用于多模式成像的装置和方法与流程

本发明涉及用于物体的多模式成像检查的装置和方法。申请的优选领域是活的物体的多模式成像检查。

背景技术：

近些年来，作为模型系统的小动物的使用，特别是啮齿动物的使用，在临床前的试验中已经变得非常重要。致使可能在相对长的时间期间在活的物体上研究疾病和疾病进展的方法是现代药理学和肿瘤研究中的标准方法。这里，完全活的物体的检查优于对孤立的细胞系统的研究，因为很多或所有感兴趣的生理参数(诸如例如神经元的影响、激素的影响、营养的影响或免疫学的影响)可以被内在地考虑并且在完整的生理环境中被检查。此外，小动物的检查允许系统研究，其例如检查转移灶(metastasis)的形成和空间分布。成像方法尤其很适合于活动物的非侵入式检查，在相对长的时间段期间是理想的。这里，要检查的物体在最大可能程度上保持不受检查影响；有可能无需除去组织材料。

当在临床前领域中开始进行小动物研究时，使用设计用于人类患者的临床检查的用于人类医疗的仪器。然而，出于实用和规制的原因，设计仅用于检查小动物(特别是小鼠和大鼠)的专用仪器被迅速确立。专用的小动物成像系统适于小动物研究的特殊需求并且首先有与临床系统相同的成像模式。最初，特别地使用x射线方法(2D和计算机断层摄影)和核磁共振方法。

然而，这些方法仅提供形态学信息并且几乎不能提供功能陈述。当细胞生长或经定义的靶蛋白的表达随时间的过去而发展时，跟踪细胞生长或跟踪经定义的靶蛋白的表达尤其对于肿瘤研究(而且对于药物开发)来说是非常重要的。使用荧光和冷光(luminescence)的光学方法通常是用于对这些过程进行成像的合适的方法。虽然这些方法由于所限制的穿透深度而不能用于人类，但它们适合于小动物成像，因为由于小的身体尺寸而从处于内部的器官放射出的发射也可以被记录。

小动物成像方面的现代方法试图凭借将来自多个成像方法(例如反射光摄影、冷光/荧光、x射线)的信息进行组合来进一步增加图像的信息含量。这通常通过以不同图像记录模式获得的图像的叠加来实施。例如，可以通过图像信息这样的“多路复用(multiplexing)”来使肿瘤或转移灶的位置与实验动物的骨架相互关联，并且因此这些可以被以较大的可靠性指定到具体器官。

此外，脉管区域可以被识别并且这些区域的灌注(perfusion)可以被量化(血管造影术)并且经由对比度增强方法来与肿瘤生长相互关联，其中有效吸收x射线的造影剂被注入到物体(试验动物)中。

虽然摄影的反射光记录、冷光记录和荧光记录原则上可以被相同高灵敏度的相机系统记录，并且原则上，区别仅在于光生成(例如通过外部辐射的光学的、化学的或生物的)和可选的滤光(例如在标准冷光和反射光的情况下不滤光，在BRET冷光情况下发射滤光，在荧光情况下激发和发射滤光)的类型，x射线辐射不能被光学相机直接记录。

专利US 7,734,325B2公开了用于物体的多模式成像检查的系统。该系统具有用于依靠一种图像记录模式中的荧光、冷光或明视场摄影来记录物体图像的相机系统。为了生成相同小动物的x射线图像，可移动的磷光剂屏在小动物和另一种图像记录模式中的光学相机系统之间推动，并且接通x射线源。穿过小动物的x射线入射到磷光剂屏上，其中通过闪烁生成了空间分辨光发射。该光然后由光学相机系统凭借在相机系统的检测器区域上成像的荧光屏而检测到。在此过程中不需要移动小动物。同样的相机被用于两种图像记录模式。因此，以不同图像记录模式记录的图像的位置上正确的叠加无疑是可能的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供用于物体的多模式成像检查的设备和方法，其两者尤其很适合于具有高空间分辨率的活物体检查。

为了实现该目的，本发明提供了具有权利要求1的特征的装置和具有权利要求17的特征的方法。在从属权利要求中详细说明了有利的发展。所有权利要求的措词通过引用而并入说明书的内容。

本发明人识别出用可选地可移动到射束路径中的磷光剂屏(荧光屏)来操作的常规方法由于其原理而具有缺点，尤其考虑到可达到的空间分辨率。

首先，荧光屏应该具有足够的厚度，沿着该厚度可以生成闪烁光，所述厚度在几个毫米左右以用于足够高的转换效率。因为所述闪烁光经由相机传感器上的光学系统而成像，该图像从原理上说由于不存在已定义的图像平面而易于模糊。因此，可达到的空间分辨率被限制，并且仅可在有限程度上描绘精细结构。

此外，可能出现辐射转换效率和立体角受限光收集效率受限的情况，使得该布置具有相对低的灵敏度(量子检测效率，DQE)。因此，可获得的图像质量是受限的或需要高辐射剂量，其中高辐射剂量对物体(例如实验动物)有伤害和/或可能对肿瘤的生长具有不需要的影响，特别是在肿瘤研究的情况下。

此外，由于有限的灵敏度，图像记录时间可能变得非常长。结果，(例如在血管造影术领域的)适用性被限制，因为作为小动物的高心率(在小鼠的情况下心率可以多达每分钟600次跳动)的结果，造影剂的流量可能非常高，以及因此需要比较高的帧速率和短的记录时间以便跟踪该传播。

如果在第一图像记录模式中使用直接数字x射线检测器以用于图像生成，这些缺点可以在很大程度上被避免或减轻。本申请含义内时“直接数字x射线检测器”是专用的x射线检测单元，其能够在没有插入的单独的磷光剂屏的情况下以及在没有插入的成像光学单元的情况下把由物体修改的x射线辐射直接转换为物体的数字图像，并且该x射线检测单元因此直接生成数字形式的x射线图像。

根据一种发展，使用以平坦面板x射线检测器形式的直接数字x射线检测器。平坦面板x射线检测器的另外的通用名称是用于x射线的平坦面板检测器或成像二维x射线检测器。平坦面板x射线检测器具有在两个维度上延伸的检测器面积并且因此可以同时在许多面积元中生成图像信息。

作为可能更划算的可替代方式，也可能使用具有x射线行检测器的直接数字x射线检测器连同用于跨越x射线辐射敏感单元的一行的范围的方向来移动x射线行检测器的扫描仪驱动器。结果，可以依靠扫描运动逐行地连续生成感兴趣区域的二维图像。

可以使用不同类型的直接数字x射线检测器。

在一个实施例中，直接数字x射线检测器具有光敏像素布置，其覆盖有将x射线辐射转换为可见光的闪烁体。例如，光敏性行或区域对于每个像点可以具有电容器、薄膜晶体管和光电二极管，所述光电二极管生成与闪烁体经由内部光电效应生成的光的量成比例的一些电子。该数量的电荷存储在电容器中，并且它可以经由薄膜晶体管以像素精度被读出。因为闪烁体被直接应用到光敏性行或区域上，这导致了大角度范围的闪烁体光检测，并且省掉了经由光学系统的成像，且因此不适用伴随成像的基于原理的限制。

在一些实施例中，可以凭借对结构化的闪烁体的使用来实现图像分辨率的进一步提高，该结构化的闪烁体包括彼此分隔的多个单独的闪烁体。结果，相比连续的、未结构化的闪烁体层来说，光散射被避免或减少，并且闪烁光被主要导向通过闪烁体到达分配到那的(一个或几个)活动像素区域，以及因此图像分辨率可以被进一步提高，因为x射线辐射的入射点和光信号的检测之间没有横向空间传播。

用闪烁体操作的数字x射线检测器还可以指的是非直接x射线检测器，因为插入了用于x射线辐射的转换步骤。

另一个实施例使用了所谓的直接x射线检测器，其使用对x射线辐射敏感的光电导体代替闪烁体和光电二极管结构的布置，所述光电导体生成与x射线光子入射后的入射辐射量成比例的电荷。例如，这样的光电导体可以包括非晶硒，其具有对x射线辐射的高吸收截面。入射x射线辐射在硒层内生成电子-空穴对，该电子-空穴对被施加的外部电场所分离。电子沿着电场移动并且基本没有经历横向偏转，其结果是可以经由这些层达到高的空间分辨率。以类似的方式经由存储电容器和薄场晶体管(thin field transistors)实施所生成电子的检测。

在行x射线检测器的情况下相应的变型也是可能的。

最近的发展使用基于塑料的平坦面板x射线检测器，其中使用有半导体特性的塑料的混合物作为电子供体以及使用富勒烯衍生物作为电子受体，以便实现光诱导电荷分离。经由简化的生产过程，其中该方案被应用到来自液相的基底，显著的减少生产成本是可能的。同时，这些结构实现高达75％的高检测效率DQE，并且在某种程度上具有更好的图像质量。目前，这样的检测器仍然处于试验阶段，但是所预期的是在可预见的将来它们将到达市场准备就绪的状态。然后，原则上，在本发明范围内可以使用基于塑料的平坦面板x射线检测器。

在一些实施例中，提供了直接数字x射线检测器，其以这样的方式被可移动地安装：直接数字x射线检测器在经定义的第一位置和至少一个经定义的第二位置之间是可移动的。例如，第一位置可以是图像记录位置，在该图像记录位置处可以记录x射线图像，而第二位置是空挡位置，在该空挡位置处不记录x射线图像。两个位置也可以分别是图像记录位置。

在一些变型中，第一位置是对于直接数字x射线检测器来说适合于记录x射线图像的图像记录位置，其中数字x射线检测器布置在载物架和相机系统之间的相机系统的检测区域中，而直接数字x射线检测器以这种方式布置在第二位置中的相机系统的检测区域的外面：容纳在载物架上的物体是可由相机系统检测的。这种情况下，可以仅仅通过移动直接数字x射线检测器来将系统从第一配置转换为第二配置，其中在第一配置中x射线图像记录是可能的并且可以在第二配置中经由相机系统记录一个或多个图像。不需要移动物体以便在两种图像记录模式之间改变；更确切地说，其优选地保持固定。

在变型中相机系统和直接数字x射线检测器两者被固定地安装，使得物体从直接数字x射线检测器的检测区域移动到相机系统的检测区域，或者反之亦然，对于图像记录模式之间的改变也是可能的。

可能将直接数字x射线检测器以可旋转的方式布置以使得它可以在图像记录位置和不适合图像记录的第二位置之间折叠往复(folded to-and-fro)。这样的变型可以具有节省空间的构造。

在一些实施例中，直接数字x射线检测器以这样的方式被紧固到位移设备：直接数字x射线检测器在图像记录平面内从第一图像记录位置到至少一个横向偏移的第二图像记录位置是可移置的。因此，可能例如容纳以横向偏移方式布置的多个物体以及凭借直接数字x射线检测器以连续方式来连续地记录这些物体的x射线图像，其中该直接数字x射线检测器首先被移动到与第一物体有关的图像记录位置并且在那里被用于记录图像，以及其后经由横向位移被移动到与下一个物体有关的图像记录位置并且在那里被用于记录x射线图像，等等。

借助于位移设备经由直接数字x射线检测器在图像记录平面内的线性位移，还可能连续地记录可以大于直接数字x射线检测器的检测区域的单独的物体的两个或更多个横向偏移的单独的图像，其中单独的图像然后可以随后被拼凑以形成物体的整体图像。作为这种缝合模式的结果，依靠具有相对小的检测器面积的直接数字x射线检测器来完整地检测可能数倍大的物体是可能的。

凭借充当扫描仪设备的所述位移设备，借助于所述位移设备，行x射线检测器的使用也是可实现的。如上所述，作为平坦面板x射线检测器的具有基本相同结构的这些单元仅沿着一行以一维形式记录x射线信息，其结果是针对每个记录获得图像行。经由行x射线检测器的线性位移，例如垂直于行的延伸的方向，因此从多个单独的行重建二维图像是可能的。这里，图像记录和图像处理原则上对应于经由平坦面板x射线检测器的缝合模式中的程序。

可以凭借沿着公共轴线布置的x射线辐射源、载物架、直接数字x射线检测器和相机系统实现系统的特别紧凑的配置，该公共轴线优选地在系统的一种配置中垂直延伸。通过在图像记录位置(其位于光学相机系统和载物架设备之间)和该区域之外的缩回位置之间移动直接数字x射线检测器，不同操作模式之间的改变无疑是可能的。

还有具有分束器的实施例，该分束器对于x射线辐射基本是透明的，且对可见光基本以反射方式起作用，所述分束器以这样的方式被布置或可布置在载物架和直接数字x射线检测器之间的分束器位置处：从物体放射的可见波长范围(或UV波长范围和/或NIR波长范围)中的辐射经由分束器在相机系统的方向上是可反射的，并且由物体修改的x射线辐射在直接数字x射线检测器的方向上是可透射的。这种情况下，相机系统和直接数字x射线检测器可以安装在固定的位置上，并且不一定要另外移动物体以便在两种照明模式之间改变。在第一图像记录模式(x射线图像记录)中，通过物体的x射线辐射和由物体修改的x射线辐射可以在直接数字x射线检测器的方向上以基本无障碍的方式穿过分束器，以便被转换为第一数字图像。相比之下，如果物体被照明以便以第二图像记录模式记录反射光图像、冷光图像或荧光图像，则从物体放射的光的部分(其到达相机系统的检测区域)由分束器的波长选择性反射分束器表面在相机系统的方向上被反射，使得可以生成至少一个第二图像。

第一图像记录模式和第二图像记录模式中的图像可以被暂时地连续记录。然而，具有分束器的变型的巨大的优势包括以下事实：还可能在第一图像记录模式中和在第二图像记录模式中同时操作系统，使得可以同时生成至少一个x射线图像(第一图像)和至少一个第二图像(例如反射光图像、荧光图像或冷光图像)。

在一个变型中，分束器具有由对x射线辐射透明的基底材料制成的基底，且平面基底表面覆盖有具有宽带效应的介电交替层。例如，所述交替层可以以这样的方式来设计：其具有可见波长范围和邻近UV波长范围的高反射率(例如大于90％)。交替层系统中的单独的层可以由具有相对低原子序数的原子的氟化物和/或氧化物材料(例如选自SiO₂和TiO₂的组)建立。这样的介电交替层可以在没有对针对x射线辐射的干扰范围产生吸收作用的情况下实现受欢迎的光谱宽带反射效应。这里，对x射线辐射的吸收程度基本上由基底材料的厚度和性质来确定。

用进一步的覆盖层来覆盖在相对的平面基底表面上可能是得当的，例如由于层张力而抵消了薄基底的弯曲。

在另一变型中，分束器具有由对x射线辐射透明的基底材料制成的基底，且平面基底表面覆盖有薄的金属层。例如，金属层的层厚度可以小于10微米，特别地小于5μm。因此，分束器可以被配置为薄的金属镜，其中金属覆盖层可以包括例如铝或银，并且可选地包括服务于应用的进一步的层，例如保护层。因为例如银层在大约100nm的层厚度的条件下已经具有其对于可见光的大约最大反射率，以及同时，在层厚度直到几个微米的情况下，x射线辐射仅被衰减到非常小的程度，这样的金属镜(其生产相对简单)可以被用作本发明的实施例中的分束器。

在本申请的含义中，在基底对x射线辐射的透射大于50％，特别是大于60％或大于70％或大于80％的情况下，基底材料对于x射线辐射基本是透明的。

如果塑料被选作基底材料，对x射线辐射的吸收可以保持特别低。也可能选择玻璃制成的基底；这可能是有利的，例如由于机械稳定性的原因。

通常，认为使分束器的基底具体化为尽可能的薄是有利的，以便确保入射x射线的最小可能吸收。具有几个毫米强度的相对厚的基底被用于常规应用中，特别是当使用介电交替层或镜系统时，以便防止由介电交替层生成的张力导致的基底弯曲。然而，这样厚的基底可以显著地衰减x射线辐射的透射，以至于在介电分束器的情况下应该优选地应用附加的后侧覆盖层，所述的另外的覆盖层对抗扭转应力，并且因此使更薄的基底成为可能。当使用金属镜时该问题不会出现，因为通过薄的金属层的应力扭转在这里是可以忽略的。因此，金属镜层可以被应用到非常薄的基底(例如显微镜盖玻片)，其具有1mm或更少的强度，特别地小于200μm，并且因此入射的x射线辐射基本没有经历衰减。

在具有分束器的实施例的情况中有许多变型。在一个变型中，分束器被固定地安装，使得它可以既永久地位于第一成像分系统的光路中又永久地位于第二成像分系统的光路中。该解决方案从构造的观点来看是简单的并且是健壮的。

也可能将分束器固定到可移动托架上以便可以选择性的驱动它进入分束器位置(以用于以第二图像记录模式的检查或以两种图像记录模式的检查)或驱动它离开射束路径(以用于以第一图像记录模式的检查)。因此，当在相对长的时间段期间不打算制作照相记录的情况下，或为了提高针对第一图像记录模式的灵敏度，可能例如时常地省去分束器，因为在分束器被旋转脱离或驱动脱离的情况下，x射线辐射是直接入射到检测器上，而没有被分束器衰减。

特别地，活的小鼠的成像藏有问题，其原因在物体的性质中被发现。因此，应该确保的是在多数图像记录模式中，至少在图像记录时间期间物体是固定的或不移动的。在优选实施例中，这可以依靠以受控方式引导到物体的麻醉气体(优选经由适合的管口(mouthpiece))以借助于在实施图像记录期间被麻醉的小鼠(或者其他小动物)来实现。本发明的发展的特征在于气体麻醉单元，其具有麻醉气体源，至少一条气密流体线从该麻醉气体源通向布置在载物架附近的气体出口。在气体出口附近，流体线可以并入向外面开口的管口，其可选地以这样的方式适应于要记录的物体：所述物体至少部分地被纳入管口。这允许实现可靠的麻醉。

此外，由于小鼠的小的身体质量，如果它们在没有温度控制的情况下被安装在支架上，则很快出现变得体温过低的这些风险。因为用于容纳待检查物体的支架(即载物架)应该确保尽可能高的x射线辐射透射，以及特别地，均匀的、具有基于载流子方面的电阻损耗的温度调节控制的支架被认为并不是很适合于此类型的成像。因此，一些实施例提供了用于依靠(液态或气态)流体来控制容纳在载物架上的物体的温度的温度控制设备。为此，载物架可以具有由对x射线辐射透明的材料制成的托架主体，其带有用于引导可控制温度的流体延伸通过托架主体的流体通道。

在这样的变型中，腔室位于物体支承表面下面，温度控制流体介质(优选为空气)可以以循环方式被供应到该腔室，例如通过布置在其上游或下游的带有加热元件的风扇。在这种情况下，载物架的物体支承表面和腔室的至少基本水平的边界面优选地由对x射线辐射尽可能高地透射的材料构成，例如塑料或玻璃纤维增强塑料(GRP)，其将高x射线透射性和高刚性结合，使得可以实现无支柱(bracing)或具有很少支柱的薄壁。

附图说明

本发明的进一步的优点和方面根据权利要求和根据本发明的优选示例性实施例的以下描述而显现，基于附图在下面对本发明进行解释。

图1示出了根据第一示例性实施例的用于物体的多模式成像检查的系统；

图2示出了载物架附近的一些部件的侧视图；

图3示出了载物架和邻近部件的示意性的平面图；

图4示出了照明设备的部分，以及

图5示出了根据第二示例性实施例的用于物体的多模式成像检查的系统。

具体实施方式

示意图1示出了用于物体的多模式成像检查的系统100的第一示例性实施例。图2示出了载物架附近的一些部件的放大侧视图；图3示出了具有载物架和邻近部件的示意性的平面图。系统100尤其适合于小动物(例如小鼠、大鼠或其他生物体)的活体内检查。该系统允许使用不同成像方法来检查同一个物体，即多模式成像。可以以至少两种不同的图像记录模式来记录图像，其中一种可以是x射线记录模式。其他可能的图像记录模式包括借助于荧光的图像记录、借助于冷光的图像记录和借助于反射光或由物体反射的光的图像记录。

平面的、基本为板状的载物架110在其水平对齐的上侧面上具有一个或多个物体容纳空间110-1、110-2、110-3，其被提供以便容纳待检查物体200，例如小鼠。该物体被放置或安置在所提供的物体容纳空间处的载物架110的平面上侧面上。

x射线辐射源120位于载物架下方一定距离处，该x射线辐射源120以这样的方式来布置：由x射线辐射源向上辐射的x射线通过载物架110到达物体，并且其能够至少部分地穿过所述物体。x射线辐射源可以以脉冲操作的方式来操作，使得x射线辐射仅辐射达对x射线图像记录来说足够的短的时间间隔。具有连续操作(连续波)的变型也是可能的。有利地，x射线源包括随意可调节的孔径，其使空间传播在形式和区域方面适应于要被照射的区域。

载物架110以这样的方式来构造：x射线辐射可以以尽可能小的障碍从x射线辐射源120传到物体200。在示例性情况下，载物架的承载部件由扭转刚性塑料材料制成。也可以使用具有低原子序数Z的其他材料，例如基于铝的和/或基于碳的材料，诸如碳。

以平坦面板x射线检测器130形式的直接数字x射线检测器位于载物架110上方一定距离处，在所示的图像记录配置中该直接数字x射线检测器130基本水平地对齐，并且其被配置为将穿过物体的x射线辐射和由物体修改的x射线辐射转换为物体的数字图像。这里，x射线图像记录模式也被称为第一图像记录模式；记录的x射线图像因此也被称为物体的第一图像。

为了获得高的图像分辨率，使用带有结构化的闪烁体的平面(二维)平坦面板x射线检测器，该结构化的闪烁体包括彼此分隔的许多单独的闪烁体，所述闪烁体被布置成垂直于彼此而延伸的行和列。结果，相比连续的、未结构化的闪烁体层，光散射被避免或减少，并且闪烁光被引导通过闪烁体，主要到达分配到那的(一个或几个)活动像素区域，且因此后来图像分辨率被进一步提高，因此，x射线辐射的入射点和光信号的检测之间没有横向空间传播。

相机系统140布置在平坦面板x射线检测器130上方一定距离处，提供该相机系统140以至少一种第二图像记录模式来记录相同物体200的至少一个第二图像。在示例性情况中，这是具有慢扫描和背光技术的CCD相机，其可以被冷冻到-80℃。该技术提供了至少从大约440nm到大约1100nm的波长范围内的低的背景噪声和最高的量子效率，其能够用于荧光记录、冷光记录和反射光记录。相机系统的光学单元的光学轴垂直地延伸。相机系统在垂直方向(z方向)是可移置的，使得可以以简单的方式获得不同的图像部分和放大率。在示例性情况下，从30mm到300mm范围中的物体尺寸可以以实质上的图像填充方式被记录。

x射线辐射源120、载物架110、平坦面板x射线检测器130和相机系统140在示出的配置中基本上沿着共同的垂直轴115来布置。

如可以从图3的平面图所看出的，载物架110提供了总共三个直接邻近的、矩形的物体容纳空间110-1、110-2和110-3，其每个都具有大约3∶1的长宽比。物体容纳空间中的每一个的尺寸以这样的方式形成：小的实验动物(例如小鼠)在纵向方向上与物体容纳空间相匹配。整体而言，载物架具有基本上正方形的基底区域，它的尺寸以这样的方式形成：它完全地位于x射线源能够照射到的区域内。此外，相机系统可以以这样的方式调节：载物架的整个基底区域位于相机系统的像场内，使得可以同时对所有三个物体容纳空间进行光学检测。

前述的部件位于基本上为立方体的壳体104的内部102，该壳体104以不透光的方式包围所述内部。壳体的板状的壁部分由钢构成并且足够厚以便对壳体而言不仅保护所述内部以免受环境光的影响而且对它而言对环境进行遮蔽以免受x射线辐射源120的x射线辐射的影响。

系统的显示器和操作单元190被布置在壳体104外面并且它包含用于系统的中心控制的计算单元(计算机)，依靠该系统来控制x射线辐射源120、载物架110、平坦面板x射线检测器130、相机系统140和系统的进一步的部件的操作。在操作单元和显示器的计算机中用于图像评价的软件模块也是有效的。

系统100的进一步的细节可以从图2中的放大的局部视图以及从图3中的平面图来识别。平坦面板x射线检测器130以可移动方式被安装，使得它可以在不同位置之间移动并可以被固定在相应的位置上。平坦面板x射线检测器130被容纳在可以借助高度调节设备132在垂直方向上进行调节的保持设备中，使得载物架110和平坦面板x射线检测器130之间的距离是连续可调节的。通过使用它，尤其有可能将平坦面板x射线检测器带到靠近要借助x射线进行透照的物体200处并将其固定在那里，并且使它适应不同物体高度。因此，以理想的方式使用平坦面板x射线检测器的空间分辨率能力。

此外，平坦面板x射线检测器130被以这样的方式紧固到位移设备150上：它可以在垂直于轴115延伸的水平图像记录平面中的不同位置之间以水平位移方向152移动。为此，高度可调节插座(receptacle)被紧固到滑车(sled)154上，其沿着直导轨156在水平方向上被成直线地引导。经由驱动水平螺纹轴的电动机158来控制该位移，耦连到滑车154的轴螺帽在该水平螺纹轴上行进。

系统100包括照明设备170，或者以未经修改的形式或者通过在其前方固定适合的滤光器，照明设备170可以被用于反射光图像记录或用于荧光激发。图4示意性地示出了照明系统的组件178，其可以被指示为镜面投射器组件。照明设备170具有四个这样的相同的组件，并且它被以这样的方式配置，使得光尽可能均匀地同时地并且在大的立体角下从不同方向上落在待成像物体上。

在图3的实施例中，来自公共光源(这里未示出)的光被分到四个光波导172之中。中心的公共光源可以装备有激发滤光器(excitation filter)，其可选地可插入照明射束路径中。光波导172的出口均匀地分布在载物架110上方，或以正方形(quadratic)布置分布在物体容纳空间上方，并且在垂直方向上基本向上辐射。借助于适合的光学单元(例如准直透镜174)将显现出的光进行准直，并且被引导到基本上以45°可调节方式布置的凸面偏转镜176，其加宽了光锥并从上面将其指引到倾斜的物体上。在另一实施例中，也可以由平面镜来实施该偏转；然后通过调节准直透镜和光波导出口之间的距离来实施光束的受控加宽。

载物架110是可加热的，以便防止(至少一个)物体的体温过低。因为金属加热螺旋将以令人讨厌的方式在x射线成像中可见，经由位于物体下面的腔室中的温度控制流体介质的活跃流动来实现加热。温度控制介质可以是例如空气或液体。示例性实施例的系统100包括用于控制容纳在载物架上的物体的温度的温度控制设备180。在温度控制设备的帮助下，在不阻碍x射线辐射穿过载物架的情况下载物架可以从内侧被加热(或可选地冷却)。为此，在载物架的托架主体内提供带有流体通道114的通道系统，通过该通道系统可以引导可控制温度的流体。在示例性情况下，由热空气从内侧加热载物架。为此，电加热设备184被布置在载物架的外面，所述加热设备被分配有风扇，其经由空气抽吸通道186从外面吸入空气。然后电加热的空气被引导通过载物架内部的流体通道114，并且其由此加热载物架。由于流体通道和在其中移动的流体两者基本都不影响x射线辐射，所以x射线图像记录没有受到加热的阻碍。

当检查活的物体(诸如例如小鼠)时，通常期望在图像记录期间它们不移动。为了尽可能简便地对实验动物实现此目的，系统100装备有气体麻醉单元160，在麻醉气体的帮助下可以经由该气体麻醉单元160来麻醉动物。该气体从布置在壳体外面的麻醉气体源经由气密流体线被引导到阀块162区域，对于每一个物体容纳空间在所述阀块中提供有可切换的阀164。线片(line piece)从该阀一直通向被分配的物体容纳空间的附近的气体出口的区域。管口168位于气体出口的附近，该管口168的直径大于供应线的直径，其中该设备以这样的方式适合于被容纳的物体：该物体至少部分地被纳入加宽的管口。在示例性情况中，带有鼻子开口和嘴部开口的小鼠头部的前端被纳入管口以使得麻醉气体从前部围绕头部流动，并且小鼠可以被可靠地麻醉。

x射线辐射源和平坦面板x射线检测器是用于以第一图像记录模式记录x射线图像的第一分系统的部分。相机系统和照明系统是第二分系统的部分，依靠第二分系统，相同物体的例如反射光图像、荧光图像和/或冷光图像可以在第二图像记录模式下被记录。剩余的部件是两个分系统的部分。

系统100可以被用于一个或多个物体的许多不同的成像检查。例如，在平坦面板x射线检测器130的帮助下，可以在第一图像记录模式中记录完整物体或部分物体的x射线图像，该第一图像记录模式也被称为x射线图像记录模式。为此，物体被放置在载物架的适合的物体容纳空间上并且当需要时被固定。例如，如果物体位于物体容纳空间110-1上，平坦面板x射线检测器在物体上方的区域中水平地移置以用于第一图像记录。可选地，还存在高度调整以便将平坦面板x射线检测器带到尽可能近地靠近物体处(参考图2)。然后x射线辐射源被短暂地接通以便记录物体的第一数字图像，即x射线图像。

然后用于随后在相机系统140的帮助下获取第二图像的所有的要求是，依靠位移设备150来将平坦面板x射线检测器水平移置出物体上方区域，使得可以依靠相机系统来记录物体。然后，可以在第二图像记录模式中记录物体的例如反射光图像、荧光图像和/或冷光图像。根据所打算的图像类型，通过在其前方固定适合的滤光器来使照明和检测适应。

在另一变型中，多个物体被放置在载物架上并且同时固定，例如三只小鼠在物体容纳空间110-1，110-2和110-3上。因为相机系统的相机可以以这样的方式调节：所有三个物体容纳空间可以被同时成像，三个物体可以在单独的第一图像记录中被记录。相反，借助被连续地移位到相应的物体容纳空间上方的各种图像记录位置的平坦面板x射线检测器130来连续地记录或以连续方式暂时地记录x射线图像。在每种情况下，平坦面板x射线检测器在x射线记录期间保持固定。

由另一图像记录模式(缝合模式)中的多个单独的图像拼凑出物体的x射线图像，在每种情况下所述单独的图像仅包含感兴趣的整个物体的一部分。为此，平坦面板x射线检测器在位移设备150的帮助下，通过横向位移连续地移置到它的图像记录平面中的互相位于侧面的偏移图像记录位置，并且它在x射线图像记录持续时间期间的每个情况下被固定在那里。例如，可能将相对大的物体210(诸如例如大鼠)以基本上平行于平坦面板x射线检测器的位移方向的方式放置在载物架上。然后平坦面板x射线检测器在水平方向上被连续地移置到不同图像记录位置，并且保持在那里直至获取x射线图像。这里，图像记录位置以这样的方式彼此横向地偏移：各种偏移的图像彼此直接地邻接或部分重叠，使得在图像评价软件的帮助下可以拼凑出物体210的无缝隙的整体图像。为了简单化随后的单独的图像的拼凑，例如以在x射线图像中生成对照物的金属结构形式的位置标记112被附连到载物架上。

示意图5示出了用于物体的多模式成像和检查的系统500的第二个示例性实施例。功能上与第一示例性实施例中的部件等价或类似的部件提供有增加了400的相同的参考标记。带有气体麻醉单元560和温度控制设备580的板状载物架510具有与第一示例性实施例完全相同的设计；参考那里的描述。相应的陈述适用于布置在在载物架510下面的x射线辐射源520，并且通常垂直向上辐射x射线辐射。

在第一分系统和第二分系统的图像获取部件的布置方面存在不同。就像在第一示例性实施例中，第一分系统的直接数字x射线检测器是平坦面板x射线检测器530，但是在这种情况下其以高度可调节方式安装到垂直引导设备535上。位移设备550的滑车和水平引导轨也布置在那里。载物架510和平坦面板x射线检测器530之间的垂直距离比在第一示例性实施例中大，并且以这样的方式设置尺寸：具有关于垂直轴515成45度倾斜的平面分束器表面的分束器585仍然在载物架或物体和平坦面板x射线检测器之间匹配。分束器表面的二维范围的尺寸以这样的方式确定：朝向其下方的垂直投射很大程度上覆盖了载物架的物体容纳空间。

示例性实施例的分束器585被固定地安装在所示出的分束器位置中。分束器大体上包括以薄玻璃板的形式的基底，其面向物体或相机系统的前侧覆盖有薄的介电交替层，其针对可见波长和邻近紫外范围(和近IR范围)中的波长具有超过95％的高反射率。当具有低的整体层厚度(例如小于1μm)时实现了光谱宽带反射效应，使得交替层系统对x射线辐射具有大的透射性(透射例如大于80％或大于90％)。以这样的方式选择基底材料的厚度：分束器整体对x射线辐射具有高透射性，其中例如对x射线辐射的整体吸收不大于10％或不大于20％。例如，厚度可以等于或小于6mm，特别地在0.5mm到3mm左右。

具有与垂直轴515垂直对齐的(水平的)光轴的相机系统540被布置在壳体504的侧壁上，和分束器585一样高。仅入口光学单元位于壳体的内部502；相机系统540的有效部件被布置在内部的外面。(用于x射线记录的)第一分系统的射束路径从x射线辐射源520引导通过物体和分束器535到达直接数字x射线检测器530。(用于相机系统的图像记录的)第二分系统的射束路径在平面分束器表面被折叠，使得从物体放射的光(例如荧光/冷光)和/或被物体反射和/或散射的照明辐射被分束器表面在相机系统方向上反射。

该实施例的优点包括如下事实：可以在相同时间或同时地获得在第一图像记录模式中的图像(x射线图像)和在第二图像记录模式中的图像(例如反射光图像、荧光图像)。为此，x射线辐射源和相机系统同时操作。x射线辐射X-R主要地在平坦面板x射线检测器的方向上通过分束器535；剩下的被吸收，使得实际上没有x射线辐射到达相机系统540。相比之下从物体放射的可见光和UV光(VIS/UV)主要地在相机系统540的方向上被反射，使得反射光图像或荧光图像也可以与x射线图像同时被检测。

此外，该变型与第一实施例一样提供了供使用的相同的可能性。