近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像方法及设备技术

技术编号:14760324 阅读:130 留言:0更新日期:2017-03-03 10:30
本发明专利技术公开了一种近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像方法及设备,该设备包括:光信息采集模块(107),用于设备采集白光信号,近红外荧光信号,契伦科夫荧光信号;相机采集转化模块(106),用于控制白光相机,契伦科夫荧光信号采集相机,近红外荧光信号采集相机的采集顺序;计算机模块(120),用于图像增强,融合及可视化。整个设备分别采用三种相机依次进行图像采集,并通过计算机图像处理模块将白光图像与近红外和蓝光图像结合,实现病灶部位的高灵敏度成像。该设备基于契伦科夫荧光和近红外荧光的光谱特点,结合内窥式成像系统的微创特点,可以实现深层病灶组织的高灵敏,全方位检测,对于肿瘤细胞的早期检测具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内窥病灶成像导航设备,特别是关于近红外荧光、契伦科夫荧光的融合成像和内窥的成像导航设备。
技术介绍
随着医疗技术的发展,分子影像技术在医学成像领域有了全面的发展与应用,其中主要包括近红外荧光成像,契伦科夫荧光成像。并且这两种成像方式结合传统成像技术,如核磁共振成像、X光机成像、单光子发射计算机断层成像(SPECT)、正电子发射计算机断层扫描(PET)和伽马照相机等,可以实现肿瘤细胞的早期精准检测与治疗。其中近红外荧光成像具非侵入,无创等优点,并且空间分别率高,灵敏度高;而契伦科夫具有可用探针多,易于结合单光子发射计算机断层成像(SPECT)、正电子发射计算机断层扫描(PET)和伽马照相机等优点。因而两种成像模态受到人们广泛的研究与重视。传统医学成像方法大都是单模态成像,近年来,多模态成像逐渐受到人们重视,也得到了突破性的进展。多模成像可以结合不同成像模态的优点,更加准确地获取病灶影响信息。另一方面,随着内窥镜技术的提高和发展,越来越多的研究着不开始走向微创早期检测。相对于传统成像方式,内窥成像技术突破了光学信号穿透深度的极限,实现早期病灶的近距离检测与排查。基于多模成像概念的深入,以及内窥影像技术的成熟,有必要将两者结合,全方位、近距离地确定病灶在生物体内的具体位置。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提出一种近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像方法及设备。(二)技术方案本专利技术提供的一种近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像方法,包括:光信号采集模块和处理模块,其步骤包括:步骤1、用于采集白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像,并将所采集的图像输出处理模块;;步骤2、处理模块用于将所述白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像进行融合。上述方案中,所述方法还包括相机采集转化模块,其用于控制白光、契伦科夫科夫荧光和近红外荧光图像的采集顺序以及采集模态的转化。上述方案中,所述的光信号采集模块包括:白光相机,契伦科夫荧光信号采集相机,近红外荧光信号采集相机,契伦科夫蓝光滤光片和近红外荧光滤光片。上述方案中,所述相机曝光时间设置范围如下:白光图像曝光时间0.1~1s,近红外荧光图像曝光时间0.01~1s,契伦科夫荧光图像曝光时间1~5min。上述方案中,所述方法还具有内窥镜导光模块和内窥镜,内窥镜导光模块用于连接光信号采集模块。上述方案中,所述方法的处理模块为计算机模块,计算机模块还包括采集控制模块,用于控制各个部件的工作启动与停止和相对顺序;数据读取模块,用于读取采集到的信号;图像增强模块,用于对读取到的图像进行预处理、图像去噪,增强。上述方案中,所述的图像融合包含多模图像配准与多模图像融合两步骤。上述方案中,所述处理模块将所述白光、契伦科夫科夫荧光和近红外荧光图像进行融合是指利用多模融合算法,依据成像组织的边缘、纹理,及某些人工标记点对所述图像进行融合。上述方案中,所述的多模融合算法为逻辑滤波法,灰度加权平均法,对比调制法。本专利技术还提供了一种近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备,包括光信号采集模块处理模块,所述光信号采集模块用于采集白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像并将所采集的图像输出处理模块;所述处理模块用于将所述白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像进行融合。(三)有益效果本专利技术基于内窥成像技术,采用近红外荧光信号采集相机和契伦科夫荧光信号采集相机依次进行图像采集,并通过计算机图像处理模块将近白光图像与近红外和蓝光图像结合,双增透实现病灶部位的全方位,高灵敏度成像。设备综合利用了病灶白光图像,近红外和蓝光图像的特点,结合内窥式成像技术,扩大了病灶检测和成像范围,提高了定位精确性和空间分辨率。附图说明图1是近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备的模块框图;图2是近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备的整体结构图;图3是外部封装模块示意图;图4是光信息采集模块示意图;图5是内窥镜导光模块示意图;图6是计算机模块具体流程框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提供的一种近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像方法,包括:光信号采集模块和处理模块,其步骤包括:步骤1、用于采集白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像,并将所采集的图像输出处理模块;;步骤2、处理模块用于将所述白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像进行融合。上述方案中,所述方法还包括相机采集转化模块,其用于控制白光、契伦科夫科夫荧光和近红外荧光图像的采集顺序以及采集模态的转化。上述方案中,所述的光信号采集模块包括:白光相机,契伦科夫荧光信号采集相机,近红外荧光信号采集相机,契伦科夫蓝光滤光片和近红外荧光滤光片。上述方案中,所述具体相机曝光时间设置范围如下:白光图像曝光时间0.1~1s,近红外荧光图像曝光时间0.01~1s,契伦科夫荧光图像曝光时间1~5min。上述方案中,所述方法还具有内窥镜导光模块和内窥镜,内窥镜导光模块用于连接光信号采集模块。上述方案中,所述方法的处理模块为计算机模块,计算机模块还包括采集控制模块,用于控制各个部件的工作启动与停止和相对顺序;数据读取模块,用于读取采集到的信号;图像增强模块,用于对读取到的图像进行预处理、图像去噪,增强。上述方案中,所述的图像融合包含多模图像配准与多模图像融合两步骤。上述方案中所述处理模块将所述白光、契伦科夫科夫荧光和近红外荧光图像进行融合是指利用多模融合算法,依据成像组织的边缘、纹理,及某些人工标记点对所述图像进行融合。上述方案中所述多模融合算法为逻辑滤波法,灰度加权平均法,对比调制法。本专利技术还提供了一种近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备,包括光信号采集模块处理模块,所述光信号采集模块用于采集白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像并将所采集的图像输出处理模块;所述处理模块用于将所述白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像进行融合。图1是近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备的模块框图,如图1所示,本专利技术包括:光信号采集模块107,相机采集转化模块106,内窥镜导光模块112,和计算机模块120和外部封装模块101。光信号采集模块用于采集白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像;相机采集转化模块用于控制白光相机109、契伦科夫科夫荧光相机110和近红外荧光信号采集相机111的采集顺序以及相机采集模态的转化;内窥镜导光模块用于内窥系统的白光照明,多模成像数据采集,获取深层的病灶信息;计算机模块,用于光信号的采集控制,光学数据的读取,以及图像增强,融合及可视化;外部封装模块,用于固定相机,封装系统各个部件并提供操作接口。整个设备分别采用白光相机、近红外荧光信号采集相机和契伦科夫荧光信号采集相机依次进行图像采集,并通过计算机图像处理模块将白光图像与近红外和蓝光图像结合,双增透实现病灶部位的高灵敏度成像。图2是近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备的整体结构图;如图2所示,将各个模块组装好,调节相机固定平台103高度,伸缩臂104长度,机械控制系统105角度尽可能全面的使成像区域119呈现在成像视野中心位置。打开白光照明装置114对本文档来自技高网...
近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像方法及设备

【技术保护点】
一种近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备,包括:光信号采集模块和处理模块,所述光信号采集模块用于采集白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像并将所采集的图像输出到处理模块;所述处理模块用于将所述白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像进行融合。

【技术特征摘要】
1.一种近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备,包括:光信号采集模块和处理模块,所述光信号采集模块用于采集白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像并将所采集的图像输出到处理模块;所述处理模块用于将所述白光图像、契伦科夫科夫荧光图像和近红外荧光图像进行融合。2.根据权利要求1所述的近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备,其特征在于,所述设备还包括相机采集转化模块,其用于控制白光、契伦科夫科夫荧光和近红外荧光图像的采集顺序以及采集模态的转化。3.根据权利要求1所述的近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备,其特征在于,所述的光信号采集模块包括:白光相机、契伦科夫荧光信号采集相机、近红外荧光信号采集相机、契伦科夫蓝光滤光片和近红外荧光滤光片。4.根据权利要求3所述的近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备,其特征在于,所述相机曝光时间设置范围如下:白光图像曝光时间0.1~1s,近红外荧光图像曝光时间0.01~1s,契伦科夫荧光图像曝光时间1~5min。5.根据权利要求1所述的近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备,其特征在于,所述设备还具有内窥镜导光模块和内窥镜,内窥镜导光模块用于连接光信号采集模块。6.根据权利要求1所述的近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备,其特征在于,所述处理模块为计算机模块,计算机模块还包括采集控制模块,用于控制各个部件的工作启动与停止和相对顺序;数据读取模块,用于读取采集到的信号;图像增强模块,用于对读取到的图像进行预处理,图像去噪和增强。7.根据权利要求1所述的近红外荧光与契伦科夫荧光融合成像设备,其特征在于,所述的图像融合包含多模图像配准与多模图像融合...

【专利技术属性】
技术研发人员:迟崇巍王丽
申请(专利权)人:北京数字精准医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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