1880年、アメリカの科学者アレクサンダー・グラハム・ベルは、物質に変調光を照射すると、その物質が光を吸収し、入射光の変調と同じ周波数の音響信号を発生させることを発見した。信号強度は、物質による光吸収量が増えるほど強くなる。しかし、当時の技術的な制約、特に強力な光源や高感度検出器の不足により、この発見はすぐには実用化には至らなかった。

1960年代には、レーザーの登場と高感度マイクロホンおよび圧電トランスデューサーの開発により、光音響効果への関心が再び高まりました。しかしながら、進歩は比較的緩慢でした。光音響効果に基づく光音響イメージング（PAI）技術が急速に発展し、生物医学分野で広く応用されるようになったのは、1990年代になってからのことです。パルスレーザーを用いたPAIは、生体組織の高解像度・高コントラストイメージングを可能にし、生物学的イメージング、皮膚科イメージング、分子イメージング、機能イメージングなどの用途において、非常に優れた技術となっています。

現在、PAIは生物医学イメージングにおいて最高レベルの成熟度に達している。例えば、血管イメージングにおいては、ヘモグロビンの532nmや1064nmといった波長における吸収特性により、QスイッチNd:YAGパルスレーザーは、深部組織であっても血管構造の高コントラストイメージングに理想的である。 リアルライト‘s マイクロチップパルスレーザーナノ秒パルス幅を持つこれらのレーザーは、PAIアプリケーションにおける時空間分解能をさらに向上させます。高いピークパワーは信号励起に十分なエネルギーを保証し、コンパクトな設計は低コストで持ち運び可能なPAIデバイスの開発を容易にします。腫瘍検出において、PAIは腫瘍領域における異常な血液酸素代謝を特定できます。同様に、脳画像診断では、脳血管ネットワークと血行動態の研究に使用されます。

要約すると、パルスレーザーはPAIの中核となる光源です。その高いピーク出力と超短パルス特性により、生体医用イメージング、分子イメージング、機能イメージングに不可欠なものとなっています。レーザー技術とイメージングアルゴリズムの進歩に伴い、PAIにおけるパルスレーザーの応用範囲はさらに拡大し、この分野におけるより深いイノベーションを促進するでしょう。

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