[發(fā)明專利]多模態(tài)生物顯微分析儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210244228.6
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102788756A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃海清;谷朝臣;戚進(jìn);張卿卿
• 申請（專利權(quán)）人: 上海凱度機(jī)電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;G01N21/64
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種多模態(tài)生物顯微分析儀，其特征在于，包括：多模式顯微成像、高光譜熒光光源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述多模式顯微成像系統(tǒng)用以自動進(jìn)行圖像采集，并將采集到的圖像發(fā)送至所述控制系統(tǒng)；所述高光譜光源系統(tǒng)用以提供多模式顯微成像的寬光譜連續(xù)可調(diào)的光線條件；所述控制系統(tǒng)分別與所述多模式顯微成像連接，用以控制所述多模式顯微成像系統(tǒng)和高光譜光源系統(tǒng)的動作，并對所述所述多模式顯微成像系統(tǒng)采集到的圖像進(jìn)行分析識別，以及，對識別結(jié)果進(jìn)行存儲；所述多模式顯微成像系統(tǒng)進(jìn)一步包括：

切片連續(xù)裝載模塊：用以對多切片進(jìn)行自動切換、裝載、掃描，并進(jìn)行編號和存儲；

納米級多自由度載物臺模塊：應(yīng)以將切片通過高精密電機(jī)控制調(diào)節(jié)到合適的成像距離，控制成像像面基本保持在一個水平基線上；

線陣CCD掃描成像模塊：用以控制CCD的積分時間和采集幀率等相關(guān)控制信號，控制CCD芯片采集合成相關(guān)光學(xué)圖像；

顯微透鏡組：用以實現(xiàn)切片在載物臺上的顯微成像；

可切換吸收熒光濾光模塊：用以切換調(diào)整光源輸出為高光譜，熒光光譜以及常規(guī)光譜輸出；

光譜分光/聚焦模塊：用以控制輸出的光譜動態(tài)范圍，實現(xiàn)多光譜的分光輸出；

CCD線性掃描驅(qū)動模塊：用以控制CCD的曝光時間、光學(xué)增益以及掃描間隔，與上位機(jī)通信，合理控制CCD成像條件；

所述切片連續(xù)裝置裝載切片給載物臺，通過顯微透鏡組實現(xiàn)光路轉(zhuǎn)換，切換吸收熒光濾光模塊對進(jìn)來的光線進(jìn)行三種模式的切換，后端的光譜分光聚焦模塊實現(xiàn)光信號的分離，利用CCD線性掃描驅(qū)動和成像模塊，實現(xiàn)光線在CCD像元上的延時積分，輸出相關(guān)的采樣電信號合成相關(guān)圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的多模態(tài)生物顯微分析儀，其特征在于，所述高光譜熒光光源系統(tǒng)包括：高強(qiáng)度LED模塊、可切換熒光濾光模塊和光源模式切換控制模塊，其中，

所述高強(qiáng)度LED模塊：用以根據(jù)實驗環(huán)境調(diào)節(jié)LED強(qiáng)度來獲取合理的照度，實現(xiàn)整套光路系統(tǒng)的基礎(chǔ)照明。

可切換熒光濾光模塊：用以控制是否采取激發(fā)態(tài)光源，輸出熒光光源。

光源模式切換控制模塊：用以控制輸入光源為常規(guī)光源、熒光光源和高光譜光源。

其中，高強(qiáng)度LED模塊為主光源，為基礎(chǔ)的照明光源，光源模式切換控制模塊選擇合適的光源輸入，可切換熒光濾光模塊控制熒光光源的形成。

3.如權(quán)利要求1所述的多模態(tài)生物顯微分析儀，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括智能控制子系統(tǒng)，所述智能控制子系統(tǒng)進(jìn)一步包括：

自適應(yīng)運(yùn)動連續(xù)對焦模塊：用以通過電機(jī)控制自動載物臺的運(yùn)動軌跡，實現(xiàn)載物臺的連續(xù)對焦，且運(yùn)動軌跡為四自由度；

切片運(yùn)動同步控制模塊：用以通過電機(jī)控制切片連續(xù)裝載模塊自動切換、裝載、掃描切片，實現(xiàn)切片的自動流水操作；

TDI線陣掃描控制模塊：用以控制CCD像元的延時積分時間，把電信號通過AD采樣轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

光譜掃描控制模塊：用以通過電機(jī)控制光源模式切換控制模塊、可切換熒光濾光模塊、可切換吸收熒光濾光模塊、光譜分光/聚焦模塊轉(zhuǎn)換到合適的拍照模態(tài)。

4.如權(quán)利要求1所述的多模態(tài)生物顯微分析儀，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括信息處理子系統(tǒng)，所述信息處理子系統(tǒng)包括：

數(shù)據(jù)庫：用以存儲分析得到的識別結(jié)果，所述識別結(jié)果具體包括組織特征和病理特征；

多維信息分析與挖掘模塊：用以對生物樣本切片和圖片圖像進(jìn)行自適應(yīng)快速算法分析識別樣本類型，選擇合適的通道處理相關(guān)樣本圖像，并將識別結(jié)果發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫；其進(jìn)一步包括：

快速識別單元：用以對生物樣本切片和涂片圖像進(jìn)行自適應(yīng)快速算法分析識別樣本類型，確定樣本為生物組織涂片或生物病例切片，并根據(jù)識別結(jié)果將樣本圖像信息發(fā)送至所述生物組織涂片處理單元或生物病例切片處理單元；

生物組織涂片處理單元：用以接收生物組織涂片樣本圖像信息，并對圖像進(jìn)行處理后將識別結(jié)果發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫；

生物病例切片處理單元：用以接收生物病例切片樣本圖像信息，并對圖像進(jìn)行處理后將識別結(jié)果發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫；

組織切片遠(yuǎn)程會診平臺模塊：與所述數(shù)據(jù)庫連接，用以根據(jù)數(shù)據(jù)庫中相關(guān)組織特征和病理特征，利用遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)，構(gòu)建遠(yuǎn)程會診平臺；

系統(tǒng)安全模塊：用以提供不同的注冊機(jī)制，提供管理員賬戶和普通操作員賬戶，給不同人員提供不同的操作權(quán)限；

系統(tǒng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展模塊：用以提供可擴(kuò)展的軟件和硬件接口，提供新功能模塊的接入機(jī)制。