[发明专利]实验动物体多模融合成像系统及使用方法

说明书

本公开提供一种实验动物体多模融合成像系统及使用方法，包括：光学成像单元，用于采集实验动物体的光学断层成像信息，包括：FMT模块，用于采集实验动物体的FMT信息，该FMT模块利用镜面滤波方法降低激发光反射光对采集信号的污染；MRI单元，与所述光学成像单元间隔设置，用于采集实验动物体的MRI信息；固定床，用于固定实验动物体，分别与所述光学成像单元和所述MRI单元配合，使实验动物体在其二者之间进行刚性移动；以及数据处理单元，用于对实验动物体的光学断层成像信息和MRI信息进行像素级融合。本公开提供的实验动物体多模融合成像系统及使用方法，通过镜面滤波方法去除发射光中的激发光反射光，进而缓解FMT采集过程中激发光的反射光对发射光的污染问题。

技术领域

本公开涉及医学分子影像技术领域，尤其涉及一种实验动物体多模融合成像系统及使用方法。

背景技术

小动物医学断层成像技术，是一种以实验动物体(例如小鼠，或其它成像器官体积在5cm*5cm*5cm以下的动物)为成像对象的断层成像技术。通过对实验动物体上建立的疾病模型进行拍摄以及重建，得到病灶三维的分布和形状。以此辅佐相应的生物医学实验，从而有助于相关方面的研究。该技术在肿瘤研究，药物代谢研究等方面都有广泛的应用。

核磁共振成像技术(MRI)以及扩散光学断层成像技术均为常见的实验动物体医学断层成像技术的技术手段。核磁共振成像技术利用组织中的质子在匀强磁场下，收到射频激励脉冲激励后，发生核磁共振现象，产生核磁共振信号这一特性，通过对核磁共振信号的获取，进而对组织进行高分辨率解剖断层成像。扩散光学断层成像技术中，较为普遍使用的为生物自发荧光计算机断层成像(BLT)和激发荧光计算机断层成像(FMT)。BLT成像技术利用生物体内的荧光素酶与注入体内的荧光素底物(Luciferin)发生化学反应产生荧光，并在生物体表面产生光斑，被探测器接收，进而得到荧光素酶在生物体内的空间分布信息。FMT成像技术利用具有靶向性的荧光探针将荧光团带入目标的生物组织。生物组织中的荧光团受到外源激光(即激发光)照射，其电子迁跃到激发态。然后，电子从激发态回到基态的过程中，释放出的荧光(即发射光)。这些荧光在生物体内传播后，在生物体表面产生光斑，被探测器接收，从而得到荧光靶向探针在生物体内的空间分布信息。

然而，本申请发明人在实现本公开的过程中发现，由于荧光在穿过生物体时受到生物体内各种组织的吸收和散射，其传播到生物体表面的光斑已经受到严重的扭曲，这使得扩散光学断层成像很难对生物体内生物组织的形态学信息进行重建成像。并且，虽然FMT成像技术选用的激发光与发射光为不同的光谱波段，且采集发射光使用滤光片对激发光进行滤除。但激发光依旧对发射光产生污染，影响生物组织形态学重建的精度。此外，由于核磁成像技术在成像时需要成像对象处在匀强磁场中，该磁场会对扩散光学断层成像所使用的相机等电子设备产生影响，进而导致其它模态无法进行采集。

公开内容

(一)要解决的技术问题

基于上述技术问题，本公开提供一种实验动物体多模融合成像系统及使用方法，以缓解现有技术中的FMT成像技术中激发光对发射光产生污染，影响生物组织形态学重建的精度的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供一种实验动物体多模融合成像系统，包括：光学成像单元，用于采集实验动物体的光学断层成像信息，包括：FMT模块，用于采集实验动物体的FMT信息，该FMT模块利用镜面滤波方法降低激发光的反射光对采集信号的污染；MRI单元，与所述光学成像单元间隔设置，用于采集实验动物体的MRI信息；固定床，用于固定实验动物体，分别与所述光学成像单元和所述MRI单元配合，使实验动物体在其二者之间进行刚性移动；以及数据处理单元，用于对实验动物体的光学断层成像信息和MRI信息进行像素级融合。