Photoakustische Tomografie

Die photoakustische Tomografie (PAT, englisch Photoacoustic Tomography, auch: optoakustische Tomografie) ist ein hybrides bildgebendes Verfahren, welches den photoakustischen Effekt ausnutzt. Sie arbeitet mit sehr schnellen Laserpulsen (kleiner als zehn Nanosekunden), die im zu untersuchenden Gewebe Ultraschall erzeugen. Photoakustische Tomografie ist eines von mehreren Verfahren der Photoakustischen Bildgebung. Ein verwandtes Verfahren ist die Photoakustische Spektroskopie.

Der Unterschied zur konventionellen Ultraschalluntersuchung ist, dass nicht nur „Echos“ an der Oberfläche von Organen untersucht werden, sondern diese den Schall selbst erzeugen. Die lokale Absorption des Lichts führt zur schlagartigen lokalen Erwärmung und zu daraus resultierender thermischen Expansion. Dadurch werden schließlich breitbandige akustische Wellen erzeugt. Durch Messung der ausgehenden Ultraschallwellen mit entsprechenden Ultraschallwandlern außerhalb der Probe kann die ursprüngliche Verteilung der absorbierten Energie rekonstruiert werden. Die damit möglichen Bilder können den Detailreichtum der Computertomographie erreichen, ohne dass dabei gefährdende Strahlung erzeugt wird. Diese Technik der Bildgebung ist besonders für weiches, biologisches Gewebe geeignet, da bestimmte Gewebebestandteile wie Blutgefäße einen starken Kontrast für sichtbares oder infrarotes Licht aufweisen.

1. ↑ J. Xia, J. Yao, L. V. Wang: Photoacoustic tomography: principles and advances. In: Electromagnetic waves. Band 147, 2014, S. 1–22, PMID 25642127, PMC 4311576 (freier Volltext).