[发明专利]双模成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学成像技术，尤其涉及一种双模成像系统。

背景技术

生物医学成像领域中的光声成像技术利用生物体组织的光学吸收特性为对比机制，可以获得生物体的化学组分以及生理功能特性。荧光共聚焦成像技术借助荧光分子靶向对生物体组织分子的分布、结构和功能提供特异性成像。由于光声成像技术与荧光共聚焦成像技术都具有较高的分辨率，并且在一个数量级，因此将光声成像技术与荧光共聚焦成像技术两者结合起来，可以获得更多的生物体组织信息，从而进一步提高医疗诊断及治疗效率。此外，实现亚微米级的横向空间分辨率，对生物体细胞和亚细胞层面的生物活动进行在体成像具有极其重要的意义。

现有技术中的光声—荧光共聚焦成像系统为反射激光照射在样品上激发产生的光声信号，在物镜与观察样品之间设置了直角棱镜组等装置，使得物镜距离样品的工作距离在10毫米以上，只能选择较低数值孔径的物镜，因此成像系统的横向分辨率只能达到几个微米的量级。有的能达到亚微米量级的成像系统中却只采用了光声成像这一种成像技术。综上所述，现有技术中还没有分辨率达到亚微米量级的光声—荧光双模成像系统。

发明内容

本发明旨在解决上述现有技术中存在的问题，提出一种双模成像系统。

所述双模成像系统包括：激光生成装置、激光预处理装置、三维扫描装置、物镜、微型超声换能器、水箱、数据采集卡、荧光信号分离装置、荧光信号处理装置、计算机、分光镜以及第一光电探测器。其中，所述激光生成装置用于生成激光；所述激光预处理装置用于对所述激光进行预处理；所述三维扫描装置用于控制所述激光的光路，以对所述样品进行三维扫描；所述物镜用于对所述激光进行聚焦，所述激光经所述物镜聚焦后照射在所述样品上激发出光声信号以及荧光信号，并产生反射激光；所述微型超声换能器位于所述物镜出射端，所述微型超声换能器信号接收端呈平面或凹形弧面，用于接收所述光声信号，所述微型超声换能器用于将所述光声信号转换为第一电信号；所述水箱盛有水，用于耦合所述光声信号，所述物镜与所述微型超声换能器均放置于所述水箱中；所述数据采集卡用于采集所述第一电信号；所述荧光信号分离装置用于将所述荧光信号与所述反射激光进行分离；所述荧光信号处理装置用于接收所述荧光信号，并将所述荧光信号转换为第二电信号；所述计算机用于处理所述第一电信号，并将所述第一电信号转化为所述样品的光声图像；所述计算机还用于处理所述第二电信号，并将所述第二电信号转化为所述样品的荧光图像。所述分光镜用于将一部分所述激光反射至所述第一光电探测器；所述第一光电探测器用于将一部分所述激光转换为第三电信号，所述计算机根据所述第三电信号监测所述激光能量的变化，从而可实时记录所述激光的强度，以在成像计算时消除所述样品对所述激光吸收程度的误差。

本发明提出的双模成像系统能在获得光声与荧光双模成像信息的同时，将微型超声换能器放置于物镜出射端，一方面减少了光学元器件的使用，节约成本，另一方面使得物镜工作距离可调节至较小值，选择较大数值孔径，从而提高所述双模成像系统的成像精度，成像后的光声图像与荧光图像的分辨率一般可达到亚微米级别。

附图说明

图1是本发明一实施例的双模成像系统；

图2是本发明一实施例的物镜与微型超声换能器的位置关系图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1所示为本发明一实施例的双模成像系统，用于生物体样品成像，所述双模成像系统包括：激光生成装置100、激光预处理装置200、三维扫描装置300、物镜400、微型超声换能器500、水箱600、数据采集卡700、荧光信号分离装置800、荧光信号处理装置900、计算机1000、分光镜1100以及第一光电探测器1200。

在本实施例中，所述激光生成装置100为一可调激光光源，用于产生激光，所述激光用作所述双模成像系统的光源。