一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统，其特征在于，该系统包括：一用于放置成像物体的实验旋转平台，两呈一定夹角对称设置在所述实验旋转平台一侧的线型光纤，一分别连接所述两线型光纤的激发光照明单元，一设置在两所述线型光纤同侧后方的CCD检测装置，以及一分别控制所述实验旋转平台和CCD检测装置的计算机。本实用新型专利技术采用反射成像结构，采集方式简单方便，同时与其他反射成像结构相比，由于在实验旋转平台同一侧对称设置了两线型光纤，可以实现均匀照射的面光源，有效避免使用点光源时引起的光饱和的现象，并采用非接触式全角度方式采集全角度的荧光图像，最终获得荧光断层三维重建结果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统，其特征在于，该系统包括：一用于放置成像物体的实验旋转平台，两呈一定夹角对称设置在所述实验旋转平台一侧的线型光纤，一分别连接所述两线型光纤的激发光照明单元，一设置在两所述线型光纤同侧后方的CCD检测装置，以及一分别控制所述实验旋转平台和CCD检测装置的计算机。本技术采用反射成像结构，采集方式简单方便，同时与其他反射成像结构相比，由于在实验旋转平台同一侧对称设置了两线型光纤，可以实现均匀照射的面光源，有效避免使用点光源时引起的光饱和的现象，并采用非接触式全角度方式采集全角度的荧光图像，最终获得荧光断层三维重建结果。【专利说明】一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统
本技术涉及一种荧光断层成像系统，具体涉及一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统。
技术介绍
突光分子断层成像(FluorescenceMolecular Tomography, FMT)是一种新兴的光学断层成像技术，它是一种高灵敏度、无电离辐射、低成本的在体小动物成像方法，在肿瘤研究、药物研发和疾病诊断等领域有着广阔的应用前景。荧光分子断层成像技术利用荧光标记物标记小动物体内的特定分子或细胞，使用合适波段和强度的激发光照射被标记的小动物，采用一定的装置检测小动物体内的荧光标记物发出的荧光信号，最后通过使用相应的重建方法，可以获得小动物体内的荧光标记物的分布情况，从而可以在分子和细胞水平上对正常或异常的生物过程进行观察。荧光分子断层成像常常采用透射或者反射结构来进行成像，透射成像结构在成像物体体积较大或者荧光素的激发与发射波段较短时，成像物体对于荧光的吸收会显著增强，这时利用透射成像结构进行荧光断层成像往往不能获得理想的成像结果。而反射成像结构是用于在体检测荧光标记物的最简单方法，在反射成像结构中，激发光照射在组织一侧激发组织内部的荧光素，同时CCD摄像机在激发光同侧的位置采集受到激发的荧光标记物发射出的荧光。但现有反射成像结构使用的是点光源扫描的方式，在这种光源设置下，图像采集时间较长，而且点光源往往会引起光饱和的现象。另一方面，现有反射成像结构的复杂度也较高。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统，其利用线型光纤的组合实现均匀照射，并采集全角度的荧光图像，最终获得荧光断层三维重建结果。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案:一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统，其特征在于，该系统包括:一用于放置成像物体的实验旋转平台，两呈一定夹角对称设置在所述实验旋转平台一侧的线型光纤，一分别连接所述两线型光纤的激发光照明单元，一设置在两所述线型光纤同侧后方的CCD检测装置，以及一分别控制所述实验旋转平台和CCD检测装置的计算机。在一个优选的实施例中，在所述激发光照明单元的前方设置一滤光片。在一个优选的实施例中，在所述CCD检测装置的镜头前方设置一荧光滤光片轮。在一个优选的实施例中，在所述CCD检测装置的镜头前方设置一荧光滤光片轮。在一个优选的实施例中，对于半径在10_16mm之间的所述成像物体，两所述线型光纤距所述成像物体的距离在200-220mm之间，两所述线型光纤之间的夹角在90° -110° 之间。在一个优选的实施例中，所述实验旋转平台能360°旋转。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本技术采用反射成像结构，采集方式简单方便，同时与其他反射成像结构相比，由于在实验旋转平台同一侧对称设置了两线型光纤，从而可以实现均匀照射，有效避免使用点光源时引起的光饱和现象。2、本技术采用非接触式全角度的图像采集方式，可以获得更高的频率采样数据，使得测量信息增多，而图像采集时间缩短。3、本技术通过调整线型光纤到成像物体的距离及线型光纤之间的夹角可以实现对出射光在成像物体表面的光强分布的调节，选用合适的参数可使成像物体表面的光强分布接近均匀，且以上参数可通过仿真或实验方法获得。【专利附图】【附图说明】以下结合附图来对本技术进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本技术，它们不应该理解成对本技术的限制。图1是本技术的整体结构示意图；图2是本技术实验旋转平台与线型光纤的位置俯视图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图1所示，本技术包括一用于放置成像物体的实验旋转平台1，两呈一定夹角对称设置在实验旋转平台I 一侧的线型光纤2，一分别连接两线型光纤2的激发光照明单元3，一设置在两线型光纤2同侧后方的CCD检测装置5，以及一分别控制实验旋转平台I和CXD检测装置5的计算机6。在一个优选的实施例中，可以在激发光照明单元3的前方设置一滤光片7，并通过选择特定的滤光片7，得到相应波长的激发光。在一个优选的实施例中，可以在CXD检测装置5的镜头前方设置一荧光滤光片轮4，以切换需要观察的荧光的波长。在一个优选的实施例中，成像物体近似为半径r = 10-16_的圆柱体，两线型光纤2距成像物体的距离d = 200-220mm，两线型光纤2之间的夹角在Θ = 90° -110°左右，以使激发光能够均匀地照射在成像物体表面。在一个优选的实施例中，实验旋转平台I可以实现360°旋转。本技术在使用时，其工作流程如下:I)将成像物体(动物体或者仿体)固定在实验旋转平台I上，并调整实验旋转平台I高度到合适的位置；2)调节CXD检测装置5的前镜头，直至CXD检测装置5采集到清晰的图像；3)选择合适的滤光片7，打开激发光照明单元3，此时线型光纤2出射指定波长的激发光，并将激发光均匀地照射在成像物体表面；4)由计算机6控制实验旋转平台I旋转，并同时控制CXD检测装置5进行图像采集;5)利用基于模型的断层重建方法进行图像重建，得到断层成像结果。上述各实施例仅用于说明本技术，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本技术技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本技术的保护范围之外。【权利要求】1.一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统，其特征在于，该系统包括: 一用于放置成像物体的实验旋转平台， 两呈一定夹角对称设置在所述实验旋转平台一侧的线型光纤， 一分别连接所述两线型光纤的激发光照明单元， 一设置在两所述线型光纤同侧后方的CXD检测装置，以及 一分别控制所述实验旋转平台和CCD检测装置的计算机。2.如权利要求1所述的一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统，其特征在于，在所述激发光照明单元的前方设置一滤光片。3.如权利要求1所述的一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统，其特征在于，在所述CCD检测装置的镜头前方设置一荧光滤光片轮。4.如权利要求2所述的一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统，其特征在于，在所述CCD检测装置的镜头前方设置一荧光滤光片轮。5.如权利要求1到4任一项所述的一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统，其特征在于，对于半径在10-16mm之间的所述成像物体，两所述线型光纤距所述成像物体的距离在200-220mm之间，两所述线型光纤之间的夹角在90° -110°之间。6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用线型光纤的反射式荧光断层成像系统，其特征在于，该系统包括： 一用于放置成像物体的实验旋转平台， 两呈一定夹角对称设置在所述实验旋转平台一侧的线型光纤， 一分别连接所述两线型光纤的激发光照明单元， 一设置在两所述线型光纤同侧后方的CCD检测装置，以及 一分别控制所述实验旋转平台和CCD检测装置的计算机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白净，张玥，刘懿龙，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11