CN116942078A - 活体成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活体成像系统，包括机箱以及设置于机箱内的光源模块、成像模块、水平驱动模块、垂直驱动模块以及成像平台，成像模块设置于成像平台的上方，光源模块设置于成像平台的两侧，成像平台与垂直驱动模块和水平驱动模块配合并在垂直驱动模块驱动下沿竖直方向运动以及在水平驱动模块驱动下沿水平方向运动，其中，机箱设有沿竖直方向布置的至少两个侧门，成像平台在垂直驱动模块的驱动下能够运动到任意一个侧门所在的位置，以及当侧门开启时，成像平台在水平驱动模块的驱动下能够至少部分移除机箱外。本发明通过在垂直高度上设置多个侧门，并通过垂直驱动模块驱动成像平台运动，可以实现不同大小动物的活体成像。

Description

活体成像系统

技术领域

本发明涉及生命科学技术领域，具体涉及一种活体成像系统。

背景技术

动物活体成像技术是近年来发展的一种追踪活细胞的技术，即应用影像学方法，对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平的定性和定量研究。动物活体成像技术广泛应用于肿瘤学、病毒学、干细胞、移植免疫、蛋白质和基因等诸多前沿研究领域。随着生物学发展，小动物活体成像系统越来越被广泛得使用，作为活体动物实验最重要的仪器之一，其活体实时成像、对动物没有损伤、长时间观察监测等优势，最大限度保证了实验动物正常生理活动，避免人为因素的干扰和破坏，最接近真实病理现象。

然而，如何利用同一个装置来实现不同大小动物的活体成像，一直是亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种活体成像系统，以解决利用同一个装置对不同大小的动物进行活体成像的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种活体成像系统，所述活体成像系统包括机箱、光源模块、成像模块、水平驱动模块、垂直驱动模块以及成像平台，所述光源模块、成像模块、水平驱动模块、垂直驱动模块以及成像平台设置于所述机箱内，

所述成像模块设置于所述成像平台的上方，所述光源模块设置于所述成像平台的两侧，所述成像平台与所述垂直驱动模块和所述水平驱动模块配合并在所述垂直驱动模块驱动下沿竖直方向运动以及在所述水平驱动模块驱动下沿水平方向运动，其中，

所述机箱设有沿竖直方向布置的至少两个侧门，所述成像平台在所述垂直驱动模块的驱动下能够运动到任意一个侧门所在的位置，以及当所述侧门开启时，所述成像平台在所述水平驱动模块的驱动下能够至少部分移除所述机箱外。

在一个实施例中，所述成像平台包括依次叠置并固定的安装板、移动板以及成像板，所述安装板安装于所述机箱底部并与所述垂直驱动模块固定连接，所述移动板可移动地安装于所述安装板的上方，所述成像板固定安装于所述移动板的上方，所述水平驱动模块设置于所述安装板与所述移动板之间并驱动所述移动板和成像板沿水平方向运动。

在一个实施例中，所述垂直驱动模块包括壳体、电机和运动部，所述电机驱动所述运动部运动，所述运动部的两侧设有连接部，所述连接部与所述安装板固定连接。

在一个实施例中，所述侧门与所述机箱之间还设有门锁装置，所述门锁装置包括第一锁定件、第二锁定件以及弹性件，所述第一锁定件的一部分与所述侧门旋转连接，所述第一锁定件的另一部分与所述第二锁定件旋转连接，所述第二锁定件的一部分与所述第一锁定件旋转连接，所述第二锁定件的另一部分与所述机箱旋转连接，所述弹性件的一端固定在所述机箱上，所述弹性件的另一端与所述第二锁定件连接并通过所述第二锁定件和所述第一锁定件对所述侧门施加作用力以将所述侧门压紧在所述机箱上。

在一个实施例中，所述门锁装置还包括连接件和换向件，所述侧门可旋转地安装于所述机箱上，所述弹性件与所述侧门垂直布置，所述连接件的一端与所述弹性件连接，所述连接件的另一端通过所述换向件变换方向后与所述第二锁定件固定连接。

在一个实施例中，所述换向件包括固定在所述机箱的上的第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮布置在所述弹性件的前方，所述第二滑轮布置在所述第一滑轮的上方，所述连接件经过所述第一滑轮和所述第二滑轮换向后再与所述第二锁定件连接。

在一个实施例中，所述第一锁定件包括一体形成的第一部分和第二部分，所述第一部分与所述侧门连接，所述第二部分与所述第二锁定件连接，其中所述第一部分设有弧形端部，所述弧形端部沿所述侧门开启方向弯曲，所述第二部分沿垂直于所述第一部分的方向伸出并形成与所述第二锁定件连接的连接部。

在一个实施例中，所述第二锁定件包括相对的第一端和第二端，所述第一端与所述机箱旋转连接，所述第二端与所述第一锁定件旋转连接并设有连接所述连接件的连接孔。

在一个实施例中，所述第二锁定件的所述第二端设有弧形部，所述弧形部与所述第一锁定件的所述连接部配合并通过转轴连接，所述弧形部设有向外凸出形成的凸耳，所述连接孔设置于所述凸耳上。

在一个实施例中，所述侧门具有开启状态和关闭状态，当所述侧门处于关闭状态时，所述弹性件被拉伸并对所述连接件施加拉力从而将所述侧门压紧在所述机箱上，当所述侧门有关闭状态向开启状态变化时，通过外力克服所述弹性件的弹力做功并将所述弹性件拉伸以开启所述侧门。

本发明通过在垂直高度上设置多个侧门，并通过垂直驱动模块驱动成像平台运动，可以实现不同大小动物的活体成像。可选地，还可以通过门锁装置将不同高度的侧门压紧在机箱上，保持遮光密封性能。

附图说明

图1是本发明一个实施例的活体成像系统的立体图。

图2是本发明一个实施例的门锁装置的立体分解图。

图3是本发明一个实施例的活体成像系统的局部立体图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本发明的活体成像系统用于对诸如老鼠等的活体进行成像，以观察和研究其各种性能特征。在整个实验或研究过程中，需要保证机箱内的遮光密闭环境。

图1是本发明一个实施例的活体成像系统100的立体图，如图1所示，活体成像系统100包括机箱10、光源模块30、成像模块40、水平驱动模块50、垂直驱动模块60以及成像平台70，光源模块30、成像模块40、水平驱动模块50、垂直驱动模块60以及成像平台70设置于机箱10内。成像平台70设置于机箱的底部用于放置实验或检测的动物，例如老鼠，光源模块70设置于成像平台的两侧并用于照射成像平台上的动物，成像模块40设置于成像平台70的上方，用于拍摄成像平台上的检测动物的情况。成像平台70与垂直驱动模块60和水平驱动模块50配合并在垂直驱动模块驱动下沿竖直方向运动以及在水平驱动模块驱动下沿水平方向运动。机箱10设有沿竖直方向布置的至少两个侧门，例如下侧门11和上侧门12，成像平台70在垂直驱动模块60的驱动下能够运动到任意一个侧门所在的位置，以及当其中一个侧门开启时，成像平台70在水平驱动模块50的驱动下能够至少部分移除机箱10外。例如垂直驱动模块60向上运动时可以将成像平台70传送到上侧门12的位置，然后通过水平驱动模块50驱动移动板和成像板滑出上侧门12外，将诸如老鼠的活体放置在成像板上并在上侧门12所在的高度进行成像，此时由于成像模块距离成像平台的距离较近，即成像的焦距较近，可以实现比较小的动物的成像，垂直驱动模块60也可以向下运动并将成像平台70运动到下侧门11所在的位置，并通过水平驱动模块50驱动移动板和成像板滑出下侧门11，将诸如老鼠的活体放置在成像板上并在下侧门12的高度实现成像，此时由于成像模块距离成像平台的距离较远，即成像的焦距较远，可以实现比较大的动物的成像。

在一个实施例中，成像平台70包括依次叠置并固定的安装板71、移动板72以及成像板73，安装板71安装于机箱10的底部并用于安装移动板72，移动板72可移动地安装于安装板71的上方，成像板73固定安装于移动板72的上方，水平驱动模块50设置于安装板71与移动板72之间并用于驱动移动板72和成像板73在安装板71上沿水平方向运动，即朝向侧门运动，成像板73通常由恒温板组成，并用于放置实验或检测的动物，当成像板73被推到侧门外以后，即可在成像板73上进行诸如放置动物等的操作。可选地，水平驱动模块可以包括驱动电机和传送带，驱动电机通过传送带驱动移动板运动，移动板的底部设有带轮，传送带环绕带轮和电机的转轴设置，电机的转轴带动传送带运动，传送带带动移动板运动。

在一个实施例中，垂直驱动模块60包括壳体61、电机62和运动部63，电机61驱动运动部63运动，运动部63的两侧设有连接部64，连接部64与安装板71固定连接，从而当电机62运行时将带动运动部63和安装板71运动，并驱动成像平台沿垂直方向运动。

在一个实施例中，上侧门12和下侧门11与机箱10之间还设有门锁装置20。门锁装置20可以分别设置于上侧门12和下侧门11的两侧。图2是本发明一个实施例的门锁装置20的立体分解图，参见图2，门锁装置20包括第一锁定件21、第二锁定件22以及弹性件23，第一锁定件21的一部分与侧门11旋转连接，第一锁定件21的另一部分与第二锁定件22旋转连接，第二锁定件22的一部分与第一锁定件21旋转连接，第二锁定件22的另一部分与机箱10旋转连接，弹性件23的一端固定在机箱10上，弹性件23的另一端与第二锁定件22连接并通过第二锁定件22和第一锁定件21对侧门施加作用力以将侧门11压紧在机箱10上。本发明通过第一锁定件和第二锁定件以及弹性件的巧妙布置，利用弹簧的弹力作用在侧门上，使得门紧紧的压在机箱上，保证遮光密封。

在一个实施例中，门锁装置20还包括连接件24，连接件24的一端与弹性件23连接，连接件24的另一端与第二锁定件22固定连接，从而弹性件23通过连接件24与第二锁定件22连接并将弹力作用于第二锁定件22上。连接件24例如可以是钢丝，通过钢丝的长短设置可以灵活调整弹簧的安装位置，可以将原来裸露在外的弹簧隐藏于机箱内，在保证性能的同时还具有外表整洁美观的效果。

在一个实施例中，门锁装置20还包括换向件25，侧门11可旋转地安装于机箱上，也就是说，侧门11通过旋转安装的方式安装于机箱上，侧门绕机箱旋转的旋转轴例如可以是水平方式，即侧门沿上下方向旋转启闭，连接件24的一端与弹性件23固定连接，弹性件24的另一端通过换向件25变换方向后再与第二锁定件22固定连接。通过换向件25与连接件24的配合，可以更灵活地布置弹性件23的位置和方向，并使得弹性件的弹力能够最大限度作用在侧门上，保证机箱内的遮光密封性能。

在一个实施例中，换向件25包括固定在机箱的上的第一滑轮251和第二滑轮252，其中，第一滑轮251布置在弹性件23的前方，第二滑轮252布置在第一滑轮251的上方，连接件24经过第一滑轮251和第二滑轮252连续换向后再与第二锁定件22连接。本领域的技术人员需要的理解的是，本发明可以根据实际需要灵活选用换向件的数目，例如可以包括一个换向件、三个换向件等，并通过不同数目的换向件与连接件配合实现更灵活的各部件的布置。

在一个实施例中，第一锁定件21包括一体形成的第一部分211和第二部分212，第一部分211与侧门旋转连接，第二部分212与第二锁定件旋转连接，其中第一部分211设有弧形端部213，弧形端部213沿侧门开启方向弯曲。由于弧形端部213连接侧门和第二锁定件，当侧门开启时，弧形端部的设计可以降低第一锁定件的整体高度，并减少其占据的空间，使得操作员易于对成像平台进行操作。

在一个实施例中，第一锁定件21的第二部分212沿垂直于第一部分211的方向伸出并形成与第二锁定件22连接的连接部214，具体地，第一部分211形成薄板状，第二部分212沿垂直于第一部分211的表面的方向伸出形成，即第二部分212与第一部分211整体上形成一个弯折部，然后第二部分212又再次弯折形成连接部214，并使得连接部214的延伸方向与第一部分211的延伸方向相同，从而使得第一锁定件21与第二锁定件22连接后，第二锁定件22与第一锁定件21的第一部分211大致位于两个平行的平面上，保证运动的平稳性。

在一个实施例中，第二锁定件22包括相对的第一端221和第二端222，第一端221与机箱10旋转连接，第二端222与第一锁定件21旋转连接并设有连接连接件24的连接孔223，连接件24的一端与弹性件23连接，连接件24的另一端固定在连接孔223内。

在一个实施例中，第二锁定件22的第二端222设有弧形部224，弧形部224与第一锁定件21的连接部214配合并通过转轴连接，弧形部设有向外凸出形成的凸耳225，连接孔223设置于凸耳225上。通过凸耳的设计，可以保证第一锁定件21和第二锁定件22进行旋转运动时不会触碰到连接件24，保证侧门开启和关闭的过程顺畅。

在一个实施例中，机箱10的侧门11具有开启状态和关闭状态，当侧门11处于关闭状态时，弹性件23被拉伸并对连接件24施加弹力从而将侧门压紧在机箱10上，当侧门11由关闭状态向开启状态变化时，通过外力克服弹性件的弹力做功并将弹性件继续拉伸以开启侧门，通过将弹性件进行拉伸来产生弹力，可以保证侧门一直处于弹力的作用状态，防止侧门的误开启，从而保证机箱内的遮光密闭性能。

可选地，返回参见图1，成像平台70的前部设有锁定孔74，机箱10的底部设有固定件13，固定件13设有与锁定孔74配合的固定孔14，通过固定孔14与锁定孔74配合能够将成像平台70锁定到机箱10的底部。

图3是本发明一个实施例的活体成像系统的局部立体图，参见图3，可选地，固定件13形成“L”形结构并包括固定件底部131和固定件侧部132，固定件底部131固定安装于机箱10的底部，固定件侧部132设置与锁定孔74配合的连接孔14，在需要运输时通过将螺钉插入锁定孔和固定孔可以将成像平台70锁定于机箱10的底部。

由于成像平台70经常需要至少部分移动到侧门11外，因此，成像平台70与箱体底部之间并没有完全固定，因此在运输过程中，成像平台70容易摇晃并与机箱或其他部件碰撞而损坏，通过在机箱的底部设置固定孔，在成像平台的前部设置锁定孔，在运输过程中通过螺钉连接固定孔和锁定孔，将成像平台锁定到机箱底部，从而防止了在运输过程中由于颠簸摇晃导致的成像平台损坏，而在使用时，仅仅需要将锁定螺钉拆除即可正常使用，既操作方便又具有优异的防护效果。

在一个实施例中，成像平台70的后方设有供气模块80，供气模块80包括多个出气筒81，多个出气筒81的一端通过管道与气源连接，出气筒81的另一端朝向成像平台70并可以为成像平台70上的动物输送诸如麻醉气体的气体。

可选地，出气筒81的角度可调节，当诸如老鼠的动物被放置于成像平台70上时，老鼠的嘴部可以伸入出气筒81内，通过向出气筒81供应麻醉气体，可以实现对老鼠的麻醉。根据不同的动物高度，可以通过调节出气筒81的角度来实现与动物口腔的对准。

综上，本发明通过在垂直高度上设置多个侧门，并通过垂直驱动模块驱动成像平台运动，可以实现不同大小动物的活体成像。可选地，还可以通过门锁装置将不同高度的侧门压紧在机箱上，保持遮光密封性能。可选地，在运输过程中还可以将成像平台锁定到机箱底板上，防止成像平台的损坏。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种活体成像系统，其特征在于，所述活体成像系统包括机箱、光源模块、成像模块、水平驱动模块、垂直驱动模块以及成像平台，所述光源模块、成像模块、水平驱动模块、垂直驱动模块以及成像平台设置于所述机箱内，

所述成像模块设置于所述成像平台的上方，所述光源模块设置于所述成像平台的两侧，所述成像平台与所述垂直驱动模块和所述水平驱动模块配合并在所述垂直驱动模块驱动下沿竖直方向运动以及在所述水平驱动模块驱动下沿水平方向运动，其中，

所述机箱设有沿竖直方向布置的至少两个侧门，所述成像平台在所述垂直驱动模块的驱动下能够运动到任意一个侧门所在的位置，以及当所述侧门开启时，所述成像平台在所述水平驱动模块的驱动下能够至少部分移除所述机箱外。

2.根据权利要求1所述的活体成像系统，其特征在于，所述成像平台包括依次叠置并固定的安装板、移动板以及成像板，所述安装板安装于所述机箱底部并与所述垂直驱动模块固定连接，所述移动板可移动地安装于所述安装板的上方，所述成像板固定安装于所述移动板的上方，所述水平驱动模块设置于所述安装板与所述移动板之间并驱动所述移动板和成像板沿水平方向运动。

3.根据权利要求2所述的活体成像系统，其特征在于，所述垂直驱动模块包括壳体、电机和运动部，所述电机驱动所述运动部运动，所述运动部的两侧设有连接部，所述连接部与所述安装板固定连接。

4.根据权利要求2所述的活体成像系统，其特征在于，所述侧门与所述机箱之间还设有门锁装置，所述门锁装置包括第一锁定件、第二锁定件以及弹性件，所述第一锁定件的一部分与所述侧门旋转连接，所述第一锁定件的另一部分与所述第二锁定件旋转连接，所述第二锁定件的一部分与所述第一锁定件旋转连接，所述第二锁定件的另一部分与所述机箱旋转连接，所述弹性件的一端固定在所述机箱上，所述弹性件的另一端与所述第二锁定件连接并通过所述第二锁定件和所述第一锁定件对所述侧门施加作用力以将所述侧门压紧在所述机箱上。

5.根据权利要求4所述的活体成像系统，其特征在于，所述门锁装置还包括连接件和换向件，所述侧门可旋转地安装于所述机箱上，所述弹性件与所述侧门垂直布置，所述连接件的一端与所述弹性件连接，所述连接件的另一端通过所述换向件变换方向后与所述第二锁定件固定连接。

6.根据权利要求5所述的活体成像系统，其特征在于，所述换向件包括固定在所述机箱的上的第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮布置在所述弹性件的前方，所述第二滑轮布置在所述第一滑轮的上方，所述连接件经过所述第一滑轮和所述第二滑轮换向后再与所述第二锁定件连接。

7.根据权利要求5所述的活体成像系统，其特征在于，所述第一锁定件包括一体形成的第一部分和第二部分，所述第一部分与所述侧门连接，所述第二部分与所述第二锁定件连接，其中所述第一部分设有弧形端部，所述弧形端部沿所述侧门开启方向弯曲，所述第二部分沿垂直于所述第一部分的方向伸出并形成与所述第二锁定件连接的连接部。

8.根据权利要求7所述的活体成像系统，其特征在于，所述第二锁定件包括相对的第一端和第二端，所述第一端与所述机箱旋转连接，所述第二端与所述第一锁定件旋转连接并设有连接所述连接件的连接孔。

9.根据权利要求8所述的活体成像系统，其特征在于，所述第二锁定件的所述第二端设有弧形部，所述弧形部与所述第一锁定件的所述连接部配合并通过转轴连接，所述弧形部设有向外凸出形成的凸耳，所述连接孔设置于所述凸耳上。

10.根据权利要求5所述的活体成像系统，其特征在于，所述侧门具有开启状态和关闭状态，当所述侧门处于关闭状态时，所述弹性件被拉伸并对所述连接件施加拉力从而将所述侧门压紧在所述机箱上，当所述侧门有关闭状态向开启状态变化时，通过外力克服所述弹性件的弹力做功并将所述弹性件拉伸以开启所述侧门。