專利名稱：光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光學(xué)顯微鏡領(lǐng)域，尤其涉及一種光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
組織中的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的改變被用來探測病理學(xué)狀態(tài)，評估癌前狀況和探測癌癥。組織樣品的載玻片被用來分析多種樣品。從病人身上取得的組織樣品由病理學(xué)家分割和固定在一個載玻片上染色和顯微鏡檢查。組織的形態(tài)(可見的結(jié)構(gòu)和形狀)被分析來提供定性的分析和識別病理學(xué)改變。隨著計算機(jī)和靜止數(shù)字成像設(shè)備的出現(xiàn)，擴(kuò)展了組織病理學(xué)的領(lǐng)域，通過使用機(jī)械設(shè)備來診斷和定量調(diào)查。自動成像系統(tǒng)變得越來越適于掃描載玻片和記錄計算機(jī)分析的信息，作為數(shù)字文件儲存便于以后觀察，也可以通過交流系統(tǒng)分享，包括計算機(jī)互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)。由于載玻片上組織和分析的種類，以及使用的掃描類型，對于不同類型的樣品不同的成像模式是可取或必要的。例如，在亮區(qū)域載玻片掃描的情況下，載玻片可以通過使用紅色、綠色和藍(lán)色光線，或者使用更大數(shù)量的狹窄頻帶樞紐(稱作多光譜成像)，或者 使用一些組織的深度(稱為Z射線成像)成像。RGB和多光譜成像與Z射線成像結(jié)合。亮區(qū)域和熒光在相同的儀器中是可獲得的，作為成像的可選擇的形式。因此，儀器越來越能夠使用不同的模式掃描，自動化需要儀器能夠選擇每個被掃描的載玻片的最佳操作系數(shù)。光學(xué)顯微鏡使用的是微型顯微鏡陣列，或者多物鏡陣列顯微鏡，或者簡稱為陣列顯微鏡。每個微型顯微鏡包括大量光學(xué)元件，根據(jù)相應(yīng)的像平面放置，與樣品圖像共軛。陣列顯微鏡進(jìn)一步包括大量成像傳感器，相應(yīng)于獨(dú)立的光學(xué)元件，合成來捕捉樣品部分的成像信號。在這樣的陣列顯微鏡中，微型顯微鏡的線型陣列提供相鄰的陣列，跨越樣品的第一維度(y軸方向)，樣品被轉(zhuǎn)換到視野的第二維度(X軸方向)來成像整個樣品。因?yàn)槊總€微型顯微鏡物鏡的直徑比視野的直徑大(例如兩個直徑為2mm和250i!m)，成像陣列的獨(dú)立顯微鏡相交錯，因此較小的視野沿著第一維度在第二維度(掃描的方向)的抵消。作為微型顯微鏡的行的交錯安排的結(jié)果，每個光學(xué)系統(tǒng)的線性掃描所覆蓋的連續(xù)條與相鄰的光學(xué)系統(tǒng)所覆蓋的連續(xù)條本質(zhì)上沒有重疊。在每個獲取幀中，每個微型顯微鏡發(fā)射樣品物體的一小部分成像數(shù)據(jù)直接到探測器，通過硬件和軟件的操作獨(dú)立的幀數(shù)據(jù)形成整個樣品的成像。因此，探測器陣列提供一個有效連續(xù)線性覆蓋沿著第一維度，消除顯微鏡在這個方向上機(jī)械轉(zhuǎn)化的需要，通過允許沿著第二維度獨(dú)立掃描完全覆蓋樣品表面可以增加成像速度。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提出一種光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的將通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)—種光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)，包括一用于放置載玻片的載物臺，所述載物臺的上方分別設(shè)置一用于使所述載玻片中樣品成像的掃描顯微鏡和一用于識別所述載玻片中樣品的樣品信息的傳感器，所述載物臺的下方設(shè)置有一光源；所述掃描顯微鏡與一用于捕獲所述載玻片中樣品的圖像數(shù)據(jù)的檢測器連接，所述檢測器與一計算機(jī)連接，將所述圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述計算機(jī)中進(jìn)行處理；還包括一控制組件，所述控制組件的輸入端與所述傳感器連接，所述控制組件的輸出端與一孔徑控制器連接，所述孔徑控制器與所述光源連接。優(yōu)選的，上述的光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)，其中所述載物臺上還包括一用于將復(fù)數(shù)個的載玻片有序地放置在載物臺上的投料器。優(yōu)選的，上述的光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)，其中所述樣品信息設(shè)置在所述載玻片的標(biāo)簽中，所述傳感器為掃描儀。優(yōu)選的，上述的光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)，其中所述計算機(jī)與一監(jiān)視器，一打印機(jī)或者一電信端口中的一種或多種連接。優(yōu)選的，上述的光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)，其中所述載物臺的上方還設(shè)有一落射照明光源，所述落射照明光源包括一落射照明光源孔徑控制器，所述落射照明光源孔徑控制器與所述控制組件的輸出端連接。本實(shí)用新型的突出效果為本實(shí)用新型用于在多種成像模式下掃描一個組織樣品，通過大量用來存儲、透射、計算機(jī)化分析和可視化檢查的載玻片的自動化成像系統(tǒng)，取得優(yōu)化組織成像的質(zhì)量的效果。相比于操作從第一次掃描到產(chǎn)生改善的圖像而得到的最初成像，或者在最初成像的檢查之后在不同成像模式下對相同的載波片重復(fù)掃描，本實(shí)用新型針對于利用分析組織類型和尋找分析類型的已知的信息來優(yōu)化第一次掃描的成像模式。本實(shí)用新型可以快速地、連續(xù)地產(chǎn)生組織圖像，從而使分析(可視的或計算機(jī)化的)不需要重復(fù)的掃描就可以直接進(jìn)行。以下便結(jié)合實(shí)施例附圖，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳述，以使本實(shí)用新型技術(shù)方案更易于理解、掌握。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例本實(shí)施例的一種光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)，如圖1所不，包括用于放置載玻片16的載物臺，載物臺上還包括用于將復(fù)數(shù)個的載玻片16有序地放置在載物臺上的投料器12。載物臺的上方分別設(shè)置用于使載玻片16中樣品成像的掃描顯微鏡10和用于識別載玻片16中樣品的樣品信息的掃描儀14,樣品信息設(shè)置在載玻片16的標(biāo)簽中。掃描顯微鏡10與用于捕獲載玻片中樣品的圖像數(shù)據(jù)的檢測器連接，檢測器與計算機(jī)30連接，將圖像數(shù)據(jù)傳輸至計算機(jī)30中進(jìn)行處理；計算機(jī)30分別與監(jiān)視器32，打印機(jī)34和通過電信端口 36與其他設(shè)備連接。載物臺的下方設(shè)置有透射光源20。還包括控制組件18，控制組件18的輸入端與掃描儀14連接，控制組件18的輸出端與和透射光源20連接的孔徑控制器24連接。載物臺的上方還設(shè)有落射照明光源22，和落射照明光源22連接的孔徑控制器24與控制組件18的輸出端連接。骨組織切片可以快速展示改變的形貌(即樣品表面的高度根據(jù)顯微鏡聚焦的深度而改變)。負(fù)載上述樣品的載玻片可以自動引發(fā)一個Z-Stack序列圖像。也就是說，載玻片需要在不同的聚焦面上被重復(fù)成像。乳房活檢組織切片包含脂肪細(xì)胞。在適合于采集沒有這樣的空虛部位的組織結(jié)構(gòu)的普通成像狀況下，脂肪細(xì)胞的圖像不能充分探測。因此，包含這樣的組織的載玻片需要調(diào)整探測方法來使組織的各個部分都能成像。從背景信號中分離出組織信號的探測閾值比用于均勻光學(xué)密度的組織切片的標(biāo)準(zhǔn)值降低。如果掃描儀可以讀出組織染色條形碼，或者代表相同信息的其他類型的圖形表征，照明顏色通過選擇染色吸收光譜的最佳光學(xué)部分的波長來調(diào)整創(chuàng)造最大對比度。例如，當(dāng)被蘇木紫和曙紅染色的組織切片成像，照明顏色中的一種被選擇在曙紅的吸收峰附近(525nm)。然而，當(dāng)使用蘇木紫和二氨基聯(lián)苯胺染色的組織切片成像，照明顏色中的一種可以被選擇在吸收峰波長范圍為385 430nm，480 500nm以及575 585nm。顯微鏡中聚光器的孔徑通過掃描器被開或者關(guān)，來適合于相關(guān)載玻片的照明。減小聚光器的數(shù)值孔徑產(chǎn)生銳化成像和增加對比度的影響。另外，調(diào)整掃描儀的照明光譜，通過改變相關(guān)照明顏色來適合于觀察圖像的顏色表現(xiàn)。如果被掃描的組織被一個或多個熒光造影劑(例如，Alexa Fluor488或量子點(diǎn))，載玻片上的代碼指導(dǎo)掃描儀激活一個或多個激發(fā)波長，或一個或多個反射濾光片(或捕捉光譜數(shù)據(jù)的等效方法)，不論亮區(qū)域的成像是否與熒光圖像一起被捕捉。在組織形態(tài)學(xué)載玻片中，掃描儀可以在低分辨率下掃描(例如，取樣距離為470nm/像素)。在細(xì)胞學(xué)樣品的情況下，掃描器可以在高分辨率(例如，取樣距離為235nm/像素或者更少)和在載玻片中的多重深度下掃描。另外，如果來自實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)的掃描儀的說明包括載玻片的數(shù)量和每個載玻片的染色類型，掃描儀可以用來具有以下的功能(不受限制)通過比色成像分析，確認(rèn)解碼染色信息與相應(yīng)載玻片上的組織的表現(xiàn)相匹配；確認(rèn)通過實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)或中間設(shè)備產(chǎn)生的所有載玻片在掃描序列中可以看到；核實(shí)所有載玻片的質(zhì)量，包括蓋玻片上泡沫出現(xiàn)的影響，或者預(yù)備組織較差的質(zhì)量(例如，組織的褶皺、撕裂和破裂)。這些功能需要在成像掃描之前通過預(yù)掃描來優(yōu)化特定的功能。在預(yù)先掃描過程中，掃描儀對載玻片關(guān)于特定的案例的觀察，傳回適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量監(jiān)控應(yīng)用程序，例如中間設(shè)備的應(yīng)用，甚至是實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)。根據(jù)一些預(yù)先在質(zhì)量監(jiān)視應(yīng)用程序中設(shè)定的準(zhǔn)則，在預(yù)掃描過程中收集的信息被用來設(shè)計和實(shí)現(xiàn)載玻片掃描的最佳模式?？蛇x地，載玻片的掃描探測到的信息僅僅是一個識別源(例如組織樣品、染色使用和病理記錄)，基于上述識別數(shù)據(jù)，最佳的掃描模式被與載玻片相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)直接傳播得到。應(yīng)用本實(shí)施例時，投料器12包括一個用于讀取由投料器12承載的每個載玻片16合并的信息的掃描儀14?；谶@樣的信息，在掃描載玻片得到相應(yīng)的成像數(shù)據(jù)之前，控制組件18將載玻片信息轉(zhuǎn)換成控制信號，用以選擇使用的照明類型，例如透射光源20或落射照明光源22。相同地，控制組件18選擇合適的多波段光源23或者濾光器來提供所需的照明波長?？讖娇刂破?4被使用來調(diào)整聚光器27的孔徑26到預(yù)定的水平。對于同一載玻片的掃描順序，高度控制器28可以在不同的預(yù)定高度調(diào)整顯微鏡的聚焦距離。掃描顯微鏡10掃描獲得的成像儲存在計算機(jī)30中，和/或在監(jiān)視器32中實(shí)時播放，和/或通過打印機(jī)34打印，和/或通過電信端口 36傳輸?shù)狡渌胤健Ｓ嬎銠C(jī)30用來選擇預(yù)定的模式結(jié)合，來調(diào)整系統(tǒng)的所有控制活動，分析成像數(shù)據(jù)和為后續(xù)掃描處理的數(shù)據(jù)調(diào)整指令。基于最初的掃描結(jié)果，計算機(jī)30可以提供反饋到系統(tǒng)，所以可以進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整來優(yōu)化最后結(jié)果。例如，如果波長選擇不能提供足夠的顏色對比度，可以驅(qū)動不同的光源組合或者濾光器。本實(shí)用新型尚有多種實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于包括一用于放置載玻片的載物臺，所述載物臺的上方分別設(shè)置一用于使所述載玻片中樣品成像的掃描顯微鏡和一用于識別所述載玻片中樣品的樣品信息的傳感器，所述載物臺的下方設(shè)置有一光源；所述掃描顯微鏡與一用于捕獲所述載玻片中樣品的圖像數(shù)據(jù)的檢測器連接，所述檢測器與一計算機(jī)連接，將所述圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述計算機(jī)中進(jìn)行處理；還包括一控制組件，所述控制組件的輸入端與所述傳感器連接，所述控制組件的輸出端與一孔徑控制器連接，所述孔徑控制器與所述光源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于所述載物臺上還包括一用于將復(fù)數(shù)個的載玻片有序地放置在載物臺上的投料器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于所述樣品信息設(shè)置在所述載玻片的標(biāo)簽中，所述傳感器為掃描儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于所述計算機(jī)與一監(jiān)視器， 一打印機(jī)或者一電信端口中的一種或多種連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于所述載物臺的上方還設(shè)有一落射照明光源，所述落射照明光源包括一落射照明光源孔徑控制器，所述落射照明光源孔徑控制器與所述控制組件的輸出端連接。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種光學(xué)掃描顯微鏡系統(tǒng)，包括一用于放置載玻片的載物臺，所述載物臺的上方分別設(shè)置一用于使所述載玻片中樣品成像的掃描顯微鏡和一用于識別所述載玻片中樣品的樣品信息的傳感器，所述載物臺的下方設(shè)置有一光源；所述掃描顯微鏡與一用于捕獲所述載玻片中樣品的圖像數(shù)據(jù)的檢測器連接，所述檢測器與一計算機(jī)連接，將所述圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述計算機(jī)中進(jìn)行處理；還包括一控制組件，所述控制組件的輸入端與所述傳感器連接，所述控制組件的輸出端與一孔徑控制器連接，所述孔徑控制器與所述光源連接。本實(shí)用新型可以快速地、連續(xù)地產(chǎn)生組織圖像，從而使分析不需要重復(fù)的掃描就可以直接進(jìn)行。
文檔編號G01N21/84GK202854042SQ201220506548
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者周丕軒, 周斌福 申請人:帝麥克斯(蘇州)醫(yī)療科技有限公司