[发明专利]用于活体内小动物荧光层析成像的快速宽场照明扫描的系统和方法

权利要求书

1.一种用于在宽视场上快速扫描激发光以用于跨越对象平面定位的多个受试者的层析成像的系统，所述系统包括：

(a)激发源，其能够操作以发射激发光的光束，其中所述激发源被对准以沿着从所述激发源的输出到包括一个或多个旋转检流计镜的检流计光学扫描器的光学路径引导所述激发光的光束；

(b)所述检流计光学扫描器，其中所述检流计光学扫描器被对准且能够操作以在所述多个受试者曝光于所述激发光的光束期间，经由所述一个或多个旋转检流计镜的反射将所述激发光的光束引导到所述对象平面的扫描区内的多个离散激发位置，以使得在所述一个或多个检流计镜旋转时，跨越所述扫描区扫描所述激发光的光束，进而实现跨越所述对象平面定位的所述多个受试者的照明，

其中所述多个离散激发位置包括离散激发位置的多个多受试者集合，并且其中所述离散激发位置的多受试者集合中的每个包括第一离散激发位置和第二离散激发位置，所述第一离散激发位置对应于所述多个受试者中的第一受试者的第一位置，所述第二离散激发位置对应于所述多个受试者中的第二受试者的第二位置，以及

其中所述多个受试者在所述扫描区内，并且在所述一个或多个检流计镜旋转时静态地固定到所述对象平面；

(c)一个或多个检测器，其被对准且能够操作以在所述多个受试者曝光于所述激发光的光束期间，检测由于所述激发光的光束在所述离散激发位置的多个多受试者集合中的一个的所述第一离散激发位置和所述第二离散激发位置处的激发而从所述多个受试者的一个或多个荧光物质发射的荧光；

(d)处理器；以及

(e)存储器，其具有存储在其上的指令，其中所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器：

接收和/或存取对应于检测到的荧光的数据；以及

使用对应于所述检测到的荧光的所述数据获得所述多个受试者的一个或多个层析图像，其中所述一个或多个层析图像包括多受试者层析图像，所述多受试者层析图像表示在所述离散激发位置的多个多受试者集合中的一个的所述第一离散激发位置和所述第二离散激发位置处从所述多个受试者发射的荧光。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述检流计光学扫描器的位置基于所述一个或多个检流计镜的一个或多个最大旋转角度。

3.根据权利要求1所述的系统，其中沿着从所述检流计光学扫描器到所述扫描区内的位置的最小长度光学路径的最小距离是从150到250mm。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述激发源能够操作以从其输出发射所述激发光的光束作为激发光的聚焦光束，所述聚焦光束在(i)朝向所述检流计光学扫描器以及(ii)从所述检流计光学扫描器到所述对象平面行进时汇聚。

5.根据权利要求4所述的系统，其中从所述激发源的所述输出发射的激发光的所述聚焦光束在所述扫描区内的所有位置具有小于或近似等于1mm的光点大小。

6.根据权利要求4所述的系统，其中从所述激发源的所述输出发射的激发光的所述聚焦光束具有半角发散使得其中：

w_max是在所述扫描区内的所述激发光的光束的所要光点大小的上限，

w_bw是所述激发光的光束在其光束腰位置处的光点大小，

d₁是沿着从所述检流计光学扫描器到所述扫描区内的位置的最小长度光学路径测得的最小距离，且

d₂是沿着从所述检流计光学扫描器到所述扫描区内的位置的最大长度光学路径的最大距离。

7.根据权利要求5所述的系统，其中从所述激发源的所述输出发射的激发光的所述聚焦光束的半角发散小于或等于25毫弧度。