Η απεικόνιση φθορισμού έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη βιοϊατρική απεικόνιση και την κλινική διεγχειρητική πλοήγηση. Όταν ο φθορισμός διαδίδεται σε βιολογικά μέσα, η εξασθένηση της απορρόφησης και η διαταραχή σκέδασης θα προκαλέσουν απώλεια ενέργειας φθορισμού και μείωση του λόγου σήματος προς θόρυβο, αντίστοιχα. Σε γενικές γραμμές, ο βαθμός απώλειας απορρόφησης καθορίζει αν μπορούμε να "δούμε" και ο αριθμός των διάσπαρτων φωτονίων καθορίζει εάν μπορούμε "να δούμε καθαρά". Επιπλέον, ο αυτοφθορισμός ορισμένων βιομορίων και το φως σήματος συλλέγονται από το σύστημα απεικόνισης και τελικά γίνονται το φόντο της εικόνας. Επομένως, για την απεικόνιση βιοφθορισμού, οι επιστήμονες προσπαθούν να βρουν ένα τέλειο παράθυρο απεικόνισης με χαμηλή απορρόφηση φωτονίων και επαρκή σκέδαση φωτός.
Από το 2009, ο ακαδημαϊκός Hongjie Dai του Πανεπιστημίου Stanford στις Ηνωμένες Πολιτείες ανακάλυψε ότι το παράθυρο οπτικού βιολογικού ιστού των 1000-1700 nm (NIR-II, NIR-II) συγκρίνεται με το παραδοσιακό 700-900 nm (NIR-I). Παράθυρο, η σκέδαση φωτός του βιολογικού ιστού είναι χαμηλότερη και η επίδραση απεικόνισης του ζωντανού σώματος είναι καλύτερη.
Θεωρητικά, επειδή η οπτική διαδρομή των σκεδαζόμενων φωτονίων στα βιολογικά μέσα είναι μεγαλύτερη από τα βαλλιστικά φωτόνια, η απορρόφηση του φωτός των ιστών θα καταναλώσει κατά προτίμηση πολλαπλά διάσπαρτα φωτόνια, καταστέλλοντας έτσι το διάσπαρτο φόντο.
Πρόσφατα, η ερευνητική ομάδα του καθηγητή Qian Jun του Πανεπιστημίου Zhejiang και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν ότι σε σύγκριση με τη ζώνη εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία 1, η απορρόφηση βιολογικού ιστού στο παράθυρο της εγγύς υπέρυθρης ζώνης είναι σημαντικά αυξημένη και η επίδραση της βιοαπεικονιστικής απεικόνισης σχετίζεται στενά στην απορρόφηση του φωτός του νερού. Με βάση τη μείωση του φαινομένου σκέδασης, η ερευνητική ομάδα πιστεύει ότι η αύξηση της απορρόφησης νερού είναι επίσης το κλειδί για τη βελτίωση της επίδρασης της εγγύς υπέρυθρης in vivo απεικόνισης φθορισμού.
Με βάση τα χαρακτηριστικά απορρόφησης φωτονίων κοντά στο υπέρυθρο από το νερό, η ερευνητική ομάδα βελτίωσε περαιτέρω τον ορισμό της δεύτερης περιοχής του εγγύς υπέρυθρου στα 900-1880 nm. Μεταξύ αυτών, η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι η υψηλή απορρόφηση νερού στα 1400-1500 nm, όταν ο φθορίζων αισθητήρας είναι αρκετά φωτεινός, το αποτέλεσμα απεικόνισης είναι το καλύτερο και υπερβαίνει ακόμη και την αναγνωρισμένη εγγύς υπέρυθρη απεικόνιση δεύτερου b (1500-1700 nm , NIR-IIb). Επομένως, η ζώνη των 1400-1500 nm που έχει παραμεληθεί ορίζεται ως το παράθυρο δύο x (NIR-IIx) κοντά στο υπέρυθρο. Εστιάζοντας στο εγγύς υπέρυθρο παράθυρο δύο x, η ερευνητική ομάδα πέτυχε απεικόνιση εγκεφαλικών αγγείων σε βάθος ποντικιού και πολυλειτουργική απεικόνιση εν τω βάθει οργάνων. Επιπλέον, μέσω υπολογισμών προσομοίωσης, η ερευνητική ομάδα όρισε τα 2080-2340 nm ως ένα άλλο παράθυρο απεικόνισης στην εγγύς υπέρυθρη ζώνη - NIR-III (NIR-III).
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
