[實(shí)用新型]一種鏡像顯微成像裝置及自動(dòng)化顯微操作針姿態(tài)校準(zhǔn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721118203.6
• 申請(qǐng)日: 2017-09-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207216133U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙傲圖生物科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B21/00
• 分類(lèi)號(hào): G02B21/00;G02B21/26
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及顯微儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，特別涉及一種鏡像顯微成像裝置及自動(dòng)化顯微操作針姿態(tài)校準(zhǔn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

倒置顯微鏡是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室重要的儀器設(shè)備，在顯微操作領(lǐng)域是不可或缺的工具。單精子胞漿內(nèi)注射(ICSI)作為男性不育癥的治療手段，已成為優(yōu)選的授精方法，在全世界得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)ICSI方法由人工操作顯微操作裝置完成ICSI過(guò)程。Lu等人描述了一種選擇精子并且由操作人員實(shí)行對(duì)卵母細(xì)胞執(zhí)行機(jī)器人化ICSI(Lu等人.IEEE Trans Biomed Eng.2011 Jul；58(7):2102-8.doi:10.1109/TBME.2011.2146781.Epub 2011 Apr 25.)。專(zhuān)利“自動(dòng)化胞漿內(nèi)精子注射輔助授精系統(tǒng)”(申請(qǐng)?zhí)枺篊N201380021578.9)描述了一種完整的ICSI自動(dòng)化系統(tǒng)。限于ICSI技術(shù)的復(fù)雜性，機(jī)器人化ICSI和ICSI自動(dòng)化系統(tǒng)還有許多細(xì)節(jié)問(wèn)題有待解決，離臨床應(yīng)用還有很長(zhǎng)的距離。目前，傳統(tǒng)的ICSI方法作為一種比較可靠的方法，仍舊是臨床應(yīng)用的唯一方法。

傳統(tǒng)ICSI方法涉及到的倒置顯微鏡與顯微注射系統(tǒng)、顯微操作系統(tǒng)共同組成執(zhí)行顯微操作的裝置。倒置顯微鏡包含了光源11、載物臺(tái)12、目鏡13等基本功能部件，顯微注射系統(tǒng)包含了顯微操作針14、持針器15、持針器水平面角度調(diào)節(jié)器16、持針器冠狀面角度調(diào)節(jié)器17等基本功能部件，顯微操作系統(tǒng)包含了持針器立體位置調(diào)節(jié)器18等基本功能部件。其中，顯微操作針14具有特殊結(jié)構(gòu)，包括細(xì)長(zhǎng)狀的主體及與主體呈夾角的功能部141。傳統(tǒng)ICSI方法顯微操作針組裝后與相關(guān)裝置的關(guān)系如圖1所示。

為了便于說(shuō)明，現(xiàn)在將涉及到的方向予以限定。設(shè)定顯微鏡載物臺(tái)為方形，具有左121、右122、前123、后124四邊，如圖1所示。與載物臺(tái)前123或后124平行為X軸，與載物臺(tái)左121或右122平行為Y軸，與載物臺(tái)12垂直為Z軸。XY構(gòu)成水平面、XZ構(gòu)成冠狀面、YZ構(gòu)成矢狀面。與Y軸平行由近及遠(yuǎn)的視角為平視視角，與Z軸平行由上往下的視角為俯視視角。

顯微操作針的安裝要求非常嚴(yán)格。理想的顯微操作針姿態(tài)具有以下兩個(gè)特征：一、在俯視視角，顯微操作針的功能部141中心剖面與冠狀面平行，如圖2所示；二、在平視視角，顯微操作針的功能部141下緣與水平面平行，如圖3所示。

俯視視角是顯微鏡的常規(guī)視角，可以直接觀察顯微操作針的功能部141中心剖面與冠狀面是否平行。由于現(xiàn)有光學(xué)顯微鏡技術(shù)的限制，實(shí)際上觀察不到圖3所示的平視視角的顯微圖像，從而無(wú)法判斷安裝后的顯微操作針的姿態(tài)是否處在第二個(gè)理想特征的狀態(tài)。

顯微操作針安裝效果的嚴(yán)格性是獲得理想顯微操作結(jié)局所要求的。顯微操作針功能部中心剖面與冠狀面或顯微操作針功能部下緣與水平面的夾角越大，對(duì)顯微操作對(duì)象即卵母細(xì)胞的損傷越大，同時(shí)操作越困難，導(dǎo)致顯微操作結(jié)局變差。為了達(dá)到理想的顯微操作管姿態(tài)，在俯視視角，操作者通過(guò)目鏡觀察，調(diào)整持針器水平面角度調(diào)節(jié)器16、持針器冠狀面角度調(diào)節(jié)器17、持針器立體位置調(diào)節(jié)器18等部件可以實(shí)現(xiàn)第一個(gè)特征，即圖2所示狀態(tài)。但是，因?yàn)樵谄揭曇暯怯^察不到顯微操作針的功能部141的顯微圖像，自然也就無(wú)法判斷顯微操作針的功能部141下緣與水平面之間的夾角大小。

不同顯微操作管其功能部粗細(xì)不同，常用的持卵針、注射針、活檢針功能部的外徑分別是120μm、10μm、40μm；長(zhǎng)度不同，300～1000μm左右；角度不同，顯微操作針主體部與功能部的彎角為人工煅燒而成，每種型號(hào)及同一型號(hào)的不同個(gè)體的彎角之間存在角度差異；另外，顯微操作針安裝后其功能部距離顯微鏡載物臺(tái)面距離非常短，約500μm。顯然，通過(guò)裸眼判斷其是否水平非常困難；設(shè)計(jì)一種超近距的攝像裝置從水平視角觀察顯微操作管功能部也存在較大難度。

目前的現(xiàn)狀是，判斷顯微操作針的功能部141下緣與水平面之間的夾角全憑操作者經(jīng)驗(yàn)。同一個(gè)操作者安裝不同型號(hào)的顯微操作針或者同一個(gè)操作者不同時(shí)間安裝相同型號(hào)的顯微操作針仍然會(huì)發(fā)生較大的主觀差異。對(duì)于顯微操作針安裝的重要性及技術(shù)現(xiàn)狀在專(zhuān)著《Practical Manual of In Vitro Fertilization》332～334頁(yè)有更詳細(xì)的論述。

為了解決傳統(tǒng)ICSI方法中顯微操作管精密安裝的技術(shù)問(wèn)題，有必要設(shè)計(jì)一種自動(dòng)化顯微操作針姿態(tài)校準(zhǔn)系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種自動(dòng)化顯微操作針姿態(tài)校準(zhǔn)系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：