光声成像是一种利用激光和超声波来检测生物材料的技术，由于它能够显示从器官到血管到肿瘤的一切，因此在医学上有许多潜在的应用。
加州理工学院的王立红是这一领域的先行者，他开发出了各种各样的光声成像技术，这些技术可以显示器官的实时运动，生成身体内部部分的三维图像，甚至可以区分癌细胞和健康细胞。
医学工程和电气工程的Bren教授王现在进一步发展了光声成像技术，他称之为通过遍历继电器(PATER)的光声地形图，其目的是简化此类成像所需的设备。
要解释PATER如何工作，需要一些背景信息。光声成像是通过向待检测组织发射激光脉冲来实现的。当光线照射到组织内的分子时，它会引起分子振动，产生超声波，在组织内传播，直到被一种叫做传感器的传感器压在组织表面时接收到。传感器检测到的信号由计算机处理，以创建组织内部结构的图像。
该系统工作正常，但为了生成清晰的图像，需要多个传感器。这项技术的一次迭代使用了512个传感器，所有传感器都需要一次按压在组织上。
"王说，表面上的每个点都必须用一个换能器阵列来覆盖，而制造这样的换能器有点昂贵。"我们正在考虑如何使我们的系统更便宜、更耐用。很难做出足够紧凑的阵列供人穿戴
使该系统更便宜、更紧凑意味着使用更少的传感器，但这将使收集足够的数据以形成图像变得困难。现在，王和他的研究团队找到了一个变通方法:所谓的遍历中继。
在计算中，有两种主要的数据传输方式:串行和并行。在串行传输中，数据通过一个通信信道以单个流的形式发送。在并行传输中，使用多个通信通道同时发送几条数据。
这两种通信方式大致类似于商店中使用收银机的方式。串行通信就像一台收银机。每个人都排在同一行，看到同一个收银员。并行通信就像有多个寄存器，每个寄存器有一条线。
王设计的系统有512个传感器，类似于有很多收银机的商店。所有的传感器都是同时工作的，每个传感器都有一部分关于激光脉冲产生的超声波振动的数据。
由于来自系统的超声波振动是在短时间内产生的，如果一个传感器试图在短时间内收集所有数据，它将不堪重负。这就是遍历传递的作用。
正如王所描述的，遍历继电器是一种声音可以在其周围产生回声的容器。当超声波振动通过遍历继电器时，它们被及时拉伸。回到收银机的比喻，这就像让另一名员工帮助单个收银员，让顾客绕着商店走几圈，直到收银员准备好看到他们，这样收银员就不会不知所措。
王说，PATER系统的第一个版本能够生成2d图像，但是还不能像他的其他光声系统那样生成3d图像。他补充说，该系统成熟后，除了成像组织和身体结构外，还可能用于其他医疗用途。
他说:“如果我们利用葡萄糖吸收的光的波长，我们也许可以用它来测量糖尿病患者的血糖水平。”"，也许我们可以运行脂质面板?如果我们调节这些分子的系统，我们可以检测到各种化学物质
该技术名为"Snapshot光声地形图，通过一个遍历继电器实现高通量的光学吸收成像。该技术发表在1月20日的《自然光子学》杂志上。共同作者包括加州理工学院的研究员康斯坦丁·马斯洛夫;加州理工学院医学工程博士后;加州理工大学医学工程研究生胡鹏;原博士后朱立人、石俊辉、恩波、姚俊杰、梁金阳、王立岱;和前研究生杨丽。
这项研究的资金由美国国立卫生研究院提供。
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