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有名华裔生物医学光学专家Science综述

每一种新型成像技术都像是有着神奇的光环，突然一下就能看到之前不能看到的事实，近期来自华盛顿大学的研究人员发表了题为“Photoacoustic Tomography: In Vivo Imaging from Organelles to Organs”的综述文章，介绍的一种近年来迅速发展的成像技术：光声成像（photoacoustic tomography）更是如此。这一相关文章公布在Science杂志上。生物通 www.ebiotrade.com
文章的通讯作者是华盛顿大学有名生物医学光学专家汪立宏（Lihong V. Wang）教授，汪教授现任国际生物医学光学协会主席，华中科技大学“长江学者”讲座教授。汪教授在生物医学光学成像技术方面获得了多项成果，已经出版了两本专著，在Nature Biotechnology, Physical Review Letters, Physical Review, Optics Letters, 和IEEE Transactions上发表上百篇论文。
汪教授与来自华盛顿大学医学院的医师们共同将四种光声成像技术应用到了临床，其中一种能观察到前哨**结（Sentinel Lymph Node），这对于乳腺癌发生阶段具有重要意义。还有一种成像技术能监控机体对化疗的早期应答，第三种技术则能成像黑色素瘤，*后一种能观察消化道。生物通 www.ebiotrade.com
其中*令人激动的是光声成像能揭示组织氧利用的情况，因为过量的氧燃烧（称为高代谢，hypermetabolism）是癌症的一个重要标志。汪教授说，因为癌症早期阶段，癌症还没有扩散，因此早期预警诊断无需造影剂，这将改变癌症诊断。
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前哨**结活检术是光声成像技术发展的一个典型例子，前哨**结是*接近肿瘤（比如乳腺肿瘤）的**结，也是癌细胞*先迁移之处。
前哨**结是原发肿瘤引流区域**结中的一个特殊**结。在前哨**结活检术中，医师们将放射性物质，染料，或者两种同时注入病患，这些示踪剂会被机体视为外来物质，因此首先会进入哨**结，汪教授说，“通过γ探针，或者盖格计数器(用于测量放射性)，可以定位放射性粒子”，“但是这只是一个粗略的位置”，要想找到**结，医师们需要打开相关部位，追踪染料，观察前哨**结。生物通 www.ebiotrade.com
在这个过程中，大约10%的病患会被发现存在癌变**结，但是还有5%的会引发副作用，比如肢体麻木，**水肿，或者行动力下降等。因此这种诊断方法并非没有风险。
而采用光声成像，则能利用光学染料，清楚直接的观察到前哨**结，以及组织样品。“如果这种技术**度确实高的话，那么我们将能将这个手术诊断过程，变成门诊就能完成的活检成像过程。”生物通 www.ebiotrade.com
除此之外，光声成像还可以利用彩色成像，反映化学结构和功能。比如说检测血红蛋白的氧饱和度——当其为亮红色的时候，是氧含量充足的时候，而颜色变暗则代表血红蛋白释放了氧。
几乎所有的**，尤其是癌症和糖尿病，都会引发异常的氧代谢，因此氧代谢情况是这些**的重要标志。如果与光声成像的其它参数共同参考，就可以计算组织某一区域中氧气的利用。生物通 www.ebiotrade.com
汪教授从事光声成像研究已经十余年，见证了这项技术的发展，他说，“每个**杂志的每一期都会刊登令人激动的实验室发现”，“但是只有小部分能用到实际临床中”，其中的问题之一是这些成像都是通过不同的方法获得的不同比例的图像，因此相互比较困难。
汪教授希望能通过光声成像，统一比例大小，帮助将微观实验室中的成果发现，应用到宏观临床实际操作中。（生物通：张迪）生物通 www.ebiotrade.com
光声成像原理：
相关文章：生物通 www.ebiotrade.com
·Science技术综述：光声成像(3-26)原文摘要：
Photoacoustic Tomography: In Vivo Imaging from Organelles to Organs生物通 www.ebiotrade.com
Photoacoustic tomography (PAT) can create multiscale multicontrast images of living biological structures ranging from organelles to organs. This emerging technology overcomes the high degree of scattering of optical photons in biological tissue by making use of the photoacoustic effect. Light absorption by molecules creates a thermally induced pressure jump that launches ultrasonic waves, which are received by acoustic detectors to form images. Different implementations of PAT allow the spatial resolution to be scaled with the desired imaging depth in tissue while a high depth-to-resolution ratio is maintained. As a rule of thumb, the achievable spatial resolution is on the order of 1/200 of the desired imaging depth, which can reach up to 7 centimeters. PAT provides anatomical, functional, metabolic, molecular, and genetic contrasts of vasculature, hemodynamics, oxygen metabolism, biomarkers, and gene expression. We review the state of the art of PAT for both biological and clinical studies and discuss future prospects.

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