Mitä on Fotoakustinen kuvantaminen?

Fotoakustinen kuvantaminen ( eng. Photoacoustic imaging ) on lääketieteessä käytetty kuvantamismenetelmä, joka perustuu fotoakustiseen ilmiöön. Fotoakustista kuvantamista käytetään lääketietessä mm. eläväsää kudoksessa olevan alkavan kasvaimen tutkimiseen, veren happipitoisuuden mittaamiseen, funktionaaliseen aivojen kuvantamiseen sekä melanooman havaitsemiseen.

Fotoakustisessa kuvantamisessa biologisiin kudoksiin lähetetään ei-ionisoivia laser pulsseja. Osa kudokseen suunnatuista laser pulsseista absorboituvat ja muuttuvat lämmöksi. Kudoksen lämpeneminen johtaa hetkelliseen lämpölaajenemiseen kudoksessa, mikä emittoi laajakaistaista, korkeataajuista ultraääntä. Syntynyt ultraääni mitataan herkällä mikrofonilla ja sen perusteella muodostetaan tietokoneen avulla kuva.

Kuva 1. Kuvanmuodostumisen kaavio.

Tiedetään, että kudoksen optinen absorptio riippuu kudoksen fysiologisista ominaisuuksista, kuten esimerkiksi hemoglobiini pitoisuudesta tai happisaturaatiosta. Syntyvän ultraäänen voimakkuus ja taajuus siis vaihtelee riippuen minkälainen kudos on kyseessä. Kudoksen värähtelyn eli fotoakustisen signaalin perusteella voidaan muodostaa 2D ja 3D kuvia tietokoneohjelmiston avulla.

Erilaiset kuvauslaitteistot.