Die Anwendung von Lasern in der photoakustischen Bildgebung
24. April 2025

Die photoakustische Bildgebung (PAI) ist eine hochmoderne biomedizinische Bildgebungstechnologie, die zunehmend ihr immenses Potenzial in der klinischen Diagnostik und der biomedizinischen Forschung unter Beweis stellt. Kern dieser Technologie ist die Nutzung von Ultraschallsignalen, die durch die Wechselwirkung von Laserlicht mit biologischem Gewebe entstehen, um hochauflösende Gewebebilder zu erzeugen. Laser spielen als zentrale Komponente von PAI-Systemen eine entscheidende Rolle.

 

Beim PAI-Verfahren wird biologisches Gewebe mit gepulstem Laserlicht bestrahlt. Chromophore im Gewebe, wie Hämoglobin und Melanin, absorbieren die Photonen und wandeln sie in Wärme um. Dies führt zu lokalen Temperaturerhöhungen und der daraus resultierenden thermischen Ausdehnung. Diese Ausdehnung erzeugt Ultraschallwellen, die sich durch das Gewebe ausbreiten und von Ultraschallsensoren erfasst werden. Durch die Sammlung und Verarbeitung dieser Signale lassen sich strukturelle und funktionelle Bilder des Gewebes rekonstruieren.

 

Die Wahl des Lasers ist entscheidend für die Qualität und Effektivität der photoakustischen Bildgebung (PAI). Traditionelle gütegeschaltete Nd:YAG/OPO-Nanosekundenlaser liefern zwar hochenergetische Pulse für eine tiefere Gewebepenetration, sind jedoch teuer, sperrig und weisen niedrige Pulsfolgefrequenzen auf. In den letzten Jahren haben technologische Fortschritte zu kompakteren, energieeffizienteren Lasern mit höheren Wiederholfrequenzen geführt, wie beispielsweise … Die Laser der Serien MCA und MCC von RealLightDiese Laser verbessern nicht nur die Bildgebungsgeschwindigkeit, sondern machen PAI auch portabler und zugänglicher.

 

Darüber hinaus ist die Wahl der Laserwellenlänge ein entscheidender Faktor bei der photoakustischen Bildgebung (PAI). Unterschiedliche Wellenlängen ermöglichen verschiedene Eindringtiefen, und die Wahl der optimalen Wellenlänge ermöglicht ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Auflösung und Bildgebungstiefe, um unterschiedlichen diagnostischen Anforderungen gerecht zu werden.

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Laser eine zentrale Rolle in der PAI spielen. Dank der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Lasertechnologie dürfte die PAI in zukünftigen biomedizinischen Anwendungen noch eine noch größere Bedeutung erlangen.

 

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