在人體這個復雜精妙的“小宇宙”里，微循環堪稱默默運轉的“幕后英雄”。對于危重癥患者而言，微循環的血流量、血氧飽和度等指標，更是反映其身體狀況的關鍵信號，能為醫生的臨床診斷和治療決策提供重要依據。以往，顯微鏡是觀察體表微循環的常用工具。然而，只能呈現組織毛細血管的空間形態，對于血流速度、血氧飽和度等關鍵功能性信息卻無能為力，遠遠無法滿足臨床需求。消化道血管其實能更準確地反映微循環狀態，可一直缺乏有效觀察的“利器”。

研究背景與技術挑戰
光聲成像技術原理基于生物組織對脈沖激光的奇妙反應：當脈沖激光照射生物體內時，生物組織吸收激光能量，產生熱彈性膨脹，進而激發出超聲波，通過探測這些超聲波，就能繪制出生物組織的內部圖像。這項技術的獨特之處在于，對比度源于血紅蛋白的內源性吸收，這使得它能夠清晰地展現生物組織的血管結構，比如小鼠腦皮層的血管分布。而且，利用不同血氧飽和度下血紅蛋白在吸收譜上的差異，選擇合適的雙波長或多波長激發光，就能像解鎖密碼一樣，計算出血氧飽和度，為醫生提供更多有價值的生理信息。

但是，現有的光聲內窺成像技術在實際應用中也面臨挑戰。將光聲成像裝置集成到小型化探頭中，雖然可以深入消化道進行內窺成像，但由于探頭內光學與超聲器件尺寸受限，就像在狹小空間里施展拳腳，很難同時兼顧高空間分辨率和高靈敏度，成像能力與體外光聲成像相比存在較大差距，無法滿足腸道微循環功能成像的需求。

技術創新與突破
高空間分辨率：微觀世界的 “放大鏡”
空間分辨率是衡量成像設備能否看清微小結構的關鍵指標�？蒲腥藛T在活體成像前，對光聲內窺探頭的空間分辨率進行了嚴謹測試。將制作好的探頭安裝在步進電機上，放入充滿去離子水的水箱中，并在水箱底部固定手術刀片。通過程序精確控制步進電機，讓探頭沿著垂直于金屬刀刃邊緣的方向掃描。當光斑掃描到刀刃上時，激發出的超聲信號強度會發生顯著變化。

科研人員基于這些變化，經過復雜的計算，得出成像探頭的橫向分辨率達到了12.5μm。同時，通過對透鏡的數值孔徑以及工作波長等因素的深入研究，確定了探頭的景深為1.2mm。這意味著在實際使用中，即使被成像物與焦點的距離有一定變化，該內窺鏡也能像性能卓越的顯微鏡一樣，清晰呈現不同深度組織的細微結構。

成像實驗與結果分析
健康腸道成像：繪制清晰的“地圖”
在對健康小動物腸道進行內窺成像時，科研人員挑選了質量約300g的實驗大鼠。實驗前，對大鼠進行禁食、麻醉、灌腸等預處理，以確保成像效果不受干擾。在成像過程中，將帶有水囊的套管伸入直腸，撐開腸道，減少褶皺對成像的影響，然后放入成像探頭進行全角度掃描。通過單波長激發，得到了血紅蛋白濃度分布的三維成像結果，清晰展示了大鼠腸道內壁的血管結構。

從展開后的二維圖像中，可以看到光聲信號強度與血紅蛋白質量濃度呈線性關系，通過光聲信號強度就能準確表征血紅蛋白的質量濃度。同時，血氧飽和度的空間分布圖像清晰地呈現出內壁動靜脈血管的分布情況，研究還發現動脈血管大多在淺表層位置，而靜脈血管則相對更深。此外，對健康大鼠進行連續7h的內窺成像結果顯示，腸道血管內的血氧飽和度沒有明顯變化，這進一步驗證了成像系統的穩定性。

深遠意義與未來展望
新型光纖光聲內窺鏡為腸道微循環監測帶來了新的突破。能夠以無創的方式，清晰地呈現腸道內壁血管的結構和血氧飽和度的變化，為研究微循環障礙與心腦血管重癥救治提供了一種極具潛力的影像學手段。不過，目前該技術仍處于研究階段。未來，科研團隊將繼續努力提升內窺鏡的成像能力和工程化水平，開展大型動物實驗，逐步攻克技術難題，朝著臨床診斷應用的方向穩步邁進。相信在不久的將來，這項技術會走出實驗室，走進醫院，推動醫學事業的進步與發展。

DOI：10.3788/CJL221450