[發明專利]基于契倫科夫效應的內窺平面成像系統和方法

有效

• 申請號: 201410302205.5
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104027064A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 胡振華;田捷;宋天明;王坤
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: A61B1/05
• 分類號: A61B1/05;A61B5/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及一種成像系統，特別是關于一種基于契倫科夫效應的內窺平面成像系統和方法。

背景技術

契倫科夫熒光成像(Cerenkov?Luminescence?Imaging，CLI)是利用放射性藥物基于契倫科夫輻射產生的300-900nm譜段的光，通過使用高靈敏度的CCD相機采集成像目標體表穿透出來的近紅外光和可見光，可以實現對醫學同位素的在體成像。該成像成為繼正電子發射斷層成像(Positron?Emission?Tomography，PET)、單光子發射計算機斷層成像(Single?Photon?Emission?Computed?Tomography，SPECT)之后的一種新的分子核醫學成像模態，而且為光學分子成像的臨床應用帶來了新的契機。契倫科夫輻射是放射性藥物在衰變過程中產生的高能β或者γ粒子在介質中的運動速度大于光在該介質中的運動速度時產生的契倫科夫光，并在2010年首次用于小動物在體成像(Cerenkov?Emission，J.Nucl.Med.2010,51:1123–1130)。

CLI定量表征的是核素平面分布圖，不能描述光源在體內的深度信息。為了解決契倫科夫存在的弱光問題和成像深度等問題，Sri-Rajasekhar等(Biomed?Opt?Express.2012June1；3(6):1215-1225)首次提出了內窺式契倫科夫的概念。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于契倫科夫效應的內窺式平面成像系統和方法。

根據本發明的一方面，提供一種基于契倫科夫效應的內窺式平面成像系統，所述成像系統包括：契倫科夫熒光探測裝置、支撐裝置、計算機和暗箱，其中：

所述支撐裝置用于支撐待成像對象；

所述契倫科夫熒光探測裝置用于采集待成像對象的平面光學圖像和契倫科夫熒光圖像；

所述暗箱為一不透光封閉式容器，用于容納所述契倫科夫熒光探測裝置和支撐裝置，以阻斷高能射線和可見光；

所述計算機用于對于所述契倫科夫熒光探測裝置中的光學成像器件的光學成像參數進行調節，并對于接收到的光學圖像和契倫科夫熒光圖像進行融合，得到契倫科夫配準圖像。

根據本發明的另一方面，還提供一種基于契倫科夫效應的內窺式平面成像方法，所述方法包括以下步驟：

契倫科夫熒光探測裝置采集白光，光學成像器件對于待成像對象進行光學成像，得到光學圖像；

契倫科夫熒光探測裝置采集熒光，內窺成像器件對于待成像對象進行熒光成像，得到契倫科夫熒光圖像；

對于所述光學圖像和契倫科夫熒光圖像進行融合，得到契倫科夫配準圖像。

本發明采用內窺式的平面成像系統，可以解決契倫科夫弱光，穿透深度較淺等缺點。由于本發明采用EMCCD探測器實現分子核醫學成像，相對于PET/SPECT和γ相機等成像裝置大幅降低了設備建造與維護成本，降低了核醫學成像研究的門檻，拓展了光學分子影像探針可供選擇的空間，延伸了光學分子影像研究與應用的范圍。

附圖說明

圖1是本發明基于契倫科夫效應的內窺平面成像系統的結構示意圖；

圖2是本發明基于契倫科夫效應的內窺平面成像系統的原理方框圖；

圖3是本發明基于契倫科夫效應的內窺平面成像方法的原理示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。

根據本發明的一方面，提出一種基于契倫科夫效應的內窺式平面成像系統，圖1是本發明基于契倫科夫效應的內窺式平面成像系統的結構示意圖，圖2是本發明基于契倫科夫效應的內窺平面成像系統的原理方框圖，如圖1和圖2所示，所述成像系統包括契倫科夫熒光(Cerenkov?Luminescence)探測裝置、支撐裝置103、計算機104和暗箱105，其中：

所述支撐裝置103用于支撐待成像對象，例如，人體、動物或任何待成像的物理對象。