[发明专利]双模同轴在体成像方法与系统

权利要求书

1.一种双模同轴在体成像系统，其特征在于：

包括有X射线和光信号双模成像探测器，滤色片切换装置，光学成像模块，旋转载物台，X射线源，一个以上光源，运动控制器，光源切换控制器，信号采集数字化处理器和微处理器；所述微处理器连接运动控制器、光源切换控制器和信号采集数字化处理器；

X射线和光信号双模成像探测器、旋转载物台和X射线源同轴放置，光源放置于旋转载物台周围；在旋转载物台和X射线和光信号双模成像探测器之间设置滤色片切换装置和光学成像模块，

X射线和光信号双模成像探测器包括一个光电转换成像器件，一个透光的X射线荧光转换光纤面板和探测器外壳，

同时开启X射线源和光源，通过X射线和光信号双模成像探测器采集信号，实时获得X射线和光学的双模同轴在体图像；

通过微处理器控制运动控制器使载物台旋转，带动被测物体做旋转运动，用X射线和光信号双模成像探测器同步采集信号，实时获得被测物体的X射线和光学的双模同轴在体局部图像；同时开启X射线源和光源，将滤色片切换装置置于空档，按照每次改变0.1度旋转一周获得局部图像，在微处理器上进行三维重建，获得被测物体双模同轴的360°全景在体三维图像；通过微处理器控制运动控制器、光源切换控制器和信号采集数字化处理器，顺序开启X射线源和光源，并使滤色片切换装置和光源激发荧光状态的时间调制同步，按照每次改变0.1度旋转一周获得X射线或光学局部图像，在微处理器上进行三维重建，获得被测物体的X射线计算机断层图像或光学分子断层图像。

2.根据权利要求1所述的一种双模同轴在体成像系统，其特征在于：

光电转换成像器件是CCD或CMOS光电转换阵列器件。

3.如权利要求1所述的一种双模同轴在体成像系统，其特征在于：

所述透光的X射线荧光转换光纤面板，由稀土材料掺杂玻璃拉制光纤做成。

4.如权利要求1所述的一种双模同轴在体成像系统，其特征在于：

所述光源对旋转载物台上的被测物体进行透射式或反射式或激发荧光式照明。

5.如权利要求1所述的一种双模同轴在体成像系统，其特征在于：所述旋转载物台包括一个旋转载物台座，一个保温罩和一个旋转电机。

6.如权利要求1所述的一种双模同轴在体成像系统，其特征在于：

所述光学成像模块是透镜结构。

7.如权利要求1所述的一种双模同轴在体成像系统，其特征在于：

还包括一个光纤光锥，透光的X射线荧光转换光纤面板紧贴于光纤光锥的大端面，光纤光锥小端面与光电转换成像器件的光敏面连接；

或者透光的X射线荧光转换光纤面板紧贴于光纤光锥的小端面，光纤光锥大端面与光电转换成像器件的光敏面连接。

8.如权利要求1所述的一种双模同轴在体成像系统，其特征在于：

当没有光纤光锥时，所述X射线和光信号双模成像探测器将透光的X射线荧光转换光纤面板直接紧贴于光电转换成像器件的光敏面上使用。

9.应用如权利要求1-8任意一项所述的系统的方法，将被测物体固定在旋转载物台上；

其特征在于：

通过微处理器控制运动控制器、光源切换控制器和信号采集数字化处理器，同时开启X射线源和光源，将滤色片切换装置置于空档，通过X射线和光信号双模成像探测器采集信号，实时获得X射线和光学的双模同轴在体图像；采用不同发射波长的荧光标记材料和X射线造影材料处理被测物体，通过微处理器对X射线源和光源的开启状态进行时间调制，将滤色片切换装置和光源激发荧光状态的时间调制同步，采用不同发射波长的荧光标记材料标记被测物体的细胞或生物分子，分别获取X射线和荧光在体图像，通过图像处理后，获得X射线和细胞或生物分子荧光特征的双模同轴在体图像；

或者通过微处理器控制运动控制器使载物台旋转，带动被测物体做旋转运动，用X射线和光信号双模成像探测器同步采集信号，实时获得被测物体的X射线和光学的双模同轴在体局部图像；同时开启X射线源和光源，将滤色片切换装置置于空档，按照每次改变0.1度旋转一周获得局部图像，在微处理器上进行三维重建，获得被测物体双模同轴的360°全景在体三维图像；通过微处理器控制运动控制器、光源切换控制器和信号采集数字化处理器，顺序开启X射线源和光源，并使滤色片切换装置和光源激发荧光状态的时间调制同步，按照每次改变0.1度旋转一周获得X射线或光学局部图像，在微处理器上进行三维重建，获得被测物体的X射线计算机断层图像或光学分子断层图像；

或者通过微处理器控制运动控制器、光源切换控制器和信号采集数字化处理器，顺序开启X射线源和光源，并使滤色片切换装置和光源激发荧光状态的时间调制同步，在X射线和光信号双模成像探测器上，即可在开启X射线源和滤色片切换装置设置在没有滤色片的直通空档位状态时采集X射线单一模态图像，或在开启光源和滤色片切换装置设置在没有滤色片的直通空档位状态时采集光学单一模态图像，或在开启光源和滤色片切换装置设置在有滤色片的档位状态时采集荧光的单一模态图像，然后借助微处理器对这些单一模态图像进行处理，再进行图像融合。