新的光声显微技术实现景深14倍大于之前的技术
光声显微术(PAM)是一种相对较新的成像技术,利用激光诱导超声振动在组织。这些超声振动,以及计算机处理,可以用于创建一个图像的结构组织的超声成像的工作方式。
在过去的几年里,音),加州理工学院的教授布伦医学工程和电气工程,开发了PAM技术形象改变大脑的血流量,检测癌组织,甚至确定单个癌细胞。
然而,一个高分辨率的限制(即。,光学拆分)PAM缩小景深,这意味着它只能专注于一个薄层(大约30微米,或者是一个皮肤细胞的长度,1到2微米的分辨率)的组织。看到一些高于或低于飞机设备查看,需要重新调整高于或低于这个平面。相比之下,想象一个人戴上老花镜做纵横字谜。
在《华尔街日报》在一篇新论文中自然光子学,小王和他的研究小组展示他们开发了一个新的变种PAM的针状束光声显微镜,或NB-PAM景深的14倍大于之前是可以实现的。这意味着NB-PAM可以创建3 d图像样本没有调整和更好的图像样本不均匀的表面。
“一些应用程序,比如研究组织样本无需使用显微镜幻灯片,需要成像的凹凸不平的表面高空间分辨率鲁伊·曹说:“作者和博士后学者研究助理在医学工程。“传统PAM艰难应对分辨率之间的权衡和景深,这克服了我们的新技术。”
NB-PAM改进它的景深对其相关PAM技术通过使用一束激光更长和更薄,因此“针形”。This change in the optical characteristics of the beam avoids some of the drawbacks associated with other attempts to increase the depth of field of PAM technology, such as working more slowly, or requiring more computer processing power.
这种针状梁使用专门的项目创建称为衍射光学元件(DOE)。不经意的观察者,能源部看起来像一个小片玻璃,但实际上它是一块石英表面雕刻与精确的模式。这些模式重塑用于成像的光束,所以它不再是一个尖点沿着传播轴而是拉长成细长的脖子。因此,它能够清晰地在更大范围的深度图像对象。
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传统的光声显微术(PAM)(左)相比,针状光声显微镜(NB-PAM)(右)。在传统的PAM,只有物体靠近焦点的激光成像。在NB-PAM,时间越长,窄梁允许对象在更大范围内的深度清晰成像。信贷:加州理工学院 -
衍射光学元件(DOE)用于NB-PAM。信贷:加州理工学院
更大的景深是证明了研究人员在两个方面:成像新鲜器官样本使用紫外激光器和成像体内小鼠大脑血管使用蓝色激光。
“这项技术提供了新的机会为研究组织样本在手术期间,这将允许完全删除癌细胞和最大保护正常的,”王说,他也是安德鲁和Peggy Cherng医学工程领导椅子;执行官医学工程。”翻译成手术室是一个自然的未来研究的大道。”
本文描述NB-PAM,题为“光学拆分光声显微针状梁”出现在12月1日出版的自然光子学。
