Ultrasound-switchable fluorescence imaging
ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್-ಸ್ವಿಚಬಲ್ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ (ಯು. ಎಸ್. ಎಫ್) ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಒಂದು ಆಳವಾದ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನದ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಕಳೆದ ಕೆಲವು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ, ಜೈವಿಕ ಮಾದರಿಗಳು ಮತ್ತು ಜೀವಂತ ಅಂಗಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಲು ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬೆಳಕಿನ ಚದುರುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವು ಆಳವಿಲ್ಲದ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೆ (ಸುಮಾರು 1 ಮಿ. ಮೀ.) ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಿಂದ ನಿರೂಪಿತವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಇದು ಆಳವಾದ ಅಂಗಾಂಶದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಳದಿಂದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನುಪಾತದೊಂದಿಗೆ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದು ಆಶಾದಾಯಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಚಿತ್ರದ ಆಳವನ್ನು ತ್ಯಾಗ ಮಾಡದೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತ (ಎಸ್ಎನ್ಆರ್) ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಚಿತ್ರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್-ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಚಿತ್ರಣವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಯುವಾನ್ ಅವರು 2009 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು, ಅವರು ಫ್ಲೋರೊಫೋರ್-ಕ್ವೆಂಚರ್-ಲೇಬಲ್ ಮೈಕ್ರೊಬಬಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್-ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು, ಇದು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್-ಫೋಕಲ್ ವಲಯದೊಳಗಿನ ಫ್ಲೋರೊಸೆಂಟ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಮತ್ತು ಇಮೇಜಿಂಗ್ನಿಂದ ಎಸ್ಎನ್ಆರ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಯುಎಸ್ಎಫ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತತ್ವದ ಪ್ರಕಾರ, ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಫೋಕಲ್ ಪರಿಮಾಣದ ಹೊರಗೆ ಪ್ರತಿದೀಪಕವನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸದೆ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಫೋಕಲ್ ಪರಿಮಾಣದೊಳಗೆ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಸಣ್ಣ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ನಾಡಿಮಿಡಿತವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಫೋಕಲ್ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ಗಳ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಗುರಿಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಚಿತ್ರಿಸಬಹುದು. ಯುಎಸ್ಎಫ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ, ಮೊದಲನೆಯದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಯುಎಸ್ಎಫ್ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಏಜೆಂಟ್ಗಳಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ತರಂಗದಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು. ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಸಂಕೇತವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಹಿನ್ನೆಲೆ ಶಬ್ದವನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಲು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಯು. ಎಸ್. ಎಫ್. ಚಿತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಏಜೆಂಟ್ಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ, ಎರಡು ರೀತಿಯ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಏಜೆಂಟ್ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್-ಕ್ವೆಂಚರ್-ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾದ ಮೈಕ್ರೋಬಬಲ್ ಮೊದಲ ವಿಧವೆಂದರೆ ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್-ಕ್ವೆಂಚರ್-ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾದ ಮೈಕ್ರೋಬಬಲ್, ಇದನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಯುವಾನ್ 2019 ರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿದನು ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಲಿಯು ಮತ್ತು ಇತರರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು. 2014ರಲ್ಲಿ. ಮೈಕ್ರೋಬಬಲ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದು ಈ ರೀತಿಯ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಏಜೆಂಟ್ನ ಮೂಲ ತತ್ವವಾಗಿದೆ. 2000ರಲ್ಲಿ, ಮೋರ್ಗನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಋಣಾತ್ಮಕ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಲ್ಡ್ ತರಂಗವು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಗುಳ್ಳೆಯನ್ನು ಹಲವಾರು ಪಟ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೋಬಬಲ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಕ್ವೆಂಚರ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ದೊಡ್ಡದಾಗುತ್ತದೆ (ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಫ್ಲುರೋಫೋರ್ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ) ಅಂದರೆ ಕ್ವೆಂಚಿಂಗ್ ದಕ್ಷತೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು (ಆನ್ ಸ್ಟೇಟ್) ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಫೋಕಲ್ ವಲಯದ ಹೊರಗಿನ ಮೈಕ್ರೋಬಬಲ್ ಇಡೀ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದೇ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಇಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು (ಆಫ್ ಸ್ಥಿತಿ) ನಿಗ್ರಹಿಸಲು ತಣಿಸುವ ದಕ್ಷತೆಯು ಯಾವಾಗಲೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಫ್ಲೋರೊಫೋರ್-ಲೇಬಲ್ ಥರ್ಮೋಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಅಥವಾ ಫ್ಲೋರೊಫೋರ್-ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ (ಎನ್. ಪಿ. ಗಳು) ಎರಡನೇ ವಿಧದ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಏಜೆಂಟ್ಗಳೆಂದರೆ ಫ್ಲೋರೊಫೋರ್-ಲೇಬಲ್ ಥರ್ಮೋಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಅಥವಾ ಫ್ಲೋರೊಫೋರ್-ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ (ಎನ್. ಪಿ. ಗಳು). ಈ ರೀತಿಯ ಏಜೆಂಟ್ನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಭಾಗವೆಂದರೆ ಅದರ ಮೇಲೆ ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾದ ಥರ್ಮೋ-ಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ವಾಹಕ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ-ಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಧ್ರುವೀಯತೆ-ಸೆನ್ಸಿಟಿವ್) ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿದೆ. ಪರಿಸರದ ಉಷ್ಣಾಂಶವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಿತಿಯ (ಟಿಥ್1) ಅಡಿಯಲ್ಲಿದ್ದಾಗ, ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ ಇರುವ ವಾಹಕದ ಧ್ರುವೀಯತೆಯು ಸಾಕಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು (ಆಫ್ ಸ್ಥಿತಿ) ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಫೋಕಲ್ ವಲಯವನ್ನು ತಾಪಮಾನದ ಮಿತಿಯ (ಟಿಥ್2) ಮೇಲೆ ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋ-ಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ವಾಹಕದ ರಚನೆಯು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅದರ ಧ್ರುವೀಯತೆಯನ್ನು ಸಹ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಧ್ರುವೀಯತೆ-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ ಅನ್ನು ಮುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಡೀ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಫೋಕಲ್ ವಲಯದ ಹೊರಗಿನ ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ ಅನ್ನು ಸ್ವಿಚ್ ಆಫ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ತಾಪಮಾನವು Tth1 ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ. ಯುಎಸ್ಎಫ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉದ್ದೇಶವೆಂದರೆ ಯುಎಸ್ಎಫ್ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ಮತ್ತು ಹಿನ್ನೆಲೆ ಶಬ್ದವನ್ನು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ನಿಗ್ರಹಿಸುವುದು. ಇಮೇಜ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಮೊದಲು ಲಾಕ್-ಇನ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಮತ್ತು ತಂಪಾದ ಫೋಟೊಮಲ್ಟಿಪ್ಲೈಯರ್ ಟ್ಯೂಬ್ (ಪಿಎಂಟಿ) ಅನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ; ನಂತರ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಯುಎಸ್ಎಫ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಹಿನ್ನೆಲೆ ಶಬ್ದದಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧದ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ; ಅಲ್ಲದೆ, ಇದು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಸಿಗ್ನಲ್ನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೆಡ್-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್ ಲೇಸರ್ ಎಲ್ಲಾ ಸಮಯದಲ್ಲೂ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್-ಪ್ರೇರಿತ ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಯು ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಸಿಗ್ನಲ್ನ ವೈಶಾಲ್ಯವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಹಂತ-ಲಾಕ್ ಮಾಡಲಾದ ಉಲ್ಲೇಖ ಸಂಕೇತದಲ್ಲಿ ಮಧ್ಯಪ್ರವೇಶಿಸಿದ ನಂತರ, ಲಾಕ್-ಇನ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಯುಎಸ್ಎಫ್ ಸಂಕೇತವನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ; ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹಲವಾರು ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಶೋಧಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಲೇಸರ್ ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಸಿಗ್ನಲ್ ಟು ನಾಯ್ಸ್ ಅನುಪಾತ ಯುಎಸ್ಎಫ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಹಿನ್ನೆಲೆ ಫೋಟಾನ್ಗಳಿಂದ ಸಿಗ್ನಲ್ ಫೋಟಾನ್ಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವ ಮೂಲಕ ಎಸ್ಎನ್ಆರ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹಿನ್ನೆಲೆ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಆಟೋಫ್ಲೋರೆಸೆನ್ಸ್, ಲೈಟ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್, ಅಪೂರ್ಣ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಏಜೆಂಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಸೋರಿಕೆಯಿಂದ ಬರಬಹುದು. ಆಟೋಫ್ಲೋರೆಸೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಎನ್. ಐ. ಆರ್ ಫ್ಲೋರೊಫೋರ್ ಅನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶ ಘಟಕಗಳು ಎನ್. ಐ. ಆರ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಕನಿಷ್ಠ ಆಟೋಫ್ಲೋರೆಸೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ರೇಲೇ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರಃ I (r, θ) = 1/λ4 ದೊಡ್ಡ ತರಂಗಾಂತರದ ಬೆಳಕು ಕಡಿಮೆ ಚದುರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಹಿನ್ನೆಲೆ ಶಬ್ದದ ಭಾಗವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಬೆಳಕಿನ ಚದುರುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಅಲ್ಲದೆ, ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಅನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಸಿಗ್ನಲ್ ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ ಅನ್ನು ಹಿನ್ನೆಲೆ ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ನಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಬಹುದು. ನಾವು ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಲೇಸರ್ ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಶೋಧಕಗಳಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಎರಡನೇ ವಿಧದ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಏಜೆಂಟ್ಗಳನ್ನು (ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್-ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಿದ ಥರ್ಮೋಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ಎನ್. ಪಿ. ಗಳು) ಬಳಸುವಾಗ, ಎರಡು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು. ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಪರಿಣಾಮ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ವಿವರ್ತನೆಯು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮುಖ್ಯ ಅಡಚಣೆಯಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಮಾನ್ಯತೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಮೂಲಭೂತ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಶಕ್ತಿಯ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ಫೋಕಲ್ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಆವರ್ತನ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಬಹುದು, ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಬಹುದು. ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ಪರಿಣಾಮವು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್-ಪ್ರೇರಿತ ತಾಪಮಾನದ ಫೋಕಲ್ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಇದು ಪ್ರಮುಖ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಉಷ್ಣ ನಿರ್ಬಂಧ ಯು. ಎಸ್. ಎಫ್. ತಂತ್ರದ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ಗಳನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಪ್ರದೇಶದ ಗಾತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನವು ಮಿತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ, ಫ್ಲೋರೆಫೋರ್ ಅನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಉಷ್ಣ ಪ್ರಸರಣ ಅಥವಾ ವಹನದಿಂದಾಗಿ, ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್-ಪ್ರೇರಿತ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಮಾನ್ಯತೆ ಸಮಯವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಫೋಕಲ್ ಪರಿಮಾಣದ ಗಾತ್ರದೊಳಗೆ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್ಗಳನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ನ ನಿಜವಾದ ಫೋಕಲ್ ಗಾತ್ರಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು ಯುಎಸ್ಎಫ್ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬೆಳಕಿನ-ಪಲ್ಸ್-ವಿಳಂಬ ತಂತ್ರ ಮತ್ತು ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆ ತಂತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಆಳವಾದ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಚಿತ್ರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. 2016ರಲ್ಲಿ, ಚೆಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಸ್. ಎನ್. ಆರ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್-ಆಳದ ಅಂಗಾಂಶ ಫ್ಯಾಂಟಮ್ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ ಅವರು, ಎನ್. ಐ. ಆರ್ ಅತ್ಯಂತ ಪರಿಸರ-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಫ್ಲೋರೋಫೋರ್, ಎಡಿಪಿ (ಸಿಎ) 2 ಮತ್ತು ಈ ಬಣ್ಣವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಯುಎಸ್ಎಫ್ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಏಜೆಂಟ್ಗಳ ಕುಟುಂಬವನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದರು ಮತ್ತು ನಿರೂಪಿಸಿದರು. 2019ರ ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಯಾವೊ ಮತ್ತು ಇತರರು. ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಇಲಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿವೋ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್-ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಚಿತ್ರಣದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಮೊದಲು ಸಾಧಿಸಲಾಯಿತು. ಐಸಿಜಿ-ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಪಿಎನ್ಐಪಿಎಎಂ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಅನ್ನು ಜೈವಿಕ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತ ಏಜೆಂಟ್ಗಳಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಸಿಟಿ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಯುಎಸ್ಎಫ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಆಳವಾದ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಂಡಿದೆ ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ತಂತ್ರಗಳು ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್