Utveckling av ett höghastighets multimodalt fotoakustiskt/ultraljudssystem för funktionell avbildning av neonatalhjärnan

Medicinsk avbildning spelar en stor roll i klinisk diagnos. För närvarande inkluderar de vanligaste avbildningsmetoderna för neonatal hjärnavbildning ultraljudsavbildning, magnetisk resonanstomografi och CT. På grund av avbildningsskalan, hastigheten och begränsningen av strålning har stora avbildningsanordningar som CT och magnetisk resonanstomografi vanligtvis begränsningar vid tidig screening och diagnos av neonatala hjärnskador. Med fördelarna med flexibilitet och bekvämlighet har ultraljud blivit en vanlig avbildningsmetod för neonatala hjärnorgan. Konventionell ultraljudsundersökning ger dock vanligtvis bara strukturrelaterad information, och det är svårt att avslöja lesionernas fysiologiska egenskaper. Därför syftar detta projekt till att utveckla ett höghastighets multimodalt fotoakustiskt/ultraljudsfunktionellt bildsystem för att tillhandahålla strukturell och funktionell information om vävnader och organ, och därigenom förbättra noggrannheten i tidig screening och diagnos av neonatala hjärnskador. Bildtekniken är helt icke-invasiv och använder ingen joniserande strålning eller kontrastmedel. En produkt som använder samma teknik som denna bildapparat har godkänts av FDA och kommit in på kliniken i USA.

Bildåtergivningsanordningen består av två avbildningsmodaliteter, fotoakustisk bildbehandling och ultraljudsavbildning. Fotoakustisk avbildning (PAI) kan användas för att avbilda de optiska absorptionsegenskaperna hos mänskliga vävnader genom att på ett säkert sätt bestråla människokroppen med nära-infrarött ljus (som uppfyller internationella säkerhetsstandarder) för att producera en kortvarig temperaturökning (mindre än 0,1 grader Celsius), vilket resulterar i en svag ultraljudssignal. Ultraljudsprincipen för enheten är densamma som för kliniskt B-ultraljud, som använder ultraljud för att på ett säkert sätt bestråla kroppen (i enlighet med internationella säkerhetsstandarder) och få reflekterade signaler. Detta projekt stöds av Young Scientist Project of Diagnosis and Treatment Equipment i det viktigaste forsknings- och utvecklingsprogrammet vid ministeriet för vetenskap och teknik, gemensamt tillämpat av forskargruppen av läraren Lin Li från Zhejiang University och forskargruppen Huang Pin från det andra anslutna sjukhuset vid Zhejiang University School of Medicine. Detta projekt syftar till att utveckla en ny generation av multimodal fotoakustisk/ultraljudsfunktionell avbildningsutrustning för att avslöja de fysiologiska egenskaperna och strukturella detaljerna hos neonatala hjärnskador. Och traditionella medicinska avbildningsmetoder utgör fördelar och information kompletterar.