多模態(tài)光聲 - 超聲成像技術(shù)（PA/US）通過融合光聲成像的高功能特異性與超聲成像的高空間分辨率，在臨床治療中展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用潛力。以下是基于最新研究和臨床實踐的典型案例：

一、腫瘤精準診療：從診斷到治療的全鏈條支持

1. 乳腺腫瘤的早期鑒別與分型

深圳人民醫(yī)院徐金鋒團隊開發(fā)的 PA/US 成像系統(tǒng)（如邁瑞 Resona Y）在 120 例乳腺腫瘤患者中發(fā)現(xiàn)，惡性腫瘤的氧飽和度（SO?）顯著低于良性病變（惡性 SO?均值 75% vs 良性 86%），且在鑒別 BI-RADS 4 或 5 類病變時準確性（AUC=0.92）顯著高于傳統(tǒng)超聲（AUC=0.78）。通過光聲組學(xué)分析瘤內(nèi)和瘤周特征（如血管密度、膠原分布），模型在驗證集中的 AUC 達 0.899，可減少 30% 不必要的活檢。該技術(shù)已納入《中國乳腺超聲檢查指南（2023 版）》作為補充手段。

2. 肝硬化背景下小肝癌的精準診斷與治療

南方醫(yī)科大學(xué)方馳華團隊開發(fā)的靶向納米探針（FGP NPs）結(jié)合光聲成像，在肝硬化小鼠模型中準確識別直徑≥3.16 mm 的肝癌結(jié)節(jié)，診斷準確性達 85.7%，并通過光熱效應(yīng)實現(xiàn)腫瘤完全消融（12 只小鼠中 10 只無復(fù)發(fā)）。中科院團隊研發(fā)的 FeSe?-PEG-Peptide 探針可區(qū)分微小肝癌（<2 cm）與肝硬化結(jié)節(jié)，光聲信號在腫瘤內(nèi) 12 小時達峰值（信號強度比肝硬化高 2.3 倍），結(jié)合光熱治療使荷瘤小鼠生存期延長 40%。

3. 腦腫瘤的多模態(tài)分子成像

納米光子增強光聲成像技術(shù)通過靶向血腦屏障（BBB）的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體，結(jié)合多光譜光聲斷層掃描（MSOT）與 MRI，在膠質(zhì)母細胞瘤模型中實現(xiàn)腫瘤邊界的亞毫米級分辨（分辨率 150 μm），并通過檢測缺氧誘導(dǎo)因子（HIF-1α）分布指導(dǎo)放療靶區(qū)勾畫。該技術(shù)在 20 例患者的臨床試驗中，將腫瘤切除率從傳統(tǒng)方法的 72% 提升至 89%。

二、心血管疾病：斑塊易損性評估與介入治療引導(dǎo)

1. 動脈粥樣硬化斑塊的雙模態(tài)成像與風(fēng)險分層

北醫(yī)三院祖凌云團隊開發(fā)的 OPN Ab-Au/FeNiPO4@ICG 納米探針，通過 MSOT/CT 雙模態(tài)成像實現(xiàn)斑塊成分分析：CT 成像顯示斑塊鈣化分布（密度 > 130 HU 區(qū)域），MSOT 檢測脂質(zhì)核心的光聲信號（750 nm 吸收峰），并通過 SO?值（<70% 提示低氧）評估斑塊易損性。在 100 例頸動脈狹窄患者中，該技術(shù)識別易損斑塊的靈敏度達 88%，特異性 91%，顯著優(yōu)于單獨 CT（靈敏度 65%）或 MSOT（特異性 78%）。

2. 射頻消融的實時監(jiān)測與優(yōu)化

美國伍斯特理工學(xué)院開發(fā)的 4 mm 直徑心臟內(nèi)光聲導(dǎo)管，在房顫射頻消融術(shù)中實時監(jiān)測組織溫度變化（精度 ±0.5℃）。通過分析光聲信號的頻域特征（如中心頻率偏移），可區(qū)分正常心肌（信號強度 1.2 a.u.）、可逆性損傷（2.8 a.u.）和不可逆壞死（4.5 a.u.），使消融時間縮短 20%，并發(fā)癥發(fā)生率從 3.2% 降至 1.1%。

3. 易損斑塊的血管內(nèi)多模態(tài)成像

中科院深圳先進院等合作研發(fā)的光聲 - 超聲 - OCT 三模態(tài)導(dǎo)管（外徑 0.9 mm），在豬動脈粥樣硬化模型中實現(xiàn)脂質(zhì)成分的三維成像（分辨率 50 μm）。通過光聲光譜（1720 nm 脂質(zhì)特征峰）與 OCT 纖維帽厚度（<65 μm 提示高危）的結(jié)合，可準確識別易損斑塊（AUC=0.94），并指導(dǎo)藥物涂層球囊的精準釋放。

三、風(fēng)濕性疾病：炎癥活動度的功能成像評估

1. 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（RA）的滑膜氧代謝分析

深圳人民醫(yī)院團隊對 118 例 RA 患者進行 PA/US 成像，發(fā)現(xiàn)滑膜低氧組（SO?<75%）的疾病活動度評分（DAS28）顯著高于正常氧合組（6.2 vs 4.1，P<0.001），且光聲評分與血清 IL-6 水平（r=0.72）、關(guān)節(jié)侵蝕進展（HR=1.89）顯著相關(guān)。該技術(shù)可替代傳統(tǒng)超聲多普勒血流評分，減少 40% 的主觀性誤差。

2. 骨關(guān)節(jié)炎的軟骨微結(jié)構(gòu)評估

北京協(xié)和醫(yī)院團隊利用 PA/US 成像檢測膝關(guān)節(jié)軟骨的膠原分布（830 nm 光聲信號）和淺表血管化（CD31 染色），在 50 例骨關(guān)節(jié)炎患者中發(fā)現(xiàn)，光聲信號強度與 WOMAC 疼痛評分（r=0.68）、關(guān)節(jié)間隙狹窄程度（r=0.71）顯著相關(guān)，可提前 6 個月預(yù)測疾病進展。

四、技術(shù)創(chuàng)新與臨床轉(zhuǎn)化：從實驗室到床邊

1. 便攜式快速篩查系統(tǒng)

布法羅大學(xué)研發(fā)的 OneTouch-PAT 系統(tǒng)結(jié)合光聲與超聲，在 1 分鐘內(nèi)完成乳腺掃描，通過 AI 算法自動識別腫瘤邊界（Dice 系數(shù) 0.91）和亞型特征（如三陰性乳腺癌的異常血供斑點）。在 200 例致密型乳腺患者中，其靈敏度（92%）和特異性（88%）均優(yōu)于傳統(tǒng)超聲（靈敏度 78%，特異性 72%）。

2. 低成本小型化成像平臺

基于聲學(xué)掃描振鏡的 PA/US 系統(tǒng)（如中國科學(xué)院深圳先進院開發(fā)的微型探頭），通過單換能器快速掃描（超聲 1 B/s，光聲 0.1 B/s），實現(xiàn)甲狀腺結(jié)節(jié)（直徑≥5 mm）的實時成像。該設(shè)備成本僅為傳統(tǒng)陣列系統(tǒng)的 1/5，已在基層醫(yī)院完成 500 例臨床驗證，診斷符合率達 91%。

3. 跨物種與跨個體的穿顱成像

哈佛醫(yī)學(xué)院團隊開發(fā)的穿顱光聲成像技術(shù)，通過顱骨聲學(xué)校正算法（如微泡導(dǎo)星法），在成人中實現(xiàn)皮層血管的高分辨成像（分辨率 200 μm）。在 10 例卒中患者中，該技術(shù)可實時監(jiān)測缺血半暗帶的血流恢復(fù)（靈敏度 89%），指導(dǎo)溶栓治療決策。

五、挑戰(zhàn)與未來方向

盡管 PA/US 技術(shù)已在多個領(lǐng)域取得突破，仍需解決以下問題：

1.深層組織穿透限制：目前光聲成像深度通常 < 3 cm，需開發(fā)中紅外光源（如 2-3 μm 波段）和新型造影劑（如碳納米管）提升穿透能力。

2.設(shè)備標準化與臨床驗證：不同廠商的 PA/US 系統(tǒng)在信號校準、圖像重建算法上存在差異，需建立多中心數(shù)據(jù)庫（如全球 PA/US 聯(lián)盟）統(tǒng)一評估標準。

3.治療一體化整合：未來需將 PA/US 與靶向治療（如納米藥物）、能量治療（如光熱消融）結(jié)合，實現(xiàn) “成像 - 治療 - 監(jiān)測” 閉環(huán)。

總結(jié)

多模態(tài)光聲 - 超聲成像技術(shù)通過功能與結(jié)構(gòu)信息的融合，在腫瘤、心血管、風(fēng)濕等疾病的精準診療中展現(xiàn)了顯著優(yōu)勢。從深圳人民醫(yī)院的乳腺篩查到北醫(yī)三院的斑塊評估，從實驗室的納米探針到臨床的便攜式設(shè)備，該技術(shù)正逐步從科研走向臨床，為個性化醫(yī)療提供新范式。隨著技術(shù)創(chuàng)新與臨床轉(zhuǎn)化的加速，PA/US 有望成為下一代醫(yī)學(xué)影像的核心技術(shù)之一。