手机十三水作弊软件|十三水棋牌游戏赚钱
首页 > 资讯 > 消息正文

基于热记忆的温度光声成像

发布:laserpulse    |    2019-02-16 23:43    阅读:1190
分享:
      

在许多生物医学研究和干预措施中,温度测绘是必不可少的,精确控制组织的热条件能够获得最佳的治疗效率和最小的副作用。基于Grüneisen参数的温度?#35272;?#24615;,光声(PA)成像可以提供相对温度测量,但是传?#25104;?#22312;不知道基线温度的情况下测量绝对温度具有挑战性,特别是在具有未知光学和声学特性的深层组织中。在这里,他们报告了一?#20013;?#30340;基于热能存储器的光声测温(TEMPT)方法。通过用一系列纳秒激光脉冲照射组织,TEMPT利用热能延迟的温度?#35272;?#24615;,在热限制内获得的相应PA信号探测。自标准化比率测量取消了与温度无关的量并?#28010;鉍rüneisen参数。然后,通过组织的温度?#35272;?#24615;Grüneisen参数、质量密度和?#28909;热?#21487;以评估温度。与传统的PA测温不同,TEMPT不需要了解组织的基线温度,也不需要了解光学特性。他们已经开发了一个数学模型来描述TEMPT中的温度?#35272;?#24615;。他们已经证明了在临床相关温度范围内对1.5cm深的组织模型进行温度评估的可行性。最后,作为概念验证,他们在2 mm深度的小鼠体内聚焦超声治疗期间应用TEMPT进行温度测绘。作为一种通用的温度测绘方法, TEMPT可用于小动物模型的癌症热疗。

图1. TEMPT中的热能记忆效应。(a)通过单个激光脉冲产生PA信号。(b)热疗期间在时间t0进行的TEMPT测量。当地气?#29575;??0。 (c)TEMPT中使用的激光脉冲的时间模式。(d)激光脉冲突发期间的热能积累导致局部温度升高。(e)激光脉冲突发产生的PA信号模式。请注意,PA信号幅?#28909;?#20915;于激光脉冲发生时的局部温度。 来自?#26174;?#28608;光脉冲的累积热能导致后续脉冲增加PA信号幅度。

图2. TEMPT的三个关键步骤。步骤1:PA信号激发,采集和重建激光脉冲。第2步:Grüneisen参数的比率测量和重建。步骤3:在单个时间点和热疗期间的绝对温度?#25104;洹?br />

图3. 组织模型上温度的TEMPT。(a)PAT系统的示意图。UT,超声波换能器。将两个具有不同温度的墨水管夹在两片鸡肉组织(每个1.5cm厚)之间。(b)组织模型的重建PAT图像显示两个管的位置。(c)两个管的PA信号幅?#20154;?#28608;光脉冲数的增加而增加,反映了局部温度的升高。(d)覆盖在超声图像上的两个管(以彩色显示)的TEMPT温度图(以灰色显示)。 由管1和管2中的热电偶测量的温度分别为32℃和40℃。(e)两个管的TEMPT温度与针温度计测量的参考温度的函数关系。

图4. HIFU加热期间的体内TEMPT示意图。注意,HIFU焦点位于小鼠左肢皮肤表面下方约2mm处。

图5. HIFU治疗期间体内绝对温度的TEMPT。(a)重建小鼠左后肢的PAT图像。(b)在不同HIFU加热时间的TEMPT温度图。 请注意,温度图在37 0C下设定阈值。虚线表示HIFU焦点的近似值。 (c)TEMPT温度(以彩色显示)覆盖在相应的超声图像上(以灰色显示)。(d)HIFU中的TEMPT温度聚焦[(a)中的红色框]和代表性的周围组织区域[(a)中的蓝色框]与加热时间的函数关系图。 (e)在不同HIFU加热时间下相对温度变化的常规PA测温。(f)HIFU的相对温度变化的常规PA测温[(a)中的红框]和周围组织[(a)中的蓝框]与加热时间的函数关系图。

原文链接

本文受译者委托,享有该文的专有出版权,其他出版单?#25442;?#32593;站如需转载,请与本站联系,联系email:mail#opticsjournal.net。(为防?#20272;?#22334;邮件,请将#换为@)否则,本站将保留进一步采取法律手段的权利。

免责声明

网站内容来源于互联网、原创,由网络编辑负责审查,目的在于传递信息,提供专业服务,不代表本网站及新媒体平台赞同其观点?#25237;?#20854;真实性负责。如对文、图等版权问题存在异议的,请于20个工作日内与我们取得联系,我们将协调给予处理(按照法规支付稿费或删除),联系方式:021-69918579。网站及新媒体平台将加?#32771;?#25511;与审核,一旦发?#27835;?#21453;规定的内容,按国家法规处理,处理时间不超过24小时。最终解释权归《中国激光》杂志社所有。

手机十三水作弊软件