【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医学炎症成像领域，具体涉及了一种磁导航的光学成像系统。
技术介绍
1、如今，多光谱成像技术在生物医学领域有了广泛的应用，其中小动物光学成像设备，能够在体实时、动态监测被标记细胞的活动及反应。尽管光学分子影像具有高灵敏度的技术优势，但是光学信号在生物组织传播过程，存在生物组织穿透深度的物理局限性，无法实现绝对定量，且激发荧光成像存在强噪音的缺点。
2、磁粒子成像作为一种新的分子成像技术，具有无组织穿透深度限制的优势，且外加磁场基于自由基对机制，可以通过改变电子的自旋状态，对光化学反应过程产生影响。
3、单一的采集信号模态难以兼顾生物信息的采集，基于磁导航的光学成像系统可以兼顾两者的技术优势的同时，可以通过外磁场叠加进而实现磁共振激发的光学信息采集，提高成像的灵敏度和信噪比。
4、近年研究发现，尽管现有的光学分子影像技术具备实时监测的优势；但多光谱成像技术非完全定量，且其中荧光发光成像由于通过激发光激发，产生非特异性荧光，从而造成背景噪音较强及灵敏度低。
5、基于此，本专利技术提出了一种磁导航的光学成像系统。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的上述问题，即现有技术中单一的采集信号模态难以兼顾生物信息的采集的问题，本专利技术提供了一种磁导航的光学成像系统，该系统包括控制模块、磁导航模块、光学成像采集模块；
2、所述磁导航模块包括同轴设置的永磁体、驱动线圈和接收线圈；所述永磁体用于施加均匀的静态梯度磁场，所述驱动
3、所述接收线圈用于接收成像视场中的感应电压信号；
4、所述光学成像采集模块包括相机、激光发射器和滤光片；
5、所述激光发射器用于对被测对象发出激光；所述相机用于透过所述磁导航模块的成像孔，采集被测对象的光学图像信号；
6、所述滤光片安装在所述相机的下方，用于过滤有效光学信息；
7、所述磁导航模块和所述光学成像采集模块均与所述控制模块电连接，所述控制模块用于控制所述磁导航模块和所述光学成像采集模块的启动，并采集所述感应电压信号和所述光学图像信号。
8、在一些优选的实施方式中，所述永磁体设置在所述驱动线圈的远离成像视场的一侧，所述接收线圈设置在所述驱动线圈的靠近成像视场的一侧；
9、所述永磁体、所述驱动线圈和所述接收线圈沿所述成像视场的中心上下对称设置两组。
10、在一些优选的实施方式中，所述相机固定在所述永磁体的远离所述驱动线圈的一侧，所述激光发射器固定在所述接收线圈所在的平面上。
11、在一些优选的实施方式中，所述光学成像采集模块还包括暗箱，所述暗箱覆盖所述相机和所述激光发射器，用于提供成像环境。
12、在一些优选的实施方式中，所述控制模块包括相互电连接的pc端和单片机，所述单片机与所述磁导航模块和所述光学成像采集模块电连接；
13、所述单片机用于发出启动信号和采集信号，将发出采集信号后采集到的感应电压信号和所述光学图像信号发送至pc端进行分析；
14、所述启动信号包括磁导航模块的启动信号和光学成像采集模块的启动信号；所述磁导航模块的启动信号经数模转换器、功率放大器及滤波器生成正弦振荡磁场和静态梯度磁场；
15、所述光学成像采集模块的启动信号用于启动所述相机和所述激光发射器。
16、在一些优选的实施方式中，所述相机包括ccd相机。
17、在一些优选的实施方式中，所述接收线圈包括由利兹线构成的空心线圈。
18、在一些优选的实施方式中，所述驱动线圈包括开敞性的亥姆霍兹线圈。
19、在一些优选的实施方式中，其使用方法为：
20、将被测对象移入磁导航模块中央的成像孔中；
21、通过所述控制模块发出启动信号，启动所述磁导航模块和所述光学成像采集模块中的相机；
22、所述pc端基于图像处理算法对采集到的光学图像信号进行处理分析，其中，所述图像处理算法包括三维卷积方法；所述光学图像信号为自发光成像得到的信号；
23、所述pc端基于信号处理算法对采集到的感应电压信号进行处理分析，其中，所述信号处理算法包括归一化方法。
24、在一些优选的实施方式中，其使用方法为：
25、将被测对象移入磁导航模块中央的成像孔中；
26、通过所述控制模块发出启动信号，启动所述磁导航模块和所述光学成像采集模块中的相机和所述激光发射器；
27、所述pc端基于图像处理算法对采集到的光学图像信号进行处理分析，其中，所述图像处理算法包括三维卷积方法；所述光学图像信号为所述激光发射器激发的荧光成像得到的信号；
28、所述pc端基于信号处理算法对采集到的感应电压信号进行处理分析，其中，所述信号处理算法包括归一化方法。
29、本专利技术的有益效果：
30、本专利技术通过叠加外磁场，提高了光学成像的灵敏度及信噪比；除此之外，本专利技术采用磁检测的方法，实现了对检测信息的定量，丰富了采集信息。
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1.一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，该系统包括控制模块、磁导航模块、光学成像采集模块；
2.根据权利要求1所述的一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，所述永磁体(1)设置在所述驱动线圈(2)的远离成像视场的一侧，所述接收线圈(3)设置在所述驱动线圈(2)的靠近成像视场的一侧；
3.根据权利要求2所述的一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，所述相机(4)固定在所述永磁体(1)的远离所述驱动线圈(2)的一侧，所述激光发射器(5)固定在所述接收线圈(3)所在的平面上。
4.根据权利要求3所述的一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像采集模块还包括暗箱(6)，所述暗箱(6)覆盖所述相机(4)和所述激光发射器(5)，用于提供成像环境。
5.根据权利要求4所述的一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，所述控制模块包括相互电连接的PC端和单片机，所述单片机与所述磁导航模块和所述光学成像采集模块电连接；
6.根据权利要求5所述的一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，所述相机(4)包括CCD相机。
7.根据权利要
8.根据权利要求7所述的一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，所述驱动线圈(2)包括开敞性的亥姆霍兹线圈。
9.根据权利要求8所述的一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，其使用方法为：
10.根据权利要求8所述的一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，其使用方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，该系统包括控制模块、磁导航模块、光学成像采集模块；
2.根据权利要求1所述的一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，所述永磁体(1)设置在所述驱动线圈(2)的远离成像视场的一侧，所述接收线圈(3)设置在所述驱动线圈(2)的靠近成像视场的一侧；
3.根据权利要求2所述的一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，所述相机(4)固定在所述永磁体(1)的远离所述驱动线圈(2)的一侧，所述激光发射器(5)固定在所述接收线圈(3)所在的平面上。
4.根据权利要求3所述的一种磁导航的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像采集模块还包括暗箱(6)，所述暗箱(6)覆盖所述相机(4)和所述激光发射器(5)，用于提供成像环境。
【专利技术属性】
技术研发人员：钟江宏，岳杭琪，陈重衡，韩志成，朱卫彬，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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