Agentes de aumento de contraste para superar os desafios físicos e práticos da imagem fotoacústica

Uma equipe de pesquisa da POSTECH liderada pelo professor Chulhong Kim (Departamento de Engenharia Elétrica, Departamento de Engenharia de Convergência de TI e Departamento de Engenharia Mecânica) compilou as descobertas de pesquisas inovadoras sobre imagens fotoacústicas aprimoradas por contraste realizadas nos últimos quatro anos. Essas descobertas foram recentemente apresentadas em Revisões Químicas.

Por décadas, a comunidade científica tem investigado o potencial da imagem fotoacústica como uma modalidade de imagem biomédica. No entanto, apesar de seu contraste óptico aprimorado e resolução espaço-temporal ultrassônica, a imagem fotoacústica enfrenta limitações físicas como baixo sinal-para-relação de ruído (SNR), diminuição do contraste da imagem devido à forte atenuação óptica e limite inferior na resolução espacial ao gerar imagens de tecidos profundos.

Além desses desafios, a imagem fotoacústica com contraste encontra obstáculos práticos, como a falta de segmentação celular específica eficaz devido à baixa eficiência de entrega e dificuldades no desenvolvimento de agentes clinicamente traduzíveis.

É imperativo identificar as limitações da imagem fotoacústica convencional, a fim de facilitar o avanço deste campo. Isso pode ser alcançado por meio do desenvolvimento de agentes de aumento de contraste, que devem ser acompanhados por sistemas de aquisição de imagem de alto desempenho para enfrentar os desafios inerentes à imagem fotoacústica.

Nesta revisão, a equipe de pesquisa examina os últimos quatro anos de pesquisa para superar os desafios físicos e práticos da imagem fotoacústica, com relação a SNR/contraste, resolução espacialentrega direcionada e aplicação clínica.

Além disso, a equipe fornece uma análise detalhada de estratégias promissoras para enfrentar cada desafio, como agentes de troca de fotos, agentes de infravermelho próximo II, agentes de localização de super-resolução ou agentes micromotores. Para encorajar novos desenvolvimentos nesta estrutura, a equipe oferece sugestões para futuras direções de pesquisa que podem potencialmente permitir a próxima geração de contraste aprimorado fotoacústica imagem.