[發明專利]一種基于圖像識別定位的組織芯片制芯系統及制芯方法

在審

• 申請號: 201810570593.3
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108414325A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 劉波;王臻;郭克華;康健;宋相志;肖哲鵬;李卓鈺;龍可欣;黃利華;郭怡辰;申朝陽
• 申請（專利權）人: 中南大學湘雅三醫院
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發明公開了一種基于圖像識別定位的組織芯片制芯系統及其制芯方法，該制芯系統包括切割系統和計算機控制系統；切割系統包括數控切割機、XYZ軸平動工作臺、360度旋轉轉臺、受體蠟塊架、冷凍臺和圖像識別定位模塊；通過制芯系統制芯的過程為：放樣、樣品位置識別、組織樣品圖像采集、組織樣品圖像處理、切割參數的設定、切割組織樣品、組織芯信息識別及存儲，即得信息具有可追溯性的組織芯；該方法通過視覺識別獲取取芯區域，具有自動化程度高，工作效率高的特點，通過線切割切割組織樣品有效地減小組織損傷，提高取芯效率和成功率；建立數據庫對組織芯的信息進行管理，便于后續的查詢使用。

技術領域

本發明涉及一種指芯系統及制芯方法，特別涉及一種通過圖像識別定位的組織芯片制芯系統及利用制芯系統制芯的方法，屬于生物和醫學器械技術領域。

背景技術

組織陣列，也稱組織微陣列(TMAS)，即在一個單一的受體塊(接收塊)或石蠟塊上放有多個不同的組織樣本。用切片機將受體塊(接收塊)按通常方法進行切片，得到標本。

組織微陣列技術是一項重大的實驗技術革新，臨床病理學家和生物學家利用陣列生物組織和病理標本的切片進行分析，獲得高通量生物組織和病理標本狀況及變化的關鍵信息。

組織陣列制作過程中需要使用中空的取樣針從各種組織或樣本塊，沖壓制備組織芯，逐一修整組織芯后，再將組織芯按既定順序放置在同一個受體塊里。制備多樣本組織陣列時，取樣和組織芯修整等重復性操作非常費時費力。目前市場上常用的組織芯片制備系統和方法仍存在如下問題：首先，目前的組織芯片制備采用取樣針進行取樣，如：中國實用新型申請號：201620069234.6；授權公告號：CN 205317515U中取樣針取樣以按壓環轉方式取樣，盡管對供體組織塊或蠟塊影響較小，但難以保證所取組織芯的完整性，制備的蠟芯中組織壓縮、變形、斷裂等問題嚴重；此外，取樣針所取樣深度不易控制，盡管現有機械取樣裝置能精確控制穿刺深度，但對于較薄的樣品取樣時，可能導致蠟芯前端為空白蠟芯，因此制備的組織芯片中組織芯不位于同一平面，切片后的芯片陣列出現空位點，降低了芯片制備效率和成品率。其次，如中國發明，申請號：201310396643.8；申請公布號：CN 103439163A采用的活版式組織芯片制備儀器及方法中的蠟模置入蠟芯過程中需要人工操作，仍然沒有實現完全的自動化并且精確度也難以保證；同時該發明中蠟芯尋址的結果需要手工編碼和記錄，效率低下的同時也難以保證準確性。最后，極少數帶有圖像識別自動化組織芯片制備儀器問世，然而全部是用于針型取樣機的，并且其自帶的單一的二維圖像識別監控系統無法完全控制線切割的取芯，只能從蠟塊的上部選擇取樣的區域，不能從側面選擇取樣深度，容易出現空白蠟芯，最終無法兼顧自動化程度和取芯質量。

發明內容

針對現有的組織陣列的制作技術存在的缺陷，本發明的目的是在于提供一種基于圖像識別定位的組織芯片制芯系統，該制芯系統自動化程度高，視覺識別定位精準、識別速率快，對樣品組織損傷小，取芯效率和成品率較高，且可針對制備的組織芯的信息建立數據庫進行管理，提高組織芯的信息的完整性和可追溯性。

本發明的另一個目的是在于提供所述制芯系統制芯的方法，該方法制芯效率高，成品率高，特別適用于多樣本組織陣列的制備。

為了實現上述技術目的，本發明提供了一種基于圖像識別定位的組織芯片制芯系統，其包括切割系統和計算機控制系統；

所述切割系統包括數控切割機、XYZ軸平動工作臺、360度旋轉轉臺、冷凍臺、受體蠟塊架和圖像識別定位模塊；

所述數控切割機包括切割機工作臺和切割器，所述切割機工作臺上安裝有XYZ軸平動工作臺，所述受體蠟塊架設置在XYZ軸平動工作臺上，所述XYZ軸平動工作臺上設有360度旋轉轉臺，所述360度旋轉轉臺上設有冷凍臺，所述受體蠟塊架設置在冷凍臺上，所述切割器設置在冷凍臺上方；