[發(fā)明專利]一種高通量數(shù)字病理切片自動掃描裝置

在審

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• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN111999297A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫安玉;杜慧林;萬方;馮世浩;解青鵬;居冰峰
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/01
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

1.一種高通量數(shù)字病理切片自動掃描裝置，其特征在于，包括顯微成像裝置、切片裝卸與掃描裝置、切片預(yù)覽裝置、切片容器、切片輸送裝置、主控制器和基座；

所述的切片輸送裝置、切片裝卸與掃描裝置、顯微鏡成像裝置和主控制器安裝在基座上，切片預(yù)覽裝置部分安裝在基座上，部分安裝在顯微鏡成像裝置上，切片容器安裝在切片輸送裝置上，主控制器連接切片裝卸與掃描裝置和顯微鏡成像裝置；

所述顯微成像裝置通過一個分光鏡將單個顯微物鏡的光分成兩路，通過兩個不同倍率的附加鏡，可同時獲得兩個不同放大倍率的顯微圖像；所述切片裝卸與掃描裝置包括兩個互相垂直的直線運動機構(gòu)，其中包括一個單定子多動子直線運動機構(gòu)，并通過彼此相鄰的兩個動子組成一個夾持切片裝置，帶動切片在一個方向上進行掃描運動；所述切片容器可同時裝載多枚切片，切片輸送裝置包含一個直線運動機構(gòu)，可驅(qū)動切片容器在一個方向上做直線運動，實現(xiàn)切片輸送。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高通量數(shù)字病理切片自動掃描裝置，其特征在于，所述顯微成像裝置包括一個顯微物鏡、一個結(jié)像透鏡、一個分光鏡、一個聚光鏡、一個光源、一個顯微物鏡對焦裝置、兩個附加鏡、兩個相機、顯微鏡底座和同軸光路組件；光路經(jīng)所述顯微物鏡到所述結(jié)像透鏡后，被所述分光鏡分成兩路，并通過所述附加鏡進入對應(yīng)相機。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高通量數(shù)字病理切片自動掃描裝置，其特征在于，所述顯微物鏡固定在所述顯微物鏡對焦裝置上，所述顯微物鏡對焦裝置包括對焦裝置直線電機、對焦裝置導(dǎo)軌和磁力彈簧，所述對焦裝置直線電機驅(qū)動所述顯微物鏡上下微動進行對焦，所述對焦裝置導(dǎo)軌對運動進行導(dǎo)向，所述磁力彈簧提供向上的力以補償顯微物鏡的重力，使所述直線電機向上和向下的負載相等。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高通量數(shù)字病理切片自動掃描裝置，其特征在于，所述附加鏡的類型包括擴倍鏡、縮倍鏡、等倍鏡，所述兩個附加鏡具有不同的放大倍率，可在掃描切片時同時獲得兩種不同倍率的顯微圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高通量數(shù)字病理切片自動掃描裝置，其特征在于，所述切片裝卸與掃描裝置包括兩個互相垂直的直線運動機構(gòu)，所述直線運動機構(gòu)包括直線電機、編碼器、導(dǎo)向裝置以及底座，可以在水平面上分別進行沿所述病理切片長度方向和寬度方向的直線運動，長度方向即平行于切片從切片容器上放置和抽取的方向為第一直線運動機構(gòu)即Y軸直線運動機構(gòu)，寬度方向即垂直于切片從切片容器上放置和抽取的方向為第二直線運動機構(gòu)即X軸直線運動機構(gòu)；所述直線運動機構(gòu)由所述編碼器進行反饋，使運動控制方式為閉環(huán)控制。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高通量數(shù)字病理切片自動掃描裝置，其特征在于，所述切片裝卸與掃描裝置的兩個直線運動機構(gòu)上下排列，第一直線運動機構(gòu)在下方，第二直線運動機構(gòu)在上方；第二直線運動機構(gòu)的直線電機包括一個定子和多個動子，每個動子分別具備獨立的編碼器，可以單獨運動；

所述第二直線運動機構(gòu)的直線電機的動子包括動子線圈和卡爪，所述卡爪固定在動子線圈上；當(dāng)所述彼此相鄰的兩個動子相向運動時，所述卡爪相向運動，可完成夾取切片的動作；當(dāng)所述彼此相鄰的兩個動子同向等速運動時，可完成運輸切片、掃描切片的動作；所述卡爪與切片接觸一側(cè)開有V形槽，用于固定所夾取的切片。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高通量數(shù)字病理切片自動掃描裝置，其特征在于，切片預(yù)覽裝置包括預(yù)覽光源、反射鏡和預(yù)覽相機；其中預(yù)覽光源安裝在基座上，反射鏡和預(yù)覽相機安裝在顯微成像裝置上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高通量數(shù)字病理切片自動掃描裝置，其特征在于，所述切片容器包括切片容器主體、定位直線軸承、附屬相機和附屬相機光源；所述切片容器主體可以平行放置多枚切片，所述定位直線軸承和切片容器主體相固定；所述附屬相機可以拍攝切片放置狀態(tài)的圖像；所述的附屬相機光源為附屬相機提供背景照明。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高通量數(shù)字病理切片自動掃描裝置，其特征在于，所述切片輸送裝置包括線性運動模組、導(dǎo)向軸組件和步進電機；所述線性運動模組可以進行升降運動，所述導(dǎo)向軸組件固定在線性運動模組上并隨線性運動模組進行升降運動；所述步進電機為所述線性運動模組的升降運動提供動力；所述導(dǎo)向軸組件和所述切片容器的定位直線軸承相配合，用于實現(xiàn)所述切片容器和所述切片輸送裝置的靈活拆裝。