小动物光声成像技术原理及应用（二）
Endra Nexus 128是目前市场上唯一一款完全的3-D光声成像系统，能够精确确定探针在组织中的分布，而其他的光声系统是基于切片式的扫描系统。完全的3-D光声成像系统从而决定了Nexus128在空间分辨率、灵敏度、动物处理速度、扫描速度和通量方面都优于其他同类产品，具体原因如下：
等向性分辨率 (Isotropic resolution)：完全的3-D系统在各个方向上具有相同的分辨率。而基于切片式的2-D成像在中心具有一种分辨率，而在外侧就会是另外一种分比率，势必造成分辨率不均一，组成3-D图像就会产生模糊、图像不均一的现象。
灵敏度：完全的3D系统在激光脉冲发生时就能从整个体积来检测光声信号。
通量 ( 扫描速度 ): 完全的3-D系统扫描整个体积仅需3秒钟，而切片式的扫描则需要8分钟或更长的时间来完成。
动物定位：在完全的3-D系统中动物扫描时位置是固定不动的，换能器和动物不发生接触。Endra提供两套动物托盘，因而可以加快动物处理的速度。
三、近红外小动物光声成像系统的应用
近红外小动物光声成像可广泛应用于新型造影剂（探针）的研发、纳米材料临床应用分析、心血管、药物代谢、疾病早期诊断、肿瘤疗效观察、基因表达研究、干细胞及免疫研究等领域。
3.1 光学造影剂应用
我们人体内有许多的成分都是内源性造影剂，例如血红蛋白就是一个很好的内源性造影剂，而携带了氧的血红蛋白在另外的波长会有较大的吸收，所以根据这个原理光声就可以测量血红蛋白浓度和血氧饱和度。体内的软组织、肿瘤内的新生血管也是良好的造影剂，肿瘤的血管新生其原理也是基于血管活动十分活跃，因此含有的血红蛋白浓度高于肿瘤内部结构，基于血红蛋白检测的光声波长就可以实施肿瘤血管新生的分析。
外源性的造影剂，只要其吸收波长在680nm~950nm之间，都可以用光声成像系统来实施检测，例如常用的ICG、几乎所有的纳米材料等，都能在光声系统中产生很好的检测信号。
3.2 纳米材料(新型造影剂)中的应用
纳米材料由于其均一的分散性和纳米级粒度而导致其在近红外有较好的光吸收，这也是光声成像的基础。Endra
Nexus 128由于其激发波长是处于680-950纳米，因此所有纳米材料包括碳纳米管(carbon nanotubes)、金纳米棒(gold
nanorods)、金纳米笼(gold nanocages)和金纳米球(gold
nanospheres)都可以在这个波长内有相应的光吸收，这对于新型纳米探针研究十分有益。
由于Endra Nexus 128光声系统具有非侵入性探测的特点，同时也因为它是真正的3-D成像，因此非常适合于对实验动物的连续观察。在探针被注入实验动物体内后，可以间断性地来扫描实验动物，从而得到探针在体内被摄入、吸收、清除的动态信息。
例如为研究金纳米棒在小鼠移植肿瘤中的动态分布过程，在注射纳米探针后每隔15分钟扫描一次动物，共扫描5次，总时间达到75分钟。扫描后的光声图像可以在软件内融合、并生成相应的动态曲线，方便我们的分析。
从软件分析的界面可以看出，应用Nexus 128可以实现探针实验研究的各个方面，这包括比较不同探针的吸收时间、比较肿瘤不同区域吸收时间、检验不同吸收时间探针浓度效果和检验靶向探针在肿瘤内部的3-D分布状况等。这些应用对于探针研发、临床前评估都是至关重要的。
3.3 解剖学应用
由于生物机体的肌肉、骨骼、蛋白质等在近红外区域都有一定程度的吸收，作为内源性造影剂，在光声扫描下可以呈现不同的光声信号，因而可以作为解剖学成像的一个手段。在下图的光声成像中，我们可以清楚看到鼠的各个解剖学结构。
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