[发明专利]一种分离式多模融合三维断层成像系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于医学分子影像领域，尤其涉及一种分离式多模融合三维断层成像系统及其方法。 

背景技术

医学分子影像技术可无创、连续、在体、早期地将影响肿瘤行为以及肿瘤对药物治疗反应的特定分子的表达和活动以及生理过程进行可视化，突破了传统影像技术只能显示病变所引起的解剖结构变化的局限。 

光学分子影像系统相比于其他小动物在体分子影像设备，具有灵敏度高、特异性好、结果直观、测量快速、费用低廉等诸多优势。这些优势使之发展成为一种理想的小动物在体成像技术，并逐渐成为医学基础研究和应用必不可少的工具。随着分子影像研究的不断深入，原被广泛使用的平面光学分子影像技术不能对所观察的目标进行定量的三维成像，越来越不能满足生物医学研究的需要。同时，单一的光学分子影像技术不能提供生物体全面的生理病理信息，难以实现对肿瘤等重大疾病的精确诊断以及对药物疗效的准确有效评价。 

于是近年来，一些涉及多模态分子影像系统和方法的挑战性问题逐渐显现出来：能否利用同一成像系统对同一生物体进行在体细胞分子水平、功能代谢水平、解剖结构水平等多种生理病理信息的成像与融合能否在肿瘤等重大疾病发生机理研究中充分利用多模态分子影像所提供的定位和定量的数据信息因此，必须通过融合多种模态的成像技术，实现取长补短和优势互补，从而更全面、更完整地获取生物体解剖结构水平、功能代谢水平和细胞分子水平的生理病理信息；这也成为当前分子影像技术发展的新趋势，也是极具有挑战性的难题。 

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种分离式多模融合三维断层成像系统，其包括： 

数据源发射模块：其分别发射X射线和激发光光源对样本进行照射； 

数据采集模块：其用于探测经过样本的X射线剂量，以及接受从样本激发出的荧光信息； 

控制系统及数据传输模块：其用于控制系统中各模块的有序运转； 

数据处理模块：其对采集到的样本成像数据进行处理，三维重建出样本的结构信息和光源分布信息。 

本发明还提供了一种分离式多模融合三维断层成像方法，其包括： 

步骤1、将放置有样品的平移式样品承载台平移至旋转滚筒的X射线三维断层成像区域； 

步骤2、使用可控铅门隔离所述X射线三维断层成像区域与其它成像区域； 

步骤3、开启X射线源和X射线探测板，使得X射线源发射X射线至样品，并由X射线探测板采集经过样品后的X射线剂量；其中，所述X射线源和X射线探测板位于所述X射线三维断层成像区且对准所述样品； 

步骤4、关闭X射线源和X射线探测板，打开可控铅门，平移所述平移式样品承载台，使得样品位于激发荧光成像区； 

步骤5、关闭可控铅门，使得激发荧光成像区与其它成像区隔离； 

步骤6、打开荧光激发光子模块和生物荧光数据采集子模块，并旋转旋转转筒，使得荧光激发光子模块发出的激光照射样品，并使用生物荧光数据采集子模块从不同方位采集样本发出的荧光；其中，所述荧光激发光子模块和生物荧光数据采集子模块位于激发荧光成像区且对准所述样品； 

步骤7、将采集到的程序数据传送至数据处理模块进行处理。 

本发明能够同机实现激发荧光成像、X射线断层成像的多模态影像获取，能同时、快速地得到成像样品的生物信息，并能使成像样品的不同模态数据在物理位置消除相互影响的前提下得以良好融合。 

附图说明

图1为本发明中分离式多模融合三维断层成像系统的总体框图； 

图2为本发明中分离式多模融合三维断层成像方法的的流程图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。 

本发明提供了一种分离式多模融合三维断层成像系统。本发明能够实现实时、无损的生物体内激发荧光成像和X射线断层成像的多模态影像获取，能快速地得到成像样品的生物信息，在物理位置上克服了模态间的相互影响，同时也能使成像样品的不同模态数据在物理位置上得以良好的融合。最终结合可视化技术对成像结果进行立体绘制，使用户能直观地看到三维断层成像结果并对其作定位与定量等分析。 

下面结合附图，详细描述本发明的分离式多模融合三维断层成像系统和方法。 

图1示出了本发明公开的分离式多模融合三维断层成像系统总体组成模块框图。请参阅图1，该分离式多模融合三维断层成像系统包括：