專利名稱：用于實現(xiàn)小動物核磁共振圖像和體內(nèi)可見光三維圖像融合的實驗床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小動物實驗床，用于小動物的核磁共振圖像和體內(nèi)可見光三維圖像的融合。
背景技術(shù)：
生物發(fā)光成像(bioluminescence)和熒光成像(fluorescence)是近年來新興的生物體內(nèi)可見光成像技術(shù)。能夠無損實時動態(tài)監(jiān)測被標(biāo)記細胞組織在活體小動物體內(nèi)的活動及反應(yīng)，在腫瘤檢測、基因表達、蛋白質(zhì)分子檢測、藥物受體定位、藥物篩選和藥物療效評價等方面具有很大的應(yīng)用潛力。隨著成像技術(shù)和檢測儀器的不斷發(fā)展，現(xiàn)已從平面二維成像逐漸發(fā)展為立體三維成像。三維成像技術(shù)在靶點的空間定位、與器官的關(guān)系，及絕對定量方面都有了很大的發(fā)展。普通的體內(nèi)可見光三維成像的一個缺陷是圖像表現(xiàn)為在小動物表面拓撲內(nèi)部的三維熒光團，不能夠精確的與動物組織器官相聯(lián)系。結(jié)構(gòu)圖像(如MRI和CT)和體內(nèi)可見光三維圖像的融合能夠很好的解決上一問題。目前最先進的多模態(tài)成像技術(shù)是IVIS公司的微CT和熒光的融合技術(shù)，其設(shè)備需要配備結(jié)構(gòu)光源來得到小動物的表面拓撲結(jié)構(gòu)。目前還沒有MRI輔助的三維體內(nèi)可見光成像系統(tǒng)，傳統(tǒng)的基于磁共振的多模態(tài)成像系統(tǒng)，如MRI與 CT圖像融合指導(dǎo)神經(jīng)外科手術(shù)的導(dǎo)航系統(tǒng)，采用設(shè)置在兩個成像裝置都能顯示的雙標(biāo)記來實現(xiàn)兩種圖像的配準(zhǔn)。核磁共振圖像與體內(nèi)可見光圖像的融合理論上要求有既能在核磁共振系統(tǒng)中成像也能夠在體內(nèi)可見光成像系統(tǒng)中顯現(xiàn)的雙標(biāo)記探針，而這種探針目前市場上沒有，并且普通的熒光標(biāo)記的造價也十分昂貴(達到數(shù)千元每毫升)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在僅僅使用核磁共振標(biāo)記的情況下，設(shè)計的一種能夠?qū)崿F(xiàn)小動物核磁共振圖像和體內(nèi)可見光三維圖像融合的實驗床。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案它包括實驗床以及設(shè)置在試驗床上的小動物固定裝置，在所述的試驗床上設(shè)置有封裝了用于核磁共振成像標(biāo)記的標(biāo)記孔，在所述的試驗床上還設(shè)置有用作透射熒光三維成像的穿透孔。本發(fā)明實驗床的材料構(gòu)成優(yōu)選是有機玻璃。本發(fā)明能夠通過標(biāo)記孔上的標(biāo)記被核磁共振成像系統(tǒng)和體內(nèi)可見光成像系統(tǒng)捕獲，從而實現(xiàn)小動物的核磁共振圖像和體內(nèi)可見光三維圖像的融合。5個小型的小動物固定夾可以固定住小動物的四肢和尾巴(如果有的話)。兩個矩形條支架用于在平面上支撐起實驗床，對稱的可以安裝在實驗床的兩側(cè)。本發(fā)明提出的用于小動物核磁共振成像和體內(nèi)可見光成像融合的實驗床能夠在不提供雙標(biāo)記探針的前提下，僅僅利用核磁共振成像系統(tǒng)的標(biāo)記，將標(biāo)記封裝在試驗床上的這四個標(biāo)記孔中，在可見光成像系統(tǒng)中能夠被檢測到，同時孔內(nèi)封裝的材料又能夠在核磁共振系統(tǒng)下成像。以上兩種圖像中的孔洞可以作為配準(zhǔn)的特征點來實現(xiàn)兩種圖像的三維融合，實現(xiàn)三維可見光成像系統(tǒng)準(zhǔn)確的空間定位。使用該發(fā)明也不需要結(jié)構(gòu)光得到小動物表面的拓撲，而是用核磁共振的圖像重建結(jié)果代替小動物表面的拓撲結(jié)構(gòu)，這樣計算得到的三維熒光圖像的空間分辨率更高。本發(fā)明的實驗床造價低廉且能夠被反復(fù)的利用，具有非常重要的現(xiàn)實意義。本發(fā)明利用以上的技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、實驗床整體造價低廉。2、可以無縫的安裝在小動物核磁共振載物臺上，因為其厚度很薄，不會影響小動物距離線圈的位置。 3、固定夾可以使小動物在不同的成像系統(tǒng)下保持相同的姿勢。4、鑲嵌有核磁共振標(biāo)記的大孔在核磁共振成像系統(tǒng)下可以被檢測出，并且大孔在小動物體內(nèi)可見光成像系統(tǒng)下也可被 CCD檢測出，因此可以作為融合的標(biāo)記。5、實驗床可被反復(fù)使用。6、實驗床既可以用于生物發(fā)光成像也可以用于熒光成像。7、使用該實驗床實現(xiàn)生物體內(nèi)可見光三維成像技術(shù)可以不使用結(jié)構(gòu)光得到小動物的表面拓撲，而是用核磁共振圖像的重建結(jié)果代替之，這樣計算得到的三維熒光圖像的空間分辨率更高。8、能夠僅僅利用核磁共振成像系統(tǒng)的標(biāo)記，通過相關(guān)算法就能夠完成核磁共振圖像和體內(nèi)可見光三維圖像的融合，實現(xiàn)三維可見光成像系統(tǒng)準(zhǔn)確的空間定位。


圖1是本發(fā)明的俯視圖。圖2是本發(fā)明的左視圖。圖3是本發(fā)明的主視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的主體是一個承載小動物的實驗床1，材料為有機玻璃?？梢詿o縫安裝在小動物核磁共振動物床上，而不影響小動物相對于線圈的中心位置。床體上有2、3、4、5四個標(biāo)記孔，孔中封裝核磁共振標(biāo)記，這樣可以使4個標(biāo)記孔能夠在小動物核磁共振中成像，使用的核磁共振標(biāo)記不會影響小動物的信號。6是一系列的直徑小孔，作為透射熒光激發(fā)光的穿透孔。以避免直接穿透有機玻璃而造成的光路改變。7、8、9、10、11為小型的小動物固定夾。能夠使小動物在成像時保持姿態(tài)不變，尤其
是在不同的成像系統(tǒng)中保持姿勢不變。12、13是兩個鑲嵌在床體1的支架，能夠被拆卸，用于在平面上支撐起床體1，使之能夠水平穩(wěn)定在體內(nèi)可見光成像系統(tǒng)的載物臺上，以避免由于小動物放置的不對稱而造成的床體傾斜。
權(quán)利要求
1.一種用于小動物核磁共振圖像和體內(nèi)可見光三維圖像融合的實驗床，其特征在于 它包括實驗床以及設(shè)置在試驗床上的小動物固定裝置，在所述的試驗床上設(shè)置有封裝了用于核磁共振成像標(biāo)記的標(biāo)記孔，在所述的試驗床上還設(shè)置有用作透射熒光三維成像的穿透孔。
2.如權(quán)利要求1所述的用于實現(xiàn)小動物核磁共振圖像和體內(nèi)可見光三維圖像融合的實驗床，其特征在于所述的試驗床的材料為有機玻璃，在所述的試驗床上還設(shè)置有用于在平面上支撐起實驗床的兩個矩形條支架，該矩形條支架對稱的安裝在實驗床兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于實現(xiàn)小動物核磁共振圖像和體內(nèi)可見光三維圖像融合的實驗床，其特征在于所述的實驗床截面的形狀是弧形。
4.如權(quán)利要求3所述的用于小動物核磁共振圖像和體內(nèi)可見光三維圖像融合的實驗床，其特征在于所述的標(biāo)記孔為4個。
5.如權(quán)利要求1所述的用于小動物核磁共振圖像和體內(nèi)可見光三維圖像融合的實驗床，其特征在于所述的小動物固定裝置為五個固定夾。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于實現(xiàn)小動物核磁共振圖像與體內(nèi)可見光三維圖像融合的實驗床，它包括實驗床以及設(shè)置在試驗床上的小動物固定裝置，在所述的試驗床上設(shè)置有封裝了用于核磁共振成像標(biāo)記的標(biāo)記孔，在所述的試驗床上還設(shè)置有用作透射熒光三維成像的穿透孔。本發(fā)明能夠通過標(biāo)記孔上的標(biāo)記被核磁共振成像系統(tǒng)和體內(nèi)可見光成像系統(tǒng)捕獲，從而實現(xiàn)小動物的核磁共振圖像和體內(nèi)可見光三維圖像的融合。
文檔編號A61B5/00GK102440838SQ201110259699
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者吳佳妮, 楊偉, 滕皋軍, 王睿, 陳春曉 申請人:南京航空航天大學(xué)