[实用新型]一种双模态活体成像系统

说明书

本实用新型涉及活体成像技术领域，提供一种双模态活体成像系统，包括：激发光源，短波红外传感器，二向色镜，反射镜，红外热成像装置；激发光源与短波红外传感器分别设置于二向色镜的相对两侧，反射镜设置于实验动物的红外辐射范围内，红外热成像装置设置于反射镜的靠短波红外传感器的一侧；激发光源发出激光通过二向色镜后，激发动物体内的纳米荧光探针发出荧光；短波红外传感器接受二向色镜转发的纳米荧光探针发出的激光；红外热成像装置接受反射镜转发的实验动物的红外辐射能量，并转换成电信号。将短波红外荧光成像和热成像搭建到同一个系统中，实现对实验动物在同一时间点进行纳米探针靶向物质成像以及监测对应区域的温度的实时动态变化。

技术领域

本实用新型涉及活体成像的技术领域，尤其涉及一种双模态活体成像系统。

背景技术

在人类与疾病斗争的过程中，能够精确对疾病早期进行诊断和治疗仍然是一个巨大的挑战，一般我们会进行动物活体实验对疾病进行研究与观察，后续通过动物实验的结果指导人类对疾病的诊断与治疗。

由于常规检测方法诸如EL I SA，血常规等离子医学检查方法无法实时观测体内情况，具有一定的滞后性，而影像学检查诸如CT、MRI通常缺乏对特定物质的靶向性，灵敏度和特异性也无法保证，导致无法对实验动物体内进行精准显影，难以获取客观准确的实时定量化数据，无法进行高质量的临床前研究。因此，亟需设计一种具备多功能的成像系统用于动物实验研究，解决动物实验中实时“看见”目标区域中特定对象的时空变化过程这一关键技术难题。

短波红外荧光成像显影技术以及红外热成像技术是近些年生物医学显影领域的研究热点，短波荧光成像显影技术主要依靠荧光探针标记技术跟踪观察生物组织和细胞中感兴趣区域的变化信息，具有快捷简便，无辐射损失，非侵入性，灵敏度高，能较大限度地穿透软组织实现深层组织显影，实现病变组织的早期诊断和实时成像等优势。近几十年来，可见光区(400-700nm)以及短波红外(700-900nm)成像的研究一直占据主流地位，为生物医学的发展进步做出了巨大贡献。热成像技术主要依靠温度传感器观测生物组织和细胞中感兴趣区域的温度变化信息，具有高精度，高灵敏度，无侵入性，可以对目标区域的细小温度变化进行实时观测等优势，随着传感器的精度等技术的不断发展，其在生物医学领域有着巨大的应用前景。

现有技术中主要是利用单纯的短波红外荧光成像技术对活体动物进行成像，或是利用单纯的热成像技术对活体动物进行温度的实时观测。单一的短波红外成像技术或是单一的热成像技术无法在同一时间点完成对实验动物中纳米探针靶向物质的实时动态变化以及实验动物相应区域的实时温度的双模态观察。在医学研究中，对诸如病原体感染-免疫以及利用不同的温度进行治疗等领域的研究不断深入，动物组织内特定对象的变化与区域温度的改变则成为了研究的热点之一，两者的实时变化在实验动物不同的生理或者病理状态下通常存在对应关系，若缺乏有效的装置将两种设备结合在一起将无法对同一动物多维度进行实时监测。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种双模态活体成像系统，通过将短波红外荧光成像和热成像搭建到同一个系统中，实现对实验动物在同一时间点进行纳米探针靶向物质成像以及监测对应区域的温度的实时动态变化，对实验动物特定区域的特定生物集群包括细胞，胶原，病原体在内的多种物质的变化以及体表温度进行动态示踪，使得我们对相应领域的研究可以更加精准科学。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种双模态活体成像系统，包括：激发光源，短波红外传感器，二向色镜，反射镜，红外热成像装置；

所述激发光源与所述短波红外传感器分别设置于所述二向色镜的相对两侧，所述反射镜设置于实验动物的红外辐射范围内，所述红外热成像装置设置于所述反射镜的反射范围内；

所述激发光源被配置为发出激光，所述激光通过所述二向色镜后，激发设置于所述实验动物体内的纳米荧光探针发出荧光；