[发明专利]用于实现小动物核磁共振图像和体内可见光三维图像融合的实验床

说明书

技术领域

    本发明涉及一种小动物实验床，用于小动物的核磁共振图像和体内可见光三维图像的融合。

背景技术

生物发光成像（bioluminescence）和荧光成像（fluorescence）是近年来新兴的生物体内可见光成像技术。能够无损实时动态监测被标记细胞组织在活体小动物体内的活动及反应，在肿瘤检测、基因表达、蛋白质分子检测、药物受体定位、药物筛选和药物疗效评价等方面具有很大的应用潜力。随着成像技术和检测仪器的不断发展，现已从平面二维成像逐渐发展为立体三维成像。三维成像技术在靶点的空间定位、与器官的关系，及绝对定量方面都有了很大的发展。

普通的体内可见光三维成像的一个缺陷是图像表现为在小动物表面拓扑内部的三维荧光团，不能够精确的与动物组织器官相联系。结构图像（如MRI和CT）和体内可见光三维图像的融合能够很好的解决上一问题。目前最先进的多模态成像技术是IVIS公司的微CT和荧光的融合技术，其设备需要配备结构光源来得到小动物的表面拓扑结构。目前还没有MRI辅助的三维体内可见光成像系统，传统的基于磁共振的多模态成像系统，如MRI与CT图像融合指导神经外科手术的导航系统，采用设置在两个成像装置都能显示的双标记来实现两种图像的配准。核磁共振图像与体内可见光图像的融合理论上要求有既能在核磁共振系统中成像也能够在体内可见光成像系统中显现的双标记探针，而这种探针目前市场上没有，并且普通的荧光标记的造价也十分昂贵（达到数千元每毫升）。

发明内容

本发明的目的是在仅仅使用核磁共振标记的情况下，设计的一种能够实现小动物核磁共振图像和体内可见光三维图像融合的实验床。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：它包括实验床以及设置在试验床上的小动物固定装置，在所述的试验床上设置有封装了用于核磁共振成像标记的标记孔，在所述的试验床上还设置有用作透射荧光三维成像的穿透孔。

本发明实验床的材料构成优选是有机玻璃。

本发明能够通过标记孔上的标记被核磁共振成像系统和体内可见光成像系统捕获，从而实现小动物的核磁共振图像和体内可见光三维图像的融合。

5个小型的小动物固定夹可以固定住小动物的四肢和尾巴（如果有的话）。两个矩形条支架用于在平面上支撑起实验床，对称的可以安装在实验床的两侧。

本发明提出的用于小动物核磁共振成像和体内可见光成像融合的实验床能够在不提供双标记探针的前提下，仅仅利用核磁共振成像系统的标记，将标记封装在试验床上的这四个标记孔中，在可见光成像系统中能够被检测到，同时孔内封装的材料又能够在核磁共振系统下成像。以上两种图像中的孔洞可以作为配准的特征点来实现两种图像的三维融合，实现三维可见光成像系统准确的空间定位。使用该发明也不需要结构光得到小动物表面的拓扑，而是用核磁共振的图像重建结果代替小动物表面的拓扑结构，这样计算得到的三维荧光图像的空间分辨率更高。本发明的实验床造价低廉且能够被反复的利用，具有非常重要的现实意义。

本发明利用以上的技术方案，其具有以下优点：1、实验床整体造价低廉。2、可以无缝的安装在小动物核磁共振载物台上，因为其厚度很薄，不会影响小动物距离线圈的位置。3、固定夹可以使小动物在不同的成像系统下保持相同的姿势。4、镶嵌有核磁共振标记的大孔在核磁共振成像系统下可以被检测出，并且大孔在小动物体内可见光成像系统下也可被CCD检测出，因此可以作为融合的标记。5、实验床可被反复使用。6、实验床既可以用于生物发光成像也可以用于荧光成像。7、使用该实验床实现生物体内可见光三维成像技术可以不使用结构光得到小动物的表面拓扑，而是用核磁共振图像的重建结果代替之，这样计算得到的三维荧光图像的空间分辨率更高。8、能够仅仅利用核磁共振成像系统的标记，通过相关算法就能够完成核磁共振图像和体内可见光三维图像的融合，实现三维可见光成像系统准确的空间定位。

附图说明

图1是本发明的俯视图。

图2是本发明的左视图。

图3是本发明的主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述。

如图1、图2、图3所示，本发明的主体是一个承载小动物的实验床1，材料为有机玻璃。可以无缝安装在小动物核磁共振动物床上，而不影响小动物相对于线圈的中心位置。

床体上有2、3、4、5四个标记孔，孔中封装核磁共振标记，这样可以使4个标记孔能够在小动物核磁共振中成像，使用的核磁共振标记不会影响小动物的信号。