血管内光声-超声-光学相干层析-光声弹性多模态成像方法及系统

作     者：万余洋 雷鹏 熊科迪 杨思华 Wan Yuyang;Lei Peng;Xiong Kedi;Yang Sihua

作者机构：华南师范大学生物光子学研究院激光生命科学教育部重点实验室暨激光生命科学研究所广东广州510631 华南师范大学生物光子学研究院广东省激光生命科学重点实验室广东广州510631 广东省科学院生物与医学工程研究所广东广州510316 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2023年第50卷第3期

页      面：86-95页

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 0710[理学-生物学] 071011[理学-生物物理学] 1002[医学-临床医学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 07[理学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(61822505,61627827) 广东省自然科学基金(2022A1515010548,2022A1515011247) 广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金项目(2021GDASYL20210103031) 广州市科技计划项目(2019050001) 

主　　题：医用光学 光声成像 超声成像 光学相干层析成像 光声弹性成像 血管内多模态成像 

摘      要：识别动脉粥样硬化斑块的易损性是防治急性冠状动脉疾病的重要途径。纤维帽厚度、脂质核心大小、管腔狭窄程度和管腔的力学特性是评估斑块易损性的关键参数。然而,单一模态的血管内成像技术难以通过一次成像获取用于评估斑块易损性的全面信息。本团队通过复用光路和声路,将血管内超声成像(IVUS)和血管内光学相干层析成像(IVOCT)与血管内光声成像(IVPA)、光声弹性成像(IVPAE)有机结合到一起,开发了一种血管内光声-超声-光学相干层析-光声弹性四模态一体化成像探头及成像系统。该一体化成像探头的成像直径仅为0.97 mm,光学相干层析、光声、超声模态的横向分辨率分别为20.5、61.3、122.2μm,纵向分辨率分别为15.8、57.4、72.5μm。离体模拟样品和兔腹主动脉的在体成像实验验证了血管内四模态成像能够提供血管壁的宏观和微观结构信息,同时能够特异性识别脂质成分和反映脂质斑块的弹性力学信息。该一体化探头可一次性获取血管内斑块的多物理影像特性,有望为动脉粥样硬化斑块的深入理解和诊治提供新型的介入成像方法和工具。