[发明专利]一种自发荧光成像方法及系统

说明书

技术领域

本发明有关于光学分子影像成像技术领域，尤其是有关于模态-自发荧光成像技术，具体地讲是一种自发荧光成像方法及系统。

背景技术

目前，作为一种典型的光学分子影像的成像模态，自发荧光成像技术已经得到了迅速的发展和广泛的应用。

该技术是利用荧光素酶标记成像目标，在ATP及氧气的环境下，当荧光素酶遇到底物荧光素时，荧光素酶就会催化荧光素反应而产生光子。这些光子经过一系列散射和吸收后，大部分光子到达成像目标物体的表面，能够通过高性能的低温CCD相机这种非接触式的测量方式探测得到。

该技术用于优化药物(尤其是恶性肿瘤、癌症药物)的研究中，以及为在分子水平上评估疾病的发展和治疗疾病提供了有效的工具。自发荧光断层成像系统的出现和发展，使研究人员能够在三维下观测所感兴趣目标的变化，相对于只能得到二维的平面图像技术有了很大的突破。

当前的自发荧光断层成像研究中，通过对成像目标物体表面多角度非接触式的探测，可以获得更多的不同角度的表面被测信息。这些多角度的被测信息对在三维下定量进行物体内部自发荧光光源成像有着重要的作用。

美国专利(WO/2004/081865)G.Wang，E.A.Hoffman，and G.McLennan，“Systems and methods for bioluminescent computed tomographicreconstruction，”Patent disclosure filled，July 2002；US provisional patentapplication filled，March 2003；US patent application filed，March 2004采用转台装置从多角度获得目标物体表面的被测信息。其具体方式是，将目标物体放在一个可以水平旋转的转台上，用高性能的低温CCD相机在对目标物体表面的一个方向成像后，将转台顺时针(或逆时针)转动90°，再次成像，直到获得目标物体表面360°的光信号。然而，这种方式没有考虑在探测目标物体表面信号的过程中，物体内部的自发荧光光源随时间变化的问题，因此造成最终结果有较大的误差。

当前的自发荧光断层成像研究中，为获得目标物体表面多角度的测量信息，还有一种采用四面镜的方式。参看G.Wang，D.Kumar，H.Shen，X.Qian，andW.Cong，“The Optical molecular tomography systems and methods forsimultaneous acquisition of multi-view and multi-spectral data，”Patent disclosurefiled with University of Iowa Research Foundation，May 2006.其具体方式是，在一个竖直的平板上按一定角度倾斜固定四个平面镜，将目标物体放置在垂直于平板并位于四面镜中心的圆柱形固定器内，这种方式可以同时从四个角度获得目标物体的表面信号。再转动固定器45°，则获得另外四个角度的表面信号。但是，这种方法同样没有考虑在探测目标物体表面信号的过程中，物体内部的自发荧光光源随时间变化的问题，因此其最终的结果还是会造成较大的误差。

当前的自发荧光断层成像研究中，通常假设在成像过程中，物体内部的自发荧光光源是恒定不变的。然而，在实际中，它是随时间变化的，呈现为一种类指数形式的衰减变化。

另外，为了提高探测时的信号噪声比，适当的增加曝光时间也是非常必要的。因此，在多角度顺序测量的过程中，光源随时间变化会导致不同角度的边界测量信息是不一致的。使用这种不一致的边界信息对自发荧光光源进行成像会带来严重的误差，是有待被解决的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术当中的问题而提出，其目的在于，提供一种自发荧光成像方法及系统，以使在充分曝光的情况下获得较准确的边界信息以提高最终成像的精度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种自发荧光成像方法，该方法包括以下步骤：从不同角度获取成像目标物体表面的光信号；分别修正从不同角度获取的所述光信号，获得光修正数据；存储所述数据获取单元获取的所述光信号的数据、所述预处理单元修正后的光修正数据；根据所述光修正数据成像所述自发荧光的像。

S201：从不同角度获取成像目标物体表面的光信号；

S202：生成目标物体表面的光信号分布；

S203：根据在相邻单角度测量表面的重叠域上的相邻两次测量得到的光信号能量比得到修正函数；