眼部疾病的诊断、治疗和预测极大地受益于现代眼科成像技术的创新。光声检眼镜检查法（PAOM）是一种三维成像法，它可以通过血管造影术（采用基于X射线的技术生成图像）对眼睛的后部进行非侵入式可视化。但与血管造影不同的是，图像的制作没有使用外源性对比剂。PAOM代之以使用来自血红蛋白和黑色素的内源性光吸收对比度来分别生成视网膜血管网、以及视网膜色素上皮细胞（视网膜外面的细胞层）的图像。当来自脉冲激光照明的能量被吸收时，其中的一部分能量将被转换成热量。瞬时加热将导致产生机械波或超声波的团块发生快速局部膨胀和崩溃。我们用外部传感器检测这种光声效应，而且我们可以用超声波来构建图像。使用PAOM可视化与视网膜环境紧密相关的血红蛋白和黑色素，有助于早期诊断几种致盲疾病、以及微循环和视网膜色素上皮细胞（RPE）的功能障碍。
图1：白化鼠眼内部的同步（a）OCT和（b）PAOM图像。
为了实现全方位视网膜成像并用其他已建立的眼科成像技术来验证PAOM，我们将PAOM系统与谱域光学相干断层扫描（SD-OCT）和激光扫描检眼镜（SLO）结合起来。为了实现SLO，我们使用了一面分色镜，以便将PAOM光源和连续波形488nm氩离子激光结合起来。我们将近红外超发光二极管添加至光路，并在二维检流计扫描反射镜前添加一面热反射镜。然后，我们在眼瞳位置将准直光束直径减少至0.4mm。PAOM的入射光源是Nd:YAG激光器（或者是可调谐激光系统）。我们用接触眼睑的针管超声换能器检测来自眼后的光声波。然后，我们使换能器、SLO光电二极管（雪崩光电二极管）和OCT光谱仪同步，以便同时获得三模态图像。为了进行活体视网膜成像，我们麻醉一只动物并将其固定在定制支架上。然后，我们用0.5%的盐酸丁卡因滴眼液对眼球进行局部麻醉，并用1%的托吡卡胺滴眼液进行散瞳。
图1给出了对白化鼠眼中视网膜和脉络膜（血管）层进行PAOM血管造影得出的图像。我们将来自OCT和PAOM的三维强度投影到横向平面以构成眼睛内部的图像。在两幅图像中，我们可以根据视盘清楚地识别辐射视网膜血管。PAOM还显示脉络膜层中的富血血管床，这在OCT图像中不太明显。结果证实了PAOM在血管成像方面具有好的对比度，因为它具有独特的吸收对比度机制。在OCT中，散射组织结构遮盖了视网膜神经纤维层下面的血管结构。
除了血管造影，PAOM还能成像RPE中的黑色素分布。PAOM在成像视网膜和脉络膜血管、以及RPE黑色素分布方面具有独特的高对比度，这表明它在了解和诊断眼部疾病方面具有重大应用价值。采用多个PAOM激发波长，我们可以量化局部氧饱和度，如果与多普勒OCT结合，这种量化操作能够进一步提供氧的局部代谢速率。确定这些浓度有助于早期检测糖尿病性视网膜病变，该病变被认为是在视网膜早期代谢紊乱之后发生。今后的研究将集中在开发具有高灵敏度的低成本一次性超声波探测器，以实现PAOM在临床上的应用。
（曹强 译自 Combining light and sound for retinal imaging，http://spie.org/，2013-03-18）
