许书语，梁晓龙

    分子影像技术是一种在分子、细胞和亚细胞水平上以非入侵的手段对生物进行可视化的方法，近年来已广泛应用于诊断、治疗和临床研究中。光声成像(photoacoustic imaging，PAI)因其具备高穿透深度、低散射、高空间分辨率等特征使其在胎儿观察、肿瘤治疗、生殖器官检查等方向具有广泛的临床价值。然而，常规的光声成像难以检测肿瘤中低丰度的物质，且存在较高的背景信号干扰。异常的肿瘤微环境(tumor microenvironment，TME)具有低 pH、乏氧、血管塌陷、血流量低等区别于正常组织的特征，基于此开发的响应性光声探针能够极大程度地辅助光声技术应用于肿瘤成像。

    1 光声成像在肿瘤诊疗中的应用

    常见的临床成像技术如计算机断层扫描(computed tomography，CT)、正电子发射断层扫描(positron emission tomography，PET)、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)等在疾病的诊断中发挥着重要的作用，但它们仍存在分辨率差或设备成本昂贵等问题。相比之下，光学成像作为一种无创无辐射的方法，可提供高时空分辨率和高灵敏度图像，如非侵入性光学相干断层扫描(optical coherence tomography，OCT)、荧光成像等。但光学成像方法需要对被成像对象进行预处理(如使用荧光染料)，以提高成像质量，且光学成像方法受到散射和吸收的限制，成像深度较浅[1]。

    相比之下，声学成像方法不需要对成像对象进行特殊处理，可以直接对样本进行成像。同时，声学成像方法利用声波的穿透性，可以实现较大的成像深度，能够观察到更深部位的信息。更重要的是，利用高频声波可以实现更高的分辨率，从而观察到更细微的结构。因此，声学成像逐渐在科学研究和医学诊断等领域中得到广泛应用[2]。然而，传统的声学成像往往具有成像对比度不够高的缺陷，使其在一些软组织的观察中不能有效地反映组织状况。声波成像中的噪声，包括器械噪声、环境噪声和声波本身的噪声，降低了信号的质量，使得成像对比度下降。

    光声成像是一种结合了光学和声学原理的生物医学成像技术。它利用激光的光学能量激发组织产生膨胀收缩并向外发射声波，然后通过检测这些声波来生成图像。光声成像结合了光学和声学的优势，具有高分辨率的同时提高了传统声学成像的对比度，可以提供更丰富的组织信息。其空间分辨率可以实现在毫米到亚毫米的尺度上进行成像，广泛应用于多种疾病的研究，包括癌症的早期检测、病灶定位和评估治疗效果；研究神经系统的结构和功能 ......