가상 조직에서 혈액 세포의 광음향적 검출 및 혈관 이미징

광음향(PA) 신호는 고산란 매체에서 광학적으로 흡수하는 구조를 검출하고 이미징하는 데 사용되었습니다. 조직 팬텀은 10 μm 직경의 탄소 섬유와 혈액이나 농도가 변하는 에벤스 블루를 포함한 나일론 혈관으로 구성되었으며, 이는 1%의 인트라리피드에 장착되었습니다. 70 MHZ의 대역폭을 가진 PVdF 압전 하이드로폰이 PA 신호를 검출하는 데 사용되었습니다. Q-스위치 주파수 이중 Nd:YAG 레이저가 10 Hz 반복률과 532 nm 파장에서 10 ns 펄스를 제공했습니다. PA 기술의 민감도는 PBS 완충액의 유리판에 위치한 단일 적혈구의 광음향 검출을 통해 입증되었습니다. 샘플의 PA 이미지는 음향 신호의 스캔 배열 탐지를 통해 구성되었습니다. 이미징 알고리즘은 합성 지연 및 합을 형성하는 스캔 기반입니다. 변환기의 직진성을 시뮬레이션하고 검증했으며 알고리즘의 가중치 계수를 결정하는 데 사용되었습니다. 다양한 직경과 깊이에 위치한 혈관과 모세혈관이 이미징되었습니다. 횡 방향 해상도는 변환기의 직경(200 μm)에 따라 제한됩니다. 실험 이미지에서 깊이 해상도는 10 μm 이하일 수 있음을 보여줍니다. 소스 위치 재구성의 정확도는 신호 처리 방법과 PA 신호 지속 시간 모두에 따라 다릅니다. 가상 조직에서 더 큰 혈관의 PA 이미지는 전체 혈액에서 상대적으로 낮은 광학적 침투 깊이, 음향 간섭, 혈관 벽에서의 음향 반사로 인해 이러한 혈관의 앞면과 뒷면만을 보여줍니다. 1.8 mm 깊이에 위치한 광학적으로 흡수되는 특성의 광음향 이미지는 2 mm 인트라리피드 희석을 통해 조명됩니다. 이 연구의 결과는 광음향 단층 촬영 개발에 대한 가능성이 있습니다. 키워드: 광음향, 이미징, 팬텀 조직, 단층 촬영, 혈액, 압전 검출.