[发明专利]光学投影断层成像的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学投影断层成像技术，特别是涉及一种光学投影断层成像的检测方法。

背景技术

光学投影断层成像技术可分为透射式光学投影断层成像技术和激发式光学投影断层成像技术，它们均利用了光在经过透明化处理的亚厘米尺寸生物样本中近似沿直线传播的特点。其中，透射式光学投影断层成像技术利用光源发射可见光穿透样本，然后用相机采集多个角度的样品投影视图，进行三维成像；而激发式光学投影断层成像技术是用激光照射样本内的荧光物质，荧光物质接收激发光后发出发射光，用相机采集多个角度的荧光发射图，进行三维成像。

具体地，在进行光学投影断层成像时，需要对样品进行多角度扫描，一般采用电控转台对样品进行步进式旋转，每旋转到一个角度采集一幅或多幅投影图像，扫描过程中样本没有竖直方向和水平方向的移动，仅有转动。光学投影断层成像系统最终采集到的数据是一系列不同角度下的二维图像数据，如果将所有二维图像的某一行都提取出来，按照扫描顺序依次按行叠加为一副图像，就可以得到一个类似正弦曲线的正弦图，每一幅正弦图对应了样品的一张水平重建断层，所有正弦图就对应了样品的三维断层重建体，从投影数据到样品三维断层结构的过程称为光学投影断层成像三维重建。

光学投影断层成像技术可以实现1-10毫米尺度生物样本的结构(透射式)和分子特异性功能(激发式)成像，其十几微米的分辨率可以满足各类生物医学研究中对样本组织结构描绘的需要。但同时，对样本结构进行成像的透射式光学投影断层成像存在许多不足，其中之一就是其只能考察被检测样本的光吸收性质，而样本在被光透明化后，其内部各组织之间的光吸收性质有时并没有十分明显的差异，这导致透射式光学投影断层成像对样本的三维重建结果，常常不能用于有效鉴定各组织，进而也难以测定其结构，不能为考察样本内部各组织之间的分布关系提供进一步帮助。

目前，在光学投影断层成像技术领域内，用于鉴别样本内各个组织，并描绘特定组织外轮廓的方法通常是使用激发式光学投影断层成像技术这一途径对样本进行检测，即通过转基因或样本荧光标记的方法将样本内感兴趣组织染色，进而通过检测被激发光照射后的样本内部发出的特定发射光来间接考察感兴趣组织的分布。可同时，在样本中加入荧光标记的过程会增加实验的复杂度，而如何让荧光物质充分地特异性地与大体积样本的特定组织结合至今仍然研究不够。

发明内容

本发明提供的光学投影断层成像的检测方法，可以有效地检测在光学投影断层成像系统中的双折射组织。

根据本发明的一方面，提供一种光学投影断层成像的检测方法，包括：

通过光学投影断层成像系统采集第一图像数据，所述第一图像数据包括第一偏振条件图像数据、第二偏振条件图像数据和第一样本透射图像数据；

将所述第一样本透射图像数据进行处理得到透射三维数据；

将所述第一偏振条件图像数据和第二偏振条件图像数据进行处理得到偏振条件三维预数据和双折射组织区域图；

所述双折射组织区域图对所述偏振条件三维预数据进行反向投影得到偏振条件三维数据；

将所述透射三维数据、所述双折射组织区域图和所述偏振条件三维数据进行分析。

本发明实施例提供的光学投影断层成像的检测方法，通过光学投影断层成像系统采集第一偏振条件图像数据、第二偏振条件图像数据和第一样本透射图像数据，将第一偏振条件图像数据、第二偏振条件图像数据和第一样本透射图像数据进行处理分别得到偏振条件三维预数据和双折射组织区域图和透射三维数据，并且双折射组织区域图对偏振条件三维预数据进行反向投影得到偏振条件三维数据，并对透射三维数据、偏振条件三维预数据、双折射组织区域图和偏振条件三维数据的分析，从而可以有效地检测在光学投影断层成像系统中的双折射组织。

附图说明

图1为本发明实施例提供的光学投影断层成像的检测方法流程图；

图2为本发明实施例提供的光学投影断层成像系统原理图；

图3为本发明实施例提供的通过光学投影断层成像系统在偏振条件下采集的图像数据示意图；

图4为本发明实施例提供的在偏振条件下采集的图像数据的偏振条件合成图；

图5为本发明实施例提供的对偏振条件三维数据进行三维数据的可视化的两个结果示意图；

图6为本发明实施例提供的将偏振条件三维数据和透射三维数据的绘制结果进行融合的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例提供的光学投影断层成像的检测方法进行详细描述。