[发明专利]一种扩散光学层析成像系统

说明书

本发明涉及一种扩散光学层析成像系统，该系统包括光源模块、传输模块、接收模块、数据处理模块；其中，光源模块用于产生第一光信号；传输模块连接光源模块，用于传输第一光信号和第二光信号，第二光信号由被测物体经第一光信号照射后形成；接收模块连接传输模块，用于将第二光信号转化为电信号；数据处理模块连接接收模块，用于将电信号转化为数字信号后对数字信号进行处理。本发明实施例使用激发与接收二合一光纤，减少光纤数量，降低光纤排布复杂度，提高数据采集效率；在接收端设置接收端光开关，减少PMT的数量，降低系统成本；通过处理单元控制接收端光开关切换实现多通道数据同时采集，提升检测效果。

技术领域

本发明属于分子影像领域，具体涉及一种扩散光学层析成像系统。

背景技术

扩散光学层析成像又称漫射光学层析成像(Diffuse Optical tomography,DOT)是一种面向厚组织体的利用近红外光照射获得的三维功能成像方法，其目标是通过发展高灵敏的近红外光子检测仪器和基于生物组织光子输运模型的图像重建技术，从多点激励下表面扩散光的时间、空间和光谱分布测量信息中反演组织体内部光学特性参数的三维分布，并使之与该组织的生理状态(血红蛋白浓度及氧饱和度等)相关联。DOT对组织功能的变化具有特异性、动态性和灵敏性，而且还具有使用安全、可靠，低成本等优势。因此，DOT具有广泛的应用潜力和研究价值。目前，DOT主要的应用方面是脑功能成像和乳腺成像等。对于乳腺成像，如果组织发生癌变，就会具有明显的血管化特征，与正常组织相比对光的吸收更强，因此，DOT可以利用对乳腺内血红蛋白、水、脂类等内源性物质显像从而获得肿瘤组织与正常组织间生理参数的差异。

现有DOT系统使用的光纤包含单个PMT(photo multiplier tube，光电倍增管)或多个PMT，如图2所示，图2为现有扩散光学层析成像系统的结构示意图，其中，包含单个PMT的技术方案为由光源模块产生固定波长的激发光，经过光纤传输到1×16的线性平移台；然后，通过工业控制计算机控制线性平移台顺序移动，依次切换激发通道；接着，再控制接收端的线性平移台依次顺序采集每个激发点对应的16个接收点的数据；最后，使用单个PMT进行接收。其中，由于线性平移台属于机械器件，使用两个线性平移台作为激发位置与接收位置切换的器件，移动过程中不可避免的会出现误差，从而影响光信号传输，会造成严重的光信号衰减；使用位置分离的光纤，虽然降低了相互之间的影响，但是不利于探测点的增加，增加了系统复杂度。同时，由于不能进行多通道同时测量，成倍的增加了数据采集时间，降低了系统效率且对于乳房密度较高的年轻女性，其检测结果不太理想并具有电离辐射。

因此，如何降低光纤排布复杂度，提高数据采集效率，降低系统成本，实现多通道同时测量，提升检测效果就显得尤为重要。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种扩散光学层析成像系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种扩散光学层析成像系统，包括光源模块、传输模块、接收模块、数据处理模块；其中，

所述光源模块用于产生第一光信号；

所述传输模块连接所述光源模块，用于传输所述第一光信号和第二光信号，其中，所述第二光信号由被测物体经所述第一光信号照射后形成；

所述接收模块连接所述传输模块，用于将所述第二光信号转化为电信号；

所述数据处理模块连接所述接收模块，用于将所述电信号转化为数字信号后对所述数字信号进行处理。

在本发明的一个实施例中，所述光源模块包括激光二极管、电流控制器以及温度控制器；其中，

所述激光二极管用于产生所述第一光信号；

所述电流控制器连接所述激光二极管，用于对所述激光二极管的电流进行控制；