CN1653481A - 应用瞬时特征标记的发射计算机辅助断层成像装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种光学断层成像系统，其中标的物(2)内的次级电子发射体(3，4)的位置是使用次级发射的瞬时特征标记(12A，12B，12C)确定的，该次级发射的瞬时特征标记(12A，12B，12C)是由该目标被外部初级光源光束(1)照射而出现的，该外部初级光源光束(1)是非平行的，例如锥形光束(1)，而该目标以被控制方式相对于所述光束(1)移动。唯一的一组次级电子发射点被定位在该目标内，并且当其和从该目标的初级锥形光束投影的计算机三维重建(35)相结合的时候，生成在该目标中的次级电子发射体(3，4)的图像，以便能够量化例如在生物细胞中荧光标记的分子探针(3，4)的三维图像。

Description

应用瞬时特征标记的发射计算机辅助断层成像装置和方法
技术领域
本发明通常涉及光学断层成像系统，尤其是涉及那些应用一个由光子束组成的照明系统的断层成像系统，其中每个光束由光子组成，并且是非平行的，诸如锥形光束或者扇形光束，用于照射荧光分子探针。
背景技术
在生物细胞的分析中，分子探针的使用已经阐明了细胞中疾病过程的许多方面。分子探针在若干应用中被使用，并且那些以发荧光的分子标记探针的尤其有用。但是，把在一个细胞内将探针的数量的高度定量测量与在亚细胞结构内这些探针的精确的三维(3D)定位相结合来说是不可能的。
由Alan C.Nelson于2003年2月18日申请的美国专利号为6,522,775，题目为“APPARATUS AND METHOD FOR IMAGING SMALL OBJECTSIN A FLOW STREAM USING OPTICAL TOMOGRAPHY”的专利，和由Alan C.Nelson于2002年04月19日申请的美国申请号为10/126,026的专利，题目为“VARIABLE-MOTION OPTICAL TOMOGRAPHY OF SMALL OBJECTS”(在下文中分别称作FOT和VOT系统，或者光学断层成像系统(OT系统))两者都作为参考资料合并在此处。在前述的Nelson专利申请中，描述了OT系统，其利用离散的光束，诸如锥形光束或者扇形光束，在几何形状上方便小物体如生物细胞的三维计算图像重建。作为对重建算法的输入，这些OT系统产生一组投影图像，也称作阴影图，所述投影图像是通过检测来自作为标的物的初级光束的光子的吸收来产生的。令人遗憾地，所述OT系统没有提出额外的情况，当由所述初级光束照射的时候，在所关心的目标内的分子发出次级光子，由此，需要一套通过发射计算机断层成像来计算这些探针的三维布置的新的方法。
在一个标的物中，例如细胞内，定位发射源对于科学界来说具有很大的挑战。那些本领域技术人员将认识到，当前的解决方案是不充分的，包括在检测器上对准以确定检测到的光子的立体角方向的使用，和精确的飞行时间测量以跟踪从检测器到发射源的距离的使用。
发明内容
在一个实施方案中，本发明提供了一种用于发射计算机辅助断层成像(Emission Computed tomography，ECT)的方法。按照本发明的一个实施例，例如细胞这样的标的物的相对位移经由诸如锥形光束或者扇形光束的非平行光束，产生瞬时特征标记，其中所述细胞已经暴露于当穿过光束时可以发荧光的分子探针。所述瞬时特征标记(temporalsignatures)与来自投影的断层重建相结合，以产生所述荧光标记亚细胞结构精确的三维图像。采用相对于光束移动的荧光分子物体标记的瞬时特征标记与来自于投影的断层重建相结合，荧光信号被准确地测量和定位。
在来自投影的断层图像重建的情况下，本发明首次克服了现有技术的缺点，十分有利地采用重建的图像与来自细胞内的发射测量相结合，精确确定内部发射源的位置。本发明的方法的一个实施例采用非平行的初级光束，诸如发散的锥形光束或者扇形光束，伴随着光束和细胞之间相对运动，产生一组瞬时特征标记，所述特征标记通过双曲线表面和模式匹配的组合映射进所述细胞之内，以在所述重建的细胞图像内唯一地定位所述发射源。
附图说明
图1示意性地示出一个实施例图解伴随着一个细胞相对于所述光束以速度矢量(Vz)移动的一个锥形光束，并且包含第一点和第二点，点代表荧光标记的分子探针，由于沿着中央轴离锥顶不同的距离，其位置产生不同的路径长度，所述的锥顶立体角是θ。
图2A-2C图解多组代表荧光标记的分子探针的点的实施例，所述分子探针的位置沿着中央轴离锥顶产生不同的路径长度，所述锥顶立体角是θ，其中所述的点相对于彼此定位在不同的位置。
图2D-2F图解信号输出显示多种类型的瞬时特征标记，特征标记当多组点在不同的位置时出现。
图3示意性地示出一个实施例说明确定点相对于光束移动的可能位置的双曲带，其中位置相当于所述点在光束中的持续时间。
图4示意性地示出一个在X、Y平面中沿着Z轴的双曲线的视图，其中(a)是从所述点光源到双曲线拐点的距离，(b)是在距离(a)处在所述锥形光束上的半个半径。
图5示意性地图解一个具有对置PMT发射检测器配置的发射计算机断层成像重建圆柱体的实施例。
图6示意性地示出一个过程的实施例，藉此过程发射瞬时特征标记与来自于投影的断层重建相结合，以定位荧光信号点。
图7示意性地示出一个光学断层成像系统的实施例，由此多个发射瞬时特征标记与来自投影的断层重建相结合，以定位按照本发明构成的荧光信号点。
图8示意性地示出一个光学断层成像系统实施例的高阶方框图，藉此系统多个发射瞬时特征标记与来自投影的断层重建相结合，以定位按照本发明构成的荧光信号点。
具体实施方案
现在参考图1，示意性地示出一个说明照明1的一个锥形光束的实施例，从垂直的纸平面方向看，具有相对于所述光束以已知的等速矢量(Vz)移动的细胞2，并且包括第一点3和第二点4。第一点3和第二点4代表荧光标注的分子探针，由于沿着中央轴7离锥顶8不同的距离，所述分子探针具有分别产生不同的路径长度5和6的位置，所述锥顶8的立体角是θ。在所述实施例中，第一点3位于细胞核9中，并且第二点4位于细胞质10中。所述中央轴7通常可以与常规的坐标系统20有关，其中坐标系统20包括用于划定坐标的X和Z轴。
所述锥形光束1照射第一点3的持续时间比照射第二点4的持续时间短，因为第一点离所述锥形的顶点8相对距离较短。在图1的简单的平面图中，当所述细胞(和所述细胞内任何的结构)的速度矢量已知，所述细胞的位置已知，并且每个点的照明持续时间已知时，第一点和第二点的位置可以被精确地绘制。后者可以进行测量，例如，当所述点具有荧光标记的分子探针的时候，暴露于所述锥形光束1之下的荧光素被用作初级光源。
光源
在一个优选实施方案中，所述锥形光束1是由点光源11产生的光束。每个光源可以具有相同的常规特征，最好是：
·其可以近似一个供锥形光束几何形状之用的小的圆点光源；
·其可以是明亮的、统一的并具有已知的光谱含量；和
·从光源发出的光子可以具有已知的几何形状，诸如锥形光束或者扇形光束。
更进一步地，所述点光源的波长是可选择的，或者通过利用不同的二极管发射器、其他的激光器，或者通过白色带通滤波或者其他的宽带光源，诸如汞或者氙弧光灯。
存在若干其可以采用的选择去生成光学点光源，诸如：
·在激光器或者其他的高强度光子光源前面的小孔；
·具有很小截面和很小明显的小孔的光纤；
·在光子光源前面的短焦距透镜；
·照射在荧光体表面(一种形式的CRT)上一点的电子束；
·以上所述的不同组合。
该几何形状是这样的，因为一个较靠近于所述光源的目标对着更宽的几何角度，标的物(例如，细胞)越靠近所述点光源，放大率越高。在简单的投影系统中的放大率大约是M＝(A+B)/A，其中A是点光源和目标之间的距离，B是在目标和检测器之间的距离。相反地，如果在系统设计开始前需要的分辨率是已知的，那么该几何形状可以对于所述特定的分辨率最佳化。本领域技术人员提出Blass，M，主编的光学手册：光纤和非线性光学，第二版，Vol.IV，Mcgraw-Hill，2001作为背景资料。
现在参考图2A-2C，多组代表荧光标记的分子探针的实施例，所述分子探针的位置沿着中央轴从锥顶开始产生不同的路径长度，所述锥顶的立体角是θ，其中所述点被定位在相对于彼此的不同的位置上。
图2A示出一个实施例，其中第一点3A假设地被设置在细胞2的一部分上，也就是说相对于第二点4A紧邻所述顶点8(如图1所示)，第二亮点4A假设设置在细胞2相对于所述顶点8较远的部分上。因而，第一点3A在第二点4A前进入锥形光束照明并开始发荧光。所述第一点3A也在第二点4A之前退出锥形光束照明并停止发荧光。
图2B示出一个实施例，其中第一点3B假设被设置在细胞2的一部分上，也就是说相对于第二点4B紧邻所述顶点8(如图1所示)，第二亮点4B假设设置在细胞2相对于所述顶点8较远的部分上。因而，第一点3B在第二点4A前进入锥形光束照明并开始发荧光。所述第一点3B也在第二点4B之前退出锥形光束照明并停止发荧光。
图2C示出一个实施例，其中第一点3C假设被设置在细胞2的一部分上，也就是说相对于第二点4C紧邻所述顶点8(如图1所示)，第二亮点4C假设设置在细胞2相对于所述顶点8较远的部分上。因而，第一点3C在第二点4C前进入锥形光束照明并开始发荧光。所述第一点3C也在第二点4C之前退出锥形光束照明并停止发荧光。
如在下文中相对于图5进一步描述的，一个滤过的光电倍增管(PMT)的检测器可以有利地被用作传感器，以测量被称作荧光强度的瞬时特征标记12A、12B和12C的信号，在图2D-2F中示出的类型的I对时间，所述滤过的光电倍增管，即被滤光以只接收次级荧光光子。该信号分布大体上分别对应于由图2A-2C的实施例产生的信号。所述瞬时特征标记12A、12B和12C表示每个点穿过所述锥形光束的唯一的路径长度的综合测量，作为一个关系可以按照下列公式表示：
路径长度：＝VTs                                    (1)
其中V是所述移动的细胞的速度，T是来自于一个单独的点(s)的荧光信号的持续时间。一个给定的点从锥顶沿着X轴的距离作为锥角和路径长度的函数可以被表示为：
Xs＝VTs/2tan(θ/2)                                 (2)
那些获得本公开的利益的本领域技术人员将承认，那些用于具有许多荧光点的细胞的瞬时特征标记将变得复杂，并且理论上，所述特征标记的傅里叶变换将对每个点产生不同的持续时间。此外，如果所述细胞的位置被认为是时间函数，那么持续时间的开始或者结束点允许在所述细胞内沿着Z轴绘制所述点到其正确的位置。在这个简单的平面实施例中，已知的X和Z坐标在所述细胞图像的X、Z平面中唯一确定所述点的位置。
再次参考图2D，线T3A相当于所述第一点3A保持在所述锥形光束之内的持续时间的测量。类似地，线T4A相当于该第二点4A保持在所述锥形光束之内的持续时间的测量。所述持续时间可以从所述瞬时特征标记12A中得到，其中当所述点穿过锥形光束时，强度增加相当于荧光的出现，强度降低相当于荧光的减少。线T3B和T3C类似地示出图2B和2C的实施例的第一点持续时间。线条T4B和T4C类似地示出图2B和2C的实施例的第二点持续时间。
从在上面二维的实施例中，显然每个点具有唯一的路径长度，因此，可以沿着该X轴计算唯一的距离。但是，在三维锥形光束的情况下，路径长度不再是唯一的，其中离锥顶点最远的点的最长的路径长度是一个例外。在三维的情况下，存在无穷多个相同的长度路径伸向Y轴。
现在参考图3，图解实施例确定点相对于光束移动的可能位置的双曲带，其中每个位置相当于所述点在光束中的持续时间。从圆锥体部分的原理，平行于该锥形的中央轴横切锥形的平面描绘了一个双曲线。平行于该锥形光束1的中央轴7的，并且与锥体轴7之间等距离的两个平行平面P1、P2描绘了两条相同的双曲线H1、H2。由两条相同的双曲线H1、H2限定的、连接两个平行平面P1、P2的表面13被称作恒定宽度(或者路径长度)的双曲带，即在两个平面之间的间距。在锥形光束几何形状中，当细胞沿着垂直于一对平面的速度矢量移动的时候，所述点的持续时间确定其在两个平面之间的距离，并且该点可以沿着相应的双曲带位于任何地方。换句话说，借助于由双曲带确定的无穷多组等长的路径，每个唯一的持续时间得到唯一的双曲线。在前述的实施例中，处于与X、Y坐标相关的平行平面中的平面P1、P2通常垂直于Z维，并且在平面之间的Z距离限定该双曲带13的宽度。
现在参考图4，示意性地示出在X、Y平面中沿着双曲线H3的Z轴进入页面之内的视图，其中(a)是从点光源到所述双曲线拐点的距离；(b)是在所述距离(a)处锥形光束上的半个半径。双曲线H3代表包含在所述双曲带内的多个平行双曲线中的一个。众多双曲线中的每一个在沿着X轴的距离(a)处都具有一个最靠近于顶点8的点。为了确定坐标，该顶点8可以作为一个原点。该双曲线沿着Y轴是对称的，并且可以有利地通过下列等式定义θ：
l＝X2/a2-Y2/b2                                  (3)
a＝btan(θ/2)，其中是所述锥形的立体角。         (4)
注意到，b是所述双曲线的拐点上所述锥形光束的圆形截面的半径，因此等于上面等式(1)中定义的路径长度的一半，
b＝VT/2                                          (5)
现在将等式(4)和(5)代入等式(3)之内并且求出X，得到，
X＝0.5tan(θ/2)(V2T2+4Y2)1/2                     (6)
再次，在锥形光束光学断层成像系统中，所述锥形光束的立体角θ是已知的，细胞的速度V是已知的，在该锥形光束中荧光点的持续时间T被测量，因此，X和Y是通过等式(6)定义的。在这个几何形状中，X始终是正的，Y始终是关于X轴对称的，并且增大锥体角θ将改善确定坐标的识别率。
现在参考图5，示意性地示出了一个带有对置光电倍增管(PMT)发射检测器的发射计算机辅助断层成像重建圆柱体的实施例。锥形光束1被用于激发荧光。所述锥形光束1是从包含在重建圆柱体中的那些光束中分离出来，因而可以在连续发射过程期间保持连续。第一和第二对置的PMT 14、15被和所述断层重建圆柱体19一起滤波，以只接收次级荧光光子。第一和第二对置的PMT 14、15，每个提供了一个输出信号。在此进一步详细的解释，所述输出信号用于确定Y坐标是正的还是负的，并测量Y坐标的幅值。两个PMT输出信号的总和是所述点的荧光强度的估计，而从彼此中减去两个PMT输出信号得到Y坐标的符号和Y坐标值的估计。当Y用这样的方式测量时，X由等式(6)确定。由于Z是通过作为时间函数的该细胞已知的位置确定的，那么所述点的X、Y、Z坐标现在被唯一地确定。另外，通过在该锥形光束的远距离的底部上放置一个检测器16，当细胞移动到视图内的时候，将产生一个触发信号17。所述触发信号被用于对该细胞的位置计时，并且在发射信号收集圆柱体21和包括重建圆柱体19的OT系统22之间保留该时间标记，使得在Z方向中将寄存两个数组。
注意到，由于来自荧光点的次级光子被径向地沿各个方向发射，该测量的强度以R3下降，其中R是从所述点到所述检测器表面的距离半径。差分信号能够通过相应减小或增加检测立体角来降低或增加敏感度，该检测的立体角是在两个PMT和其检测表面区域之间间距的函数。适用于差分测量的结构没有必要适用于求和测量，并且将需要基于信号/噪声考虑被最佳化。并且，因为任意检测器都能够与特定的带通滤波器连接，那么可以同时使用不同的荧光波长的探针，以评价出现的若干不同的分子结构。
图6示出一个按照本发明的方法执行的处理过程的实施例的逻辑流程图。在步骤31，细胞借助于着色和标记荧光分子探针而准备。在步骤32，所述着色/标记的细胞被引入一个光学断层成像系统。在步骤33，该细胞穿过一个发射采集和触发圆柱体或者多个发射采集和触发圆柱体，如图7所示。在步骤34，触发器信号开始计时过程，该过程用于分析瞬时特征标记并确定作为Z坐标的函数的X，Y坐标的位置，其中Z坐标为检测到的分子探针的荧光。在步骤37，细胞穿过重建圆柱体或者OT系统，其中触发信号17大体上同时已经启动射线透析照相的采集，其被输入给计算机处理，用于执行三维重建并确定在X、Y和Z位置上的吸收。在步骤36，来自瞬时特征标记分析和三维重建的三维数组被合成，以在步骤39确定目标细胞。最终，可以在步骤38得到目标细胞。
在步骤36，该数组的合成步骤包括数组的叠加。因为细胞的时间标记和位置是由OT系统22控制的，来自该次级发射映射系统21的数组可以被有利地叠加在该细胞的三维重构图像上，以便将检测到的荧光结构映射到该细胞较高的分辩率吸收图像上。从而借助于荧光标记的分子探针高质量的真实的具有细胞特定内部结构的三维细胞画面产生了。如图5中在锥形光束的远距离的底部上示出的，检测器被用于产生该触发信号17，该触发信号17控制图像重建的定时，使得发射图像和三维断层图像在Z轴方向对齐并叠加。这个过程只需要维持Z轴对齐，因为在该OT系统的设计中该X、Y轴是空间不变的。已知的移动细胞的速度和定时信号定义Z轴。每一个特征标记的荧光部分都可以被统计地分析以定义Z-坐标，该Z-坐标将被用来分配特定的荧光点到其在三维重建图像中各自平面。此外，由于产生次级发射的过程需要在第一位置吸收第一级光子，由次级发射检测系统定位的荧光点可以被映射到一个在三维重建图像中的吸收亮点。当重建圆柱体中的检测器已经被滤波以遮蔽次级发射光子时，该重建三维吸收图像的对比分辩率将被改进，提供了更高的统计加权。这提供了一个借助于吸收点对齐荧光点的机会，所述吸收点在叠加的数组中可能不完全重合。光源的定位误差的常规分析可用于围绕每个点提供统计分布，并且可用于找到符合该两个数据组的统计学最佳。
现在参考图7，示意性地示出一个另一个本发明的实施方案，其包括多对对置的PMT。多个PMT 14’-14N’使用光源11’-11N’的选择被配置以独立的锥形光束1’-1N’，和/或滤波器18被沿着由具有等速矢量Vz的细胞2行进的路径布置，等速矢量Vz允许多波长光源和由多个PMT设备的采集组合。以这样的方式，有可能评价若干(即，最好是大于两个)在相同的细胞内不同的探针。在一个优选实施方案中，该细胞2继续其行程进入一个光学断层成像系统22中，其中可以分析三维图像。本领域技术人员将认识到，该系统是通过由检测器16’-16N’产生的定时信号协调的。Nelson FOT专利申请中描述了一个有效的触发原理的实施例。每对PMT提供输出，该输出用于定位发射瞬时特征标记相应于不同的滤波器波长，其使用光学断层成像系统22有利地与该细胞的断层重建相结合。多组的PMT和有关的设备可以十分有利地对应于被选择用于分析的波长的数目(和相应地不同的标记探针)。
现在参考图8，示意性地示出了一个光学断层成像系统的实施例的高阶的方框图，其中多个发射瞬时特征标记与来自投影的断层重建相结合，以定位按照本发明构成的荧光信号点。该光学断层成像系统包括一个发射采集和触发圆柱体21、一台计算机23、一个光学断层成像系统22和一个样本传送装置26。该计算机23包括瞬时特征标记分析器计算机算法24和三维坐标计算算法25的计算机软件。该触发信号17是由在发射采集和触发圆柱体21中的检测器提供的，并且对该OT系统22和计算机算法计时。计算机23经由通信链路28与该发射采集和触发圆柱体21通信并对其进行控制。类似地，计算机23经由通信链路27与该OT系统通信并对其进行控制。该样本传送装置26可以是一个如在Nelson FOT中描述的装置，或者如VOT应用，或者任何的等效物。计算机23经由通信链路29与该样本传送装置26通信并对其进行控制。该计算机可以是任何常规的计算机，诸如个人计算机，或者一个等效物。该计算机算法也可以由等效的装置执行的，诸如专用的电子电路等等，或者其他的等效的装置。
该计算机23包括计算机软件模块，该软件模块包含瞬时特征标记分析器24和三维坐标计算模块。该临时的特征标记分析器24如在上文描述的用于确定点的位置。该三维坐标如在上文中描述的计算模块确定X、Y和Z坐标。应该认识到，该临时的特征标记分析器和三维坐标计算模块也可以是通过等效装置实现的，诸如专用的电子电路、阵列处理器等等，或者其他的等效装置。
为了更好地理解本发明，下面在一个实施例中描述本发明的操作。从来自投影的断层重建开始，本发明使用例如一个光学断层成像系统，如在上面提到的Nelson专利申请中描述的流动光学断层成像系统(FOT系统)，或者变速运动光学断层成像术系统(VOT系统)。但是，很清楚，在此处提到的这样的FOT和VOT系统的实施例描述仅仅是用于说明性的目的，并且这样的描述没有限制该方法对其他的成像系统的广义的应用。此外，为了说明性的目的，将论述一种尤其是利用锥形光束的光学断层分析系统，以示范该发射计算的断层分析(ECT)方法。那些具有本公开权益的本领域技术人员将理解，也可以采用等效光源的全量程。
该锥形光束光学断层分析系统将从多个投影(阴影图)中重建细胞的三维图像，以形成一个三维图像，这里由于吸收、散射、衍射或者所有其他的干扰光子从光源到检测器飞行过程，对比度是来自初级锥形光束(s)的光子降低的函数。如果初级光子被细胞内的荧光分子结构所吸收，然后发射另一个更长波长的次级光子，这个过程将在该投影阴影图中生成一个对比度事件并生成一个次级光子平移到一个较长波长的发射事件。因此，当阴影图被输入给图像重建算法时，通过荧光分子吸收的初级光子将与所有其他的吸收事件结合，以在所述阴影图中产生对比度变化，从而在重建的3D图像中产生对比度变化。
图像重建
最普通和容易实现的图像重建算法被称为过滤幕后投影法，源自于与在使用锥形光束和扇状光束几何形状的计算机X线断层造影(CT)中类似的范例。(参见下列参考资料，例如，Kak，A.C.和Slaney，M.Principles of Computerized Tomographic Imaging，IEEE出版社，New York，1988年，和Herman，G.，Image Reconstruction fromProjections：The Fundamentals of Computerized Tomography，学术出版社，纽约，1980年)。这些方法是以用于带有改进的拉冬(Radon)变换的原理为基础的，其反映该光源/检测器结构的特定的几何形状和在照射光束中的射线路径。但是，在临床X射线计算机断层术(CT)的情况下，受试验的人通常是保持不动的，而一个X射线源和探测器阵可以围绕该病人沿着弧形或者螺旋形移动，以从多个投影角度采集数据。然后，该受试验的人可以被沿着该Z轴和采集的其它数据集等等来改变位置。做为选择，在更现代化的临床螺旋形CT中，病人可以被连续地在Z轴方向平移，而该光源探测器装置连续地旋转，以提供螺旋形投影数据，然后投影数据被插入以提供垂直于病人Z轴的投影。
在流动光学断层分析(FOT)和可变活动光学断层分析(VOT)中，目标(例如一个细胞)相对于固定源和探测器阵移动，其中该多个光源/检测器系统沿着该目标速度矢量以一种方式在与特定的选通时间点同步的时间点上获得数据，该方式在给定的部分或者体积内产生多个投影角数据。对于使用扇形光束部分挨着部分扫描，该图像重建算法将计算垂直于该运动轴平面的二维图像，并且该顺次层叠的多个部分将产生该目标的三维图像，其中对比度是分别地作为用于CT或者流动光学断层分析的在该目标内密度的测量，是X射线衰减系数或者光吸收系数的函数。对于测定体积的，扫描该图像重建算法的锥形光束直接从平面传输或者发射光学投影来计算在该细胞或者其他的目标内体积的三维图像，这里该对比度是在该图像的目标内的光密度和/或标记的探针密度分布的函数。
也许所希望的是或者用于传输数据以产生该细胞密度重建，或者用于发射数据(从内部光源，如果有的话)以重建该标记的探针分布，或者除了滤波的背景放映以外，两个都采用图像重建算法。在有些情况下，被称为迭代重建算法的常规分类是更有效的，特别是用于发射断层分析，或者当有可能的时候，如在本发明的实施例中，这里轴对称和该目标的三分割的特性是已知的，以将先验信息插入进该图像重建算法内，去改善该重建的质量。(参见，例如，Gilbert，P.，理论生物学期刊，“Iterative Methods for the Three-dimensionalReconstruction of an Object from Projections”，36：105-17，1972，和在上文中注释的其他的参考资料)。
因为发荧光的发射出现在频谱的不同的频带中，这个性能可以被有利地和滤光器一起使用，以从该发射信号中隔开该初级光子。在ECT中，最初来自投影的3D图像重建是以标准方式执行的。另外，最好是两个，但是至少一个高灵敏度的检测器，诸如光电倍增管被以一个几何形状放置，其不干涉该光学断层分析系统的光源/检测器几何形状，但是允许该发射信号的最佳信号采集。典型地，该光电倍增管可以被有利地过滤以仅仅采集该发射信号和拒绝所述初级光子。这可以借助于一个窄带滤波器和荧光分子周密的选择来实现，其吸收光谱最低限度地与其发射光谱相相重叠。在这个结构中，只有当荧光分子暴露于初级光束时才出现荧光。如果包含该荧光分子的细胞正在以已知的速度分布图穿过该初级光束，那么所有特定的荧光信号的持续时间也将是已知的，并且将等于在该初级光束中那些荧光分子的持续时间。此外，当该初级光束是锥形光束的时候，取决于该荧光分子较远于或者靠近于该初级点光源的位置，该发荧光信号将具有更长或者更短的持续时间。由于该细胞的表层贯穿该锥形光束，出现该瞬时发射信号组，并且由于该荧光分子在该细胞内的位置，在该圆锥体的照明内的该可变的距离被称作瞬时特征标记。这些瞬时特征标记可以使用信号处理技术卷积，诸如傅里叶分析，以产生一个亮度对时间(持续时间)形式的直方图。这个变换数据的采集可以被转换为距离直方图，因为穿过该锥形光束的该细胞的速度分布图是已知的。
为了符合专利法规，并给那些本领域技术人员提供以适用本发明新颖的原理所需要的信息，在此处已经非常详细地描述了本发明，并且根据需要构成和使用了上述示范的和专用的部件。但是，应该明白，本发明可以通过特定的不同的装备和设备以及图像重建算法来实现，并且不背离本发明的真实的精神和范围的情况下，可以对装备细节和操作步骤进行各种的改进。

Claims (20)

1、一种发射计算机辅助断层成像系统，包括：
照明多个次级发射体(3，4)的装置(11)，所述装置在标的物(2)内，采用外部非平行光源光束，当标的物(2)相对移动到所述外部非平行光源光束时进行照明；
耦合以接收从多个从次级发射体(3，4)发射的辐射的装置(14，15)，用于提供代表该发射的辐射的位置信号；
耦合以接收所述位置信号的装置(34)，用于确定用于多个次级发射体(3，4)中每一个的位置；
用于产生标的物(2)的三维重建(35)的装置；和
用于合成(36)所述位置与计算出的标的物(2)的三维重建的装置，以便生成多个次级发射体(3，4)的图像。
2、根据权利要求1所述的发射计算机辅助断层成像系统，其中标的物(2)包括生物细胞。
3、根据权利要求1所述的发射计算机辅助断层成像系统，其中所述多个次级发射体(3，4)包括多个荧光探针(3，4)。
4、根据权利要求1所述的发射计算机辅助断层成像系统，其中所述外部非平行的光源光束(1)包括锥形光束。
5、根据权利要求3所述的发射计算机辅助断层成像系统，其中用于提供位置信号的装置，包括：
至少一个光电倍增管(14，15)被滤波用以只接收所述次级荧光光子；和
检测器(16)被连接以提供触发信号给位置确定装置和三维重建装置(35)，其中该检测器(16)被设置在该锥形光束(1)的远距离的底部上，并且当该锥形光束(1)被在锥形光束(1)和检测器(16)之间的标的物通道斩断的时候，所述触发信号产生。
6、根据权利要求1所述的发射计算机辅助断层成像系统，其中从多个次级发射体(3，4)发射的辐射包括多个瞬时特征标记(12A，12B，12C)；和用于确定位置(34)的装置包括用于分析该瞬时信号以便确定用于多个次级发射体(3，4)中每一个的位置的装置。
7、根据权利要求6所述的发射计算机辅助断层成像系统，其中多个瞬时特征标记(12A，12B，12C)代表与多个次级发射体(3，4)穿过所述外部非平行光源光束(1)的距离成正比的持续时间。
8、根据权利要求7所述的发射计算机辅助断层成像系统，其中标的物(2)沿着Z轴的速度矢量(Vz)是已知的，并且其中所述位置信号包含多个沿着Z轴映射的次级发射体(3，4)的位置，使得多个瞬时特征标记(12A，12B，12C)的傅里叶变换提供多个次级发射体(3，4)中每一个的持续时间的表示，从而允许多个次级发射体(3，4)中的每一个沿着Z轴在标的物(2)内映射到其位置。
9、根据权利要求8所述的发射计算机辅助断层成像系统，其中所述位置信号包括位置数据和用于合成(36)的装置，所述用于合成的装置(36)包括用于叠加位置数据与标的物(2)的三维重构图像的装置，以便映射检测到的荧光结构到更高的分辩率的吸收图像。
10、根据权利要求1所述的发射计算机辅助断层成像系统，其中用于合成(36)的装置进一步包括用于合成瞬时特征标记(12A，12B，12C)与来自投影的断层重建图像，以定位荧光信号点的装置。
11、一个光学断层成像系统，包括：
一个发射采集和触发圆柱体(21)，其提供一个表示目标出现的触发信号(17)；
一个三维光学断层成像图像重建系统()22；
一个样本传送装置(26)；和
耦合以控制并与发射采集和触发圆柱体(21)、三维光学断层成像图像重建系统(22)和样本传送装置(26)通信的计算机(23)，其中所述触发信号(17)对所述三维光学断层成像图像重建系统(22)和计算机(23)计时，以便识别标的物(2)。
12、根据权利要求11所述的发射计算机辅助断层成像系统，其中所述发射采集和触发圆柱体(21)进一步包括至少两个运行用于发射采集的对置的滤过光电倍增管(14，15)，和至少一个用于提供触发信号(17)的检测器(16)。
13、一种使用瞬时特征标记(12A，12B，12C)用于发射计算机辅助断层成像的方法，包括步骤：
借助于着色和标记荧光分子探针(31)来准备细胞；
将所述细胞引入光学断层成像系统(32)，所述光学断层成像系统(32)包括一个发射采集和触发圆柱体(21)和一个图像重建圆柱体(19)；
移动所述细胞穿过发射采集和触发圆柱体(21)，其中所述发射采集和触发圆柱体(21)响应送入所述发射采集和触发圆柱体(21)的细胞产生一个触发信号(17)，并且其中所述细胞被照射以产生次级发射；
检测所述次级发射以产生一组瞬时特征标记(12A，12B，12C)；
使用所述触发信号(17)以开始用于分析该组瞬时特征标记(12A，12B，12C)的计时过程，并确定包括X、Y坐标位置的第一组三维数据，所述X、Y坐标位置是分子探针(3，4)检测到的荧光的Z坐标的函数；
使用所述触发信号(17)，以启动用于从投影执行细胞结构的三维重建(35)的计算机处理，并且确定在X、Y和Z位置上的吸收，以便产生第二组三维数据；
合成第一组三维数据和第二组三维数据，以确定目标细胞(36)；
移动细胞穿过所述重建圆柱体(37，19)；和
识别目标细胞(38)。
14、根据权利要求13所述的方法，其中合成(36)三维数组的步骤进一步包括叠加来自所述次级发射映射系统的瞬时信号(12A，12B，12C)在该细胞的三维重建图像上的步骤，以映射检测到的荧光结构到所述细胞的更高分辩率的吸收图像。
15、一个发射计算机辅助断层成像系统，包括：
一个点光源(11)，用于照射在细胞内的多个荧光分子探针(3，4)，其中所述细胞是相对于所述点光源(11)移动的，并且所述多个荧光分子探针(3，4)发荧光，从而当照射的时候提供发射辐射；
一组耦合以接收从多个荧光分子探针(3，4)中至少一个发射的辐射的光电倍增管(14，15)，用于对供瞬时特征标记以响应多个荧光分子探针(3，4)中至少一个发射的辐射；
耦合以接收所述瞬时特征标记的瞬时信号分析器(24)，用于确定多个荧光分子探针(3，4)中至少一个的位置；
一个光学断层成像系统，用于产生所述细胞的三维重建(35)；
一个连接用以提供触发信号(17)的检测器(16)，以使所述瞬时信号分析器(24)和所述光学断层成像系统同步，其中所述检测器(16)被放置在该锥形光束(1)的远距离的底部上，并且当所述锥形光束(1)被在锥形光束(1)和检测器(16)之间的标的物(2)的表层斩断的时候，所述触发信号(17)产生；和
一个三维坐标计算模块(25)，用于合成所述位置与标的物(2)的计算机三维重建(35)，以便生成该多个次级发射体(3，4)的图像。
16、根据权利要求15的发射计算机辅助断层成像系统，其中所述点光源(11)产生用于照明的锥形光束(1)。
17、根据权利要求15的发射计算机辅助断层成像系统，其中所述光电倍增管(14，15)包括多对对置的成对光电倍增管(14，15)。
18、根据权利要求15的发射计算机辅助断层成像系统，其中对置的一对光电倍增管(14，15)接收穿过一个滤光器的辐射，所述滤光器通过不同的预先选定的辐射波长。
19.根据权利要求15的光学断层成像系统，其中所述三维坐标计算模块(25)包括一个计算机软件程序。
20.根据权利要求15的光学断层成像系统，其中所述细胞具有已知的速度分布图，并且其中使用傅里叶分析令所述瞬时信号分析器(24)与瞬时特征标记(12A，12B，12C)卷积，以便产生亮度对时间的相互关系。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102007369B (zh) * 2008-02-18 2012-12-19 维森盖特有限公司 利用紫外线放射对活细胞进行3d成像
CN104871176A (zh) * 2012-12-18 2015-08-26 皇家飞利浦有限公司 扫描设备及用于定位扫描设备的方法

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060023219A1 (en) * 2001-03-28 2006-02-02 Meyer Michael G Optical tomography of small objects using parallel ray illumination and post-specimen optical magnification
US7907765B2 (en) * 2001-03-28 2011-03-15 University Of Washington Focal plane tracking for optical microtomography
US7811825B2 (en) * 2002-04-19 2010-10-12 University Of Washington System and method for processing specimens and images for optical tomography
US7738945B2 (en) * 2002-04-19 2010-06-15 University Of Washington Method and apparatus for pseudo-projection formation for optical tomography
US20050085708A1 (en) * 2002-04-19 2005-04-21 University Of Washington System and method for preparation of cells for 3D image acquisition
US7260253B2 (en) * 2002-04-19 2007-08-21 Visiongate, Inc. Method for correction of relative object-detector motion between successive views
US7120283B2 (en) * 2004-01-12 2006-10-10 Mercury Computer Systems, Inc. Methods and apparatus for back-projection and forward-projection
US7693318B1 (en) 2004-01-12 2010-04-06 Pme Ip Australia Pty Ltd Method and apparatus for reconstruction of 3D image volumes from projection images
US7356056B2 (en) 2004-02-27 2008-04-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Coherent light source and control method thereof, and display unit and laser display using them
US20050270298A1 (en) * 2004-05-14 2005-12-08 Mercury Computer Systems, Inc. Daughter card approach to employing multiple graphics cards within a system
US6991738B1 (en) 2004-10-13 2006-01-31 University Of Washington Flow-through drum centrifuge
US20060096358A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-11 University Of Washington Optical projection tomography microscope
US8189002B1 (en) 2004-10-29 2012-05-29 PME IP Australia Pty, Ltd. Method and apparatus for visualizing three-dimensional and higher-dimensional image data sets
US7778392B1 (en) 2004-11-02 2010-08-17 Pme Ip Australia Pty Ltd Method of reconstructing computed tomography (CT) volumes suitable for execution on commodity central processing units (CPUs) and graphics processors, and apparatus operating in accord with those methods (rotational X-ray on GPUs)
JP4512471B2 (ja) * 2004-11-10 2010-07-28 株式会社日立ハイテクノロジーズ 走査型電子顕微鏡及び半導体検査システム
US7609884B1 (en) 2004-12-23 2009-10-27 Pme Ip Australia Pty Ltd Mutual information based registration of 3D-image volumes on GPU using novel accelerated methods of histogram computation
US7623732B1 (en) 2005-04-26 2009-11-24 Mercury Computer Systems, Inc. Method and apparatus for digital image filtering with discrete filter kernels using graphics hardware
US7688944B2 (en) * 2005-07-01 2010-03-30 Mayo Foundation For Medical Education And Research System and method for time-of-flight imaging
EP2024902A4 (en) * 2006-02-13 2012-06-13 Univ Chicago IMAGE RECONSTRUCTION FROM INCOMPLETE OR LIMITED NUMBERS
US7867778B2 (en) * 2007-02-23 2011-01-11 Visiongate, Inc. Fluid focusing for positional control of a specimen for 3-D imaging
US7835561B2 (en) 2007-05-18 2010-11-16 Visiongate, Inc. Method for image processing and reconstruction of images for optical tomography
US8019151B2 (en) * 2007-06-11 2011-09-13 Visualization Sciences Group, Inc. Methods and apparatus for image compression and decompression using graphics processing unit (GPU)
US8392529B2 (en) 2007-08-27 2013-03-05 Pme Ip Australia Pty Ltd Fast file server methods and systems
US8036435B2 (en) * 2007-09-28 2011-10-11 Varian Medical Systems, Inc. Cancer detection, diagnosis, staging, treatment planning, delivery, and monitoring using X-ray attenuation coefficient distributions
US7787112B2 (en) 2007-10-22 2010-08-31 Visiongate, Inc. Depth of field extension for optical tomography
WO2011065929A1 (en) 2007-11-23 2011-06-03 Mercury Computer Systems, Inc. Multi-user multi-gpu render server apparatus and methods
US10311541B2 (en) 2007-11-23 2019-06-04 PME IP Pty Ltd Multi-user multi-GPU render server apparatus and methods
US9904969B1 (en) 2007-11-23 2018-02-27 PME IP Pty Ltd Multi-user multi-GPU render server apparatus and methods
WO2009067680A1 (en) 2007-11-23 2009-05-28 Mercury Computer Systems, Inc. Automatic image segmentation methods and apparartus
WO2009067675A1 (en) 2007-11-23 2009-05-28 Mercury Computer Systems, Inc. Client-server visualization system with hybrid data processing
US8090183B2 (en) 2009-03-12 2012-01-03 Visiongate, Inc. Pattern noise correction for pseudo projections
US8254023B2 (en) * 2009-02-23 2012-08-28 Visiongate, Inc. Optical tomography system with high-speed scanner
US8155420B2 (en) * 2009-05-21 2012-04-10 Visiongate, Inc System and method for detecting poor quality in 3D reconstructions
US11183292B2 (en) 2013-03-15 2021-11-23 PME IP Pty Ltd Method and system for rule-based anonymized display and data export
US8976190B1 (en) 2013-03-15 2015-03-10 Pme Ip Australia Pty Ltd Method and system for rule based display of sets of images
US10070839B2 (en) 2013-03-15 2018-09-11 PME IP Pty Ltd Apparatus and system for rule based visualization of digital breast tomosynthesis and other volumetric images
US11244495B2 (en) 2013-03-15 2022-02-08 PME IP Pty Ltd Method and system for rule based display of sets of images using image content derived parameters
US9509802B1 (en) 2013-03-15 2016-11-29 PME IP Pty Ltd Method and system FPOR transferring data to improve responsiveness when sending large data sets
US10540803B2 (en) 2013-03-15 2020-01-21 PME IP Pty Ltd Method and system for rule-based display of sets of images
CN104915156A (zh) * 2014-03-13 2015-09-16 北京固鸿科技有限公司 三维实体结构复制方法及其装置
US9984478B2 (en) 2015-07-28 2018-05-29 PME IP Pty Ltd Apparatus and method for visualizing digital breast tomosynthesis and other volumetric images
US11599672B2 (en) 2015-07-31 2023-03-07 PME IP Pty Ltd Method and apparatus for anonymized display and data export
US11069054B2 (en) 2015-12-30 2021-07-20 Visiongate, Inc. System and method for automated detection and monitoring of dysplasia and administration of immunotherapy and chemotherapy
US10909679B2 (en) 2017-09-24 2021-02-02 PME IP Pty Ltd Method and system for rule based display of sets of images using image content derived parameters

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3470373A (en) 1966-10-18 1969-09-30 Litton Systems Inc Method for analysis and identification of biologic entities by phosphorescence
US3497690A (en) 1967-09-21 1970-02-24 Bausch & Lomb Method and apparatus for classifying biological cells by measuring the size and fluorescent response thereof
US3598471A (en) 1968-11-22 1971-08-10 Corning Glass Works Optical contrast enhancement system
US3657537A (en) 1970-04-03 1972-04-18 Bausch & Lomb Computerized slit-scan cyto-fluorometer for automated cell recognition
US3748468A (en) 1971-12-22 1973-07-24 Gen Electric Automatic electron microscope field counter
US3999047A (en) 1972-09-05 1976-12-21 Green James E Method and apparatus utilizing color algebra for analyzing scene regions
US3833762A (en) 1973-06-04 1974-09-03 Rockwell International Corp Solid state integrating, image motion compensating imager
US4200353A (en) 1974-06-05 1980-04-29 Robert Hoffman Modulation contrast microscope with three regions
US3960449A (en) 1975-06-05 1976-06-01 The Board Of Trustees Of Leland Stanford Junior University Measurement of angular dependence of scattered light in a flowing stream
US4175860A (en) 1977-05-31 1979-11-27 Rush-Presbyterian-St. Luke's Medical Center Dual resolution method and apparatus for use in automated classification of pap smear and other samples
US4293221A (en) * 1979-04-17 1981-10-06 Research Corporation Multidimensional slit-scan flow system
US4360885A (en) 1980-01-02 1982-11-23 Edgar Albert D Micro-optical tomography
US5281517A (en) 1985-11-04 1994-01-25 Cell Analysis Systems, Inc. Methods for immunoploidy analysis
US4873653A (en) 1986-04-09 1989-10-10 Carl-Zeiss-Stiftung Microscope system for providing three-dimensional resolution
DE3905619C2 (de) 1988-02-23 2000-04-13 Olympus Optical Co Bildeingabe-/Ausgabevorrichtung
US5141609A (en) 1990-11-16 1992-08-25 The Trustees Of The Leland Stanford Junior University Method and device employing time-delayed integration for detecting sample components after separation
JPH04337446A (ja) 1991-05-15 1992-11-25 Hitachi Ltd 微粒子計測方法、定量方法および微粒子計測装置
US5668887A (en) 1992-05-29 1997-09-16 Eastman Kodak Company Coating density analyzer and method using non-synchronous TDI camera
JP3327948B2 (ja) 1992-06-09 2002-09-24 オリンパス光学工業株式会社 光学像再構成装置
US5312535A (en) 1992-07-17 1994-05-17 Beckman Instruments, Inc. Capillary electrophoresis detection
US6026174A (en) 1992-10-14 2000-02-15 Accumed International, Inc. System and method for automatically detecting malignant cells and cells having malignancy-associated changes
US5402460A (en) 1993-08-02 1995-03-28 University Of Washington Three-dimensional microtomographic analysis system
US6215587B1 (en) 1994-02-14 2001-04-10 Robert R. Alfano Microscope imaging inside highly scattering media
WO1996009594A1 (en) 1994-09-20 1996-03-28 Neopath, Inc. Apparatus for automated identification of thick cell groupings on a biological specimen
US5710429A (en) 1995-04-06 1998-01-20 Alfano; Robert R. Ultrafast optical imaging of objects in or behind scattering media
US5582705A (en) 1995-05-19 1996-12-10 Iowa State University Research Foundation, Inc. Multiplexed capillary electrophoresis system
US6252979B1 (en) 1995-06-07 2001-06-26 Tripath Imaging, Inc. Interactive method and apparatus for sorting biological specimens
AU7386496A (en) 1995-10-02 1997-04-28 Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services, The An epithelial protein and dna thereof for use in early cancer detection
FI97665C (fi) 1995-11-21 1997-01-27 Planmed Oy Menetelmät ja laitteet kohteen kuvantamisessa
US6165734A (en) 1995-12-12 2000-12-26 Applied Spectral Imaging Ltd. In-situ method of analyzing cells
FR2743462B1 (fr) 1996-01-04 1998-01-30 Commissariat Energie Atomique Dispositif de lecture de barrettes de detecteurs avec effet tdi
JPH09247545A (ja) 1996-03-11 1997-09-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd スキャナ型電子カメラ
US5880838A (en) 1996-06-05 1999-03-09 California Institute Of California System and method for optically measuring a structure
US6047080A (en) 1996-06-19 2000-04-04 Arch Development Corporation Method and apparatus for three-dimensional reconstruction of coronary vessels from angiographic images
US6130958A (en) 1996-11-29 2000-10-10 Imaging Diagnostic Systems, Inc. Method for reconstructing the image of an object scanned with a laser imaging apparatus
US6091983A (en) 1997-02-07 2000-07-18 Alfano; Robert R. Imaging of objects in turbid media based upon the preservation of polarized luminescence emitted from contrast agents
DE19714221A1 (de) 1997-04-07 1998-10-08 Zeiss Carl Fa Konfokales Mikroskop mit einem motorischen Scanningtisch
US5878103A (en) 1997-06-30 1999-03-02 Siemens Corporate Research, Inc. Adaptive detector masking for speed-up of cone beam reconstruction
US5909476A (en) 1997-09-22 1999-06-01 University Of Iowa Research Foundation Iterative process for reconstructing cone-beam tomographic images
JP2001523830A (ja) 1997-11-19 2001-11-27 ユニバーシティ オブ ワシントン 高処理能力光学スキャナー
US6251615B1 (en) 1998-02-20 2001-06-26 Cell Analytics, Inc. Cell analysis methods
US6248988B1 (en) 1998-05-05 2001-06-19 Kla-Tencor Corporation Conventional and confocal multi-spot scanning optical microscope
US6529614B1 (en) 1998-08-05 2003-03-04 California Institute Of Technology Advanced miniature processing handware for ATR applications
US6455850B1 (en) 1998-08-14 2002-09-24 Global Technovations, Inc. On-site analyzer having spark emission spectrometer with even-wearing electrodes
US6226352B1 (en) 1998-09-08 2001-05-01 Veritas Pharmaceuticals, Inc. System and method for radiographic imaging of tissue
US6249341B1 (en) 1999-01-25 2001-06-19 Amnis Corporation Imaging and analyzing parameters of small moving objects such as cells
JP3990981B2 (ja) 2000-12-15 2007-10-17 ケイエルエイ−テンコー コーポレイション 基板を検査するための方法及び装置
US6522775B2 (en) * 2001-03-28 2003-02-18 Alan C. Nelson Apparatus and method for imaging small objects in a flow stream using optical tomography

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102007369B (zh) * 2008-02-18 2012-12-19 维森盖特有限公司 利用紫外线放射对活细胞进行3d成像
CN104871176A (zh) * 2012-12-18 2015-08-26 皇家飞利浦有限公司 扫描设备及用于定位扫描设备的方法
CN104871176B (zh) * 2012-12-18 2019-03-08 皇家飞利浦有限公司 扫描设备及用于定位扫描设备的方法

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