光聲成像過程通常以在生物組織中發(fā)射的短激光脈沖開始，隨著光子傳播到組織中，一些被生物分子吸收（例如，血紅蛋白，DNA-RNA，脂質(zhì)，水，黑色素和細(xì)胞色素）。PAT中的各種吸收機(jī)制包括（但不限于）電子吸收，振動(dòng)吸收，受激拉曼吸收和表面等離子體共振吸收。吸收的光能通常通過激發(fā)分子的非輻射弛豫部分或*轉(zhuǎn)化為熱量，熱感應(yīng)壓力波作為超聲波在組織中傳播，通過超聲換能器或換能器陣列在組織外部檢測(cè)超聲波，以形成映射組織內(nèi)原始光能沉積的圖像，PAT對(duì)光吸收的微小變化具有100％的相對(duì)靈敏度，這意味著光吸收系數(shù)的給定百分比變化產(chǎn)生PA信號(hào)幅度的相同百分比變化。

　　典型光聲成像系統(tǒng)的主要組成部分包括短脈沖激光器（例如，納秒Q開關(guān)Nd：YAG激光器），用于有效的寬帶PA信號(hào)發(fā)生；用于信號(hào)檢測(cè)的寬帶超聲換能器或換能器陣列；用于信號(hào)放大和數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；以及用于系統(tǒng)同步，數(shù)據(jù)收集和圖像形成的計(jì)算機(jī)。換能器的帶寬應(yīng)與來(lái)自所需深度的小型光學(xué)吸收器的PA信號(hào)的帶寬相匹配，并且能夠承受組織的頻率依賴性聲學(xué)衰減。匹配寬帶檢測(cè)可優(yōu)化信噪比，從而優(yōu)化檢測(cè)靈敏度和軸向分辨率。

　　光聲成像優(yōu)點(diǎn)

　　（1）使用非電離輻射，是一種無(wú)損的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。

　?。?）光聲成像結(jié)合了光學(xué)成像的高對(duì)比度和超聲成像的高分辨率。根據(jù)光聲成像技術(shù)的原理，它反映的是組織的光吸收分布，對(duì)比度高：光學(xué)成像解決超聲成像對(duì)比度不高，無(wú)法有效監(jiān)測(cè)早期腫瘤的問題（血紅細(xì)胞的光吸收很強(qiáng)）；成像過程中探測(cè)的是超聲信號(hào)，成像的分辨率高：光學(xué)成像中，光散射使得成像分辨率隨著成像深度大幅降低，生物組織內(nèi)的超聲散射比光散射弱二至三個(gè)兩級(jí)，因此對(duì)于超過1毫米的深度，超聲成像比光學(xué)成像分辨率高。因?yàn)樯锝M織對(duì)聲音比對(duì)光更透明，所以就散射平均自由程而言，PAT提供了比光學(xué)顯微鏡更大的穿透性和可擴(kuò)展的空間分辨率。

　?。?）光聲成像本身適用于通過內(nèi)源性對(duì)比進(jìn)行功能，代謝和組織學(xué)成像，以及通過外部對(duì)比進(jìn)行分子和細(xì)胞成像。

　　（4）光聲成像與其他成像模式互補(bǔ)并兼容，尤其是光學(xué)成像和超聲成像。