[實用新型]一種自由空間下的熒光分子斷層成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821098352.5
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN209847147U
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王慧泉;馮杏;趙喆
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供一種自由空間下的熒光分子斷層成像系統(tǒng)，包括激光器、電動快門、半透半反鏡BS、透鏡L1、透鏡L2、光電二極管、濾光片F(xiàn)1、濾光片F(xiàn)2、二維激光掃描振鏡、承載臺、三維成像投影儀、EMCCD相機和計算機。本實用新型具有成像系統(tǒng)緊湊，使用方便等優(yōu)點。本實用新型可通過控制采集數(shù)據(jù)量大小，利用重建算法，實現(xiàn)檢查體的三維斷層成像，準確定位熒光標記物位置和強度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自由空間下的熒光分子斷層成像系統(tǒng)，它適合于腫瘤早期診斷。

背景技術(shù)

熒光分子斷層成像(fluorescence molecular tomography， FMT)是一種新興的分子影像技術(shù)，相對于目前臨床應(yīng)用的乳腺成像方法，如乳腺X光線攝影術(shù)、超聲成像、核磁共振等，因其具備無損傷、高靈敏度、高穿透性和非侵入等特點，廣泛應(yīng)用于乳腺腫瘤診斷、腦功能檢測等領(lǐng)。國外這方面申請有美國專利有No.7、No.107、 No.116。該發(fā)明采用的是將小動物擠壓成扁平狀，利用半無限介質(zhì)中的擴散方程來推出實際小動物的光學(xué)參數(shù)分布，小動物不能保持原有形態(tài)，會影響小動物的各種組織位置的成像效果。

根據(jù)以上問題，本發(fā)明相較于以往傳統(tǒng)方式，本發(fā)明可實現(xiàn)在保持小動物原始形態(tài)的情況下，對小動物進行二維掃描和投影，利用控制軟件控制掃描，并進行圖像采集，利用重建算法得到小動物的三維重建圖像。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)問題在于提供一種自由空間下熒光分子斷層成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)π游镞M行二維和三維成像，實現(xiàn)在體，無創(chuàng)的檢測小動物癌變過程，同時，小動物不需要擠壓，保持它原始形態(tài)，從而給醫(yī)學(xué)診斷提供方便。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種自由空間下的熒光分子斷層成像系統(tǒng)，其特征在于，所述成像系統(tǒng)包括激光器 (1)、電動快門(2)、透鏡L1(3)、光電二極管(4)、半透半反鏡 BS(5)、透鏡L2(6)、濾光片F(xiàn)1(7)、二維激光掃描振鏡(8)、承載臺(9)、濾光片F(xiàn)2(10)、三維成像投影儀(11)、EMCCD相機(12) 和計算機(13)；

所述濾光片L1、濾光片L2用于減弱光線強度；

所述三維成像投影儀用于對檢查體進行三維投影成像；

所述承載臺用于承載檢查體，所述檢查體接受激光發(fā)出熒光；

所述激光器發(fā)出激光，所述激光通過半透半反鏡BS，所述半透半反鏡BS將所述激光的一半經(jīng)過所述的透鏡L2，所述濾光片F(xiàn)1，打入所述二維激光掃描振鏡，所述計算機發(fā)出指令觸發(fā)所述二維激光掃描振鏡做快速二維橫向掃描，從而對所述檢查體在每個角度上進行掃描；所述激光經(jīng)過二維掃描振鏡經(jīng)過承載臺上的檢查體，所述激光經(jīng)過檢查體后產(chǎn)生的熒光通過濾波片F(xiàn)2進入EMCCD相機，所述 EMCCD相機根據(jù)計算機指令進行采集；所述激光的另一半經(jīng)過所述透鏡L1聚焦到所述光電二極管上進行光電信號的轉(zhuǎn)換；

所述三維成像投影儀對檢查體進行照射投影，得到檢查體的三維圖像；

所述計算機對采集的信息進行處理后，再通過線性迭代算法 (ART)進行熒光分子斷層重建成像，最后可以得到檢查體三維立體信息；

其中，所述計算機發(fā)出指令，實現(xiàn)掃描控制、EMCCD相機控制、信號采集和存儲功能；所述計算機與所述掃描振鏡和所述EMCCD相機連接，所述計算機接收EMCCD相機傳送的圖像數(shù)據(jù)，并對圖像數(shù)據(jù)進行分析處理。

本發(fā)明系統(tǒng)具有以下技術(shù)效果：

由于現(xiàn)有的大部分熒光斷層成像系統(tǒng)都是基于光纖結(jié)構(gòu)。而這種結(jié)構(gòu)由于光源光纖與探測光纖的數(shù)目固定，使的這種所采集到的數(shù)據(jù)量比較小，不適合于高精度的熒光斷層成像技術(shù)。而本發(fā)明最明顯的特征是自由空間下的無光纖結(jié)構(gòu)。