一種結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素多模態(tài)成像系統(tǒng)與方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素多模態(tài)成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：支撐底座，固定于地面，用于支撐直線導(dǎo)軌、圓盤和旋轉(zhuǎn)平臺；旋轉(zhuǎn)平臺，安裝有CT系統(tǒng)和熒光成像系統(tǒng)；圓盤，安裝有PET系統(tǒng)；支架，安裝于直線導(dǎo)軌上；待成像物體平臺，固定于支架上；CT系統(tǒng)，用于采集待成像物體的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像；熒光成像系統(tǒng)，用于采集待成像物體的二維熒光圖像；PET系統(tǒng)，用于采集待成像物體的PET圖像；計(jì)算機(jī)，接收圖像并對其進(jìn)行處理，得到待成像物體的三維圖像。本發(fā)明還提出一種結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素多模態(tài)成像方法。本發(fā)明可用于預(yù)臨床實(shí)驗(yàn)中對小動物等待成像物體進(jìn)行結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素的同機(jī)融合三維光學(xué)成像。
【專利說明】—種結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素多模態(tài)成像系統(tǒng)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)分子成像【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素多模態(tài)成像系統(tǒng)與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著光學(xué)分子影像學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，一些應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的成像技術(shù)，如CT、超聲、磁共振、放射性核素成像、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)，以及PET/CT等融合成像技術(shù)在生命科學(xué)及預(yù)臨床研究中發(fā)揮著重要的作用。CT成像分辨率高，沒有成像深度限制，能夠提供解剖結(jié)構(gòu)信息，但是不能對軟組織進(jìn)行很好的成像。熒光斷層成像(FMT)利用光學(xué)分子探針，對探針的靶向組織進(jìn)行生理和病理檢測，自發(fā)熒光斷層成像(BLT)利用生物體自身所發(fā)出的熒光進(jìn)行成像，切倫科夫斷層成像(CLT)利用放射性核素在衰變的過程中產(chǎn)生的帶電荷的粒子在其介質(zhì)中的運(yùn)動速度大于光在該介質(zhì)中的運(yùn)動速度時(shí)，所產(chǎn)生的切倫科夫光進(jìn)行成像，但是這些光學(xué)成像的方法，成像深度淺，分辨率較低。PET成像具有很好的特異性，并且能夠提供功能代謝信息，但是其靈敏度和分辨率較低。如何能夠?qū)⒍喾N模態(tài)成像設(shè)備融合成像，基于各個(gè)模態(tài)檢測的信息進(jìn)行融合成像，從而克服單一模態(tài)所提供的生理、病理和結(jié)構(gòu)等信息的不足一直是光學(xué)分子影像學(xué)研究的熱點(diǎn)。
[0003]國內(nèi)外有很多研究機(jī)構(gòu)將很多成熟的單模態(tài)系統(tǒng)，如CT、PET、FMT以及磁共振(MRI)等進(jìn)行融合成像，從而獲取被測生物體的多種信息。Angelique A等應(yīng)用FMT/CT融合系統(tǒng)對小鼠頸部和肺部腫瘤進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示，融合了 CT信息的FMT結(jié)果更為準(zhǔn)確。Li C等構(gòu)建一種FMT/PET系統(tǒng)，提供了一種FMT和PET雙模成像的系統(tǒng)和方法。另外，NahrendorfM等人利用商業(yè)PET/CT和FMT進(jìn)行小鼠在體成像，移動放置小鼠的動物倉，依此進(jìn)行各個(gè)模態(tài)成像。在這種系統(tǒng)和成像方`式中，由于小鼠需要移動，勢必會造成一些小鼠的姿勢和位置變化，對最終成像會造成影響。目前來看，兩種模態(tài)的系統(tǒng)可以做到同機(jī)成像，然而多數(shù)三種模態(tài)或以上的光學(xué)分子成像系統(tǒng)是將小動物在各個(gè)模態(tài)系統(tǒng)中分別進(jìn)行成像，然后再將圖像進(jìn)行融合。上述多模態(tài)融合成像的方式，使得小動物等待成像物體的體位在移動過程中產(chǎn)生改變。因此，所獲取的圖像需要經(jīng)過算法進(jìn)行校正，這樣既增加了重建圖像的時(shí)間，而且重建圖像的質(zhì)量也難以得到保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出一種結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素多模態(tài)成像系統(tǒng)和方法，本發(fā)明以通常用于小動物等待成像物體單一模態(tài)成像中的CT系統(tǒng)、熒光成像系統(tǒng)和PET成像系統(tǒng)為基本設(shè)備，以一種同機(jī)融合PET成像的多模態(tài)成像方法為核心，同機(jī)采集待成像物體的結(jié)構(gòu)、光學(xué)-核素圖像，并將采集到的二維圖像經(jīng)過圖形處理卡進(jìn)行三維重建，從而獲得待成像物體的生理和病理三維融合圖像。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素多模態(tài)成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:支撐底座、旋轉(zhuǎn)平臺、CT系統(tǒng)、熒光成像系統(tǒng)、PET系統(tǒng)、圓盤、直線導(dǎo)軌、待成像物體平臺、支架和計(jì)算機(jī)，其中:
[0006]所述支撐底座固定于地面；
[0007]所述旋轉(zhuǎn)平臺垂直于地面安裝在所述支撐底座的一端，其旋轉(zhuǎn)中心與待成像物體的中心處于同一水平線，所述旋轉(zhuǎn)平臺的表面上均勻分布地安裝有所述CT系統(tǒng)和熒光成像系統(tǒng)，用于按照CT系統(tǒng)和熒光成像系統(tǒng)的成像要求進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；
[0008]所述CT系統(tǒng)通過CT專用數(shù)據(jù)線與所述計(jì)算機(jī)連接，用于在旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)過程中連續(xù)不斷的采集待成像物體的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像，并將采集到的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像傳輸?shù)剿鲇?jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和保存；
[0009]所述熒光成像系統(tǒng)通過USB或者串行接口數(shù)據(jù)線與所述計(jì)算機(jī)連接，用于在旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)到固定角度停止后，連續(xù)不斷的檢測待成像物體體內(nèi)的熒光信號，得到二維熒光圖像，并將采集得到的熒光圖像傳輸?shù)剿鲇?jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和保存；
[0010]所述圓盤垂直于地面安裝在所述旋轉(zhuǎn)平臺的前方，其旋轉(zhuǎn)中心與待成像物體的中心處于同一水平線，所述圓盤的表面上安裝有所述PET系統(tǒng)；
[0011]所述PET系統(tǒng)通過PET探測器專用數(shù)據(jù)線與所述計(jì)算機(jī)連接，用于在所述圓盤固定且PET探測器形成封閉區(qū)域時(shí)，連續(xù)不斷的采集待成像物體的PET圖像，并將得到的PET圖像傳輸至所述計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和保存；
[0012]所述直線導(dǎo)軌安裝在所述支撐底座的上表面上，所述直線導(dǎo)軌上設(shè)有通信控制接口，用于連接所述計(jì)算機(jī)，以根據(jù)所述計(jì)算機(jī)的控制指令進(jìn)行移動；
[0013]所述支架安裝于`所述直線導(dǎo)軌上；
[0014]所述待成像物體平臺固定于所述支架上，用于放置待成像物體；
[0015]所述計(jì)算機(jī)用于接收所述CT系統(tǒng)、熒光成像系統(tǒng)和PET系統(tǒng)發(fā)送的圖像并對其進(jìn)行保存和處理，最終得到待成像物體的三維圖像。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素多模態(tài)成像方法，該方法包括以下步驟:
[0017]步驟1，計(jì)算機(jī)控制直線導(dǎo)軌移動待成像物體平臺，將待成像物體的中心移動到PET探測器的中心位置，開始對待成像物體進(jìn)行PET成像，得到PET圖像數(shù)據(jù)，并將所述PET圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲；
[0018]步驟2，計(jì)算機(jī)控制直線導(dǎo)軌移動待成像物體平臺，將待成像物體的中心移動到旋轉(zhuǎn)平臺的中心位置，熒光成像系統(tǒng)開始工作，開啟激光器，將激光照射到待成像物體上，CCD相機(jī)連續(xù)不斷地采集待成像物體體內(nèi)發(fā)出的熒光信號，得到二維熒光圖像，將所述二維熒光圖像傳輸至所述計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲；
[0019]步驟3，所述熒光成像系統(tǒng)采集完一幅二維熒光圖像后，旋轉(zhuǎn)平臺開始旋轉(zhuǎn)，同時(shí)CT系統(tǒng)開始連續(xù)采集待成像物體的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像，并將得到的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和存儲，旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)90°后停止；
[0020]步驟4，重復(fù)所述步驟2和步驟3中熒光成像系統(tǒng)和CT系統(tǒng)的圖像采集，直到旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)360°完成所有二維熒光圖像和斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像的采集；
[0021]步驟5，所述計(jì)算機(jī)對所有得到的二維圖像進(jìn)行處理，利用二維圖像重建待成像物體的三維圖像，并對其進(jìn)行保存。
[0022]由于在整個(gè)成像過程中，小動物等待成像物體始終固定于待成像物體平臺之上，三種成像模態(tài)對待成像物體各個(gè)角度進(jìn)行斷層成像，最后經(jīng)過圖形處理卡對二維圖像進(jìn)行三維重建，多種模態(tài)的圖像可以將各自的優(yōu)勢互補(bǔ)，克服單一模態(tài)的不足，提高圖像質(zhì)量。因此，本發(fā)明可用于預(yù)臨床小動物等待成像物體實(shí)驗(yàn)中同機(jī)融合PET的光學(xué)分子成像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素多模態(tài)成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素多模態(tài)成像方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026]圖1是本發(fā)明光學(xué)多模態(tài)成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述光學(xué)多模態(tài)成像系統(tǒng)包括:旋轉(zhuǎn)平臺1、CT系統(tǒng)、熒光成像系統(tǒng)、PET系統(tǒng)、圓盤7、待成像物體平臺9、支架
10、直線導(dǎo)軌11、支撐底座12和計(jì)算機(jī)，其中:
[0027]所述支撐底座12固定于地面，其上安裝有所述直線導(dǎo)軌11、圓盤7和旋轉(zhuǎn)平臺I ;
[0028]所述旋轉(zhuǎn)平臺I垂直于地面安裝在所述支撐底座12的一端，其旋轉(zhuǎn)中心與待成像物體的中心處于同一水平線，所述旋轉(zhuǎn)平臺6的表面上均勻分布地安裝有所述CT系統(tǒng)和熒光成像系統(tǒng)，用于按照CT系統(tǒng)和熒光成像系統(tǒng)的成像要求進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；
[0029]所述圓盤7垂直于地面安裝在所述旋轉(zhuǎn)平臺I的前方，其旋轉(zhuǎn)中心與待成像物體的中心處于同一水平線，所述圓盤7的表面上安裝有所述PET系統(tǒng)；
[0030]所述直線導(dǎo)軌11安裝在所述支撐底座12的上表面上，用于移動安裝在其上的支架10 ;所述直線導(dǎo)軌11上設(shè)有通信控制接口，用于連接所述計(jì)算機(jī)，以根據(jù)所述計(jì)算機(jī)發(fā)來的控制指令進(jìn)行移動；
[0031]所述支架10安裝于所述直線導(dǎo)軌11上；
[0032]所述待成像物體平臺9固定于所述支架10上，用于放置待成像物體；
[0033]所述旋轉(zhuǎn)平臺I上安裝有:C⑶相機(jī)2、激光器5、X射線管4、X射線探測器3、多個(gè)直線平移臺6，其中:
[0034]所述多個(gè)直線平移臺6安裝于旋轉(zhuǎn)平臺I上，并且呈正交布置，用于承載CT系統(tǒng)和熒光成像系統(tǒng)，所述直線平移臺6上設(shè)有通信控制接口，與所述計(jì)算機(jī)連接，以根據(jù)所述計(jì)算機(jī)的控制指令進(jìn)行移動；
[0035]所述CT系統(tǒng)通過CT專用數(shù)據(jù)線與所述計(jì)算機(jī)連接，用于在旋轉(zhuǎn)平臺I旋轉(zhuǎn)過程中連續(xù)不斷的采集待成像物體的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像，并將采集到的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像傳輸?shù)剿鲇?jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和保存；
[0036]所述CT系統(tǒng)包括X射線管4和X射線探測器3，其中，X射線管4與X射線探測器3相對安裝在所述旋轉(zhuǎn)平臺I上，所述X射線管4的射線口、待成像物體中心及X射線探測器3的中心位置處于同一條直線上，以保證CT圖像質(zhì)量；
[0037]所述熒光成像 系統(tǒng)通過USB或者串行接口數(shù)據(jù)線與所述計(jì)算機(jī)連接，用于在旋轉(zhuǎn)平臺I旋轉(zhuǎn)到固定角度停止后，連續(xù)不斷的檢測待成像物體體內(nèi)的熒光信號，得到二維熒光圖像，并將采集得到的熒光圖像傳輸?shù)剿鲇?jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和保存；[0038]所述突光成像系統(tǒng)包括激光器5和(XD相機(jī)2,其中,激光器5與(XD相機(jī)2相對安裝于旋轉(zhuǎn)平臺I上，所述CCD相機(jī)2的成像視野需要能完全包括待成像物體全身，激光器5發(fā)出的激光照射到待成像物體上，待成像物體體內(nèi)產(chǎn)生激發(fā)熒光，此時(shí)CCD相機(jī)2連續(xù)檢測待成像物體體內(nèi)的熒光信號，形成一幅二維熒光圖像，并傳輸?shù)剿鲇?jì)算機(jī)中；
[0039]所述PET系統(tǒng)通過PET探測器專用數(shù)據(jù)線與所述計(jì)算機(jī)連接，用于在所述圓盤7固定且PET探測器8形成封閉區(qū)域時(shí)，連續(xù)不斷的采集待成像物體的PET圖像，并將得到的PET圖像傳輸至所述計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和保存；
[0040]所述PET系統(tǒng)包括多個(gè)PET探測器8，所述PET探測器的數(shù)量為偶數(shù)對，并且不少于四組，所述多個(gè)PET探測器8能形成封閉區(qū)域且其成像中心位置與所述旋轉(zhuǎn)平臺I的成像中心位置處于同一條直線上，所述PET探測器8安裝于所述圓盤7上，待成像物體體內(nèi)注射放射性同位素后放射出伽馬光子，通過圓盤7移動PET探測器8并形成封閉區(qū)域，PET探測器8檢測由待成像物體體內(nèi)發(fā)出的伽馬光子，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換后獲取PET圖像，并將所獲得的PET圖像傳輸至所述計(jì)算機(jī)中；
[0041]所述計(jì)算機(jī)安裝有圖形處理卡并能夠支撐圖形并行計(jì)算，所述圖形處理卡與直線導(dǎo)軌11、直線平移臺6、CT系統(tǒng)、熒光成像系統(tǒng)和PET系統(tǒng)相連，用于連續(xù)不斷地采集各個(gè)成像系統(tǒng)得到的圖像，并對采集得到的圖像進(jìn)行處理，比如位置配準(zhǔn)，圖像融合等，將二維圖像重建為三維圖像，即所述計(jì)算機(jī)接收所述CT系統(tǒng)、熒光成像系統(tǒng)和PET系統(tǒng)發(fā)送的圖像并對其進(jìn)行保存和處理，最終得到待成像物體的三維圖像；
[0042]所述計(jì)算機(jī)上還裝有用于連接直線導(dǎo)軌11和直線平移臺6的通訊控制接口，該接口可以是USB接口或者串行接口，這些接口通過USB線或者串行線與直線導(dǎo)軌11和直線平移臺6相連，可以從直線導(dǎo)軌11和直線平移臺6讀取其運(yùn)動參數(shù)，比如位置和速度參數(shù)，并將獲得的參數(shù)返回所述計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)根據(jù)獲得的參數(shù)發(fā)出控制指令，控制直線導(dǎo)軌11和直線平移臺6移動。
`[0043]圖2是本發(fā)明多模態(tài)成像方法的流程圖，如圖2所示，所述多模態(tài)成像方法包括以下步驟:
[0044]步驟1，計(jì)算機(jī)控制直線導(dǎo)軌移動待成像物體平臺，將待成像物體的中心移動到PET探測器的中心位置，開始對待成像物體進(jìn)行PET成像，得到PET圖像數(shù)據(jù)，并將所述PET圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲；
[0045]步驟2，計(jì)算機(jī)控制直線導(dǎo)軌移動待成像物體平臺，將待成像物體的中心移動到旋轉(zhuǎn)平臺的中心位置，熒光成像系統(tǒng)開始工作，開啟激光器，將激光照射到待成像物體上，CCD相機(jī)連續(xù)不斷地采集待成像物體體內(nèi)發(fā)出的熒光信號，得到二維熒光圖像，將所述二維熒光圖像傳輸至所述計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲；
[0046]步驟3，所述熒光成像系統(tǒng)采集完一幅二維熒光圖像后，旋轉(zhuǎn)平臺開始旋轉(zhuǎn)，同時(shí)CT系統(tǒng)開始連續(xù)采集待成像物體的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像，并將得到的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和存儲，旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)90°后停止；
[0047]步驟4，重復(fù)所述步驟2和步驟3中熒光成像系統(tǒng)和CT系統(tǒng)的圖像采集，直到旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)360°完成所有二維熒光圖像和斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像的采集；
[0048]步驟5，所述計(jì)算機(jī)對所有得到的二維圖像進(jìn)行處理，利用二維圖像重建待成像物體的三維圖像，并對其進(jìn)行保存，至此完成多模態(tài)圖像采集和重建，結(jié)束，其中，所述處理包括但不限于位置配準(zhǔn)，圖像融合等圖像處理。
[0049]其中，PET系統(tǒng)的圖像采集可以在其他模態(tài)的成像系統(tǒng)采集之前也可以在其他模態(tài)的成像系統(tǒng)采集結(jié)束后進(jìn)行。
[0050]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。`
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素多模態(tài)成像系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:支撐底座、旋轉(zhuǎn)平臺、CT系統(tǒng)、熒光成像系統(tǒng)、PET系統(tǒng)、圓盤、直線導(dǎo)軌、待成像物體平臺、支架和計(jì)算機(jī)，其中: 所述支撐底座固定于地面； 所述旋轉(zhuǎn)平臺垂直于地面安裝在所述支撐底座的一端，其旋轉(zhuǎn)中心與待成像物體的中心處于同一水平線，所述旋轉(zhuǎn)平臺的表面上均勻分布地安裝有所述CT系統(tǒng)和熒光成像系統(tǒng)，用于按照CT系統(tǒng)和熒光成像系統(tǒng)的成像要求進(jìn)行旋轉(zhuǎn)； 所述CT系統(tǒng)通過CT專用數(shù)據(jù)線與所述計(jì)算機(jī)連接，用于在旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)過程中連續(xù)不斷的采集待成像物體的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像，并將采集到的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像傳輸?shù)剿鲇?jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和保存； 所述熒光成像系統(tǒng)通過USB或者串行接口數(shù)據(jù)線與所述計(jì)算機(jī)連接，用于在旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)到固定角度停止后，連續(xù)不斷的檢測待成像物體體內(nèi)的熒光信號，得到二維熒光圖像，并將采集得到的熒光圖像傳輸?shù)剿鲇?jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和保存； 所述圓盤垂直于地面安裝在所述旋轉(zhuǎn)平臺的前方，其旋轉(zhuǎn)中心與待成像物體的中心處于同一水平線，所述圓盤的表面上安裝有所述PET系統(tǒng)； 所述PET系統(tǒng)通過PET探測器專用數(shù)據(jù)線與所述計(jì)算機(jī)連接，用于在所述圓盤固定且PET探測器形成封閉區(qū)域時(shí)，連續(xù)不斷的采集待成像物體的PET圖像，并將得到的PET圖像傳輸至所述計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和保存； 所述直線導(dǎo)軌安裝在所述支撐底座的上表面上，所述直線導(dǎo)軌上設(shè)有通信控制接口，用于連接所述計(jì)算機(jī)，以根據(jù)所述計(jì)算機(jī)的控制指令進(jìn)行移動； 所述支架安裝于所述直線導(dǎo)軌上； 所述待成像物體平臺固定于所述支架上，用于放置待成像物體； 所述計(jì)算機(jī)用于接收所述CT系統(tǒng)、熒光成像系統(tǒng)和PET系統(tǒng)發(fā)送的圖像并對其進(jìn)行保存和處理，最終得到待成像物體的三維圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)平臺上安裝有:CCD相機(jī)、激光器、X射線管、X射線探測器和多個(gè)直線平移臺，其中，所述多個(gè)直線平移臺安裝于旋轉(zhuǎn)平臺上，并且呈正交布置，用于承載CT系統(tǒng)和熒光成像系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述直線平移臺上設(shè)有通信控制接口，與所述計(jì)算機(jī)連接，以根據(jù)所述計(jì)算機(jī)的控制指令進(jìn)行移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述CT系統(tǒng)包括X射線管和X射線探測器，其中，X射線管與X射線探測器相對安裝在所述旋轉(zhuǎn)平臺上，所述X射線管的射線口、待成像物體中心及X射線探測器的中心位置處于同一條直線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熒光成像系統(tǒng)包括激光器和CCD相機(jī)，其中，激光器與CCD相機(jī)相對安裝于旋轉(zhuǎn)平臺上，所述CCD相機(jī)的成像視野完全包括待成像物體全身，激光器發(fā)出的激光照射到待成像物體上，待成像物體體內(nèi)產(chǎn)生激發(fā)熒光，CCD相機(jī)連續(xù)檢測待成像物體體內(nèi)的熒光信號，形成一幅二維熒光圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述PET系統(tǒng)包括多個(gè)PET探測器，所述PET探測器安裝于所述圓盤上，待成像物體體內(nèi)注射放射性同位素后放射出伽馬光子，通過圓盤移動PET探測器并形成封閉區(qū)域，PET探測器檢測由待成像物體體內(nèi)發(fā)出的伽馬光子，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換后獲取PET圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述PET探測器的數(shù)量為偶數(shù)對，并且不少于四組。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)通過通訊控制接口與直線導(dǎo)軌和直線平移臺相連，讀取其運(yùn)動參數(shù)，所述計(jì)算機(jī)根據(jù)獲得的運(yùn)動參數(shù)發(fā)出控制指令，控制直線導(dǎo)軌和直線平移臺移動。
9.一種結(jié)構(gòu)-光學(xué)-核素多模態(tài)成像方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟1，計(jì)算機(jī)控制直線導(dǎo)軌移動待成像物體平臺，將待成像物體的中心移動到PET探測器的中心位置，開始對待成像物體進(jìn)行PET成像，得到PET圖像數(shù)據(jù)，并將所述PET圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲； 步驟2，計(jì)算機(jī)控制直線導(dǎo)軌移動待成像物體平臺，將待成像物體的中心移動到旋轉(zhuǎn)平臺的中心位置，熒光成像系統(tǒng)開始工作，開啟激光器，將激光照射到待成像物體上，CCD相機(jī)連續(xù)不斷地采集待成像物體體內(nèi)發(fā)出的熒光信號，得到二維熒光圖像，將所述二維熒光圖像傳輸至所述計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲； 步驟3，所述熒光成像系統(tǒng)采集完一幅二維熒光圖像后，旋轉(zhuǎn)平臺開始旋轉(zhuǎn)，同時(shí)CT系統(tǒng)開始連續(xù)采集待成像物體的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像，并將得到的斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理和存儲，旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)90°后停止； 步驟4，重復(fù)所述步驟2和步驟3中熒光成像系統(tǒng)和CT系統(tǒng)的圖像采集，直到旋轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)360°完成所有二維熒光圖像和斷層解剖結(jié)構(gòu)圖像的采集； 步驟5，所述計(jì)算機(jī)對所有得到的二維圖像進(jìn)行處理，利用二維圖像重建待成像物體的三維圖像，并對其進(jìn)行保存。
【文檔編號】A61B6/03GK103800076SQ201410016594
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】田捷, 惠輝, 董迪, 詹詩杰, 楊鑫 申請人:中國科學(xué)院自動化研究所