1.一種熒光散射光學(xué)斷層成像系統(tǒng),其特征在于,包括:
載物臺,用于承載樣品,所述樣品被植入納米材料,所述納米材料經(jīng)X射線照射發(fā)出冷光,經(jīng)激光照射發(fā)出熒光;
X射線源,用于向所述載物臺上的樣品發(fā)射X射線;
X射線平板探測器,用于獲得所述樣品經(jīng)X射線照射的CT成像;
EMCCD,用于獲得所述樣品經(jīng)X射線照射的XLCT成像;
激光器,用于向所述樣品發(fā)射激光;
所述EMCCD還用于獲得所述樣品經(jīng)激光照射的激光圖像和熒光圖像,所述激光圖像、熒光圖像和CT成像用于重建FDOT成像。
2.如權(quán)利要求1所述的熒光散射光學(xué)斷層成像系統(tǒng),其特征在于,所述載物臺為旋轉(zhuǎn)載物臺;所述X射線平板探測器具體用于獲得所述樣品在旋轉(zhuǎn)載物臺旋轉(zhuǎn)的多個角度的CT成像;所述EMCCD具體用于獲得所述樣品在旋轉(zhuǎn)載物臺旋轉(zhuǎn)的多個角度的XLCT成像。
3.如權(quán)利要求1所述的熒光散射光學(xué)斷層成像系統(tǒng),其特征在于,還包括:
微位移臺,用于通過夾持激光器的光纖頭來控制激光移動;所述EMCCD具體用于獲得所述樣品經(jīng)移動的激光照射的多個激光圖像和熒光圖像。
4.如權(quán)利要求1所述的熒光散射光學(xué)斷層成像系統(tǒng),其特征在于,還包括:
設(shè)于EMCCD與載物臺之間的濾光片,用于濾除所述樣品經(jīng)激光照射發(fā)出的熒光,使EMCCD獲得所述樣品經(jīng)激光照射的激光圖像;濾除所述激光器發(fā)出的激光,使EMCCD獲得所述樣品經(jīng)激光照射的熒光圖像。
5.一種熒光散射光學(xué)斷層成像方法,其特征在于,包括:
在載物臺上放置樣品,所述樣品被植入納米材料,所述納米材料經(jīng)X射線照射發(fā)出冷光,經(jīng)激光照射發(fā)出熒光;
打開X射線源及X射線平板探測器,X射線源向所述載物臺上的樣品發(fā)射X射線,X射線平板探測器獲得所述樣品經(jīng)X射線照射的CT成像;EMCCD獲得所述樣品經(jīng)X射線照射的XLCT成像;
關(guān)閉X射線源及X射線平板探測器,打開激光器,激光器向所述樣品發(fā)射激光;EMCCD獲得所述樣品經(jīng)激光照射的激光圖像和熒光圖像;
根據(jù)所述CT成像、激光圖像和熒光圖像,重建得到FDOT成像。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述載物臺為旋轉(zhuǎn)載物臺;所述樣品在旋轉(zhuǎn)載物臺上旋轉(zhuǎn);
X射線平板探測器獲得所述樣品經(jīng)X射線照射的CT成像,包括:X射線平板探測器獲得所述樣品在旋轉(zhuǎn)載物臺旋轉(zhuǎn)的多個角度的CT成像;
EMCCD獲得所述樣品經(jīng)X射線照射的XLCT成像,包括:EMCCD獲得所述樣品在旋轉(zhuǎn)載物臺旋轉(zhuǎn)的多個角度的XLCT成像。
7.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,EMCCD獲得所述樣品經(jīng)X射線照射的XLCT成像,包括:
通過有限元方法解散射方程得到矩陣方程M·φ(r)=F·ε·X(r)·ρ,再通過稀疏矩陣歸一化法解最小化問題,得到ρ;根據(jù)ρ重建XLCT成像;
其中,r是位置;D(r)是擴散系數(shù),D(r)=(3(μa(r)+(1-g)μs(r)))-1;μa(r)是吸收系數(shù);μs(r)是散射系數(shù);g是各項異性參數(shù);φ(r)是熒光強度;S(r)是光源;
M是光子密度;F是光發(fā)散的擴散系數(shù);ε是光學(xué)視野;X(r)是X射線強度;ρ是光發(fā)散的吸收系數(shù);
A=(M-1F)·ε·X(r);Φ=A·ρ;λ是歸一性參數(shù)。
8.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,進一步包括:微位移臺通過夾持激光器的光纖頭來控制激光移動;
EMCCD獲得所述樣品經(jīng)激光照射的激光圖像和熒光圖像,包括:EMCCD獲得所述樣品經(jīng)移動的激光照射的多個激光圖像和熒光圖像。
9.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,EMCCD獲得所述樣品經(jīng)激光照射的激光圖像和熒光圖像,包括:
在EMCCD與載物臺之間放置濾光片,濾除所述樣品經(jīng)激光照射發(fā)出的熒光,EMCCD獲得所述樣品經(jīng)激光照射的激光圖像;
更換濾光片,濾除所述激光器發(fā)出的激光,EMCCD獲得所述樣品經(jīng)激光照射的熒光圖像。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,根據(jù)所述CT成像、激光圖像和熒光圖像,重建得到FDOT成像,包括:
根據(jù)所述CT成像得到所述樣品的體表面信息;
根據(jù)所述樣品的體表面信息,所述EMCCD、樣品和激光器的位置信息,以及所述激光圖像和熒光圖像,重建得到FDOT成像。