和 视 光 声
Union Photoacoustic

单脉冲全景小动物光声断层成像系统(SIP-PAT)
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SIP-PAT是全球首创的小动物活体全身光声断层成像的商业化产品。

动物成像在临床前研究中发挥了不可或缺的作用,提供了与临床相关的高维生理、病理和表型认知。然而纯光学成像受限于成像深度(~1mm)或很低的深度分辨率比(1/3);用于小动物全身或全脑成像的非光学技术亦缺乏时空分辨率或功能对比。

SIP-PAT提供高时空分辨率(125 μm平面分辨率,50 μs/帧的数据采集和50Hz帧频)、深层组织成像(体内48mm横截面宽度),通过结构、动态和功能的对比,以及全视图的保真度减轻了这些限制。

SIP-PAT实现小动物活体全身、全脑动态图像,实时获取清晰的亚器官结构和功能细节。


技术优点
  • 实时成像

  • 结构信息——组织吸光度

  • 功能信息——灌注、氧合、脱氧

  • 分子信息——靶向探针、荧光蛋白、染料、药物、纳米颗粒等

  • 动态信息——药代动力学、药物分布

  • 快速成像——单个脉冲完成一幅2D图,采集时间短、无运动伪影

  • 高时空分辨率

技术参数
  • 全身小动物成像,穿透深度:4.8 cm

  • 空间分辨率/活体有效分辨率:125 μm

  • 2D成像时间分辨率:50微秒每帧采集时间

  • 激光波长:1064 nm,670-980 nm,1190-2350 nm

  • 最大行程:10 cm

  • 环形激光器,360°全环形超能换能器阵列(独家专利)

  • 激光曝光:<100 mJ/cm2 (符合ANSI在1064 nm波长的安全限制)

  • 激光能量:>1 焦耳/脉冲 (分布于组织表面)


部分成果展示
  • 活体小鼠内脏无标记实时光声断层成像

    In vivo label-free photoacoustic computed tomography of mouse internal organs.






  • 活体小鼠上胸腔横截面解剖结构无标记光声断层成像

    In vivo label-free photoacoustic computed tomography of a mouse's whole-body anatomy at a cross-section of the upper thoracic cavity.





  • 活体小鼠下胸腔横截面解剖结构无标记光声断层成像

    In vivo label-free photoacoustic computed tomography of mouse's whole-body anatomy at a cross-section of the lower thoracic cavity.








  • 活体小鼠上腹腔横截面解剖结构无标记光声断层成像

  • In vivo label-free photoacoustic computed tomography of a mouse's whole-body anatomy at a cross-section of the upper abdominal cavity.





  • 活体小鼠下腹腔横截面解剖结构无标记光声断层成像

  • In vivo label-free photoacoustic computed tomography of a mouse's whole-body anatomy at a cross-section of the lower abdominal cavity.





  • 活体小鼠脑部无标记氧气挑战响应实验

  • In vivo label-free photoacoustic computed tomography of the mouse brain in response to an oxygen challenge.





  • 活体小鼠全身无标记氧气挑战下腹腔响应实验

  • Oxygenation response of the lower abdominal cavity of a mouse during whole-body oxygen challenge.





  • 活体小鼠大脑循环黑色素瘤细胞的无标记追踪

  • Label-free tracking of circulating melanoma tumour cells in the mouse brain in vivo.





  • 活体小鼠大脑染料灌注监测

  • In vivo monitoring of dye perfusion in the mouse brain.







参考文献
[Li, L.; Zhu, L.; Ma, C.; Lin, L.]; Yao, J.; Wang, L.; Maslov, K.; Zhang, R.; Chen, W.; Shi, J. H.; Wang, L. V.; "Single-impulse panoramic photoacoustic computed tomography of small-animal whole-body dynamics at high spatiotemporal resolution," Nature Biomedical Engineering 1 0071 (2017)
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