基于光声泵浦成像的氧分压测量定量分析

Quantitative analysis of oxygen partial pressure measure-ments based on photoacoustic pump-probe imaging

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中文摘要：光声泵浦成像是一种新型的高特异性光声分子影像技术.它可以避免常规光声成像中来自血液等强背景信号的干扰,实现组织中微弱目标分子的探测,并通过对泵浦-探测激光间的延时扫描,获得组织中的氧分压分布.本文采用亚甲基蓝作为分子探针,通过对血红蛋白溶液中氧分压变化的监测,开展了对光声泵浦成像的定量分析研究.本文采用高斯噪声模型,获得了三重态差分信号稳定性随着平均次数变化的规律,并在此基础上对氧分压测量的误差进行了分析.结果表明,在平均次数为200次条件下,氧分压在300-550 mmHg(1 mmHg=133 Pa)区间内,所搭建系统的检测精度优于33 mmHg.本研究将对光声泵浦成像技术的进一步发展和应用起到重要的指导作用.

外文关键词：

pump-probe-based photoacoustic imagingoxygen partial pressuretransient triplet-differential methodquantitative analysis

作者：

何霄、肖小舟、何滨、薛平、肖嘉莹

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作者单位：

中南大学基础医学院生物医学工程系,长沙 410083

清华大学物理系,低维量子物理国家重点实验室,北京 100084

关键词：

光声泵浦成像氧分压瞬态三重差分定量分析

基金：

国家重点实验室开放科研基金湖南省自然科学基金中南大学创新驱动项目深圳市科技创新委员会自由探索基础研究计划湖南省自然科学基金Innovation-Driven Project of Central South University,ChinaDepartment of Science and Technology Innovation Committee of Shenzhen,Free Exploration of Fundamental Research Program,China

项目编号：

KF2022092022JJ307562020CX004KF2022092022JJ307562020CX0042021Szvup168

出版年：

2023

DOI：

10.7498/aps.72.20231041

物理学报

中国物理学会，中国科学院物理研究所

物理学报

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：1.038

ISSN：1000-3290

年,卷(期)：2023.72(21)

参考文献量22