[发明专利]一种在体小动物荧光分子断层成像系统与方法

权利要求书

1.一种在体小动物荧光分子断层成像系统，其特征在于，包括近红外激光器、扩束镜、电控旋转台、待成像物、窄带滤波片、CCD相机、X射线发射器、X射线探测器、计算机，CDD相机和窄带滤波片固定在与激发光源平行的方向上，激发光源、待成像物、CCD相机和窄带滤波片在同一条直线上，X射线发射器与探测器位于与激发光源垂直的方向上，X射线发射器、待成像物和X射线探测器在同一直线上，计算机与CCD相机、X射线发射和电控旋转台相连：

所述CCD相机，用来接收透射光进行透射式成像；

所述窄带滤波片，用于滤除掉除荧光信号以外的其他光线；

所述电控旋转台，用来带动待成像物进行旋转，多角度采集待成像物的投影数据；

所述激光器，用来产生激发光源，诱导成像物体内部的荧光物质发光，产生透射式的荧光信号；

所述扩束镜用于扩束激光器发出的激光，将其扩束成一个面激发光源；

所述X射线发射器，用来发射X射线；

所述X射线探测器，用来探测接收的X射线；

所述计算机，用来控制CCD相机，激光器，X射线发射与探测，以及电控旋转台运行，接收和处理CCD相机传输的透射式荧光数据，对投影数据进行三维重建，对重建后的图像进行配准融合，接收和处理X射线数据，重建待成像物体的结构信息，实现待成像物的多模态信息融合。

2.根据权利要求1所述的在体小动物荧光分子断层成像系统，其特征在于，所述的窄带滤波片的中心波长和荧光信号的中心波长保持一致。

3.根据权利要求1所述的在体小动物荧光分子断层成像系统，其特征在于，所述的扩束镜用于将点激光扩散成面激光。

4.一种在体小动物荧光分子断层成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)荧光数据采集

激光器发射激光，经过扩束镜成为一面光源，与光源平行的CCD相机接收穿透待成像物的光线形成透射式投影数据；计算机完成投影数据采集之后，由电控旋转台带动待成像物旋转，旋转角度由计算机控制，等到电控旋转台完全静止以后再对投影数据进行采集，一直重复到待成像物旋转360度；

(2)CT射线数据采集

完成步骤(1)，计算机控制X射线发射器发射X射线，穿透待成像物的X射线被X射线探测器检测，计算机完成投影数据采集，由电控旋转台带动待成像物旋转，完成360度扫描；

(3)CT数据处理

计算机利用滤波反投影重建算法，对步骤(2)所处理过的投影数据进行三维重建，获得待成像物的三维解剖结构图像；

(4)荧光数据处理

CCD相机将采集到投影数据传输到计算机，计算机对步骤(1)所采集到的投影数据进行预处理；

(5)荧光成像的三维重建

将步骤(3)的结构图像作为先验信息，用代数重建技术对预处理后的投影数据进行三维重建，得到荧光染料的分布图像；

(6)三维重建图像配准融合

计算机对步骤(3)和(5)所获得到两种成像模式的三维重建图像配准融合，获得到融合后的荧光断层图像，实现待成像物的多模态信息融合。

5.根据权利要求4在体小动物荧光分子断层成像方法，其特征在于，步骤(5)中对荧光数据进行重建时，利用了步骤(3)所获得的三维解剖结构图像为先验信息。