光聲成像，光聲成像分子振幅越大表示什么意思

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1，光聲成像分子振幅越大表示什么意思
2，光聲成像的介紹
3，光聲成像的5光聲成像應(yīng)用
4，光聲成像的3技術(shù)特點(diǎn)
5，怎樣將光分成光譜
6，什么是聲診斷技術(shù)

1，光聲成像分子振幅越大表示什么意思

光聲成像分子振幅越大表示什么意思光聲成像2、光聲成像原理與系統(tǒng) 編輯光聲信號(hào)產(chǎn)生的基本原理是:當(dāng)用短脈沖激光照射吸收體時(shí),吸收體中的分子吸收光子后,

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光聲成像分子振幅越大表示什么意思

2，光聲成像的介紹

光聲成像（Photoacoustic Imaging, PAI）是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種非入侵式和非電離式的新型生物醫(yī)學(xué)成像方法。當(dāng)脈沖激光照射到（熱聲成像則特指用無(wú)線電頻率的脈沖激光進(jìn)行照射）生物組織中時(shí)，組織的光吸收域?qū)a(chǎn)生超聲信號(hào)，我們稱這種由光激發(fā)產(chǎn)生的超聲信號(hào)為光聲信號(hào)。生物組織產(chǎn)生的光聲信號(hào)攜帶了組織的光吸收特征信息，通過(guò)探測(cè)光聲信號(hào)能重建出組織中的光吸收分布圖像。光聲成像結(jié)合了純光學(xué)組織成像中高選擇特性和純超聲組織成像中深穿透特性的優(yōu)點(diǎn)，可得到高分辨率和高對(duì)比度的組織圖像，從原理上避開(kāi)了光散射的影響，突破了高分辨率光學(xué)成像深度“軟極限”（~1 mm），可實(shí)現(xiàn)50 mm的深層活體內(nèi)組織成像。

光聲成像的介紹

3，光聲成像的5光聲成像應(yīng)用

光聲成像能夠有效的進(jìn)行生物組織結(jié)構(gòu)和功能成像，為研究生物組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)，生理特征，病理特征，代謝功能等提供了重要的手段，特別適合于癌癥的早期檢測(cè)和治療監(jiān)控。目前的光聲成像技術(shù)多用于科研，光聲成像已經(jīng)成為一個(gè)快速發(fā)展的研究領(lǐng)域，現(xiàn)今光聲技術(shù)正由微觀實(shí)驗(yàn)室階段逐步走向宏觀臨床實(shí)踐階段。光聲成像目前可用于：1. 心血管研究：對(duì)小動(dòng)物活體進(jìn)行心血管疾?。ㄑ苌?生長(zhǎng)、心肌炎、血栓、心梗等）的深入研究，系統(tǒng)可輸出血紅蛋白濃度和血氧飽和度的定量數(shù)據(jù)。2. 藥物代謝研究：利用分子影像學(xué)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)標(biāo)記藥物在動(dòng)物體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，從而判斷該藥物是否能夠準(zhǔn)確到達(dá)靶區(qū)和代謝途徑，以及治療效果評(píng)測(cè)。3.腫瘤研究：直接快速地測(cè)量和跟蹤各種癌癥模型中腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，及伴隨的血管生成過(guò)程,如肝癌模型、骨轉(zhuǎn)移模型等；并可對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移（或癌癥治療）中血紅蛋白濃度和血氧飽和度的變化、血管生成抑制效果等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)成像與分析。4. 基因表達(dá)：在活體動(dòng)物體內(nèi)觀察和研究基因的表達(dá), 細(xì)胞或組織特異性, 及其治療反應(yīng)。5.干細(xì)胞及免疫研究：標(biāo)記細(xì)胞，實(shí)時(shí)觀測(cè)動(dòng)物體內(nèi)干細(xì)胞治療效果,并用于抗腫瘤免疫治療。6.細(xì)菌與病毒研究：通過(guò)對(duì)細(xì)菌與病毒進(jìn)行特異性熒光探針標(biāo)記，研究侵染過(guò)程等。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型：如大小鼠的疾病模型。7.疾病早期診斷：用分子影像學(xué)可對(duì)分子水平的病變進(jìn)行檢測(cè)，遭遇以病理改變?yōu)樵u(píng)判基礎(chǔ)疾病診斷，實(shí)現(xiàn)疾病早期診斷。及其它應(yīng)用領(lǐng)域：如分子光學(xué)、腦科學(xué)研究等。

光聲成像的5光聲成像應(yīng)用

4，光聲成像的3技術(shù)特點(diǎn)

光聲成像將光學(xué)成像和超聲成像的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，一方面，在光聲成像中用來(lái)重建圖像的信號(hào)是超聲信號(hào)，生理組織對(duì)超聲信號(hào)的散射要比光信號(hào)低2到3個(gè)數(shù)量級(jí)，因此它可以提供較深的成像深度和較高的空間分辨率；另一方面，光聲成像根據(jù)不同組織對(duì)可見(jiàn)光、近紅外光或無(wú)線電頻率(Radio frequency)電磁波的選擇性吸收，利用特定波長(zhǎng)的激光脈沖對(duì)組織進(jìn)行照射，并間接地對(duì)脈沖能量在生理組織中的吸收分布進(jìn)行成像，成像的是被“吸收”的光能，這在純光學(xué)成像中是無(wú)法做到的，因此相比純超聲成像，光聲圖像中不同組織間的光學(xué)對(duì)比度較高。光聲成像與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)：第一，由于激光的窄線寬，利用生物組織的高光譜選擇性吸收差異，光聲成像能夠?qū)崿F(xiàn)高特異性光譜組織的選擇激發(fā), 不僅可以反映組織結(jié)構(gòu)特征，更能夠?qū)崿F(xiàn)功能成像，開(kāi)創(chuàng)了一種有別于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的新成像方法與技術(shù)手段。第二，光聲成像結(jié)合了光學(xué)成像和聲學(xué)成像的優(yōu)點(diǎn)。一方面，比純光學(xué)成像穿透更深（可突破激光共聚焦顯微成像(LCSM)、雙光子激發(fā)顯微成像(TPEF)、光學(xué)弱相干層析成像（OCT）等高分辨率光學(xué)成像深度“軟”極限（~1mm）；另一方面，比傳統(tǒng)的MRI以及PET成像擁有更高的分辨率；其圖像分辨率可達(dá)到亞微米、微米量級(jí)，可實(shí)現(xiàn)高分辨率的分子成像。第三，光聲成像是一種非侵入式成像技術(shù)，這對(duì)于在體成像非常重要。由于使用的激光功率密度低于生物組織損傷閾值，組織中產(chǎn)生的超聲場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于組織的損傷閾值，所以光聲成像是一種非入侵、非電離的無(wú)損傷的成像技術(shù)。第四，隨著光聲成像系統(tǒng)的一體化、小型化，該成像系統(tǒng)比傳統(tǒng)的MRI以及PET腦功能成像系統(tǒng)價(jià)格更便宜，使用更便捷，利于普及和推廣。因此，無(wú)損光聲成像作為一種新興的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，能夠在一定的深度下獲得足夠高的分辨率和圖像對(duì)比度，圖像傳遞的信息量大，可以提供形態(tài)及功能信息，在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

5，怎樣將光分成光譜

　photoacoustic spectroscopy 　　以光聲效應(yīng)為基礎(chǔ)的一種新型光譜分析檢測(cè)技術(shù)。用一束強(qiáng)度可調(diào)制的單色光照射到密封于光聲池中的樣品上，樣品吸收光能，并以釋放熱能的方式退激，釋放的熱能使樣品和周圍介質(zhì)按光的調(diào)制頻率產(chǎn)生周期性加熱，從而導(dǎo)致介質(zhì)產(chǎn)生周期性壓力波動(dòng)，這種壓力波動(dòng)可用靈敏的微音器或壓電陶瓷傳聲器檢測(cè)，并通過(guò)放大得到光聲信號(hào)，這就是光聲效應(yīng)。若入射單色光波長(zhǎng)可變，則可測(cè)到隨波長(zhǎng)而變的光聲信號(hào)圖譜，這就是光聲光譜。若入射光是聚焦而成的細(xì)束光并按樣品的x-y軸掃描方式移動(dòng)，則能記錄到光聲信號(hào)隨樣品位置的變化，這就是光聲成像技術(shù)。　　光聲光譜的設(shè)備及其原理如圖所示。入射光為強(qiáng)度經(jīng)過(guò)調(diào)制的單色光，光強(qiáng)度調(diào)制可用切光器。光聲池是一封閉容器，內(nèi)放樣品和傳聲器。圖中所示的是固體樣品，樣品周圍充以不吸收光輻射的氣體介質(zhì)，如空氣。若是液體或氣體樣品，則用樣品充滿光聲池。傳聲器應(yīng)很靈敏，對(duì)于氣體樣品，電容型駐極體傳聲器比較適宜，它配以電子檢測(cè)系統(tǒng)可測(cè)10-6℃的溫升或10-9焦／（厘米3·秒）的熱量輸入。對(duì)于液體和固體樣品，最好采用與樣品緊密接觸的壓電陶瓷檢測(cè)器。　　由于光聲光譜測(cè)量的是樣品吸收光能的大小，因而反射光、散射光等對(duì)測(cè)量干擾很小，故光聲光譜適于測(cè)量高散射樣品、不透光樣品、吸收光強(qiáng)與入射光強(qiáng)比值很小的弱吸收樣品和低濃度樣品等，而且樣品無(wú)論是晶體、粉末、膠體等均可測(cè)量，這是普通光譜做不到的。光聲效應(yīng)與調(diào)制頻率有關(guān)，改變調(diào)制頻率可獲得樣品表面不同深度的信息，所以它是提供表面不同深度結(jié)構(gòu)信息的無(wú)損探測(cè)方法。　　光聲光譜學(xué)是光譜技術(shù)與量熱技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來(lái)的檢測(cè)物質(zhì)和研究物質(zhì)性能的新方法。光聲技術(shù)在不斷發(fā)展，已出現(xiàn)適用于氣體分析的二氧化碳激光光源紅外光聲光譜儀，適用于固體和液體分析的氙燈紫外-可見(jiàn)光聲光譜儀，以及傅里葉變換光聲光譜儀。光熱偏轉(zhuǎn)光譜法、光聲拉曼光譜法、光聲顯微鏡、激光熱透鏡法及熱波成像技術(shù)都在迅速發(fā)展。光聲光譜技術(shù)在物理、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)學(xué)和材料科學(xué)等方面得到廣泛應(yīng)用。

根據(jù)牛頓的那個(gè)實(shí)驗(yàn)，用三棱鏡

用三棱鏡或霧化水氣,知道彩虹的形成吧!

用三棱鏡

平行光通過(guò)棱鏡折射

6，什么是聲診斷技術(shù)

1;第二講聲振診斷技術(shù)由于機(jī)械振動(dòng)引起的波能夠聲反映出機(jī)械的特性和它們所處的工作狀態(tài),多少年來(lái)一直被人們用來(lái)監(jiān)測(cè)機(jī)械狀態(tài)和故障,只是過(guò)去是靠人的聽(tīng)、觸覺(jué)來(lái)感受這種振動(dòng)和聲音,而后憑人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。這就是最簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)易診斷法。近年來(lái)隨著非電量測(cè)技術(shù)、信號(hào)處理和分析技術(shù)以及計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,使聲振監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)推向了一個(gè)新的水平?！　? ;激光技術(shù)由于具有非接觸、凝血、消毒等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用到醫(yī)學(xué)臨床各科中，光子所特有高能量、高的空間、時(shí)間和光譜分辨的特性使得光學(xué)成像、光聲成像、熒光光譜分析等光學(xué)診斷技術(shù)。　　針對(duì)石油及天然氣管線出現(xiàn)破裂并造成嚴(yán)重事故的問(wèn)題,提出了利用聲發(fā)射診斷技術(shù)在線監(jiān)測(cè)石油管線裂紋的方法,即采用聲發(fā)射法采集輸油氣管產(chǎn)生裂紋時(shí)的聲波信號(hào),利用相關(guān)函數(shù)原理進(jìn)行信號(hào)處理,再?gòu)南嚓P(guān)器處理的相關(guān)函數(shù)曲線得出裂紋聲波信號(hào)沿管線傳輸?shù)?個(gè)傳感器的時(shí)間差,從而能夠準(zhǔn)確、快速地診斷輸油氣管裂紋位置.并從實(shí)用角度討論了檢測(cè)時(shí)傳感器的布置以及數(shù)據(jù)處理的具體方法.

聲波在空氣中傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力及位移的波動(dòng)。其實(shí)，聲波的傳播也會(huì)引起溫度的波動(dòng)。當(dāng)聲波所引起的壓力、位移及溫度的波動(dòng)與一固體邊界相作用時(shí)，就會(huì)發(fā)生明顯的聲波能量與熱能的轉(zhuǎn)換，這就是熱聲效應(yīng)。熱聲效應(yīng)，即聲場(chǎng)中的時(shí)均熱力學(xué)效應(yīng)。根據(jù)能量轉(zhuǎn)換觀點(diǎn)可將熱聲效應(yīng)分為兩類：一是用熱來(lái)產(chǎn)生聲，即熱驅(qū)動(dòng)的聲振蕩；二是用聲來(lái)產(chǎn)生熱流，即聲驅(qū)動(dòng)的熱量傳輸。其相應(yīng)的機(jī)械裝置分別為熱聲壓縮機(jī)和熱聲制冷機(jī)。熱聲壓縮機(jī)和熱聲制冷機(jī)在原理上是一致的，只是由于某些參數(shù)不同而導(dǎo)致了運(yùn)行結(jié)果的迥異。人們?cè)诤茉缫郧熬桶l(fā)現(xiàn)了熱聲效應(yīng)。1777年,higgins在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)把氫焰放到一根兩端開(kāi)口大管子的適當(dāng)位置時(shí)會(huì)在管子中激起聲波振動(dòng)。由此演化而來(lái)的rijke管現(xiàn)在已經(jīng)在大學(xué)課堂上廣泛用作演示熱聲效應(yīng)的裝置了。另一種較早的熱聲裝置sondhauss管也是在十九世紀(jì)就提出來(lái)了。它與rijke管的不同之處在于它是在一根只有一端開(kāi)口的管中利用熱聲效應(yīng)來(lái)發(fā)出聲音的。 1878年，rayleigh首先給出了熱聲振蕩現(xiàn)象定性解釋，他指出：對(duì)作聲振動(dòng)的介質(zhì)，若在其最稠密的時(shí)候向其提供熱量，而在其最稀疏時(shí)從其中吸取能量，聲振動(dòng)就會(huì)得到加強(qiáng)(熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槁暷?。反之，若在其最稠密的時(shí)候從其中吸取熱量，而在其最稀疏時(shí)向其提供能量，聲振動(dòng)就會(huì)得到衰減(聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。這就是所謂rayleigh準(zhǔn)則。現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)熱聲學(xué)最重要的發(fā)展之一是美國(guó)新墨西哥大學(xué)的carter教授和他的研究生feldman在1962年對(duì)sondhauss管進(jìn)行的改進(jìn)。他們?cè)趕ondhauss管中采用適當(dāng)結(jié)構(gòu)來(lái)提高它的效率，大大加強(qiáng)了管內(nèi)的熱聲效應(yīng)，并以600w的熱傳輸功率獲得了27w的聲功率。在美國(guó)los alamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，swift和wheatley首先開(kāi)展了對(duì)熱聲制冷機(jī)的研制工作。wheatley教授認(rèn)為聲諧振駐波和表面泵熱效應(yīng)的組合可以形成一種完全新型的“自然發(fā)動(dòng)機(jī)”。氣體熱聲效應(yīng)、固體介質(zhì)與氣流之間所需的時(shí)均相位差是通過(guò)自發(fā)不可逆過(guò)程，尤其是有限傳熱溫差得到的。原則上說(shuō)，這是熱聲制冷機(jī)同其他制冷循環(huán)的根本區(qū)別。通常的制冷循環(huán)需要提供外在的機(jī)械部件來(lái)保證循環(huán)中各過(guò)程的切換，而熱聲制冷機(jī)能自發(fā)調(diào)節(jié)相位，從而自動(dòng)在各循環(huán)過(guò)程中進(jìn)行切換。因此，熱聲制冷機(jī)具有部件少、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

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