光聲成像（PhotoacousticImaging,PAI）是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種非入侵式和非電離式的新型生物醫學(xué)成像方法。當脈沖激光照射到（熱聲成像則特指用無(wú)線(xiàn)電頻率的脈沖激光進(jìn)行照射）生物組織中時(shí)，組織的光吸收域將產(chǎn)生超聲信號，我們稱(chēng)這種由光激發(fā)產(chǎn)生的超聲信號為光聲信號。生物組織產(chǎn)生的光聲信號攜帶了組織的光吸收特征信息，通過(guò)探測光聲信號能重建出組織中的光吸收分布圖像。光聲成像結合了純光學(xué)組織成像中高選擇特性和純超聲組織成像中深穿透特性的優(yōu)點(diǎn)，可得到高分辨率和高對比度的組織圖像，從原理上避開(kāi)了光散射的影響，突破了高分辨率光學(xué)成像深度“軟極限”（~1mm），可實(shí)現50mm的深層活體內組織成像。  

光聲成像原理與系統  

光聲信號產(chǎn)生的基本原理是：當用短脈沖激光照射吸收體時(shí)，吸收體中的分子吸收光子后，當滿(mǎn)足一定的條件時(shí)，吸收體分子的電子從低能級躍遷到高能級而處于激發(fā)態(tài)，而處于激發(fā)態(tài)的電子極不穩定，當電子從高能級向低能級躍遷時(shí)，會(huì )以光或熱量的形式釋放能量。在光聲成像應用中通常會(huì )選擇合適波長(cháng)的激光作為激發(fā)源，使吸收的光子的能量轉化為熱能的效率大，通常從光能轉化為熱能的效率可達到90%以上。釋放的熱量導致吸收體局部溫度升高，溫度升高后導致熱膨脹而產(chǎn)生壓力波，這就是光聲信號。因此，光聲信號的產(chǎn)生過(guò)程就是“光能”－“熱能”－“機械能”的轉化過(guò)程。