用于在光学成像中选择感兴趣区域的方法和装置制造方法及图纸

一种用于光学成像的、对哺乳动物或其一部分进行定位的方法，所述方法包括：　　　　ｉ）获得包括ＲＯＩ的哺乳动物的表面的数字图像；　　　　ｉｉ）定义ＲＯＩ；　　　　ｉｉｉ）向具有聚焦光学元件的光学成像系统登记ＲＯＩ的坐标；　　　　ｉｖ）基于所述ＲＯＩ的所述登记的坐标相对于聚焦光学系统的物平面定位哺乳动物，以对ＲＯＩ进行成像。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及光学成像领域，更特定地涉及用于光学成像的、在受试对象中选择感兴趣区域的领域。
技术介绍
光学成像已经发展成为一种有用的诊断工具。已经发展了各种系统设计来提供对人体不同部分的成像。例如，Hillman等人(phys.Med.Biol，46(2001)1117-1130)描述了一种从前臂采集光学信号的装置；Pogue等人(Opt.Express 1(1997)391-403)描述了一种对胸部成像的系统。以提供研究工具为目的的用于小的哺乳动物的光学成像系统也已发展起来，所述光学成像系统可对该哺乳动物生理学上的改变进行成像，也可以提供例如载色体和荧光团这样的生物分布分子上的信息。用于小的哺乳动物的光学成像系统的一个例子已在专利申请WO0137195中进行了描述。诊断以及生理学和药动学的研究取决于时间过程的计划，所述计划揭露受试对象内关于预定特性的暂时变化。因此，一种适当的成像工具应当能够随时间可靠地和可重复地产生受试对象内同一感兴趣区域的图像。在这方面，相对于成像光学系统对受试对象的精确和可重复的定位是非常重要的。尽管上面提到的光学成像系统允许在几个成像期内对受试对象的或多或少的同一部位进行再定位，然而它们缺乏可靠和精确的定位系统。因此需要改进的系统和方法，所述系统和方法用于选择受试对象内感兴趣的区域并随时间对所选择的区域可重复地进行成像。
技术实现思路
本专利技术提供一种系统和方法，所述系统和方法用于在例如哺乳动物这样的受试对象内选择感兴趣的区域(ROIs)，并可重复地对该对象进行定位以随时间对同一ROIs进行成像。本专利技术的一个方面提供一种用于光学成像的定位小型哺乳动物例如老鼠的方法，在所述光学成像中获得所述哺乳动物的数字图像，并通过将哺乳动物放置在照相机视野内来将所述数字图像用于定义ROI。然后向一个光学成像系统登记所述ROI，并将哺乳动物相对于成像系统按照ROI的坐标进行定位。在方法的一个实施例中，通过在一幅包括ROI的表面的计算机显示的图像上确定ROI的轮廓来选择ROI。然而，在另一方面，可获得第二数字图像以确定一个平面，当使用光学系统时，成像系统在该平面中聚焦以采集光学数据，在所述光学系统中光通过空气传播并且在所述光学系统中使用透镜收集光信号。然而，在方法的另一个实施例中，在受试对象上标上基准符号，所述基准符号可用作对受试对象进行可重复的定位以及随时间选择相同的ROI的参考。本专利技术的另一方面也提供一种用于光学成像的定位哺乳动物的方法，所述光学成像包括确定包括ROI的动物的至少一部分3维(3D)轮廓，并在ROI的图像重建中使用该3D轮廓信息。本专利技术也提供一种定位受试对象的系统，所述系统包括哺乳动物支撑装置，对包括ROI的哺乳动物的表面进行成像的照相机，存储数字图像的存储装置，与存储装置可操作地连接的显示器用于显示所存储的数字图像，定义ROI的用户界面，和向一个光学成像系统登记所定义的ROI的登记装置。附图说明图1是一个光学成像系统的实施例的透视图表示，所述光学成像系统包括按照本专利技术定位哺乳动物的系统；图2是举例说明选择感兴趣区域的实施例的计算机显示；和图3是举例说明按照本专利技术的实施例选择光学数据采集平面的计算机显示。具体实施例本专利技术提供一种系统和方法，所述系统和方法用于在例如哺乳动物这样的受试对象内选择用于光学成像的感兴趣区域(ROIs)，并可重复地定位该对象以随时间对相同的ROIs进行成像。按照本专利技术的一个实施例，提供一种系统，所述系统对哺乳动物或该哺乳动物的一部分进行定位以用于对哺乳动物的ROI进行光学成像，所述系统允许使用者选择哺乳动物的ROI并向光学成像系统登记所选区域的坐标。这极大地方便了以采集精确的和可重复的光学图像为目的的对哺乳动物的处理。此外，按照本专利技术的系统允许对光学成像系统进行编程以实现对所需ROI的自动的光学信号的采集。而且，可电子地存储ROI的坐标以进行进一步的检索并方便地允许具有高度再现性地随时间对所述ROI重复地进行成像。这个特性使得通过例如进行药物动力学的研究能在哺乳动物身上执行时间过程的实验从而估计肿瘤的增长等等。图1举例说明了一个光学成像系统的实施例，所述光学成像系统包括用于定位哺乳动物10的系统。在一个实施例中，所述系统包括照相机12，用于哺乳动物的支撑物14，以及与照相机和光学成像系统可操作地连接的计算机16。哺乳动物支撑物优选为热的盘托，并优选由可相对于光学成像系统移动的非反射性物质制成。这可以通过提供其上安装所述托盘的平移架18实现。除了沿平移架的轴的移动，所述托盘也可以上下移动以将动物放置在成像光学系统的物平面上。为了向使用者提供遥控托盘位置的手段，计算机可与托盘相连。优选将动物麻 以防止它在图像采集期间移动。在这方面，托盘可包括与麻剂供给相连的罩和/或管以便当对动物进行成像时，向动物提供麻剂。在数据采集期间为了监视动物的移动，所述托盘也可包括传感器。托盘也可有利地包括生理机能监视器，例如心电图描记器，温度传感器，呼吸监视器等等。光学成像系统包括反射镜20和用于将光源23转向到哺乳动物表面上的透镜22的结合，以及用于将从哺乳动物再发出的光聚集和转向到探测器的第二套反射镜24和透镜26。探测器依次与计算机相连，在计算机中处理采集到的光学信号以产生图像。现在描述本专利技术的方法的实施例。首先，通过将哺乳动物的表面暴露于照相机12的视野中来采集包括ROI的哺乳动物表面的数字图像。ROI的数字图像允许使用者定义ROI并如下面所描述的那样向光学成像系统登记ROI。优选数字图像是活动物体图像，并且是连续更新的。然后为了采集用于图像重建的光学信号，可使用软件指令为哺乳动物相对于光学成像系统进行合适的定位。优选使用相对于光学成像系统在预定位置的工作台执行图像的采集以提供内部坐标参考。一旦采集到数字图像，可通过在显示屏28上显示包括ROI的表面图像来定义ROI(图2)。然后使用者使用用户界面绘图装置，例如鼠标，来选择ROI 30。对ROI的选择触发计算机以数字地记录ROI的坐标。所述坐标存储在存储器中用于以后的检索。然后用ROI的坐标对光学成像系统进行编程来扫描由坐标定义的区域。例如，这可以通过下述方式实现对反射镜的位置进行编程以将照明光束和从哺乳动物再发出的光学信号转向到适当的位置。除了定义ROI，使用者也可以在ROI中定义位置32，在所述位置处表面被光束照亮，并且定义将要收集从哺乳动物表面再发出的光学信号的位置。照明和探测点的选择取决于光学成像的所需模式(连续波，时间或频率范围)，所需分辨率，图像是否是局部解剖的或断层的图像等等。在另一实施例中，系统也可以包括位于装置一侧的第二照相机34，以使提供与用于采集包括ROI的表面数字图像的照相机的视野基本垂直的视野。在光学成像系统中，光通过空气传播(即，通过自由空间的光学系统)并且其中从哺乳动物再发出的光由透镜聚集，第二照相机允许采集的数字图像可用于设置哺乳动物相对于聚集光学系统的物平面36的高度(图3)。因此，由第一照相机采集的图像可存储在计算机中并叠加着实时视频图像在屏幕上显示，因此使得使用者可在随后的扫描之前在特定平面内对哺乳动物进行再次校正。至于选择ROI，可使用用户界面装置，例如鼠标，选择成像平面。本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·F·朗，伊夫·贝鲁布洛齐埃，劳拉·麦金托什，
申请(专利权)人：阿特艾得凡科技研究公司，
类型：发明
国别省市：