小動物光聲成像系統是一種結合了光學和聲學原理的醫學成像技術，能夠以高分辨率、高靈敏度地實時成像小動物的內部組織結構和功能活動。與傳統的X線成像和磁共振成像相比，該成像系統具有更強的生物相容性和更高的空間與時間分辨率，因此在動物實驗中被廣泛應用于疾病診斷、藥物篩選和基礎生命科學研究等領域。
小(xiao)動物光聲(sheng)(sheng)(sheng)成像(xiang)系統的原理基于(yu)(yu)組(zu)織吸收(shou)(shou)光能量(liang)后產生的熱膨脹效應和(he)(he)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)檢測技術(shu)。當激(ji)光束(shu)穿過(guo)小(xiao)動物的皮膚和(he)(he)軟組(zu)織后，會被吸收(shou)(shou)并轉(zhuan)化(hua)為(wei)熱能，導致局(ju)部(bu)組(zu)織溫度升(sheng)高，進(jin)而(er)引起(qi)熱膨脹和(he)(he)聲(sheng)(sheng)(sheng)學信(xin)號的產生。這些(xie)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)通(tong)過(guo)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)探頭(tou)接收(shou)(shou)并轉(zhuan)化(hua)為(wei)電信(xin)號，再經(jing)過(guo)計算(suan)和(he)(he)重建處理，最終形成高清晰(xi)度的圖(tu)像(xiang)。由于(yu)(yu)不(bu)同組(zu)織對光和(he)(he)聲(sheng)(sheng)(sheng)的吸收(shou)(shou)、散射和(he)(he)傳播特(te)性不(bu)同，因(yin)此可以通(tong)過(guo)調節激(ji)光波(bo)長和(he)(he)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)探頭(tou)位置來實現(xian)對不(bu)同組(zu)織類(lei)型的成像(xiang)。
小動物光聲成像系統在(zai)生物(wu)(wu)醫學領域(yu)具有廣泛的(de)(de)(de)應用前景(jing)。例如，在(zai)腫(zhong)瘤(liu)診(zhen)斷中(zhong)(zhong)可以通過檢測(ce)腫(zhong)瘤(liu)區域(yu)的(de)(de)(de)血管密度(du)、血流(liu)速度(du)和(he)(he)氧合狀(zhuang)態等參數來評(ping)估腫(zhong)瘤(liu)的(de)(de)(de)生長(chang)和(he)(he)轉移情況，從而(er)指導治療方案(an)的(de)(de)(de)制定；在(zai)神經(jing)科學研究中(zhong)(zhong)可以觀察腦功能區的(de)(de)(de)代謝(xie)活(huo)動、血流(liu)動力學和(he)(he)神經(jing)元活(huo)動等信息，揭示大腦的(de)(de)(de)組織(zhi)結構和(he)(he)功能網絡(luo)的(de)(de)(de)關系；在(zai)藥物(wu)(wu)篩選中(zhong)(zhong)可以快速評(ping)估候選化(hua)合物(wu)(wu)的(de)(de)(de)安全性和(he)(he)有效性，加速新藥開發進程。
小動物光聲成像系統相(xiang)較于其他成(cheng)像技(ji)術具有多重優勢，包括：
1. 非侵(qin)入性：無(wu)需注射(she)造影劑或放(fang)射(she)性同位素，不會(hui)對生物體造成明(ming)顯損傷和(he)干擾。
2. 高分(fen)辨(bian)率(lv)：可(ke)以實(shi)現亞毫(hao)米(mi)級別的(de)空間分(fen)辨(bian)率(lv)，可(ke)觀(guan)察微小的(de)組織(zhi)結構和(he)細(xi)胞活動(dong)。
3. 多模態(tai)：可以同時(shi)獲(huo)取光學(xue)、聲(sheng)學(xue)和生物信(xin)息，有助于綜合(he)分析生命系(xi)統的多重特征。
4. 實時(shi)性：成(cheng)像速(su)度(du)快，可以在毫秒級別內捕捉(zhuo)生物體的瞬時(shi)變(bian)化(hua)和響應。
5. 靈敏(min)度高：對(dui)生物體的反應靈敏(min)度較高，可(ke)以檢測到微弱的生理信號和代謝變化。
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