为光声成像技术开发的新型深度学习技术

伦敦国王学院生物医学工程与成像科学学院的一名研究生开发了一种深度学习框架，以增强一种新型的基于发光二极管(LED)的光声成像技术，以改善微创手术中浸入式医疗设备的可视化。

该论文发表于造影实验证明，与传统的压制重建相比，基于学习的框架在体内光声成像中显著提高了针的可见性背景噪音图像工件-这意味着图像更清晰，提供了更好的针的可视化。

研究人员说，提出的框架可能有助于减少经皮针插入过程中的并发症，该过程或方法可以接触内部器官或其他器官组织是通过针穿皮肤，而不是使用内部器官或组织暴露的“开放”方法，通过光声成像中准确识别临床针来完成。

超声成像(US)被广泛用于指导微创经皮手术，如周围神经阻滞、肿瘤活检和胎儿血液取样。

在这些过程中，在美国的实时指导下，一根金属针经皮插入目标人体。准确、高效地识别靶材和针头对于确保手术的有效性和安全性至关重要。

光声成像是一种混合模式，它是基于检测组织对光吸收反应中产生的超声信号。

由于每种组织对特定颜色的光有吸收偏好，光声成像可以在高波段区分各种组织类型空间分辨率这可以帮助外科医生更好地识别手术目标，避免损伤关键组织结构。

生物医学工程与成像科学学院的第一作者、博士生Mengjie Shi说，由于该框架已经在健康的人类志愿者身上得到验证，它可以集成到实时应用程序中。这可以给临床医生实时反馈针的位置，以便他们可以接近针因为他们能从光声图像和US图像中获得反馈，从而更好地进行手术。

Shi说:“如果我们能在手术中实现高成像质量，就能减少神经损伤等并发症。”

研究人员表示，与常用的笨重昂贵的激光系统相比，LED更安全、更经济，在临床环境中也能很好地工作。发光二极管(led)是固体激光器的低成本替代品之一。PA可以使用不同的光源进行光激发，如固态激光器、激光二极管和led。在这方面，led因其小巧、低成本和安全操作而成为有前途的替代品。

这意味着外科医生和临床医生可能不需要戴护目镜来保护他们的眼睛免受激光辐射。对于基于LED的光声成像系统，只需要两块LED阵列和电缆。

“考虑到这两个因素，这种光声成像技术的临床转化可以加速，”夏博士说，他在生物医学工程与成像科学学院外科与干预工程系演讲。

这项研究补充了他们的工作，展示了如何光声成像优化和合并混合成像方式是否可用于最低限度的指导侵入性程序．

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