[发明专利]手持式分子影像导航系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种成像系统，特别是一种手持式分子影像导航系统。

背景技术

作为无创可视化成像技术的新方法和手段，分子影像在本质上反映了分子调控的改变所引发的生物体生理分子水平变化和整体机能的变化。因此，在分子水平上在体(in vivo)研究基因、生物大分子和细胞的生命活动是一种重要技术，其中基于分子技术、断层成像技术、光学成像技术、模拟方法学的在体生物光学成像技术的基础研究，已经成为分子影像领域研究的热点和难点之一。

分子影像设备将传统医学影像技术与现代分子生物学相结合，能够从细胞、分子层面观测生理或病理变化，具有无创伤、实时、活体、高特异性、高灵敏度以及高分辨率显像等优点。利用分子影像技术，一方面可加快药物的研制开发速度，缩短药物临床前研究时间；提供更准确的诊断，使治疗方案最佳地匹配病人的基因图谱。另一方面，可以在生物医学领域进行应用，实现在体的定量分析、影像导航、分子分型等目标。然而，利用这种方法的系统相对复杂，操作简易性及使用舒适性方面有待进一步提高。

因此本发明提出了一种手持式分子影像导航系统，通过分时控制方法不同光谱的荧光及可见光的实时成像，增强应用的适用范围。

发明内容

本发明实施例提供了一种手持式分子影像导航系统，包括：

多光谱光源模块，用于根据控制信号序列，以时分控制方式提供多个不同谱段的光，以便照射受检对象；

时分控制模块，用于产生所述控制信号序列；

光学信号采集模块，用于根据所述时分控制模块提供的控制信号序列，以时分控制方式采集受检对象的近红外荧光图像和可见光图像；

处理模块，用于根据所述控制信号序列对采集的近红外荧光图像和可见光图像进行图像处理，实现可见光图像与荧光图像的融合并输出融合图像，以及根据采集的近红外荧光图像和可见光图像输出反馈信号，以便对所述控制信号序列进行优化。

优选地，手持式分子影像系统还包括手持式系统容纳模块，用于容纳所述多光谱光源模块、所述时分控制模块和所述信号采集模块。

优选地，所述多光谱光源模块包括：

背景光源，用于提供可见光；

近红外光源，用于提供近红外光；以及

第一多光谱切换器，用于根据来自所述时分控制模块的时分控制信号序列，控制背景光源和近红外光源交替开启和关闭，从而当光学信号采集模块采集荧光图像时照射可见光，以及当采集可见光背景图像时照射近红外光。

优选地，所述光学信号采集模块包括：

相机，用于采集受检对象的近红外荧光图像及可见光图像；

第二多光谱切换器，设置于相机的前端；

时序信号控制器，用于接收来自时分控制模块的控制信号序列，并根据接收到的控制信号序列控制第二多光谱切换器的切换，以便相机进行相应可见光图像和荧光图像的采集。

优选地，所述时分控制模块包括：

时序信号发生器，用于根据不同的光信号源产生控制信号；以及

信号控制器，用于将来自时序信号发生器的控制信号转换成具有系统可用格式的控制信号序列，以控制第一光谱切换器和第二光谱切换器的操作。

优选地，所述处理模块包括：

时序控制反馈模块，用于根据采集的可见光图像和荧光图像来监控所述时分控制模块输出的控制信号序列，确定是否需要调整第一多光谱切换器和/或第二多光谱切换器的操作，并基于确定结果向信号控制器返回反馈信号；

图像处理模块，用于在每个时序的间隔中对采集到的可见光图像和荧光图像进行图像处理，对处理后的可见光图像与处理后的近红外荧光图像进行融合，并输出融合图像。

本发明的实施例至少具有以下技术效果：

首先，由于采用手持式设备采集图像，在生物医学应用的过程中可以简化操作，拓展应用范围。

其次，由于采用分时控制的方法，使得图像的采集以及处理实现了多光谱实时成像。此外，通过设置多光谱切换器以及时分控制模块，将多光谱光源模块切换与时序控制配合使用，使得能够有效实现分子影像导航，探测光强达到最大，有效保留有用信息。在实际操作中不仅可以看到较强的荧光信息，也可以使得观测人员看到可见光的信息，两个光谱的光线并不会相互影响。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的手持式系统容纳模块的外观示意图；

图2示出了根据本发明实施例的手持式分子影像导航系统的方框图；