專利名稱：一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置及成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熒光分子斷層成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置及方法。
背景技術(shù)：
利用熒光探針的高靈敏度和高特異性，熒光活體成像能夠在活體層次上觀察分子和細(xì)胞級別的生物活動，因而得到了廣泛的關(guān)注和發(fā)展。傳統(tǒng)的平面照相的熒光成像方法簡單易用，但是受限于光子在生物組織的漫射傳播，無法區(qū)分來自不同深度的信號。熒光分子斷層成像(Fluorescence molecular tomography, FMT)的目標(biāo)是從表面檢測的突光光子來準(zhǔn)確定位和定量熒光探針在小動物內(nèi)部的分布，因而成為了近年來的研究熱點(diǎn)。在這種方法中，在一側(cè)，激發(fā)光點(diǎn)(某個(gè)波長的激光)在小動物表面的不同位置進(jìn)行掃描。進(jìn)入小動·物體內(nèi)的激發(fā)光激發(fā)小動物體內(nèi)的熒光團(tuán)發(fā)出熒光。在另一側(cè)，表面出射的熒光和激發(fā)光分別被探測器相應(yīng)檢測到?；谠诖笈康墓庠?檢測對上獲取的原始信號，結(jié)合光子傳播的數(shù)學(xué)模型，可以重建出熒光探針三維分布。熒光分子斷層成像的性能高度依賴于其相應(yīng)的圖像采集系統(tǒng)的設(shè)置。早期的成像系統(tǒng)或者是利用光纖導(dǎo)入和導(dǎo)出光信號(Charge-coupled-device based scannerfor tomography of fluorescent near-infrared probes in turbid media. MedicalPhysics, 2002, 29(5) :803-809),或者是只采集了部分投影角度(A submillimeterresolution fluorescence molecular imaging system for small animal imaging.Medical Physics, 2003, 30 (5), 901-911)的圖像，限制了其圖像分辨能力。2007年，N. Deliolanis等提出了一種全角度采集的突光分子斷層成像方法(Free_spacefluorescence molecular tomography utilizing360 ° geometry projections. OpticsLetters, 2007, 32(4) : 382-384)，能夠在360度的角度范圍內(nèi)的多個(gè)角度采集圖像，提高了光源-檢測點(diǎn)對數(shù)，獲取了更多的有效信息，大幅度改善了 FMT的圖像分辨能力。為了簡單，成像系統(tǒng)通過固定架將小動物懸掛在一個(gè)旋轉(zhuǎn)臺上以實(shí)現(xiàn)全角度圖像采集。然而，這種情況下，小動物并不是處于其自然態(tài)，在一些生物學(xué)現(xiàn)象的應(yīng)用上值得商榷。同時(shí)，小動物的懸掛復(fù)雜耗時(shí)，降低了系統(tǒng)的成像通量。另外，為了避免小動物內(nèi)部器官的扭曲，旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)速度通常不能很快，限制了系統(tǒng)的成像速度的提高，限制了它在一些快生物現(xiàn)象的觀察上應(yīng)用。C. Li等提出了一種基于錐形鏡的FMT成像系統(tǒng)(A three-dimensionalmultispectral fluorescence optical tomography imaging system for small animalsbased on a conical mirror design. Optics Express, 2009，17 (9) : 7571-7585)。這個(gè)系統(tǒng)，利用錐形鏡能夠一次觀察小動物的360度方向的表面，并利用一對光學(xué)掃描振鏡實(shí)現(xiàn)激發(fā)光的位置掃描。在該成像系統(tǒng)下，小動物不用被旋轉(zhuǎn)。但是，該系統(tǒng)有以下局限1)只有一小部分的相機(jī)檢測區(qū)域被有效用于檢測信號，使得其效率比較低，原始信號的分辨能力也較低；2)錐形鏡使得成像有離焦現(xiàn)象，模糊了原始圖像。這些局限均使得該全角度系統(tǒng)的空間分辨能力有所損失。近些年來，一些研究組也報(bào)道了類似于X-ray CT的FMT的成像系統(tǒng)(中國發(fā)明專利CN101147673A)。其中，激發(fā)光和檢測相機(jī)均安裝在一個(gè)旋轉(zhuǎn)架上。旋轉(zhuǎn)架的連續(xù)旋轉(zhuǎn)會造成連接導(dǎo)線的纏繞。為解決這個(gè)問題，這類系統(tǒng)或者采取簡單的正轉(zhuǎn)一圈，再反轉(zhuǎn)一圈的方式避免纏繞，或者采用大量的滑環(huán)來解決纏繞。其中前一種方法，在連續(xù)觀察快生物學(xué)現(xiàn)象時(shí)會有所局限，而后一種方法的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)會非常復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置及方法。該成像裝置能夠在體、無創(chuàng)地?cái)鄬映上駸晒馓结樀姆植迹梢杂糜谛游锇┌Y檢測、藥物療效評估等應(yīng)用。該成像裝置能夠方便地獲取360度范圍內(nèi)的多個(gè)角度的投影，得到成像所需要的大量檢測數(shù)據(jù)，從而提高成像質(zhì)量。采用該成像裝置，小動物無需懸吊，保持了其自然形態(tài)，為相關(guān)生物學(xué)和醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供方便。同時(shí)，該成像裝置通過采用平面反射鏡避免了電源線和數(shù)據(jù)線的纏繞，簡化了裝置設(shè)計(jì)。本發(fā)明提供的基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置，包括激光模塊(I)、光學(xué)振鏡掃描模塊(2)、大平面反射鏡(3)、旋轉(zhuǎn)鏡模塊(4)和光學(xué)探測模塊(5)，激光模塊·
(I)用于發(fā)出圓形準(zhǔn)直激光束到光學(xué)振鏡掃描模塊(2)，經(jīng)過光學(xué)振鏡掃描模塊(2)反射到大平面反射鏡(3)后，繼續(xù)反射到達(dá)旋轉(zhuǎn)鏡模塊(4)，所述的光學(xué)探測模塊(5)用于接收旋轉(zhuǎn)鏡模塊(4)反射光并成像。所述的光學(xué)振鏡掃描模塊(2)由L形固定塊(21)、兩個(gè)手動旋轉(zhuǎn)臺(22)、兩個(gè)光學(xué)掃描振鏡A(23)和光學(xué)掃描振鏡B(24)構(gòu)成。所述的L形固定塊(21)的一個(gè)外側(cè)面連接在支撐架(49)上，兩個(gè)內(nèi)側(cè)面上分別固定連接有兩個(gè)手動旋轉(zhuǎn)臺(22)，每個(gè)手動旋轉(zhuǎn)臺
(22)上固定連接一個(gè)光學(xué)掃描振鏡A(23)和光學(xué)掃描振鏡B(24)。所述的旋轉(zhuǎn)鏡模塊(4)包括平面反射鏡A (41)、平面反射鏡B (42)、平面反射鏡C (43)和平面反射鏡D (44)、擋板
(45)、轉(zhuǎn)輪(46)、成像托盤(48)、支撐架(49)、步進(jìn)電機(jī)(410)和傳送帶(411)。所述的轉(zhuǎn)輪(46)被放置在支撐架(49)上，包括通過桿件連接的兩個(gè)轉(zhuǎn)盤A (463)和轉(zhuǎn)盤B (464)，其中一個(gè)轉(zhuǎn)盤A (463)與步進(jìn)電機(jī)(410)通過傳送帶(411)連接。在所述的兩個(gè)轉(zhuǎn)盤A (463)和轉(zhuǎn)盤B(464)內(nèi)側(cè)固定有平面反射鏡A(41)、平面反射鏡B(42)、平面反射鏡C(43)和平面反射鏡D(44)和擋板(45)，所述的擋板(45)用于保證從成像物體(47)到達(dá)平面反射鏡D(44)的光均先后通過平面反射鏡B(42)和平面反射鏡C(43)。所述平面反射鏡A(41)、平面反射鏡B(42)、平面反射鏡C(43)和平面反射鏡D(44)和擋板(45)隨轉(zhuǎn)輪(46) —起轉(zhuǎn)動。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明提出的一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置及方法，實(shí)現(xiàn)在360°范圍的全角度成像，能夠獲得較多的光源-檢測點(diǎn)對數(shù)，有利于提高成像的空間分辨率。2、本發(fā)明提出的一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置及方法，利用旋轉(zhuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)360度范圍內(nèi)不同角度的投影圖像的采集，不用懸吊和旋轉(zhuǎn)成像物體，使得成像更方便，更可靠。3、本發(fā)明提出的一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置及方法，利用旋轉(zhuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)360度范圍內(nèi)不同角度的投影圖像的采集，不用旋轉(zhuǎn)激發(fā)光源和探測器，不存在導(dǎo)線纏繞的問題，同時(shí)旋轉(zhuǎn)架負(fù)載的減少對運(yùn)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求也大大降低，這都使得系統(tǒng)搭建更簡單。


圖I :本發(fā)明提出的一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置的三維示意圖；圖2 :本發(fā)明裝置中激光投射部分的三維示意圖； 圖3 :本發(fā)明裝置中旋轉(zhuǎn)鏡部分的三維示意圖；圖4 :本發(fā)明裝置中支撐架和轉(zhuǎn)輪的通孔和豁口指示圖；圖5 :本發(fā)明裝置中光學(xué)探測模塊的三維示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。本發(fā)明提出的一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置，如圖I所示，所述的成像裝置主要包括激光模塊I、光學(xué)振鏡掃描模塊2、大平面反射鏡3、旋轉(zhuǎn)鏡模塊4和光學(xué)探測模塊5。如圖2所示，所述的光學(xué)振鏡掃描模塊2由L形固定塊21、兩個(gè)手動旋轉(zhuǎn)臺22、兩個(gè)光學(xué)掃描振鏡A23和光學(xué)掃描振鏡B24構(gòu)成。光學(xué)掃描振鏡A23和光學(xué)掃描振鏡B24被分別固定在兩個(gè)手動旋轉(zhuǎn)臺22上。手動旋轉(zhuǎn)臺22被固定在L形固定塊21的兩個(gè)內(nèi)側(cè)面上。初始安裝時(shí)光學(xué)掃描振鏡A23和光學(xué)掃描振鏡B24的鏡片與水平面(χ-y坐標(biāo)軸構(gòu)成的平面)成45度角。安裝后,光學(xué)掃描振鏡A23和光學(xué)掃描振鏡B24的偏轉(zhuǎn)軸相互垂直，其中光學(xué)掃描振鏡A23的偏轉(zhuǎn)軸平行于y軸，而光學(xué)掃描振鏡B24的偏轉(zhuǎn)軸平行于x軸，如圖2所示。L形固定塊21的其中一個(gè)外側(cè)面則和旋轉(zhuǎn)鏡模塊4的支撐架49直接連接固定，連接時(shí)保證光學(xué)掃描振鏡A23的鏡片中心正好處于旋轉(zhuǎn)鏡模塊4中轉(zhuǎn)輪46 (圖3)的軸心延長線上。如圖2所示，激光模塊I發(fā)出的小于Imm直徑的圓形準(zhǔn)直激光束(虛線所示，平行于I軸)到達(dá)光學(xué)掃描振鏡B24的反射鏡片后，被反射到光學(xué)掃描振鏡A23的反射鏡片，進(jìn)一步被反射到達(dá)大平面反射鏡3。其中光學(xué)掃描振鏡A23和光學(xué)掃描振鏡B24位置安裝和鏡片大小的選擇均保證上述反射過程的順利進(jìn)行。大平面反射鏡3的鏡面豎直放置，并且鏡面垂直于轉(zhuǎn)輪46的軸心延長線。如圖3所示，該圓形準(zhǔn)直激光束被大平面反射鏡3反射后，穿過轉(zhuǎn)輪46的豁口 462 (圖4)后，到達(dá)平面反射鏡A41，并被平面反射鏡A41反射后到達(dá)放置于成像托盤48上的成像物體47的表面。其中，成像托盤48由透明的玻璃制成，具有高效率的透光能力。通過計(jì)算機(jī)控制光學(xué)掃描振鏡A23和光學(xué)掃描振鏡B24的偏轉(zhuǎn)角度，可投射圓形準(zhǔn)直激光束到成像物體47表面的不同位置。當(dāng)光學(xué)掃描振鏡A23和光學(xué)掃描振鏡B24的偏轉(zhuǎn)角度均為O度時(shí)，從光學(xué)掃描振鏡A23反射的激光束的中心線和旋轉(zhuǎn)鏡模塊4中轉(zhuǎn)輪46的軸線延長線重合。平面反射鏡A41和轉(zhuǎn)輪46的轉(zhuǎn)盤A463所在平面(yz平面)的夾角在47度到60度之間，一般選擇為50度較優(yōu)。如圖3所示，成像物體47在一側(cè)被圓形準(zhǔn)直激光束照射后，圓形準(zhǔn)直激光束被成像物體47衰減的激光以及成像物體47內(nèi)部的熒光團(tuán)被激發(fā)發(fā)出的熒光從另一側(cè)表面出射(點(diǎn)劃線表示)后，經(jīng)過反射，先后達(dá)到平面反射鏡B42、平面反射鏡C43和平面反射鏡D44。平面反射鏡B42、平面反射鏡C43和平面反射鏡D44與轉(zhuǎn)輪46的轉(zhuǎn)盤A463或轉(zhuǎn)盤B464所在平面(yz平面)的夾角均為45度。黑色不透明的擋板45被放置于成像物體47、平面反射鏡B42、平面反射鏡C43和平面反射鏡D44的中間，用于保證從成像物體47出射的熒光均先后通過平面反射鏡B42和平面反射鏡C43，最后到達(dá)平面反射鏡D44。被平面反射鏡D44反射后的光穿過轉(zhuǎn)盤A463的通孔A461 (圖4)后，先后通過濾光片轉(zhuǎn)輪51上的濾光片54和鏡頭52，最終被高靈敏度的相機(jī)53 (圖5)所檢測。鏡頭52和相機(jī)53均與轉(zhuǎn)輪46同軸心。通過旋轉(zhuǎn)濾光片轉(zhuǎn)輪51選擇不同的濾光片54，可以選擇性地通過激發(fā)光或者熒光。如圖3所示，轉(zhuǎn)輪46包括通過桿件連接的兩個(gè)相互平行的轉(zhuǎn)盤A463和轉(zhuǎn)盤B464。轉(zhuǎn)輪46被放置在支撐架49上。靠近相機(jī)53 —端的轉(zhuǎn)盤A463與步進(jìn)電機(jī)410通過傳送帶411 (皮帶或同步帶)連接。所述的轉(zhuǎn)盤B464的邊緣具有豁口 462，中心具有通孔B465，轉(zhuǎn)盤A463的中心具有通孔A461。其中的成像托盤48穿過通孔B465固定在支撐架49上，成像托盤48上的成像物體47位于兩個(gè)轉(zhuǎn)盤A463和轉(zhuǎn)盤B464之間。通過計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)410,可以通過傳送帶411帶動轉(zhuǎn)輪46繞其軸心旋轉(zhuǎn)到不同的角度,實(shí)現(xiàn)對成像物體47在360度范圍內(nèi)的任一角度的成像。如圖4所示，支撐架49上有豁口 491，用于減少支撐架·49在一些角度對入射激光束的遮擋。上述部件中，激光模塊I、光學(xué)掃描振鏡A23和光學(xué)掃描振鏡B24、步進(jìn)電機(jī)410、濾光片轉(zhuǎn)輪51、相機(jī)53均與計(jì)算機(jī)相連接。激光模塊I、光學(xué)掃描振鏡A23和光學(xué)掃描振鏡B24同計(jì)算機(jī)之間通過PCI多功能卡通信；步進(jìn)電機(jī)410和濾光片轉(zhuǎn)輪51與計(jì)算機(jī)之間通過232串口實(shí)現(xiàn)通信；光學(xué)探測模塊5的各子模塊同計(jì)算機(jī)通過USB或PCI接口實(shí)現(xiàn)通信。基于上述的成像裝置，本發(fā)明還提出的基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像方法，具體包括以下幾個(gè)步驟步驟一，開機(jī)，開啟成像裝置的所有子模塊，并預(yù)熱5分鐘。預(yù)熱后，從激光模塊I出射穩(wěn)定的恒定強(qiáng)度準(zhǔn)直激光束。所述的所有子模塊包括激光模塊I、光學(xué)振鏡掃描模塊
2、大平面反射鏡3、旋轉(zhuǎn)鏡模塊4和光學(xué)探測模塊5。步驟二，定義圖像采集的基本參數(shù)。首先，確定投影角度和相鄰角度之間的間隔。通常投影角度均勻分布在360度范圍內(nèi)。例如，投影數(shù)目為18個(gè)時(shí)，相鄰角度之間的間隔通常均為20度。其次，確定在每個(gè)角度的激光掃描位置。為取得更多原始數(shù)據(jù)，在每個(gè)投影角度，投射的激光束會被光學(xué)掃描振鏡A23和光學(xué)掃描振鏡B24投射到不同掃描位置。在每個(gè)掃描位置，光學(xué)探測模塊5均將采集出射的熒光和激發(fā)光信號。步驟三,通過計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)410帶動轉(zhuǎn)輪46旋轉(zhuǎn)到起始角度(即O度,定義為豁口 462的開口向上，并且豁口 462的中線平行于z軸)。步驟四，通過計(jì)算機(jī)控制光學(xué)掃描振鏡A23和光學(xué)掃描振鏡B24的鏡片偏轉(zhuǎn)角度，將激光束投射到成像物體47表面的第一個(gè)指定的掃描位置(步驟二確定)。通過光學(xué)探測模塊5采集成像物體47表面出射的熒光和激發(fā)光，并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。步驟五，如果沒有完成所有投影角度，則旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪46，到步驟二指定的下一個(gè)投影角度，并轉(zhuǎn)到步驟六。否則，則旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪46到O度，并轉(zhuǎn)到步驟七。步驟六，返回步驟四，完成在該投影角度的所有指定的激光掃描位置投射激光束，并檢測相應(yīng)的熒光和激發(fā)光信號。
步驟七，結(jié)束。
所述的激光模塊I、濾光片54選擇是根據(jù)成像物體47內(nèi)部的熒光探針的激發(fā)和發(fā)射波長來選取的。濾光片轉(zhuǎn)輪51的孔位在3到6個(gè)之間，但是具體數(shù)目可以更多。濾光片轉(zhuǎn)輪51至少有兩個(gè)光學(xué)濾光片54的孔位，其它孔位安裝不透光的擋片。不檢測信號時(shí)，通過計(jì)算機(jī)控制濾光片轉(zhuǎn)輪51旋轉(zhuǎn)到所述擋片所在的孔位，可保護(hù)所述相機(jī)53。
權(quán)利要求
1.一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置，其特征在于所述的成像裝置，包括激光模塊(I)、光學(xué)振鏡掃描模塊(2)、大平面反射鏡(3)、旋轉(zhuǎn)鏡模塊(4)和光學(xué)探測模塊(5)，激光模塊(I)用于發(fā)出圓形準(zhǔn)直激光束到光學(xué)振鏡掃描模塊(2)，經(jīng)過光學(xué)振鏡掃描模塊(2)反射到大平面反射鏡(3)后，繼續(xù)反射到達(dá)旋轉(zhuǎn)鏡模塊(4)，所述的光學(xué)探測模塊(5)用于接收旋轉(zhuǎn)鏡模塊(4)反射光并成像。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置，其特征在于所述的光學(xué)振鏡掃描模塊(2)由L形固定塊(21)、兩個(gè)手動旋轉(zhuǎn)臺(22)、兩個(gè)光學(xué)掃描振鏡A (23)和光學(xué)掃描振鏡B (24)構(gòu)成，所述的L形固定塊(21)的一個(gè)外側(cè)面連接在支撐架(49)上，兩個(gè)內(nèi)側(cè)面上分別固定連接有兩個(gè)手動旋轉(zhuǎn)臺(22)，每個(gè)手動旋轉(zhuǎn)臺(22)上固定連接一個(gè)光學(xué)掃描振鏡A (23)和光學(xué)掃描振鏡B (24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)鏡模塊(4)包括平面反射鏡A(41)、平面反射鏡B(42)、平面反射鏡C(43)和平面反射鏡D (44)、擋板(45)、轉(zhuǎn)輪(46)、成像托盤(48)、支撐架(49)、步進(jìn)電機(jī)(410)和傳送帶(411)，所述的轉(zhuǎn)輪(46)被放置在支撐架(49)上，包括通過桿件連接的兩個(gè)轉(zhuǎn)盤A (463)和轉(zhuǎn)盤B (464)，其中一個(gè)轉(zhuǎn)盤A (463)與步進(jìn)電機(jī)(410)通過傳送帶(411)連接；在所述的兩個(gè)轉(zhuǎn)盤A(463)和轉(zhuǎn)盤B (464)內(nèi)側(cè)固定有平面反射鏡A(41)、平面反射鏡B (42)、平面反射鏡C(43)、平面反射鏡D(44)和擋板(45)，所述的轉(zhuǎn)盤B(464)的邊緣具有豁口(462)，中心具有通孔B (465)，轉(zhuǎn)盤A (463)的中心具有通孔A (461)，被大平面反射鏡(3)反射后的光穿過轉(zhuǎn)輪(46)的豁口(462)后，到達(dá)平面反射鏡A(41)，并被平面反射鏡A(41)反射后到達(dá)放置于成像托盤(48)上的成像物體(47)的表面；所述的擋板(45)用于保證從成像物體(47)到達(dá)平面反射鏡D (44)的光均先后通過平面反射鏡B (42)和平面反射鏡C(43)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置，其特征在于光學(xué)掃描振鏡A(23)和光學(xué)掃描振鏡B(24)的鏡片與水平面成45度角；光學(xué)掃描振鏡A(23)和光學(xué)掃描振鏡B(24)的偏轉(zhuǎn)軸相互垂直,其中光學(xué)掃描振鏡A(23)的偏轉(zhuǎn)軸平行于y軸，而光學(xué)掃描振鏡B(24)的偏轉(zhuǎn)軸平行于X軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置，其特征在于平面反射鏡A(41)和轉(zhuǎn)輪(46)的轉(zhuǎn)盤A(463)所在平面的夾角在47度到60度之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置，其特征在于所述的支撐架(49)上有豁口(491)。
7.一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像方法，其特征在于具體包括以下幾個(gè)步驟 步驟一，開機(jī)，開啟成像裝置的所有子模塊，并預(yù)熱；預(yù)熱后，從激光模塊(I)出射穩(wěn)定的恒定強(qiáng)度準(zhǔn)直激光束； 步驟二，定義圖像采集的基本參數(shù) 首先，確定投影角度和相鄰角度之間的間隔； 其次，確定在每個(gè)角度的激光掃描位置，在每個(gè)投影角度，投射的激光束會被光學(xué)掃描振鏡A(23)和光學(xué)掃描振鏡B(24)投射到不同掃描位置；在每個(gè)掃描位置，光學(xué)探測模塊(5)均將采集出射的熒光和激發(fā)光信號；步驟三，通過計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)(410)帶動轉(zhuǎn)輪(46)旋轉(zhuǎn)到起始角度； 步驟四，通過計(jì)算機(jī)控制光學(xué)掃描振鏡A(23)和光學(xué)掃描振鏡B(24)的鏡片偏轉(zhuǎn)角度，將激光束投射到成像物體(47)表面的第一個(gè)指定的掃描位置；通過光學(xué)探測模塊(5)采集成像物體(47)表面出射的熒光和激發(fā)光，并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)； 步驟五，如果沒有完成所有投影角度，則旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪(46)，到步驟二指定的下一個(gè)投影角度，并轉(zhuǎn)到步驟六；否則，則旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪(46)到O度，并轉(zhuǎn)到步驟七； 步驟六，返回步驟四，完成在該投影角度的所有指定的激光掃描位置投射激光束，并檢測相應(yīng)的熒光和激發(fā)光信號； 步驟七，結(jié)束?！?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于旋轉(zhuǎn)鏡的全角度熒光分子斷層成像裝置及成像方法，屬于熒光分子斷層成像技術(shù)領(lǐng)域。所述成像裝置，包括激光模塊、光學(xué)振鏡掃描模塊、大平面反射鏡、旋轉(zhuǎn)鏡模塊和光學(xué)探測模塊，激光模塊用于發(fā)出圓形準(zhǔn)直激光束到光學(xué)振鏡掃描模塊，經(jīng)過光學(xué)振鏡掃描模塊反射到大平面反射鏡后，繼續(xù)反射到達(dá)旋轉(zhuǎn)鏡模塊，所述的光學(xué)探測模塊用于接收旋轉(zhuǎn)鏡模塊反射光并成像。該成像裝置能夠在體、無創(chuàng)地?cái)鄬映上駸晒馓结樀姆植?，可以用于小動物癌癥檢測、藥物療效評估等應(yīng)用；能夠方便地獲取360度范圍內(nèi)的多個(gè)角度的投影，得到成像所需要的大量檢測數(shù)據(jù)，從而提高成像質(zhì)量。
文檔編號A61B5/00GK102961122SQ20121039489
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者汪待發(fā), 李德玉, 賀進(jìn), 樊瑜波, 唐橋虹, 劉文勇 申請人:北京航空航天大學(xué)