSE)实验室主任、该研究的高级作者Muyinatu Bell说。

贝尔的PULSE实验室成员和心脏病专家合作团队在心脏介入治疗中测试了这项技术，在心脏介入治疗中，一根称为导管的长而细的管子插入静脉或动脉，然后穿过心脏，诊断和治疗各种心脏疾病，如心跳异常。目前，医生最常用的技术是透视，这是一种x光电影，只能显示导管尖端位置的阴影，不能提供导管深度的详细信息。此外，Bell补充说，目前的可视化技术需要电离辐射，这对患者和医生都是有害的。

光声成像，简单的解释就是利用光和声音来产生图片．当来自脉冲激光的能量照亮身体的某个区域时，这些光会被组织内的光吸收剂吸收，比如血液中携带氧气的蛋白质(血红蛋白)，从而导致温度小幅上升。温度的升高会产生快速的热膨胀，从而产生声波。然后声波可以被超声波探头接收并重建成图像。

过去的研究光声成像技术主要关注的是其在体外的应用，比如在皮肤科手术中，很少有人尝试在体内使用激光成像。Bell的团队希望通过测试一种新的自动跟踪光声信号的机器人系统来探索如何使用光声成像来减少辐射暴露。

在这项研究中，贝尔的团队首先放置了一个光纤在导管的中空内核内，光纤的一端连接到激光来传输光线;这样，光纤的显示与导管尖端的显示一致。

贝尔的团队随后在麻醉下对两头猪进行了心导管插管，并使用透视法初步绘制了导管通往心脏的路径。

Bell的团队还成功地使用了机器人技术来保持超声探头，并保持光声信号的持续可视化，每隔几毫米接收一次图像反馈。

最后，研究小组在手术后观察了猪的心脏组织，没有发现与激光相关的损伤。而该团队需要进行更多的实验，以确定机器人光声成像系统是否可以小型化，并用于导航更复杂的路径，以及执行临床试验为了明确证明安全性，他们说这些发现是向前迈出的有希望的一步。

Bell说:“我们设想，最终，这项技术将成为一个完整的系统，它具有四重目的:指导心脏病专家接近心脏，确定他们在体内的精确位置，确认导管尖端与心脏组织的接触，并得出在心脏射频消融过程中受损的心脏是否已经修复。”