[发明专利]一种近红外二区共径离轴光学-CT双模态成像系统及方法

权利要求书

1.一种近红外二区共径离轴光学-CT双模态成像系统，其特征在于，包括：共径激发模块(1)、信号分离模块(2)、光信号采集模块(3)、CT图像采集模块(4)和数据处理模块(5)，其中，

所述的共径激发模块(1)用于将白光和激光形成混合光光束，并将混合光光束照射待检测生物体上；

所述的信号分离模块(2)用于将穿过待检测生物体的混合光光束分离为白光信号和近红外二区荧光信号；

所述的光信号采集模块(3)用于分别采集信号分离模块(2)得到的白光信号和近红外二区荧光信号；

所述的CT图像采集模块(4)用于采集待检测生物体的投影数据；

所述的数据处理模块(5)用于将CT图像采集模块(4)得到的投影数据三维重建获得待检测生物体的三维CT图像，将光信号采集模块(3)得到的白光信号数据和近红外二区荧光信号数据配准到三维CT图像上。

2.如权利要求1所述的近红外二区共径离轴光学-CT双模态成像系统，其特征在于，所述的共径激发模块(1)包括白光光源(11)、激光器(12)、双面镜(13)和两组扩束镜(14)，所述的白光光源(11)和一组扩束镜(14)设置在双面镜(13)的一侧，激光器(12)和另一组扩束镜(14)设置在双面镜(13)的另一侧。

3.如权利要求1所述的近红外二区共径离轴光学-CT双模态成像系统，其特征在于，所述的信号分离模块(2)包括楔形分束镜。

4.如权利要求1所述的近红外二区共径离轴光学-CT双模态成像系统，其特征在于，所述的光信号采集模块(3)包括两组滤光片(31)、两组中继透镜组(32)、白光信号采集相机(33)和近红外二区荧光采集相机(34)，所述的白光信号采集相机(33)、一组滤光片(31)和一组中继透镜组(32)设置在信号分离模块(2)的一侧，近红外二区荧光采集相机(34)、另一组滤光片(31)和另一组中继透镜组(32)设置在信号分离模块(2)另一侧。

5.如权利要求1所述的近红外二区共径离轴光学-CT双模态成像系统，其特征在于，所述的CT图像采集模块(4)包括射线源(41)、用于放置待检测生物体的载物台(42)和探测板(43)，所述的CT图像采集模块(4)设置在共径激发模块(1)和信号分离模块(2)之间，所述的载物台(42)能够为待检测生物体提供不同方向的自由度。

6.如权利要求1所述的近红外二区共径离轴光学-CT双模态成像系统，其特征在于，所述的数据处理模块(5)中数据配准包括：首先将光信号采集模块(3)得到的白光信号数据配准到三维CT图像上，得到初始图像；再将光信号采集模块(3)得到的近红外二区荧光信号数据配准到初始图像上。

7.如权利要求1所述的近红外二区共径离轴光学-CT双模态成像系统，其特征在于，所述的数据处理模块(5)还包括去噪模块和坏点补偿模块，去噪模块用于去除白光信号和近红外二区荧光信号背景噪声，坏点补偿模块用于去除CT投影数据的坏点。

8.如权利要求1所述的近红外二区共径离轴光学-CT双模态成像系统，其特征在于，该系统还包括系统控制模块，用于控制共径激发模块中射线源的启动、关闭以及光信号采集模块中各设备的启动、预热、参数设置。

9.如权利要求1所述的近红外二区共径离轴光学-CT双模态成像系统，其特征在于，该系统还包括传动动力模块，所述的传动动力模块包括用于带动待检测生物体自旋转的旋转台和各模块移动的平移台。

10.一种近红外二区共径离轴光学-CT双模态成像方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的成像系统进行成像，具体包括：

采用白光光源对待检测生物体照亮，启动激光光源，激光光束与白光光束共径混合形成混合光光束，将混合光光束照射待检测生物体上，将经过待检测生物体后的混合光光束进行信号分离，采集分离后的信号；

启动CT对待检测生物体进行扫描，得到三维CT图像；

将分离后的信号与三维CT图像进行配准，得到配准图像。