[發明專利]一種聯合成像的錐束X射線發光斷層成像系統及其方法

無效

• 申請號: 201310077088.2
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN103110425A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 朱守平;陳冬梅;陳多芳;屈曉超;黃力宇;梁繼民;田捷
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種聯合成像的錐束X射線發光斷層成像系統，包括與透鏡耦合的CCD相機、X射線源、X射線探測器、電控旋轉臺、窄帶濾波片；CDD相機和窄帶濾波片固定同一方向上，保證待成像物體、CCD相機和窄帶濾波片在同一條直線上；將X射線源與X射線探測器放在與CCD相機垂直的方向，并保證X射線源、待成像物體和X射線探測器在同一直線上；利用計算機控制CCD相機、電控旋轉臺、X射線源和X射線探測器運行；其中：

所述CCD相機，用來采集待成像物體的被X射線激發產生的透射式熒光數據；

所述X射線源，用來發射X射線，并激發成像物體內部的藥品發光，產生熒光信號；

所述X射線探測器，用來采集X射線源發出并穿過被測物體的X射線投影數據；

所述電控旋轉臺，用來帶動待成像物體進行旋轉，實現多角度采集待成像物體的X射線投影數據和透射式熒光數據；

所述窄帶濾波片，用于過濾除X射線發光信號以外的其他信號；

所述計算機，用來控制CCD相機、X射線源與X射線探測器以及電控旋轉臺運行，接收和處理CCD相機傳輸的透射式熒光數據，接收和處理X射線投影數據，對X射線投影數據和透射式熒光數據進行三維重建，對重建后的圖像進行配準融合，實現待成像物體的多模態信息融合。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的X射線源是錐束的X射線源，所發出的射線可以覆蓋整個待成像物體。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的窄帶濾波片的中心波長和熒光信號的中心波長保持一致。

4.根據權利要求1所述的錐束X射線發光斷層成像系統的方法，其特征在于，包括步驟如下：

（1）透射式熒光數據采集

X射線源發射X射線，激發待成像物體的藥品發出熒光信號，CCD相機采集穿透待成像物體的熒光信號形成透射式熒光數據，并傳輸給計算機；計算機完成某一角度熒光信號采集之后，由電控旋轉臺帶動待成像物體旋轉，旋轉角度由計算機控制，等到電控旋轉臺完全靜止以后再次對熒光信號進行采集，一直重復到待成像物體旋轉360度；

（2）X射線投影數據的采集

X射線源發射X射線，利用X射線探測器采集穿透待成像物體的X射線，并將采集到的數據傳輸到計算機中，計算機完成投影數據采集，由電控旋轉臺帶動待成像物體旋轉，旋轉角度由計算機控制，等到電控旋轉臺完全靜止以后再對投影數據進行采集，一直重復到待成像物體旋轉360度；

步驟（1）和步驟（2）不分先后順序；

（3）透射式熒光數據的預處理

CCD相機將采集到的熒光數據傳輸到計算機，計算機對步驟（1）所采集到的透射式熒光數據進行噪聲去除的預處理；

（4）X射線投影數據處理

計算機利用濾波反投影重建算法，對步驟（2）采集的X射線投影數據進行三維重建，獲得待成像物體的三維解剖結構信息；

（5）表面數據映射

計算機利用小孔成像原理，對步驟（3）預處理過的透射式熒光數據映射到步驟（4）的待成像物體三維解剖結構信息的表面，得到帶有熒光信號分布的三維結構信息；

（6）熒光數據的三維重建

將步驟（4）的三維解剖結構信息作為先驗信息，用代數重建技術對步驟（5）中得到的帶有熒光數據的三維結構信息進行三維重建，得到待成像物體的藥品分布圖像；

（7）三維重建圖像配準融合

計算機對步驟（3）和（6）所獲得到兩種成像模式的三維重建圖像采用基于配準點的平移和旋轉進行配準融合，獲得到融合后的熒光斷層圖像，實現待成像物體的多模態信息融合。