圖 大鼠直腸內不同位置處的光聲內窺成像結果（右側第一列：血紅蛋白濃度；右側第二列：深度信息；右側第三列：血氧飽和度）

　　在國家自然科學基金項目（批準號：62122031、62135006、61860206002）等資助下，暨南大學關柏鷗教授團隊在光聲內窺鏡研究方面取得進展。研究成果以“基于光學外差超聲探測的光學分辨率功能性消化道光聲內窺鏡（Optical-resolution functional gastrointestinal photoacoustic endoscopy based on optical heterodyne detection of ultrasound）”為題，于2022年12月9日發表在《自然·通訊》（Nature Communications）上。論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-35259-5。

　　消化道內的微循環狀態是醫學上重要生理特征，微循環狀態異常不僅與消化道炎癥、腫瘤等疾病相關，還為膿毒癥等循環障礙疾病診斷提供了重要的判斷依據�，F有醫用內窺鏡只能觀察淺層微血管結構，不能提供血氧飽和度、血流速度等功能信息，難以滿足臨床需求。光聲成像利用脈沖激光激發生物組織產生超聲信號，通過超聲傳感器探測超聲信號重建出生物組織圖像，不僅能夠提供高對比度的血管圖像，還能實現血氧飽和度的量化表征。傳統上采用壓電傳感器探測超聲信號，壓電傳感器尺寸與靈敏度之間存在制約關系，當用于內窺成像時，由于尺寸受限而無法提供足夠的探測靈敏度。

　　研究團隊研制出一種基于光纖技術的高靈敏度超聲傳感器，可將超聲信號轉換為激光頻率變化并進行信號放大，以光外差探測方式實現信號讀出。該傳感器只有頭發絲般粗細，其靈敏度比同尺寸壓電傳感器高出兩個數量級，并具有極好的抗干擾能力，能夠在探頭快速旋轉時穩定工作，使得高性能光聲內窺成像成為可能。

　　光聲內窺鏡探頭直徑僅2毫米。探頭內有兩根光纖，其中一根光纖用于引導脈沖激光激發目標組織，另一根光纖用于探測生物組織發出的微弱超聲信號。研究團隊展示了大鼠直腸的內窺成像結果，不僅清晰地呈現動靜脈分布，而且以高空間分辨率呈現出目標區域內血氧飽和度的變化過程（圖）。成像結果表明，在炎癥發生后的90分鐘內，腸道壁的血管發生充血效應，血管密度和血紅蛋白濃度均有所增加。

　　這種小尺寸光聲成像探頭易于與現有腸胃鏡集成，可以通過現有腸胃鏡的內部通道進入病人體內進行病灶檢查，為消化道內微循環監測提供了新的影像學手段，具有重要的臨床應用價值。