分子影像成像验证系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种分子影像成像验证系统和方法。系统包括图像采集部分与图像处理部分：图像采集部分包括：冰冻切片机的柜体与采集装置支架相连接，采集装置支架与相机滑动装置相连接，相机滑动装置与相机支架连接，相机支架与相机连接；相机的转接口与相机镜头的转接口相连接，相机镜头的进光口与发射滤光片支架相连接，发射滤光片内嵌于发射滤光片支架的卡槽中；激发光源出口连接光纤的一端，光纤的另一端指向被观测物体；图像处理部分包括图像处理系统。本发明专利技术能够完成待检测物体的横截面切片测量，完成白光图像采集、荧光图像采集及与白光图像叠加、荧光图像自动分割、分割区域光子数统计、荧光区域几何信息测量，简化了操作步骤和操作流程。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种。系统包括图像采集部分与图像处理部分：图像采集部分包括：冰冻切片机的柜体与采集装置支架相连接，采集装置支架与相机滑动装置相连接，相机滑动装置与相机支架连接，相机支架与相机连接；相机的转接口与相机镜头的转接口相连接，相机镜头的进光口与发射滤光片支架相连接，发射滤光片内嵌于发射滤光片支架的卡槽中；激发光源出口连接光纤的一端，光纤的另一端指向被观测物体；图像处理部分包括图像处理系统。本专利技术能够完成待检测物体的横截面切片测量，完成白光图像采集、荧光图像采集及与白光图像叠加、荧光图像自动分割、分割区域光子数统计、荧光区域几何信息测量，简化了操作步骤和操作流程。【专利说明】
本专利技术涉及分子成像
，尤其涉及一种结合冰冻切片机及CCD相机的
技术介绍
随着基因组学、蛋白组学和疾病基因组学的迅速发展，疾病的诊断正在从传统的疾病表征观察、常规的生化实验检测，发展到多种基因和分子水平的微观特征认识，其中利用分子影成像技术可以从基因、蛋白质水平深刻认识疾病的发生、发展过程，能够实现现有微观分析所无法取代的整体、连续、无创的特异检测方法，生物在体分子成像理论及其技术将会提供全新的预防、诊断和治疗手段。与传统的医学影成像技术相比较而言，分子成像学着眼于构成疾病或病变的基础变化和基因分子水平的异常，而不是对由基因分子改变所构成的最终结果进行成像。在特异的分子探针的帮助下，分子成像技术可以在细胞、基因和分子水平上实现生物体内部生理或病理过程的无创实时动态在体成像，从而为疾病相关基因功能定位、细胞生长发育和突变过程的作用机制、新药研发等研究提供详细的定性、定位、定量资料以及有效的信息获取和分析处理的手段。 激发荧光成像的原理可以描述为:当外源光照射到带有荧光团的生物组织上时，荧光团吸收光能使得电子跃迁到了激发态，电子从激发态回到基态的过程中会释放出荧光，该荧光较吸收的光向红端移动，即发射的荧光比吸收的外源光的能量低，荧光在组织体内传播并有一部分达到体表，从体表发出的荧光被探测器接收到，从而形成荧光图像。一般而言，荧光团发射出的荧光经过组织体散射，光的强度已经很弱，用肉眼很难观测到，因此需要在完全避光的暗箱中进行成像，并且要求探测器的灵敏度要高，通常利用一个低温制冷的高度灵敏的CCD相机来探测组织体表的荧光光子。CCD相机的另一个优势是空间分辨率较高。 由于光学分子成像固有的病态性及测量噪声等因素，成像结果通常与真实结果有一些差异。由于产生荧光的生物组织通常属于软组织，在一些结构成像模态(如CT、MRI等)中无法获得该生物组织的真实几何信息，难以提供真实可靠的荧光光源位置，使得评价光学分子成像方法的优劣性变得十分困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种，可以对待检测物体的横截面切片测量，大大简化了操作步骤和操作流程，系统结构合理，功能显著，操作方便。 为实现上述目的，本专利技术提供了一种分子影像成像验证系统，所述系统包括图像采集部分与图像处理部分: 所述图像采集部分包括冰冻切片机(I)、相机(2)、相机镜头(3)、采集装置支架 (4)、相机支架(5)、相机滑动装置(6)、发射滤光片支架(7)、多个发射滤光片(8)、光纤(9)、激发光源(10)； 所述冰冻切片机(I)的柜体与所述采集装置支架(4)相连接，所述采集装置支架 (4)与所述相机滑动装置(6)相连接，所述相机滑动装置(6)与所述相机支架(5)连接，所述相机支架(5)与所述相机(2)连接； 所述相机⑵的转接口与所述相机镜头(3)的转接口相连接，所述相机镜头(3)的进光口与所述发射滤光片支架(7)相连接，所述发射滤光片(8)内嵌于所述发射滤光片支架⑵的卡槽中； 所述激发光源(10)出口连接所述光纤(9)的一端，所述光纤(9)的另一端指向被观测物体； 所述图像处理部分包括图像处理系统，与所述相机(2)连接，用于接收白光图像及激发荧光图像，并对荧光图像自动分割、伪彩色添加、自动分割区域的光子数统计处理、自动分割区域的几何信息测量，将荧光图像同白光图像叠加后获得激发荧光成像区域的真实几何位置。 进一步的，所述图像处理系统包括:前处理模块(21)、分析模块(22)和存储模块 (23)； 所述前处理模块(21)与所述相机(2)的数据输出端口相连接，用于对接收到的荧光图像进行荧光强度均匀校正处理与自体荧光干扰去除处理，而对接收到的白光图像不做处理； 所述分析模块(22)与所述前处理模块(21)相连接，用于对前处理模块(21)发送的荧光图像依次进行自动分割、伪彩色添加、自动分割区域的光子数统计、自动分割区域的几何信息测量、与白光图像叠加的操作，并显示荧光图像经过自动分割、伪彩色添加、自动分割区域的光子数统计并与白光图像叠加后得到的图像； 所述存储模块(23)与所述前处理模块(21)和所述分析模块(22)连接，用于对前处理模块(21)处理后的荧光图像和白光图像进行保存，并对分析模块(22)处理后的，在荧光图像经过自动分割、伪彩色添加、自动分割区域的光子数统计并与白光图像叠加后得到的图像进行保存。 进一步的，所述相机(2)是光电探测器。 为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于上述分子影像成像验证系统的验证方法，其特征在于，所述方法包括: 步骤S1:通过控制相机滑动装置及相机支架的位置，使相机镜头的测量区域准确对应被检测切片，相机镜头视野完整包括被检测切片横截面区域，实现相机对被检测切片的清晰成像； 步骤S2:开启冰冻切片机白光灯，并控制相机获取白光图像，白光图像反应被检测切片的横截面信息； 步骤S3:将发射滤光片放入发射滤光片支架，并连接发射滤光片支架和相机镜头；开启激发光源，同时关闭白光灯；控制相机获取荧光图像；关闭激发光源；荧光图像反应被检测切片包含的突光光源的分布信息； 步骤S4:荧光图像和白光图像传送到图像处理部分的前处理模块；前处理模块对荧光图像进行强度校正操作和自体荧光去除处理操作； 步骤S5:分析模块对前处理模块发送的荧光图像依次进行自动分割、伪彩色添力口、自动分割区域的光子数统计、自动分割区域的几何信息测量、与白光图像叠加处理，并显示荧光图像经过自动分割、伪彩色添加、自动分割区域的光子数统计并与白光图像叠加后得到的图像； 步骤S6:存储模块对前处理模块处理后的荧光图像和白光图像进行保存，并对分析模块处理后的，即在荧光图像经过自动分割、伪彩色添加、自动分割区域的光子数统计并与白光图像叠加后得到的图像进行保存，并保存测量得到的荧光区域几何信息。 本专利技术的有益效果是:建立了一套结合冰冻切片机及CXD相机的分子影像成像验证系统及验证方法。该系统及方法能够完成对小动物等待检测物体的横截面切片测量，在设定参数后可自动获取清晰的小动物切片荧光数据，完成白光图像采集、荧光图像采集及与白光图像叠加、荧光图像自动分割、分割区域光子数统计、荧光区域几何信息测量等处理，大大简化了操作步骤和操作流程，为分子影像成像结果提供金标准。本专利技术系统结构合理，功能显著，操作方便，可广泛应用于光学分子成像领域，具有广阔的市场前景。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分子影像成像验证系统，其特征在于，所述系统包括图像采集部分与图像处理部分：所述图像采集部分包括冰冻切片机(1)、相机(2)、相机镜头(3)、采集装置支架(4)、相机支架(5)、相机滑动装置(6)、发射滤光片支架(7)、多个发射滤光片(8)、光纤(9)、激发光源(10)；所述冰冻切片机(1)的柜体与所述采集装置支架(4)相连接，所述采集装置支架(4)与所述相机滑动装置(6)相连接，所述相机滑动装置(6)与所述相机支架(5)连接，所述相机支架(5)与所述相机(2)连接；所述相机(2)的转接口与所述相机镜头(3)的转接口相连接，所述相机镜头(3)的进光口与所述发射滤光片支架(7)相连接，所述发射滤光片(8)内嵌于所述发射滤光片支架(7)的卡槽中；所述激发光源(10)出口连接所述光纤(9)的一端，所述光纤(9)的另一端指向被观测物体；所述图像处理部分包括图像处理系统，与所述相机(2)连接，用于接收白光图像及激发荧光图像，并对荧光图像自动分割、伪彩色添加、自动分割区域的光子数统计处理、自动分割区域的几何信息测量，将荧光图像同白光图像叠加后获得激发荧光成像区域的真实几何位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田捷，安羽，迟崇巍，杨鑫，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11