[发明专利]一种用于小动物的整体荧光透射成像系统

说明书

技术领域

本发明属于生物医学成像技术，具体涉及一种用于小动物的整体荧光透射成像系统，该系统能够同时对小动物进行数字X射线透射成像和整体荧光光学成像，它适用于生物医学中对肿瘤的研究。

背景技术

数字X射线透射成像技术是目前较为成熟的技术并已经成功应用于临床。该技术对于肿瘤疾病的研究有着很重要的作用，能提供小动物详细的结构信息。整体荧光光学成像技术在探测肿瘤、研究肿瘤的领域发挥了很大的作用。在中国专利文献CN1773258(公开日为2006年5月17号)中使用整体荧光光学成像技术系统对小动物进行肿瘤研究，但是其成像的质量较差，肿瘤的位置定位不准，该发明并没有提到利用数字X射线透射成像技术对整体荧光光学成像技术成像效果不佳进行补偿。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于小动物的整体荧光透射成像系统，该系统可以解决可以现有整体荧光光学成像技术技术对肿瘤定位不准的问题。

本发明提供的用于小动物的整体荧光透射成像系统，其特征在于：该系统包括X射线源、平板探测器、数据采集卡、载物台、平面镜、电荷耦合器、滤光片、第一、第二发光二极管和计算机；

载物台位于平板探测器上方，平面镜位于载物台上方，并与水平线成45度夹角；X射线源位于平面镜的上方，系统中心线过射线源，平面镜的中心，同时也是平板探测器和载物台的垂直平分线；第一、第二发光二极管位于射线源的两侧上方，第一、第二发光二极管的中心处于同一水平线上；

滤光片与电荷耦合器位于平面镜的工作面一侧，滤光片和电荷耦合器共轴，且其轴线通过平面镜的中心；

平板探测器和电荷耦合器通过数据采集卡与计算机连接。

本发明利用数字X射线透射成像技术在结构成像方面的优势，解决了现有整体荧光光学成像技术对肿瘤定位不准的问题。整个系统中平面镜是至关重要，通过大功率发光二极管所激发的荧光经平面镜反射从而被电荷耦合器所探测。同时可以对样品进行数字X射线透射成像技术成像，由于X射线对普通电荷耦合器成像不产生影响，所以可以实现数字X射线透射成像技术与整体荧光光学成像技术同时成像。本发明为研究肿瘤的入侵、生长和转移提供了有效的研究工具。

附图说明

图1为本发明整体荧光透射成像系统的结构示意图；

图2为绿色荧光蛋白激发光的波长与激发效率关系曲线；

图3是发光二极管与520高通滤光片光谱曲线；

图4是电荷耦合器的响应曲线；

图5是整体荧光光学成像技术的小鼠实验图；

图6是数字X射线透射成像技术的小鼠实验图；

图7是用数字X射线透射成像技术与整体荧光光学成像技术同时成像并融合的实验结果。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明整体荧光透射成像系统包括X射线源1，平板探测器6，数据采集卡9、载物台5，平面镜7，电荷耦合器4，滤光片8，第一发光二极管2，第二发光二极管3，计算机10。

平板探测器6处于系统的最下面，在平板探测器的上方是放置样品的载物台5，载物台5的上方是一块与水平线成45度角α的平面镜7，平面镜上方是X射线源1；系统中心线过射线源1，平面镜的中心，同时也是平板探测器6和载物台的垂直平分线；在射线源的两侧上方不远的位置放置了第一发光二极管2，第二发光二极管3，这两个发光二极管中心处于同一水平线上；在平面镜的右边放置了滤光片8与电荷耦合器4，且滤光片8和电荷耦合器4共轴且轴线过平面镜的中心。数据采集卡9通过数字接口与平板探测器6，电荷耦合器4相连，通过PCI插槽与计算机连接。

由射线源1所发出的X射线聚集在箭头所包括的区域内，透射过样品载物台5上面的样品被平板探测器6所探测，再由数字传输线通过数据采集卡传送入计算机。发光二极管2，3所发出的光照在6上并反射，反射光通过与水平面成45度角的平面镜7发射，经过滤光片8滤光后被电荷耦合器4探测并送入计算机。

平面镜与水平线所成的角度为45度是本发明的一个创新点，通过这种方式我们使得在该系统中能让通过大功率发光二极管所激发的荧光经平面镜反射从而被电荷耦合器所探测。同时X射线源所发射的X射线由于其极强的穿透能力可以打穿平面镜照射到物体，通过平板探测器获取小鼠的数字X射线透射成像技术结构信息。

系统中用于探测X射线的探测器选用平板探测器。通过数据采集卡完成数字化采集，然后输出到计算机系统中成像。

整个系统有两处用数据采集卡，可异步或者同步采集两个不同摄像头的图像。