[發(fā)明專利]一種窄束X射線激發(fā)的小動物多光譜熒光斷層成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410088279.3
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103876770A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 朱守平;鈔田田;曹旭;陳冬梅;朱志遠;梁繼民;黃力宇;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: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種窄束X射線激發(fā)的小動物多光譜熒光斷層成像系統(tǒng)，其特征在于：它包含錐束X射線發(fā)射器(1)、電控平移裝置(2)、X射線約束器(3)、固定裝置(4)、動物床(5)、反射裝置(6)、EMCCD相機(7)、濾波輪(8)、窄帶濾波片(9)、步進電機(10)、X射線探測器(11)，錐束X射線發(fā)射器(1)的下端設置有電控平移裝置(2)，錐束X射線發(fā)射器(1)的一端設置有X射線約束器(3)，X射線約束器(3)的后部設置有固定裝置(4)，固定裝置(4)內設置有動物床(5)，動物床(5)的兩側均設置有反射裝置(6)，EMCCD相機(7)垂直設置在動物床(5)的正上方，EMCCD相機(7)與動物床(5)之間設置有濾波輪(8)，濾波輪(8)上均勻設置有數個圓形孔，且圓形孔內設置有窄帶濾波片(9)，固定裝置(4)的一側設置有步進電機(10)，且步進電機(10)與動物床(5)相連接，固定裝置(4)的后端設置有X射線探測器(11)。

2.根據權利要求1所述的一種窄束X射線激發(fā)的小動物多光譜熒光斷層成像系統(tǒng)，其特征在于：所述的動物床(5)采用透明的非金屬材料制成。

3.根據權利要求1所述的一種窄束X射線激發(fā)的小動物多光譜熒光斷層成像系統(tǒng)，其特征在于：所述的反射裝置(6)是由反射鏡底座(6-1)和雙面反射鏡(6-2)組成，反射鏡底座(6-1)的上端設置有雙面反射鏡(6-2)。

4.根據權利要求1所述的一種窄束X射線激發(fā)的小動物多光譜熒光斷層成像系統(tǒng)，其特征在于：它的具體使用方法為：(a)、熒光信號的采集：錐束X射線發(fā)射器(1)發(fā)出X射線，經X射線約束器(3)成為窄束X射線，窄束X射線打在待成像物體上，此時待成像物體被窄束X射線照射到的薄層內的熒光材受到激發(fā)并發(fā)出熒光信號，EMCCD相機(7)采集穿透待成像物體以及反射裝置(6)反射的待成像物體的三個不同角度的熒光信號形成透射式熒光數據，并傳輸給計算機，此過程中通過調換窄帶濾波片可實現多光譜熒光成像，計算機完成某一特定位置的熒光信號采集之后，由計算機控制電控平移裝置(2)移動，移動距離等于或略小于窄束X射線的寬度，一直重復直到移動距離總和等于待成像物體的距離，采集熒光信號的同時，X射線探測器(2)可采集到窄束X射線穿過待成像物體形成的投影數據；(b)、X射線窄束投影數據拼合：將步驟(a)中的窄束X射線形成的投影數據進行拼接，得到待成像物體在同一方向上完整的投影數據；(c)、錐束X射線投影數據的采集：取走X射線約束器(3)，計算機控制錐束X射線發(fā)射器(1)發(fā)出X射線，穿過待成像物體的X射線經X射線探測器(11)接收，計算機控制X射線探測器(11)采集投影數據，然后由計算機控制動物床(5)旋轉，旋轉角度可由計算機設定，待動物床(5)完全靜止以后再采集投影數據，一直重復直到待成像物體旋轉360°；(d)、錐束X射線投影數據三維重建：計算機利用濾波反投影的方法對步驟(b)中X射線探測器(11)收集到的投影數據進行重建，得到待成像物體的三維結構成像；(e)、窄束配合的投影數據與待成像物體的三維結構像配準：將步驟(b)中窄束X射線形成的投影數據與步驟(d)中錐束X射線照射待成像物體的三維結構像進行配準，從而可以確定每個窄束所照射物體的具體位置；(f)、熒光數據的重建：待成像物體內的熒光材料受到窄束X射線照射而激發(fā)所在薄層的定位通過步驟(a)中窄束X射線照射待成像物體產生的投影數據與步驟(b)中錐束X射線投影數據的重建得到的待成像物體的三維結構數據配準確定,分別將每次窄束X射線照射到待成像物體激發(fā)發(fā)出熒光薄層發(fā)的熒光數據重建，由此可得到每個薄層內的熒光材料的分布，進而得到待成像物體內部所有發(fā)光熒光材料的分布情況；(g)、重建圖像的配準融合：對步驟(b)和步驟(c)得到的待成像物體的三維結構成像和熒光材料的三維熒光成像進行配準融合，得到待成像物體的熒光斷層成像，從而實現多模態(tài)成像。