【摘 要】
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光声成像结合纯光学成像固有的高对比度和纯超声学成像的高分辨率的优点,是近年来发展的一种新型无损生物医学成像技术。基于光声效应的光声成像技术,是以脉冲激光作为激励源、
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光声成像结合纯光学成像固有的高对比度和纯超声学成像的高分辨率的优点,是近年来发展的一种新型无损生物医学成像技术。基于光声效应的光声成像技术,是以脉冲激光作为激励源、超声信号作为信息载体,通过对采集到的信号进行图像重建得到组织吸收分布信息的影像方法。该技术能有效的进行生物组织结构和功能成像,为研究生物组织的形态结构、生理特征、病理特征、代谢功能等提供了重要手段,已逐渐成为国际医学影像技术领域的研究热点。 早期肿瘤的检测和治疗是当今医学界的热点问题。本研究课题着力于构建功能纳米探针,提高检测的灵敏度和影像的对比度,实现肿瘤早期检测。恶性生长的肿瘤组织周转供氧不足而酸性增加,新生血管增多,血管网络密集且紊乱,渗透性增强。这为我们构建功能纳米探针提供了指导基础。金纳米粒子具有高衰减特性和等离子共振吸收,可用于X光成像和光声成像。PH敏感的近红外探针具有随环境PH变化而吸收可调的性质。由于纳米探针的使用,可识别肿瘤组织的微环境,从而增强肿瘤组织和其周围正常组织的对比度,使得纳米探针有肿瘤早期检测中有着广泛的应用。本论文以早期肿瘤的检测为着眼点,尝试将无机纳米金粒子和有机近外探针用于肿瘤的早期检测,其具有良好的生物相溶性和光学特性,有望成为光声成像和X光实现肿瘤早期检测的重要工具。 本文合成了纳米金球,作为造影剂成功用于X光和光声双模态成像。在改变合成方法后,合成了纳米金棒。利用纳米金棒作为造影剂,X光对小鼠全身扫描而准确定位肿瘤的位置,光声局部扫描成像出了肿瘤组织精细的血管结构。融合后的X光-光声图像清晰地全面的给出了肿瘤的综合信息。 本文利用PH值敏感近红探针作为造影剂,在双波长下光声成像能根据光场信号比例变化区别与肿瘤细胞和正常细胞。同时,PH值敏感近红探针能识别组织环境酸性,可利用双波长下光声信号比例的变化在体识别肿瘤肿瘤区域和正常组织。 本课题以研究早期肿瘤检测为出发点,讨论了无机贵金属纳米金和有机近红外探针应用于肿瘤检测的可行性。研究结果表明,加入外源造影剂,提高了检测的灵敏度和成像对比度,体现了纳米探针用于光声成像早期肿瘤检测中的优势,预示了光声成像在检测早期肿瘤的可行性。长远来说,多模态多参数的互补成像在肿瘤早期检测中有令人忡憬的应用前景。
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