激光网3月5日消息，光声技术为探测生物组织提供了一种非侵入性方法，但在临床应用中的应用有限，部分原因是激光源体积庞大、价格昂贵。由激光二极管供电的用于生物医学组织诊断的紧凑型 PA 传感仪器可以为临床医生提供一种实用、有效的评估乳腺疾病的工具。
通过提供一种具有成本效益的组织诊断途径，紧凑型 PA 传感仪器可以弥合 PA 研究与其实际应用之间的差距。该仪器是印度理工学院印多尔分校一个研究小组的工作。
研究人员在一个紧凑的外壳中集成了多个用于PA激发的激光二极管，并开发了一种脉冲电流供应单元，该单元可诱导激光二极管以20 kHz的频率产生25 ns的电流脉冲。他们根据脉冲宽度、激光强度和多个激光二极管的可重复性来表征光学半导体激光管外壳和电源单元。
为了提高信号强度，该团队将外壳中的激光二极管集中在一个点上。这增强了PA信号幅度，提高了信噪比。时域PA信号幅值表明，当激光二极管数量增加时，光能增加。
研究人员将基于激光二极管的 PA 系统与传统的基于 Nd：YAG 激光的 PA 系统进行了比较，发现这些系统表现出相似的 PA 响应。声学光谱幅度表明，新型PA传感仪器对传统的PA设置是有效的。
该团队使用紧凑型PA传感系统在体外研究乳房的纤维囊性变化。研究人员分析了PA信号的频谱，以定量评估组织特性。
该系统根据定量光谱参数区分组织类型。PA光谱响应揭示了对应于不同组织类型的不同光谱模式。与正常乳腺组织相比，纤维囊性乳腺疾病组织表现出更高的显性频率峰值和能量。
纤维囊性乳腺疾病样本在 1.60 MHz 附近显示出显性频率峰值，表明由于腺体和基质元素增加，组织密度增加。相比之下，正常乳腺组织显示出较低的峰值频率，为0.26 MHz，反映了其纤维脂肪组成。组织病理学检查证实了这些发现，证实了光谱反应与组织特征之间的相关性。研究人员还使用该系统将PA光谱参数与纤维囊性乳腺疾病组织与正常乳腺实质组织样本相比的弹性特性相关联。
超声和乳房X光检查是目前用于乳腺疾病临床诊断的最常见诊断方式，其次是细针穿刺细胞学检查。由于这些成像方式的准确性存在问题，因此需要一种替代筛查技术，使临床医生比传统方法更深入地了解疾病诊断。
实验结果表明，PA传感仪器可以提供一种快速、可靠、无创的方法来评估组织密度和识别乳腺组织的病理变化，从而能够更及时地进行干预，从而改善结果。
使用先进的信号处理技术和高频换能器可以增强该系统的实时和体内研究能力，从而扩大其临床实用性。将来，不同波长的激光二极管可以合并到同一个光学外壳中，以研究各种波长的生物组织。
该研究发表在《生物医学光学杂志》上。
