نظراً لعدم قدرة وسائل التصوير البصري التقليدية على توفير صور عالية الدقة في الأنسجة البيولوجية ذات التشتت العالي، تُقدّم تقنية التصوير الصوتي الضوئي (PAI)، التي تستخدم التأثير الصوتي الضوئي، أداة تصوير جديدة في المجال الطبي الحيوي. وتُعدّ تقنية PAI طريقة تصوير هجينة، إذ تجمع بين التباين العالي والتمييز الطيفي للتصوير البصري، وعمق الاختراق الكبير للتصوير بالموجات فوق الصوتية.

تستخدم تقنية التصوير الصوتي الضوئي (PAI) نبضات ليزر قصيرة لتسليط الضوء على الجسم المراد فحصه، حيث يمتص الجسم طاقة الضوء، مما يؤدي إلى ارتفاع موضعي في درجة الحرارة وتمدد حراري مرن، وبالتالي توليد موجات فوق صوتية. ومن خلال رصد الإشارات فوق الصوتية، يمكن إعادة بناء توزيع امتصاص الضوء في الجسم والحصول على صورة عمق له. تشمل تقنية PAI بشكل أساسي التصوير المقطعي الصوتي الضوئي (PAT) والمجهر الصوتي الضوئي (PAM). وقد أثبتت تقنية PAI أهميتها التطبيقية في العديد من المجالات الطبية الحيوية، مثل تصوير تكوين الأوعية الدموية في الأورام، وتصوير تركيز الهيموجلوبين والأكسجين في الدم، وتشخيص سرطان الثدي، وتصوير لويحات القلب والأوعية الدموية والدماغية، وغيرها.

ليزر RealLight ذو رقاقة دقيقة دون النانو ثانية

يُعدّ التصوير المجهري الصوتي الضوئي (PAM) أسلوب تصوير غير جراحي يجمع بين مزايا التصوير البصري والتصوير بالموجات فوق الصوتية، وقد استُخدم بنجاح في دراسة الخلايا والأوعية الدموية الدقيقة والأنسجة في السنوات الأخيرة. عند إجراء التصوير الصوتي الضوئي في الأنسجة البيولوجية، تكون الأنسجة الوعائية الدموية هي الممتصات الرئيسية، حيث يبلغ الحد الأدنى لقطر الشعيرات الدموية حوالي 4 ميكرومتر، وزمن الحصر الحراري حوالي 0.2 مللي ثانية، وزمن الحصر الضغطي حوالي 1.3 نانو ثانية. لذلك، فقط عندما يكون عرض نبضة الليزر أقل من 1.3 نانو ثانية، يُمكن اعتبار عدم وجود انتشار حراري بين الممتصات والبيئة الخارجية خلال مرحلة الإشعاع الضوئي. علاوة على ذلك، لم تنتقل الموجة فوق الصوتية المتولدة من مركز الممتص إلى سطحه. وبالتالي، يُمكن تحسين دقة التصوير الصوتي الضوئي بشكل فعال باستخدام ليزر نبضي قصير أقل من 1.5 نانو ثانية.

 (صورة من المرجع [1])

تتميز سلسلة MC من ليزر الرقاقة الدقيقة دون النانوثانية، من إنتاج شركة RealLight، بخيارات متعددة لعرض النبضات، مثل 1.5 نانوثانية، و750 بيكوثانية، و350 بيكوثانية، وغيرها، ما يلبي تمامًا متطلبات دقة الكشف الكهروضوئي. يصل معدل التكرار إلى مستوى الكيلوهرتز، مما يُحسّن كفاءة الكشف الكهروضوئي بشكل فعّال. يوفر ليزر الرقاقة الدقيقة دون النانوثانية خيارًا أفضل لتقنية الكشف المجهري الكهروضوئي.

في مجلة "أوبتكس ليترز" الصادرة في يونيو 2022، نشر البروفيسور ما تشنهي وفريقه من كلية الهندسة والتحكم، فرع جامعة شمال شرق الصين في تشينغداو، بحثًا بعنوان: "تباين تداخل الأطياف القائم على المجهر الصوتي الضوئي غير التلامسي المُحقق بتقنية SDOCT". يقترح هذا البحث طريقة جديدة للكشف باستخدام المجهر الصوتي الضوئي (PAM) من خلال دمج تقنية الصوت الضوئي مع تقنية OCT. استُخدم في هذا البحث ليزر MCA-532-2.5-060 ذو النبضات النانوثانية الفرعية (532 نانومتر، 1.5 نانوثانية، 2.5 كيلوهرتز، 60 ميكرو جول) من شركة RealLight للحصول على صور واضحة للشعيرات الدموية. يُقدم هذا البحث طريقة جديدة لتطبيقات التصوير الصوتي الضوئي في هذا المجال.

مراجع

Zhenhe Ma، 1،2 Ning Ding، 3 Zhen Li، 1 Keliang Zhu، 1 Ang Li، 1 Zhanhong Lin، 1 Yi Wang، 1،2 Yuqian Zhao، 1 Yao Yu، 1،2 Jingmin Luan، 4 Xin Zhu، 5 AND Jian Liu1،2، ∗، مجهر ضوئي صوتي غير متصل قائم على التداخل الطيفي تم تحقيقه بواسطة SDOCT [J] البصريات الرسائل، المجلد 47، العدد 11/1 يونيو 2022

شياو جينغ قونغ، جينغ مينغ، جيانهوا تشين، ريكيانغ لين، شياو سونغ باي، جياشيانغ تشنغ، ليانغ سونغ*، [J] Integration Technology، المجلد 2، العدد 5، سبتمبر 2022