[发明专利]解剖断层成像系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及成像系统，更具体地涉及一种适用于小动物研究的解剖断层成像系统和方法。

背景技术

随着生命科学的发展，采集生物的结构和功能信息并进行数字化有利于生物医学领域信息的整合和共享，此类工作已成为国内外研究的一大热点。鉴于实验小动物在疾病和药物开发等研究领域已成为重要的研究模型，建立一套能够以高空间分辨率获取实验小动物整体或部分器官的解剖断层结构信息的成像系统，对于实验小动物解剖数据集的获取或者实验小动物的医学信息分析会将会是有利的。

在获取解剖断层图像时，采用切片机对样品切片然后使用显微镜成像的显微成像方法仅适用于尺寸较小，性质均一的生物样品(例如胚胎，数脑，耳蜗等)。由于切片过程和成像过程相互独立进行，因而可能会破坏切片的三维空间位置，而且切片过程需要耗费大量人力，图像采集时间周期也较长；如果采用光学断层成像或核磁共振成像等光学成像方法，则获取的断层图像将丧失生物样品原有的颜色信息，这不利于生物不同组织器官的识别和边界划分。

因此，需要一种能够即时进行小体积动物样品的磨削和断层成像的解剖断层成像系统和方法，以更快更容易地获取彩色的解剖断层图像信息。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种断层成像系统和方法，能够即时连续进行对小生物检测样品的逐层磨削和磨削平面成像，从而更快更容易地获取所磨削断层平面的彩色图像信息。

本发明提供一种断层成像系统，其包括：

断层磨削装置，其具有工作台和磨削刀具，用于通过所述磨削刀具而在固定于所述工作台上的样品上形成磨削平面；

图像采集装置，用于对所述样品上形成的磨削平面进行彩色成像；

控制单元，其通过有线或无线连接方式分别连接到所述断层磨削装置和所述图像采集装置，该控制单元控制所述断层磨削装置和所述图像采集装置交替操作以交替地形成所述磨削平面和对所形成的磨削平面进行成像；和

存储装置，用于存储由所述图像采集装置获取的彩色成像图像信息。

所述断层磨削装置可为车床、铣床、磨床或刨床。

所述断层磨削装置可为数控铣床，所述磨削刀具为面铣刀。

所述图像采集装置可为彩色扫描仪或相机。

所述图像采集装置的成像平面可在所述图像采集装置与所述工作台之间，并平行于所述磨削平面。

所述控制单元可为电脑。

所述存储装置可设置在所述图像采集装置或所述控制单元中，或者连接到所述图像采集装置或所述控制单元。

当所述样品采用冰冻包埋处理时，所述断层磨削装置和所述图像采集装置可被置于—10±4摄氏度的温度下。

本发明还提供一种断层成像方法，该方法包括：

A、将样品固定；

B、在所述样品上形成磨削平面；

C、对所述磨削平面进行彩色成像，存储彩色成像信息，然后返回执行步骤B。

可以通过车床、铣床、磨床或刨床形成所述磨削平面。

可以通过彩色扫描仪或相机进行彩色成像。

可以通过电脑控制步骤B和步骤C交替执行。

可对所述样品采用冰冻包埋处理，则所述形成磨削平面和进行彩色成像的步骤可在—10±4摄氏度的温度下执行。

在步骤C中可进一步包括：如果所述彩色成像信息的数量达到预定值或所述样品的厚度小于预定值，则结束操作。

由上可知，本发明提供的解剖断层成像系统和方法简单方便，成本低廉，对样品进行逐层连续磨削获取不同深度的样品断层平面，并对每个断层平面进行白光彩色成像，以高空间分辨率连续获取实验小生物内部解剖断层结构信息，从而能够快速连续地实现小体积生物样品的解剖断层彩色图像全自动采集，不仅适用于小动物解剖结构数字化的数据采集平台，亦可作为小动物或动物组织器官的病理分析手段而应用于医学研究等工作中。

附图说明

图1是根据本发明的动物解剖断层成像系统的结构图。

图2是根据本发明的动物解剖断层成像方法的流程图。

具体实施方式

由本发明提供的解剖断层成像系统和方法，通过使生物样品在磨削位置与成像位置之间交替移动，实现对生物样品的即时连续逐层磨削和解剖断层成像，以获得彩色的解剖断层图像信息。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。