一种基于荧光与光声层析成像的动态脑功能双模态成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于荧光与光声层析成像的动态脑功能双模态成像系统，将FMT/PAT两种测量方式有机地结合在一起，使FMT与PAT的源‑探分布在同一水平面上，避免了联合成像的配准位置差异，实现高灵敏度、高时空分辨率和全脑范围成像双模态多参数脑功能动态成像，以兼顾FMT在动力学研究上的高灵敏度和PAT在高空间分辨率上的优势。通过PAT提供神经活动相关的脑深层血氧状态图像，包括含氧血红蛋白浓度、脱氧血红蛋白浓度、血氧饱和度等，通过FMT提供荧光分布图像和动力学参数图像，包括荧光代谢曲线、渗透率图像等，兼具PAT的高分辨率与FMT的高灵敏度，实现对脑神经活动的成像。

A dual-mode dynamic brain imaging system based on fluorescence and photoacoustic tomography

【技术实现步骤摘要】
一种基于荧光与光声层析成像的动态脑功能双模态成像系统
本专利技术涉及组织光学分子成像领域，尤其针对脑功能的动态成像方法，具体涉及基于荧光与光声层析成像的动态脑功能双模态成像系统。
技术介绍
目前，基于长期重复的临床检测要求，无创脑功能成像是临床脑功能医学影像技术发展的一个必然的趋势[1]。值得注意地，脑活动的主要特征是即使在恒定的环境下，大脑的状态也在不断变化，并表现出复杂、多水平的过程，单一空间或时间尺度上的观测是很难准确地预测和理解大脑活动的进程[2]。因此，大脑动态功能的在体可视化对分析脑的工作原理、运行机制和理解脑相关的复杂神经活动具有重要意义[3]。除此之外，脑功能动态成像在肿瘤诊断、药物的动力学特征研究等均有重要作用[4]。除了动态性之外，脑功能研究还应考虑整体性。在脑发展过程中，往往不是某一个单一脑区域的功能发生变化，而是不同脑区域甚至深层脑区域也会发生高度协同的响应，且有些功能改变十分微弱[5-7]。因此，为了全面了解脑发展过程中相关的动态功能变化，建立全脑包括深层和通常无法接近区域的高灵敏度、高时空分辨率成像对于研究神经回路活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于荧光与光声层析成像的动态脑功能双模态成像系统，该系统包括：工控机、用于激发荧光的荧光光源系统、用于测量荧光的荧光测量系统、用于进行光声测量的PAT成像部分、用于一体化测量光声与荧光信号的目标固定装置；/n其中荧光光源系统包括：用于产生可调制激光的激光二极管及其驱动和调制模块、用于传输光源到成像腔的光源光纤、用于确保光源准直入射到成像腔的光源准直器，激光二极管发出的激光经过光源光纤传播到准直器，由准直器出射激光，照射成像腔；/n荧光测量系统包括：FMT光纤头，用于切换测量通道的光开关，用于滤除激发光实现激发光和荧光分别测量的滤光轮、滤光片以及保证光束准直入射的检测准直器，用于将光信号...

【技术特征摘要】
1.一种基于荧光与光声层析成像的动态脑功能双模态成像系统，该系统包括：工控机、用于激发荧光的荧光光源系统、用于测量荧光的荧光测量系统、用于进行光声测量的PAT成像部分、用于一体化测量光声与荧光信号的目标固定装置；
其中荧光光源系统包括：用于产生可调制激光的激光二极管及其驱动和调制模块、用于传输光源到成像腔的光源光纤、用于确保光源准直入射到成像腔的光源准直器，激光二极管发出的激光经过光源光纤传播到准直器，由准直器出射激光，照射成像腔；
荧光测量系统包括：FMT光纤头，用于切换测量通道的光开关，用于滤除激发光实现激发光和荧光分别测量的滤光轮、滤光片以及保证光束准直入射的检测准直器，用于将光信号转换为电子脉冲的光电倍增管，基于可编程逻辑器件实现的门宽可调多通道锁相光子计数模块；FMT光纤头将接收到的光信号通过光纤传输至光开关，光开关将光信号分为多路；每一路首先通过检测准直器将光信号准直，然后通过滤光轮中的滤光片，光电倍增管接收经过滤光片后的光信号，最后光子计数模块统计每一路中光子的数量；
PAT成像部分包括：用于产生脉冲光源的高能量脉冲激光器、用于传输脉冲光源到成像腔表面的脉冲光线束头、用于检测光声信号的超声换能器、用于放...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣，潘腾，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51