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。
小動物光(guang)聲(sheng)成(cheng)(cheng)像系統的原理基于組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)光(guang)能量后產生的熱膨脹效(xiao)應和(he)超(chao)聲(sheng)波檢(jian)測(ce)技術。當(dang)激光(guang)束穿(chuan)過小動物的皮膚和(he)軟組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)后，會被吸(xi)(xi)收(shou)(shou)并(bing)轉化為(wei)(wei)熱能，導(dao)致(zhi)局部組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)溫(wen)度(du)升(sheng)高，進而(er)引(yin)起熱膨脹和(he)聲(sheng)學(xue)信(xin)號的產生。這些聲(sheng)波通過超(chao)聲(sheng)探頭接(jie)收(shou)(shou)并(bing)轉化為(wei)(wei)電信(xin)號，再經過計算和(he)重建處(chu)理，最終形成(cheng)(cheng)高清晰度(du)的圖像。由于不同組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)對光(guang)和(he)聲(sheng)的吸(xi)(xi)收(shou)(shou)、散射和(he)傳播特(te)性不同，因此(ci)可以通過調節激光(guang)波長和(he)超(chao)聲(sheng)探頭位(wei)置來實(shi)現(xian)對不同組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)類型(xing)的成(cheng)(cheng)像。
小動物光聲成像系統在(zai)生物醫(yi)學(xue)領域具(ju)有(you)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)應用前(qian)景。例如，在(zai)腫(zhong)瘤(liu)診斷中(zhong)可以通過檢測腫(zhong)瘤(liu)區域的(de)(de)(de)血(xue)管密度、血(xue)流(liu)(liu)速度和(he)(he)(he)氧合(he)狀(zhuang)態等(deng)參數來評估(gu)腫(zhong)瘤(liu)的(de)(de)(de)生長和(he)(he)(he)轉移情況，從而指導治療方案(an)的(de)(de)(de)制定(ding)；在(zai)神經科學(xue)研究中(zhong)可以觀察腦(nao)功能區的(de)(de)(de)代謝活動(dong)、血(xue)流(liu)(liu)動(dong)力學(xue)和(he)(he)(he)神經元活動(dong)等(deng)信(xin)息，揭示大(da)腦(nao)的(de)(de)(de)組織結構和(he)(he)(he)功能網絡(luo)的(de)(de)(de)關系；在(zai)藥物篩選(xuan)中(zhong)可以快(kuai)速評估(gu)候選(xuan)化合(he)物的(de)(de)(de)安全性和(he)(he)(he)有(you)效性，加(jia)速新藥開(kai)發進程。
小動物光聲成像系統相(xiang)較(jiao)于(yu)其他成像(xiang)技術具有多重優勢，包括：
1. 非侵入性(xing)：無需注射造(zao)影劑或放射性(xing)同位素，不會(hui)對生(sheng)物體造(zao)成明顯損(sun)傷和干(gan)擾。
2. 高分(fen)辨率：可(ke)以實現亞(ya)毫(hao)米級別的空間分(fen)辨率，可(ke)觀(guan)察微小的組織結構和(he)細胞活動。
3. 多模態：可以同(tong)時獲(huo)取光學(xue)、聲學(xue)和生(sheng)物信息，有助(zhu)于綜合(he)分析(xi)生(sheng)命(ming)系統的多重特征。
4. 實時(shi)性：成像速度快，可以在毫秒級(ji)別內捕捉生物體的瞬(shun)時(shi)變化和響應。
5. 靈(ling)敏(min)度高(gao)：對生物體的(de)反應靈(ling)敏(min)度較高(gao)，可以檢測到微弱的(de)生理信(xin)號和代謝變化。
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