في عام 1880، اكتشف العالم الأمريكي ألكسندر غراهام بيل أنه عند تعريض مادة ما لضوء مُعدَّل، فإنها تمتص الضوء وتُصدر إشارات صوتية بنفس تردد تعديل الضوء الساقط. وتزداد شدة الإشارة مع ازدياد امتصاص المادة للضوء. إلا أن هذا الاكتشاف، ونظرًا للقيود التقنية في ذلك العصر - ولا سيما نقص مصادر الضوء القوية وأجهزة الكشف الحساسة - لم يُفضِ إلى تطورات فورية.

شهدت ستينيات القرن الماضي اهتمامًا متجددًا بالتأثير الكهروضوئي مع ظهور الليزر وتطوير الميكروفونات عالية الحساسية والمحولات الكهروإجهادية. ومع ذلك، ظل التقدم بطيئًا نسبيًا. ولم تشهد تقنية التصوير الكهروضوئي (PAI)، القائمة على التأثير الكهروضوئي، تطورًا سريعًا وتطبيقات واسعة النطاق في المجالات الطبية الحيوية إلا في تسعينيات القرن الماضي. يُمكّن التصوير الكهروضوئي القائم على الليزر النبضي من تصوير الأنسجة البيولوجية بدقة وتباين عالٍ، مما يجعله تقنية استثنائية لتطبيقات التصوير البيولوجي، والتصوير الجلدي، والتصوير الجزيئي، والتصوير الوظيفي.

وصلت تقنية التصوير الصوتي الضوئي (PAI) حاليًا إلى أعلى مستويات نضجها في مجال التصوير الطبي الحيوي. ففي تصوير الأوعية الدموية، على سبيل المثال، تجعل خصائص امتصاص الهيموجلوبين عند أطوال موجية مثل 532 نانومتر و1064 نانومتر، ليزرات Nd:YAG النبضية ذات مفتاح Q مثاليةً للتصوير عالي التباين للهياكل الوعائية، حتى في الأنسجة العميقة. ريل لايت‘s ليزرات نبضية دقيقةبفضل عرض نبضاتها النانوثانية، تُعزز هذه التقنية الدقة المكانية والزمانية في تطبيقات التصوير الصوتي الضوئي. وتضمن قدرتها العالية طاقة كافية لتحفيز الإشارة، بينما يُسهّل تصميمها المُدمج تطوير أجهزة تصوير صوتي ضوئي محمولة ومنخفضة التكلفة. في الكشف عن الأورام، يُمكن للتصوير الصوتي الضوئي تحديد اضطرابات استقلاب الأكسجين في الدم في مناطق الورم. وبالمثل، في تصوير الدماغ، يُستخدم لدراسة الشبكات الوعائية الدماغية وديناميكا الدم.

باختصار، تُعدّ الليزرات النبضية المصدر الضوئي الأساسي للتصوير الصوتي الضوئي. فبفضل قدرتها العالية ونبضاتها فائقة القصر، تُصبح هذه الليزرات ضرورية للتصوير الطبي الحيوي، والتصوير الجزيئي، والتصوير الوظيفي. ومع استمرار تطور تقنية الليزر وخوارزميات التصوير، ستتوسع تطبيقات الليزرات النبضية في التصوير الصوتي الضوئي، مما سيدفع باتجاه ابتكارات أعمق في هذا المجال.

تنويه: بعض محتوى هذه المقالة مأخوذ من الإنترنت لأغراض البحث التقني وتبادل المعلومات. وهي مخصصة للاستخدام المرجعي والتعليمي فقط. في حال وجود أي أخطاء أو اختلافات أكاديمية، يُرجى إبلاغنا. أما بخصوص حقوق النشر، فيُرجى التواصل معنا، وسنقوم بالتحقق من الأمر فورًا وإزالة أي محتوى مخالف.