[發明專利]雙圖像采集模塊組織樣品掃描儀和數字成像復現系統

在審

• 申請號: 201711200457.7
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107991246A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 施鵬;孔祥林
• 申請（專利權）人: 南京圖思靈智能科技有限責任公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/84;G01B11/24;G02B21/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本申請涉及一種用于獲取組織樣品顯微圖像的掃描儀和數字成像復現系統，尤其是一種雙圖像采集模塊組織樣品掃描儀和數字成像復現系統。

背景技術

病理檢查是用以檢查機體器官、組織或細胞中的病理改變的病理形態學方法。為探討器官、組織或細胞所發生的疾病過程，可采用某種病理形態學檢查的方法，檢查他們所發生的病變，探討病變產生的原因、發病機理、病變的發生發展過程，最后做出病理診斷。病理形態學的檢查方法，首先觀察大體標本的病理改變，然后切取一定大小的病變組織，用病理組織學方法制成病理切片，用顯微鏡進一步檢查病變。

病理檢查已經大量應用于臨床工作及科學研究。在臨床方面主要進行尸體病理檢查及手術病理檢查。手術病理檢查的目的，一是為了明確診斷及驗證術前的診斷，提高臨床的診斷水平；二是診斷明確后，可決定下一步治療方案及估計預后，進而提高臨床的治療水平。通過臨床病理分析，也可獲得大量極有價值的科研資料。

傳統的病理檢查，采用光學顯微鏡人眼鏡檢，嚴重依賴單個醫生的經驗和業務水平，存在一定的誤檢概率，檢測效率低下，而且組織樣品保存和攜帶非常不方便，給遠程會診造成很大障礙。近年來出現的數字切片掃描儀，避免了傳統組織切片的易碎、保存成本高、不便攜帶等缺陷，大大方便了會診，而且也便于通過軟件對病理組織進行數據處理、定性分析、定量分析，這為遠程診斷平臺的開發和智能診斷(輔助)系統的研發奠定了基礎。

現有的病理切片掃描儀為彩色掃描儀，雖然彩色掃描儀能夠獲得組織樣品的彩色信息，但由于彩色掃描儀采用的RGB傳感器只有過濾光線才能確定顏色應該出現在哪里。因此，彩色掃描儀會丟失一些細節，而正是這些細節讓圖像變得更清晰。另外，現有的絕大部分病理切片圖像處理軟件，在進行輪廓識別、特征提取等操作時，需要將掃描儀獲得的圖像轉化為黑白圖像，而不能直接處理彩色圖像。由彩色圖像轉化為黑白圖像，又可能損失一些圖像信息。

因此，需要一種既能夠獲取組織樣品彩色信息，又能夠更好地保存組織樣品輪廓和細節的掃描儀和數字成像復現系統，以克服現有病理切片掃描儀的局限性。

發明內容

本發明的組織樣品掃描儀包括光學顯微系統、分光器、黑白圖像采集模塊和彩色圖像采集模塊，所述分光器將組織樣品的反射光或透射光一分為二，分別射入黑白圖像采集模塊和彩色圖像采集模塊。黑白圖像采集模塊只對任何給定點的射入光線多少感興趣，它不用考慮光線的顏色是怎樣的，因此能夠準確地獲取組織樣品的輪廓和細節信息，其采集的圖像能夠直接用于圖像處理軟件進行輪廓識別、特征提取等操作。

對于人眼鏡檢觀察到的圖像和現有的高像素數字病理切片掃描儀輸出的圖像的差別，鏡檢醫生比較直觀的感受就是人眼鏡檢看到的圖像畫面是很干凈清晰的，而掃描儀輸出的圖像明是有瑕疵甚至模糊的，盡管掃描儀的拍攝像素已經足夠高了。現有的數字病理切片掃描儀采用封裝的結構，有效避免了外部環境光的干涉，但是為了成像清晰，照亮樣品所用的光源不能過暗，經過物鏡、玻片或其他內部組件的反射、透射，避免不了要產生眩光，而眩光的反面作用——增強亮度、減弱色彩飽和度，會使物體輪廓變得模糊不清，使觀察者的眼睛疲勞、不適。因此，作為進一步的改進，本發明的雙圖像采集模塊組織樣品掃描儀，其光學顯微組件所用光源采用偏振光源(光源本身為偏振光或者普通光源結合起偏器)，黑白和彩色圖像采集模塊均前置偏振濾光器，所述偏振濾光器透光的偏振方向均與偏振光源的偏振方向垂直。經過組織樣品反射或透射的光(即信息光)，其偏振狀態改變又變成近似自然光的狀態，而眩光則保持了原有的偏振狀態，因此光經過偏振濾光器時，盡管會損失一部分信息光強度，但偏振方向與偏振濾光器透光偏振的方向垂直的眩光能夠被濾除，能夠提高圖像輪廓和細節的清晰度、色彩的飽和度、視覺反差和視覺舒適度，達到更好的成像效果。

作為一種簡化，可以省略雙圖像采集模塊組織樣品掃描儀中的分光器，通過切換兩個圖像采集模塊的位置，使黑白圖像采集模塊和彩色圖像采集模塊交替接收光學顯微系統的采樣光路。相應的，前置偏振濾光器有兩個，分別設置于兩個圖像采集模塊前；也可以僅有一個偏振濾光器，固定在光學顯微系統的采樣光路和正在采樣的圖像采集模塊之間。