本技术涉及一种射频可编程GHz飞秒脉冲串驱动的多模态成像系统。系统由飞秒脉冲激光源、脉冲分配、放大、压缩及成像模块和光信号采集单元构成,旨在实现高效成像。
背景技术
多光子成像技术由于具有低侵入性、强穿透力、高空间分辨率、高选择特性等优点成为目前生物医学研究的有力工具,在脑内深层组织构造及生理功能研究、神经疾病研究及癌症病理研究等方面发挥着巨大的作用。目前,应用较为广泛的多光子成像技术是双光子激发荧光显微成像技术。近年来,三光子激发荧光显微成像技术也在快速发展,在生物医学领域中有巨大的应用潜力。
光声成像作为一种新兴的生物医学成像方式,它通过脉冲光激发超声信号,具有非侵入式、高穿透深度、高图像对比度等优势,是心脑血管、药物代谢、基因表达及免疫等研究的重要手段,其广阔的应用前景未来将会引起临床医学影像领域的变革。
由于仅部分生物组织能有效激发出荧光,多光子成像在不使用染料进行标记时能获得的信息较为有限,而光声成像具有不需要标记的特点,所以在如果能同时进行多光子成像和光声成像,便可以同时采集基于多光子成像的荧光标记生物组织结构以及基于光声成像的血氧饱和度、氧代谢率等更全面的信息。这种结合多光子成像、光声成像的多模态成像系统能更为全面地掌握生物组织的内在联系,能更为精准地解析复杂的并发的医学问题,为生物医学研究提供更强有力的技术支持。
受限于多光子成像和声光成像对所需激光光源要求不同,目前市面上基于多光子成像和光声成像的混合成像系统均通过两个不同光源耦合后(Rao,B.etal.Integratedphotoacoustic,confocal,and two-photon microscope.J.Biomed.Opt 19,036002)再同时作用,具有体积大、成本高、系统复杂等缺点,难以集成化(Song,W.et al.Fullyintegrated reflection-mode photoacoustic,two-photon and second harmonicgeneration microscopy in vivo.Sci Rep 6,32240)。
实现思路