利用脈衝雷射光源產生的聲學信號之造影系統

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

102113270

專利證號

I 467169

專利獲證名稱

利用脈衝雷射光源產生的聲學信號之造影系統

專利所屬機關 (申請機關)

國立臺灣大學

獲證日期

2015/01/01

技術說明

本發明是關於一種造影系統，其特別是將經調變後的雷射光源激發具有光聲染劑的樣品後，以獲得雙光子吸收產生的聲學信號，使影像同時達到次微米解析度及超音波穿透深度的效果。 有鑑於過去各種光學顯微鏡或聲光顯微鏡的缺點，本發明提供一種造影系統，其係一種將非線性光學效應限制於光學系統的焦點上。藉由飛秒雷射或皮秒雷射提供高重複率的脈衝光源進行窄頻激發，並利用光學聚焦達成高峰值強度（High Peak Power）的光源，而該高峰值強度的光源會引發出非線性吸收的信號。另一方面，本發明亦透過高效率的顯影劑（contrast agent）大幅提升訊號強度及信雜比，該顯影劑具有寬能隙（wide energy band）結構、共振能隙結構，或載子轉移越遷機制，有效地將非線性吸收信號有效地轉換成超音波（聲波）信號。由於超音波在傳遞的過程中，不易隨著傳播距離而衰減，故可穿透具有公分厚度的組織以達成深層影像。因此，本發明透過非線性的光學效應、超音波偵測及染劑的使用，可同時達到毫米等級以上的高穿透深度及光學解析度影像，而軸向及側向解析度可達到次微米等級。 We propose to employ a picosecond or femtosecond laser, with which the advantages coming along include the low pulse energy (nJ/pulse) and high repetition rate (50 MHz or above). By focusing the femtosecond beam with an objective lens (optical lens, parabolic mirror) on the sample, measurable TPA photo-acoustic ultrasound could be generated through endogenous and exogenous contrast. Since the light excitation is confined within the focus, high resolution can thus be achieved. Ultrasonic probe can be put receiving sound wave on the same side as objective lens as a reflective mode, by the side of the sample as an orthogonal mode, or behind the sample as a transmissive mode. To separate the weak TPA acoustic signal from backgrounds, we propose to utilize a loss modulation technique. The generated ultrasonic frequency can range from 20 kHz to 200 MHz.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

產學合作總中心

連絡電話

33669945

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