摘要
亮点:超声辅助光学成像技术已被发现，该技术完全无创，使用方便，对患者友好，可以
亮点: 超声辅助光学成像技术已经被发现
该技术是完全无创的，易于使用，病人友好
它可以取代现有的侵入性手术，如内镜成像
美国卡内基梅隆大学的一项新研究表明，超声辅助光学成像技术——最近的一项突破性发现——从长远来看可能取代内窥镜检查。
这项新技术利用超声波在不同深度的浑浊介质(如人体组织)中获取光学图像。该技术完全是无创的，可以在不久的将来消除对高度侵入性手术的需要，如内镜成像。
本研究由美国医学博士Maysam Chamanzar领导。他是美国宾夕法尼亚州匹兹堡市卡内基梅隆大学电子和计算机工程助理教授。卡耐基梅隆大学工程学院的博士生Matteo Giuseppe Scopelliti进行了这项研究。
该研究发表在《Light: science&applications》杂志上，这是一本施普林格自然杂志。
内镜成像的缺点是什么?
内镜成像的主要缺点是侵入性强。在这一过程中，内窥镜由一根细管或导管组成，装有微型摄像机和活检仪器，需要插入到体腔深处以确定诊断。这种手术非常尴尬和不舒服，使得它在病人中不受欢迎。
新成像技术有什么新颖之处?
新成像技术的新颖之处在于它允许人体深层组织的可视化，而这些组织是不能用光来显示的。由于该技术是非侵入性的，它本质上是a无痛程序，，这使得它患者友好的，以及易于使用。此外，通过使用超声波，在体内创建了一个“虚拟晶状体”，这就减少了植入“物理晶状体”的需要，从而大大减少了操作的繁琐，更人性化。这种新颖的技术使深层组织的可视化成为可能，这在以前从未使用过非侵入性技术。
所涉及的潜在机制是什么?
生物组织阻挡光波，尤其是在光谱可见范围内衰减的光波，这是一个确定的事实。因此，目前可用的成像技术不能使用可见光来可视化人体深层组织。
另一方面，这项新技术使用了超声波，它能够压缩和压缩所通过的介质。这就改变了光速，光速在压缩区域较慢，而在稀薄区域则较快。这就导致了一种“虚拟透镜”的产生，它能将光波聚焦在组织上，从而提高透明度。
这种“虚拟透镜”的聚焦精度可以通过改变超声波的参数进行微调，从而使位于身体不同深度的组织可视化。此外，通过控制超声波的性质，“虚拟透镜”可以在不干扰介质的情况下移动，从而实现非侵入性的可视化。
Chamanzar说:“能够在不需要插入物理光学元件的情况下，从大脑等器官传送图像，将为在人体植入侵入性内窥镜提供重要的帮助。”<"我们使用超声波在给定的目标介质中雕刻虚拟的光学中继透镜，例如，可以是生物组织。因此，这些组织被转化成透镜，帮助我们捕捉和传递更深层次结构的图像。这种方法可以彻底改变生物医学成像领域
新技术的应用是什么?
以下列出了这项新技术的一些潜在应用:用于监测大脑活动的脑组织成像
皮肤成像诊断皮肤病
癌症影像检查恶性肿瘤
计算机视觉中的光学成像
计量学(计量科学)
微米级的工业成像应用
未来前景如何?
超声辅助光学成像技术前景广阔。这项技术可以作为手持设备使用，也可以作为可穿戴皮肤贴片，这取决于成像的器官。这将使医生无需做内窥镜检查就能立即观察到身体内部的情况。事实上，
超声辅助光学成像技术有可能在未来被这项新技术所取代。此外，这种新的声光技术可以用于研究目的，包括大脑成像，以更好地了解帕金森病等疾病，以及精神疾病和其他大脑疾病。 “我们的工作与传统的声光方法的区别在于，我们使用的是目标介质本身，它可以是生物组织，来影响光在介质中传播，”Chamanzar说。"这种原位的相互作用提供了平衡非理想性干扰光的轨迹的机会。"
scopel的结论是:“浑浊的介质一直被认为是光学成像的障碍。”他补充道:“但我们已经证明，这样的媒体可以转化为盟友，以达到预期的目标。当我们用适当的模式激活超声波时，浑浊的介质立即变得透明。想到这种方法在从生物医学应用到计算机视觉等广泛领域的潜在影响，我感到很兴奋
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