2021年5月31日,来自加州理工学院(Caltech)的Lihong V. Wang(汪立宏)科研团队与南加州大学(USC)的Charles Y. Liu 和 Danny J. Wang课题组合作在Nature Biomedical Engineering杂志上发表了文章Massively parallel functional photoacoustic computed tomography of the human brain,将光声成像理论应用于人脑功能成像,设计了双波长激光照射系统和超声换能器阵列,研发出超低噪声前端信号放大电路,集成了实时全通道信号采集系统,运用全景扫描策略,开发了分段非均匀声学介质自适应重建算法,并设计了符合人体工程学的头部稳定装置,成功研发出人脑三维全景快速扫描光声层析成像仪(1K3D-fPACT)。研究人员对数位半颅术后患者(接受了偏侧颅骨切除术)进行了功能性脑成像,实现了在直径10厘米视场内,对大脑皮层以下11毫米的血管造影,同时测量了HbR与HbO2浓度功能性变化,并应用于对运动、听觉和语言等认知刺激任务下脑功能响应的观测。成像空间分辨率和时间分辨率分别达到350微米和2秒,83%灵敏度对应的空间特异性为85%至93%,接收者操作特征曲线(ROC)下面积(AUC)为0.94。这些特征参数与相同受试者使用7T MRI成像得到的结果高度吻合,且光声层析成像检测到的功能响应延时比7T MRI成像短约2秒,因此可以更准确反映神经元活动特征,有望提高临床脑功能检测精度。