用于斑马鱼活体成像系统的循环麻醉固定装置及成像系统

1.本实用新型涉及成像技术领域，尤其涉及一种用于斑马鱼活体成像系统的循环麻醉固定装置及其成像系统。


背景技术：

2.斑马鱼是一种原产于东南亚的热带鱼类，与人类在遗传基因和生理结构上有很多相似之处。由于其生理优势，斑马鱼作为模式动物在组织发育、修复再生与病理毒理研究等领域具有重要的研究价值，探索其发育与修复再生机制对人类的发育与病理学研究具有重要意义。
3.针对各个研究领域，活体成像可以提供最贴近实际的组织信息，并且辅助研究者监测个体不同时期的发展状态，以分析其生理演化机制。
4.一般斑马鱼活体成像系统以幼鱼作为成像对象，通过预麻醉使斑马鱼进入静止状态，利用琼脂糖或设计件控制斑马鱼体态，进而使用显微成像系统进行成像。以上方法在斑马鱼活体成像方面仍存在缺陷：1、预麻醉方法无法使斑马鱼处于长期稳定麻醉状态，斑马鱼易于在成像过程中醒来或者死去。2、多数光学成像系统仅适用于幼鱼，无法应用于成年期斑马鱼活体成像。
5.因此，亟需一种用于斑马鱼活体成像系统的循环麻醉固定装置，可以维持斑马鱼的活体麻醉状态，并且进行成年斑马鱼的长期稳定活体成像。


技术实现要素：

6.本实用新型的主要目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种用于斑马鱼活体成像系统的循环麻醉固定装置及其成像系统，该装置可以维持斑马鱼的活体麻醉状态，并且进行成年斑马鱼的长期稳定活体成像。
7.为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：
8.一种用于斑马鱼活体成像系统的循环麻醉固定装置，包括：斑马鱼固定组件、温控增氧蓄液池、传输泵和输液导管；斑马鱼固定组件、温控增氧蓄液池和传输泵均设有一个液体输入口和一个液体输出口；斑马鱼固定组件的液体输出口通过输液导管和温控增氧蓄液池的液体输入口连接，温控增氧蓄液池的液体输出口通过输液导管和传输泵的液体输入口连接，传输泵的液体输出口通过输液导管和斑马鱼固定组件的液体输入口连接。所述温控增氧蓄液池内还设有温控模块和增氧模块。
9.所述斑马鱼固定组件包括容纳斑马鱼的凹槽，所述凹槽的侧壁设有液体输入口，底部设有液体输出口，所述的液体输入口与输出口插入配有堵水垫圈的输液导管；凹槽内的两侧底边设有支撑斑马鱼的两排球状支柱，球状支柱间隔设置。所述斑马鱼固定组件中凹槽侧壁上的液体输入口的外侧设有导管插槽，输液导管通过导管固定件置于导管插槽内，输液导管的末端插入斑马鱼口中。
10.本实用新型还提供了一种基于功能性光学相干层析技术的斑马鱼活体成像系统，
包括：功能性光学相干层析(optical coherence tomography,oct)成像模块，以及上述用于斑马鱼活体成像系统的循环麻醉固定装置；
11.所述功能性光学相干层析成像模块，以下称为功能性oct成像模块，用于已麻醉斑马鱼的活体成像，包括：宽光谱光源、偏振控制型光学干涉仪、扫描装置、偏振敏感探测装置和信号处理装置。宽光谱光源的光束输出端和偏振控制型光学干涉仪的光束输入端连接；偏振控制型光学干涉仪的样品光束输出端和扫描装置的光束输入端连接；偏振控制型光学干涉仪的干涉光输出端和偏振敏感探测装置的输入端连接；偏振敏感探测装置的输出端和信号处理装置的输入端连接。
12.本实用新型的优点和有益效果：
13.1、斑马鱼循环麻醉固定装置可使斑马鱼长期处于活体稳定状态，保证成像系统的成像效果，降低成像系统操作难度；
14.2、功能性oct成像模块因其可实现大的成像深度，可对成年斑马鱼进行活体成像；
15.3、本实用新型所述系统结合偏振敏感oct与oct血管造影功能技术，具有非侵入、高分辨、在体实时检测生物组织内部微结构的优点，可以无标记提供斑马鱼的结构、偏振、血管分布等信息。
附图说明
16.图1是斑马鱼固定组件的一种典型结构的正视图；
17.图2是斑马鱼固定组件的一种典型结构的左视图；
18.图3是斑马鱼固定组件的一种典型结构的俯视图；
19.图4是斑马鱼固定组件的一种典型结构的立体图；
20.图5是一种基于功能性oct技术的斑马鱼活体成像系统的典型方案示意图。
具体实施方式
21.为了更加清楚地说明本实用新型的效果，提供以下实施例并结合附图进行详细说明。
22.实施例1、固定装置
23.一种用于斑马鱼活体成像系统的循环麻醉固定装置，包括：斑马鱼固定组件、温控增氧蓄液池、传输泵和输液导管。
24.图1是斑马鱼固定组件的一种典型结构的正视图；图2是斑马鱼固定组件的一种典型结构的左视图；图3是斑马鱼固定组件的一种典型结构的俯视图；图4 是斑马鱼固定组件的一种典型结构的立体图。
25.所述固定组件可以在成像过程中支撑固定斑马鱼，使麻醉液可以稳定输入斑马鱼，并及时流出。该组件包含容纳斑马鱼的凹槽101，所述凹槽的侧壁设有液体输入口102，底部设有液体输出口103，所述的液体输入口与输出口可插入配有堵水垫圈的导管；凹槽的两侧底边设有支撑斑马鱼的两排球状支柱104，支柱之间设置间隔；斑马鱼固定组件外侧设有导管插槽105，输液导管通过导管固定件置于导管插槽内，输液导管的末端插入斑马鱼口中。
26.实施例2、成像系统
27.图5所示为本实用新型提供的一种基于功能性oct技术的斑马鱼活体成像系统方案的典型实施例；所述成像系统包括：上述实施例1中用于斑马鱼活体成像系统的循环麻醉固定装置和功能性oct成像模块(所述成像模块还可以使用其他任何能够成像的系统，如任意形式的oct系统、核磁共振成像系统、超声成像系统、光声成像系统及各类光学显微系统，如共焦显微系统、荧光显微系统和双光子显微系统等)。
28.所述循环麻醉固定装置包括：斑马鱼固定组件、温控增氧蓄液池、传输泵和输液导管；所述温控增氧蓄液池内还设有温控模块和增氧模块。
29.本实施例中，首先将麻醉液注入所述温控增氧蓄液池110，开启温控增氧蓄液池110中的温控加热棒111和增氧泵112，使麻醉液的温度与含氧量可以维持斑马鱼的活体麻醉，将待测斑马鱼置于所述温控增氧蓄液池110中进行预麻醉。
30.斑马鱼在预麻醉后，被转入斑马鱼固定组件100的凹槽101内；液体输入导管107通过导管固定件106置于导管插槽105内，输液导管的末端经固定组件 100中的凹槽101上的液体输入口102插入斑马鱼口中。
31.然后，开启传输泵120，将温控增氧蓄液池110中的麻醉液经输液导管113、传输泵120和液体输入导管107传输至斑马鱼口内，对斑马鱼进行麻醉；麻醉液由斑马鱼口部和鳃部流至斑马鱼固定组件底部的液体输出口103，经配有堵水垫圈108的液体输出导管109回流至温控增氧蓄液池110。基于上述装置，斑马鱼在固定组件100的凹槽101内维持稳定活体麻醉状态。
32.功能性oct成像模块被用于对所述麻醉状态的斑马鱼进行活体成像，本实施例中所述成像系统包括：宽光谱光源200、偏振控制型光学干涉仪210、扫描装置220、偏振敏感探测装置230和信号处理装置240。
33.实施例中所述宽光谱光源200用于输出宽光谱光束，进入偏振控制型光学干涉仪210。
34.实施例中所述偏振控制型光学干涉仪210利用线偏振片211使光源200的输出光束变为竖直偏振光，进一步地被一个50:50非偏振分束器212均分为参考光束与样品光束；参考光束通过一片快轴方向与竖直方向呈22.5
°
的四分之一波片 213和一个色散补偿器214，由金镜215原路反射回分束器212；样品光束则通过快轴方向与竖直方向呈45
°
的四分之一波片216，使样品光束由竖直线偏振态转为圆偏振态。之后，样品光束经扫描装置220扫描斑马鱼。
35.实施例中所述扫描装置220通过二维振镜221和扫描物镜222扫描斑马鱼全身，并获得同一位置的多帧图像，用于计算斑马鱼的血管分布信息；包含斑马鱼信息的背向散射光经扫描装置220，再次进入偏振控制型光学干涉仪210，到分束器212与参考光形成干涉；之后，干涉光射入偏振敏感探测装置230。
36.实施例中所述偏振敏感探测装置230利用偏振分束器231将干涉光分为偏振方向水平和竖直的两束光，并分别由两个光信号探测器232和233接收并转换为电信号传输至信号处理装置240进行计算；实施例中所述信号处理装置240为配有高速信号采集卡的计算机，通过功能性oct技术的数据处理算法计算斑马鱼的结构、偏振和血管分布图像。
37.成像结束后，暂停传输泵120，将温控增氧蓄液池110中的麻醉液导出，并导入清水，开启传输泵120，向斑马鱼口中输入清水以唤醒斑马鱼。
38.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人员能够了解本实用新型内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。