CN111855578B - 一种病理切片扫描仪 - Google Patents
一种病理切片扫描仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111855578B CN111855578B CN202010816511.6A CN202010816511A CN111855578B CN 111855578 B CN111855578 B CN 111855578B CN 202010816511 A CN202010816511 A CN 202010816511A CN 111855578 B CN111855578 B CN 111855578B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- axis
- scanning
- positioning
- pathological section
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 title claims abstract description 116
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 230000036285 pathological change Effects 0.000 description 4
- 231100000915 pathological change Toxicity 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 238000010827 pathological analysis Methods 0.000 description 3
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 238000003759 clinical diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000012921 fluorescence analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002962 histologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000002055 immunohistochemical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/86—Investigating moving sheets
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
- G01N35/04—Details of the conveyor system
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/86—Investigating moving sheets
- G01N2021/8654—Mechanical support; Mounting of sheet
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
本发明公开了一种病理切片扫描仪，包括移动装置、定位装置、扫描装置、光源和用于放置病理切片的载物台；移动装置能带动载物台在水平方向上移动，移动装置能将载物台移动至光源上方，当载物台移动至定位光源和定位采集装置之间，定位采集装置能对病理切片进行图像采集从而识别初始位置；扫描装置包括扫描采集装置和Z轴升降装置；当载物台移动至扫描光源和扫描采集装置之间。本发明能通过移动装置将带有病理切片的载玻片移动至定位装置和扫描装置，定位装置能对病理切片进行图像采集从而识别初始位置，扫描装置能对病理切片进行图像采集扫描，以机器的形式模拟人眼的观察和显微镜的透视来对病理切片进行读取。
Description
技术领域
本发明涉及一种病理切片扫描仪。
背景技术
病理检查是用以检查机体器官、组织或细胞中的病理改变的病理形态学方法。为探讨器官、组织或细胞所发生的疾病过程，可采用某种病理形态学检查的方法，检查他们所发生的病变，探讨病变产生的原因、发病机理、病变的发生发展过程，最后做出病理诊断。病理形态学的检查方法，首先观察大体标本的病理改变，然后切取一定大小的病变组织，用病理组织学方法制成病理切片，用显微镜进一步检查病变。
数字切片系统能够将整个载玻片全信息、全方位快速扫描，使传统物质化的载玻片变成新一代数字化病理切片，是对病理诊断技术实现划时代的变革。可使病理医生脱离显微镜，随时随地通过网络解决病理诊断，实现全球在线同步远程会诊或离线远程会诊，由于提供全切片信息，使诊断价值等同显微镜观察，其时间空间穿插传递优势具有重大意义。还实现病理切片多层三维重建，病理切片管理数字化。该系统可广泛用于病理临床诊断、病理教学、组织学细胞成像、荧光分析、免疫组化数字成像。且将玻璃切片扫描成数字切片，便于存储和传阅；就像我们把普通冲印好的相片扫描成数码照片一样，这样就可以到电脑上进行阅片看诊，不必再用显微镜单一观察了。
现有的数字病理切片扫描仪内具有切片扫描部分和切片更换部分，但现有的数字病理切片扫描仪基本采用电脑控制扫描仪工作的方式，造成如下缺点：1.当工作人员在扫描仪端装完切片，需到电脑前进行操作和了解扫描仪工作状态，如果多次操作，工作人员就需要在扫描仪和电脑之间往返多次，不仅浪费工作人员的时间，也降低工作效率。2.不能实时掌握扫描仪工作状态，如需知道扫描仪工作状态，必须到电脑前查看。3.由于装片和扫描在两台机器上进行，工作人员装片完成后不能直接在扫描仪处进行操作。同时，切片本身是玻璃具备易碎、滑、薄几个特点，故要安全拿放切片的过程中比较费力，且安置于切片更换部分内时易于影响安置的平整性。
如日商滨松赫德尼古斯股份有限公司申请的关于扫描设备上的专利，多与浜松光子学株式会社一起申请，如专利号TW108124608，可知采用对载物台的全面扫描进行采集。如国内的江苏迪赛特医疗科技有限公司设计的相应设备，也只是采用尽可能的全自动化设计，但对于扫描效率的提升并没有更好的方式。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种病理切片扫描仪。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种病理切片扫描仪，包括移动装置、定位装置、扫描装置、光源和用于放置病理切片的载物台；移动装置能带动载物台在水平方向上移动，移动装置能将载物台移动至光源上方，光源包括定位光源和扫描光源，定位装置包括定位采集装置，当载物台移动至定位光源和定位采集装置之间，定位采集装置能对病理切片进行图像采集从而识别初始位置；扫描装置包括扫描采集装置和Z轴升降装置；当载物台移动至扫描光源和扫描采集装置之间，Z轴升降装置能控制扫描采集装置对于病理切片图像成像的焦距；移动装置能控制扫描采集装置能对病理切片进行图像分区扫描。
进一步的，定位光源的面积大于扫描光源的面积。
进一步的，底座；移动装置包括X轴移动装置和Y轴移动装置，Y轴移动装置和X轴移动装置的移动轨迹相互垂直，X轴移动装置被安装在底座上，Y轴移动装置通过连接板与X轴移动装置连接。
进一步的，载物台包括安装部，安装部设置有能够放置载玻片的安装位和能够限制载玻片活动的限位片，安装位底面为能够供光源穿透的通槽。
进一步的，还包括机架，在机架上设置有能够放置或者取出载玻片的开口，开口与安装位在同一水平面上。
进一步的，X轴移动装置包括X轴导轨、X轴传感器、X轴动力部、X轴移动部以及固定在X轴移动部上的X轴开关；X轴动力部能控制X轴移动部沿着X轴导轨移动，X轴传感器和X轴开关(35)能控制X轴移动部启动或者停止。
进一步的，X轴传感器包括第一X轴传感器、第二X轴传感器和第三X轴传感器；这三个传感器位于同一条直线上且能够与X轴开关配合进行位置检测
进一步的，Y轴移动装置包括Y轴导轨、Y轴传感器、Y轴动力部、Y轴移动部、Y轴安装板以及固定在Y轴移动部上的Y轴开关；Y轴动力部能控制Y轴移动部沿着Y轴导轨移动，Y轴传感器和Y轴开关能控制Y轴移动部启动或者停止，Y轴传感器通过Y轴安装板固定在连接板上。
进一步的，Z轴升降装置包括Z轴驱动部和Z轴安装部，Z轴安装部用于安装扫描采集装置，Z轴驱动部能Z轴安装部在竖直方向上移动。
进一步的，定位光源为LED光板；所述扫描光源为LED灯。
综上所述，本发明能通过移动装置将带有病理切片的载玻片移动至定位装置和扫描装置，定位装置能对病理切片进行图像采集从而识别初始位置，扫描装置能对病理切片进行图像采集扫描，以机器的形式模拟人眼的观察和显微镜的透视来对病理切片进行读取。
附图说明
图1为本发明的正面结构示意图。
图2为本发明的X轴移动装置结构示意图。
图3为本发明的X轴移动装置拆分结构示意图。
图4为本发明的Y轴移动装置结构示意图。
图5为本发明的Y轴移动装置拆分结构示意图。
图6为本发明的载物台结构示意图。
图7为本发明的定位装置结构示意图。
图8为本发明的扫描装置结构示意图。
图9为本发明的Z轴升降装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明为一台能够对组织病理切片进行检测扫描的设备，主要的步骤是先将带有组织病理切片的载玻片放入该设备的载物台上，载玻片上放置的组织病理切片通常包含从患者身上采集到的病理组织，在现有技术中需要通过人眼通过显微镜等方式对切片中的病例组织进行一定顺序的观察，从而发现是否具有病变异状，通过本发明的设备，可以将人工观察转换为机器扫描，以机器的形式模拟人眼的观察和显微镜的透视，具体的工作过程是：载物台先移动至定位装置处，定位装置对载玻片上的病理切片进行初步扫描定位，通过对载玻片上预设的初始位置标记的识别来确定病理切片图像的初始位置(初始位置标记可以采用十字形或者类似的记号在载玻片上进行标记，满足能够被识别即可)，接着载物台再移动至扫描装置处，扫描装置就能对病理切片进行进一步的扫描，同时，载物台能在驱动部件的驱动下移动，在不同的区域移动扫描，从而实现扫描装置对载玻片进行分区域扫描的目的，通过分区扫描能够利用有限大小的扫描镜头完整地读取无限大小(或者说比镜头范围大很多)的载玻片的整体影像，从而完整地观察到整个切片状态，待病理切片全部扫描完成后，载物台能将带有病理切片的载玻片移动至设备外，以便于取回载玻片。
如图1-6所示，一种病理切片的精准送料装置；包括用于放置病理切片载物台1、光源2和控制载物台1移动的移动装置；移动装置能将载物台1移动至光源2上方。移动装置包括X轴移动装置3和Y轴移动装置4，Y轴移动装置4和X轴移动装置3的移动轨迹是相互垂直的，X轴移动装置3和光源2均被安装在底座10上，Y轴移动装置4通过连接板49与X轴移动装置3连接。
简单来说，Y轴移动装置4和X轴移动装置3主要实现的是载物台1在水平方向上的移动，该移动的目前主要是将带有病理切片的载玻片9移动至各个工位上。当然Y轴移动装置4和X轴移动装置3的移动轨迹均是直线且相互垂直。Y轴移动装置4、X轴移动装置3和载物台1是一层一层设置的，X轴移动装置3在最底部，Y轴移动装置4设置在X轴移动装置3上部，而载物台1设置在Y轴移动装置4的上部，也就是说，当X轴移动装置3移动时，Y轴移动装置4和载物台1均能跟着联动，而当Y轴移动装置4移动时，只有载物台1联动。
X轴移动装置3包括X轴导轨31、X轴传感器32、X轴动力部33、X轴移动部34以及固定在X轴移动部34上的X轴开关35；X轴动力部33能控制X轴移动部34沿着X轴导轨31移动，X轴传感器32和X轴开关35能控制X轴移动部34启动或者停止。X轴传感器32包括第一X轴传感器321、第二X轴传感器322和第三X轴传感器323；这三个传感器位于同一条直线上且能够与X轴开关35配合进行位置检测，以光电传感器为例，X轴传感器32为光电传感器，X轴开关35为光电传感器开关；X轴动力部33包括第一电机331和第一丝杆332；X轴移动部34包括第一滑块341和第一移动件342，第一滑块341能沿着X轴导轨31滑动，第一移动件342一端与第一丝杆332连接，另一端与第一滑块341连接，连接板49和X轴开关35均被安装在第一移动件342上。
Y轴移动装置4包括Y轴导轨41、Y轴传感器42、Y轴动力部43、Y轴移动部44、Y轴安装板46以及固定在Y轴移动部44上的Y轴开关45；Y轴动力部43能控制Y轴移动部44沿着Y轴导轨41移动，Y轴传感器42和Y轴开关45能控制Y轴移动部44启动或者停止，Y轴传感器42通过Y轴安装板46固定在连接板49上；Y轴传感器42包括第一Y轴传感器421、第二Y轴传感器422和第三Y轴传感器423；这三个传感器位于同一条直线上且能够与Y轴开关45配合进行位置检测；以光电传感器为例，Y轴传感器42为光电传感器，Y轴开关45为光电传感器开关；Y轴动力部43包括第二电机431和第二丝杆432；Y轴移动部34包括第二滑块441和第二移动件442，第二滑块441能沿着Y轴导轨41滑动，第二移动件442一端与第二丝杆432连接，另一端与第二滑块441连接，Y轴开关45被安装在第一移动件342上；Y轴导轨41被安装在连接板49上。
具体的说，载玻片9被安装在载物台1上或者从载物台1上取出时，被认定为是载物台1的初始位置，此时，X轴开关35是位于X轴传感器32的最前端，Y轴开关45也是位于Y轴传感器42的最前端，接着X轴动力部33启动，从而带动载物台1沿着X轴导轨31移动至第一工位，即定位采集装置6的下方，当X轴开关35运行至第一X轴传感器321位置时，载物台1被认定为在X轴的方向上已经处于定位采集装置6的下方，X轴动力部33能被关闭；Y轴动力部43启动，从而带动载物台1沿着Y轴导轨41移动至第一工位，即定位采集装置6的下方，当Y轴开关45运行至第一Y轴传感器421位置时，载物台1被认定为在Y轴的方向上已经处于定位采集装置6的下方，Y轴动力部43能被关闭；简单来说，当Y轴开关45运行至第一Y轴传感器421位置，同时X轴开关35运行至第一X轴传感器321位置时，载物台1被认定为在已经处于定位采集装置6的下方，载物台1能停止移动，此时，定位采集装置6，能对处于下方的载玻片9进行初步的图像扫描，确定病理切片图像的初始位置。
另外需要说明的是，X轴移动装置3和Y轴移动装置4是可以同时运动，也可以分开依次运动，当Y轴开关45和X轴开关35分别运行至第一Y轴传感器421和第一X轴传感器321时，载物台1能在X轴和Y轴方向上同时停止移动。当扫描完成后，Y轴动力部43和X轴动力部33能被启动使得载物台1继续移动，当X轴开关35运行至第二X轴传感器322，Y轴开关45运行至第二Y轴传感器422，载物台1能被移动到第二工位，即扫描采集装置7的下方，此时，扫描采集装置7能对下方的带有病理切片的载玻片9进行扫描，移动的方式和原理，与移动至定位采集装置6的相同，故不再复述。而第三Y轴传感器423、第三X轴传感器323可以是被认定为是载物台1的极限位置，当Y轴开关45和X轴开关35运行至第三Y轴传感器423、第三X轴传感器323时，载物台1不能再继续移动。
定位采集装置6和扫描采集装置7都是能够进行拍摄采集图像的装置，其中，定位采集装置6可以仅起到拍摄采集图像的作用，不需要放大和细化识别，而扫描采集装置7可以采用高倍显微镜+高清摄像头的组合，来精细拍摄病理切片的细节图像，对于扫描采集装置7也可以采用普通高清摄像头上安装显微镜的方式来实现，本发明通过定位采集装置6和扫描采集装置7采集到的载玻片和病理切片的图像能够通过数据线传输到PC机上，在PC机上进行图像拼接和对比，拼接后的图像能够很简单地让医生进行直观的观察，从而进行病理分析。对于数据传输以及图形拼接和对比等，在本实施例的方案中可以采用现有技术，本发明改进的重点在于设备中的机械和驱动结构。
如图7所示，当载物台1被移动至第一工位时，定位装置开始工作,一种病理切片的定位装置包括载物台1、定位光源21和定位采集装置6；定位采集装置6位于定位光源21的上方，载物台1位于定位光源21和定位采集装置6之间，载物台1上设置有用于放置病理切片的安装部11，安装部11能带动病理切片同步移动，定位采集装置6能对病理切片进行图像采集从而识别初始位置。病理切片被放置在载玻片9上，定位光源21的面积大于载玻片9的面积，作为优选的，定位光源21为LED光板。定位采集装置6能对带有病理切片的载玻片9进行一个初始位置的识别定位，在定位采集图像的时候，需要采集的是整个病理切片的图像，因此，将定位光源21的面积设定为大于载玻片9的面积，就能将载玻片9整体照亮，以便于采集整个病例切片的图样。为了保证定位光源21的亮度，定位光源21设置在安装台23上，安装台23上是固定在底座10上，这样子定位光源21能更加靠近载物台1，从而提高对载玻片9的光照强度。
载物台1包括安装部11，安装部11设置有能够放置载玻片9的安装位14和能够限制载玻片9活动的限位片13，作为优选的，限位片13成对设置在安装位14的两侧，安装位14底面为能够供定位光源21穿透的通槽12，本发明还包括底座10和机架15，在机架15上设置有能够放置或者取出载玻片9的开口16，开口16与安装位14在同一水平面上，具体的说，开口16与安装部11是平行设置的，便于载玻片从载物台的放入或者拿出，而安装位14的高度与载玻片9匹配以及限位片13设置，是为了保证载玻片9在移动的过程中不会发生位移，将载玻片9牢牢地固定在安装位14上，从而保证检测结果的准确性。通槽12能保证在载玻片9上的病理切片能获取到足够的光源，而且通槽12的面积肯定是要大于病理切片的面积，从而保证病理切片能获取到足够的光源。待定位装置这个工位上扫描完成，能从扫描到的图像中获得到病理切片的一初始位置，接着将带载玻片9的载物台1移动至第二工位，即扫描装置的下方。
如图8-9所示，当载物台1被移动至第二工位时，扫描装置开始工作，一种病理切片的扫描装置，包括载物台1、扫描光源22、扫描采集装置7和Z轴升降装置5；扫描采集装置7位于扫描光源22的上方，载物台1上设置有用于放置病理切片的安装部11，Z轴升降装置5能控制扫描采集装置7在竖直方向上上升或者下降，也就能控制扫描采集装置7的摄像头到病例切片的距离，当安装部11位于扫描采集装置7的正下方时，扫描采集装置7能对病理切片进行图像采集扫描；作为优选的，扫描光源22的面积小于载玻片9的面积，扫描光源22为LED灯；扫描装置需要对病例切片进行精准扫描，因此，扫描光源22被设置为以点状的照射到病例切片上，从而达到精准精确扫描的目的。扫描采集装置7包括显微镜，能对病例切片进行放大扫描。
Z轴升降装置5包括Z轴驱动部51和Z轴安装部52，Z轴安装部52用于安装扫描采集装置7，Z轴驱动部51能使得Z轴安装部52在竖直方向上移动；Z轴驱动部51包括第三电机511、Z轴导轨512和Z轴滑块513；Z轴滑块513与Z轴安装部52固定且能沿着Z轴导轨512移动；Z轴安装部52为L型，包括Z轴移动件521和Z轴支撑件522，Z轴移动件521与Z轴滑块513固定，Z轴支撑件522用于固定扫描采集装置7；Z轴支撑件522上设置有U型开口523，扫描采集装置7被安装在U型开口523处；这样能使得扫描采集装置7被安装的更为牢固，也保证扫描采集装置7在扫描的过程中不会发生移动。Z轴升降装置5能够控制扫描采集装置7到带有病理切片的载玻片9的距离，能进一步的保证扫描采集装置7对病理切片精准的、全方位的扫描。
另外，当载物台1运行至第二工位，也就是扫描采集装置7的正下方时，为了保证扫描的全方面性以及精准性，扫描采集装置7能对病理切片进行区域性扫描。也及是扫描采集装置7在扫描的过程中，X轴移动装置3能带动病理切片沿着直线移动，当然这种移动时非常微小的，可以通过第一丝杆332进行微小的调节移动。
一种病理切片的分区扫描装置，在扫描装置的基础上，还包括移动装置；具体的说，扫描采集装置7位于扫描光源22的上方，载物台1设置在扫描光源22和扫描采集装置7之间，载物台1上设置有用于放置病理切片的安装部11，安装部11能在移动装置的控制下带动病理切片水平直线移动，Z轴升降装置5能控制扫描采集装置7在竖直方向上上升或者下降，扫描采集装置7能对病理切片进行图像分区扫描。也就是扫描光源22位于扫描采集装置7的正下方，当扫描光源22照射在病理切片一区域上，扫描采集装置7能对该区域上的病理切片进行采集扫描，当移动装置带动带有病理切片的载玻片9移动一段距离后，扫描光源22将照射在病理切片另一区域上，当然这种移动时非常微小的，而扫描光源22也是呈现点状照射的，因此，扫描采集装置7就能实现对某一区域内的病理切片进行精准的图像采集，也就是扫描采集装置7只对扫描光源22点状照射的范围区域内的病理切片进行采集。
另外，需要说明的是具体每一次扫描移动的距离保证此刻拍摄的图片与上一张图片的相同部分为1/4以上，每一次更换扫描区域时，同位置部分的相同部分为1/4以上。其中，每次上下移动的调整距离与移动装置的电机每转动一格的距离有关。全部扫描完成后，可以通过图像拼接的方式进行最后的成像；将拍摄的图像信息由中央处理器传输给上位机，由上位机进行图像数据的分析处理，将图像拼接成完整的扫描图，再通过神经网络进行图像分析，先有人工进行被测物病理组织的标识，形成模型训练集，再将新的病理组织扫描进行标识，标识结果必须达到百分百病理部分标识出来，标识可能包含无病理部分的组织，后续由医师进行判断。
综上所述，本发明包括移动装置、定位装置、扫描装置、光源2和用于放置病理切片的载物台1；当然为了读取扫描病理切片的结果还配置有中央处理器、上位机等；上位机与中央处理器通过电性连接，或者通过无线传输协议进行数据的传输。定位装置用于确认放置带有组织病理的载玻片9在载物台1的位置，且对相应组织病理的载玻片的位置确认，并提供相应坐标转换的控制信息；也就是确定图像的初始位置，扫描装置与中央处理器连接，并进行组织病理信息扫描采集；中央处理器处理通过扫描装置、定位装置采集的信息，并将信息传输给上位机进行图像分析处理；上位机将中央处理器发送过来的信息进行图像生成和数据的分析处理。
移动装置形成整个仪器中的各个工位的调节，确保带有病理切片的载物台1准确的输送至扫描装置、定位装置处，并实现对初始坐标的初始化定位；同时，也实现扫描装置对病理切片的区域性扫描的目的，能更加全方位的将病理切片全方位的以图像的形式呈现；定位装置形成整个仪器中的坐标转换提供依据，将实体位置换置为数字坐标，并对被病理切片的位置进行坐标确认；为最终的调整仪器的扫描调整路径提供数据选择/参考依据。
具体的扫描路径操作如下：1)准备步骤：将被病理切片放置在载玻片9上，并将载玻片9放入载物台1上，将扫描装置和定位装置调制适当高度，检测设备是否正常运作，一切正常后进行后续操作。2)图像定位步骤：通过定位装置，拍摄载物台1的照片，并将该信息传输给中央处理器，中央处理器通过指令调整拍摄范围和选取坐标参照物，确认建立坐标的原点以及x轴和y轴。由其中的上下调整结构结合显微镜的位置建立z轴坐标。由定位装置确立病理切片的具体坐标位置，并划分扫描区域；扫描区域定位后形状为矩形或者平行四边形为佳。3)寻焦步骤：根据步骤2)得到的扫描区域进行病理切片与显微镜位置进行调整。具体在z轴的方向上的，扫描采集装置7初步获取通过显微镜得到的第一张照片，并控制Z轴升降装置5的第三电机，带动显微镜进行上移一个单位，再次通过扫描采集装置7拍摄显微镜观测到的第二张图片，将图片信息传输给中央处理器，并由中央处理器进行对比两张图片的清晰度。如果第一张照片清晰度大于第二张照片，则第三电机带动显微镜下移一个单位；如果第二张照片清晰度等于第一张照片，则第三电机带动显微镜继续之前操作一步的移动方向进行移动一个单位；如果第二张照片清晰度大于第一张照片，则第三电机带动显微镜继续上移一个单位；将第二张照片当做第一张照片，移位后拍摄的照片作为第二张照片，继续比较，直到连续两次清晰度相同或图像对比中清晰度相同的间隔次数为一次，则判定找到最佳拍摄焦点；4)分析确认扫描路径步骤：根据步骤2)、3)得到的扫描区域和焦点定位，进行扫描路径选择。路径扫描包括两个路径，第一种为整体上是由上往下扫描，每一次向下移动前确保从左往右的扫描拍摄已经结束。第二种为整体上是由左到右进行扫描，每次向右扫描前必须确保进行从上到下的扫描拍摄已经结束。其中在z轴的方向上，用于摄取高清的被测物图像信息。每一个位置的不同高度进行被测物的图像获取。中央处理器对同一拍摄位置被测物的不同清晰度进行排序，选取其中最清晰的图像信息进行后续的图像拼接。其中，扫描相机与中央处理器连接，并进行组织病理信息图像采集。传统的扫描如日本的浜松光子学株式会社，如专利号TW108124608，可知采用对载物台的全面扫描进行采集。4)扫描拍摄步骤：具体每一次扫描移动的距离保证此刻拍摄的图片与上一张图片的相同部分为1/4以上，每一次换行或换列扫描时，同位置部分的相同部分为1/4以上。5)图像拼接步骤：将拍摄的图像信息由中央处理器传输给上位机，由上位机进行图像数据的分析处理，将图像拼接成完整的扫描图。将该信息传输到运到，并可运用区块链技术(或者类似效果的技术)进行图像存储记录，确保数据的准确性。6)图像分析步骤：通过神经网络进行图像分析，先有人工进行被测物病理组织的标识，形成模型训练集，再将新的病理组织扫描进行标识，标识结果必须达到百分百病理部分标识出来，标识可能包含无病理部分的组织，后续由医师进行判断。其中人工进行标识时，其每一次操作都会形成相应操作数据，并将该操作数据和操作处理后的图像信息，进行数据库存储或者通过区块链技术进行数据的存储，确保数据的可回溯性和高准确性，在出现错误和问题时可有效进行定位追踪，具体是哪一环节出现差错。本设备的扫描采集可在5分钟内完成，极大提升了扫描速度和效率，相比较传统的扫描方案采用对整个载物台进行全面扫描，其用时远超过本方案。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
Claims (4)
1.一种病理切片扫描仪，其特征在于：
包括移动装置、定位装置、扫描装置、光源(2)和用于放置病理切片的载物台(1)；
光源(2)包括定位光源(21)和扫描光源(22)，所述定位光源(21)的面积大于所述扫描光源(22)的面积；
所述载物台包括安装部(11)，所述安装部(11)设置有能够放置载玻片(9)的安装位(14)和能够限制载玻片(9)活动的限位片(13)，安装位(14)底面为能够供光源(2)穿透的通槽(12)；
载物台(1)先移动至定位装置处，定位装置对载玻片上的病理切片进行初步扫描定位，通过对载玻片上预设的初始位置标记的识别来确定病理切片图像的初始位置，接着载物台病理切片再移动至扫描装置处，扫描装置就能对病理切片进行进一步的扫描，同时，载物台病理切片能在驱动部件的驱动下移动，在不同的区域移动扫描，从而实现扫描装置对载玻片进行分区域扫描的目的，通过分区扫描能够利用有限大小的扫描镜头完整地读取无限大小的载玻片的整体影像，从而完整地观察到整个切片状态，待病理切片全部扫描完成后，载物台病理切片能将带有病理切片的载玻片移动至设备外，以便于取回载玻片；
移动装置能带动载物台(1)在水平方向上移动，移动装置包括X轴移动装置(3)和Y轴移动装置(4)，Y轴移动装置(4)和X轴移动装置(3)的移动轨迹相互垂直， Y轴移动装置(4)通过连接板(49)与X轴移动装置(3)连接；所述X轴移动装置(3)包括X轴导轨(31)、X轴传感器(32)、X轴动力部(33)、X轴移动部(34)以及固定在X轴移动部(34)上的X轴开关(35)；X轴动力部(33)能控制X轴移动部(34)沿着X轴导轨(31)移动，X轴传感器(32)和X轴开关(35)能控制X轴移动部(34)启动或者停止；所述X轴传感器(32)包括第一X轴传感器(321)、第二X轴传感器(322)和第三X轴传感器(323)；这三个传感器位于同一条直线上且能够与X轴开关(35)配合进行位置检测；所述Y轴移动装置(4)包括Y轴导轨(41)、Y轴传感器(42)、Y轴动力部(43)、Y轴移动部(44)、Y轴安装板(46)以及固定在Y轴移动部(44)上的Y轴开关(45)；Y轴动力部(43)能控制Y轴移动部(44)沿着Y轴导轨(41)移动，Y轴传感器(42)和Y轴开关(45)能控制Y轴移动部(44)启动或者停止，Y轴传感器(42)通过Y轴安装板(46)固定在连接板(49)上；所述Y轴传感器(42)包括第一Y轴传感器(421)、第二Y轴传感器(422)和第三Y轴传感器(423)，其中，第三X轴传感器(323)和第三Y轴传感器(423)位于载物台(1)的极限位置”；
载玻片(9)被安装在载物台(1)上X轴动力部(33)启动，从而带动载物台(1)沿着X轴导轨(31)移动，Y轴动力部(43)启动，从而带动载物台(1)沿着Y轴导轨(41)移动，当Y轴开关(45)运行至第一Y轴传感器(421)位置，同时X轴开关(35)运行至第一X轴传感器(321)位置时，载物台(1)被认定为在已经处于定位采集装置(6)的下方，载物台(1)停止移动，此时，载物台(1)被移动至第一工位，载物台(1)位于定位光源(21)和定位采集装置(6)之间，定位装置开始工作，定位采集装置(6)能对处于下方的载玻片(9)进行初步的图像扫描，确定病理切片图像的初始位置；
扫描装置包括扫描采集装置(7)和Z轴升降装置(5)，所述扫描采集装置(7)包括显微镜，能对病理切片进行放大扫描；所述Z轴升降装置(5)包括Z轴驱动部(51)和Z轴安装部(52)，Z轴安装部(52)用于安装扫描采集装置(7)，Z轴驱动部(51)能Z轴安装部(52)在竖直方向上移动；Y轴动力部(43)和X轴动力部(33)能被启动使得载物台(1)继续移动，当X轴开关(35)运行至第二X轴传感器(322)，Y轴开关(45)运行至第二Y轴传感器(422)，载物台(1)能被移动到第二工位，此时，扫描采集装置(7)位于扫描光源(22)的上方，Z轴升降装置(5)能控制扫描采集装置(7)在竖直方向上上升或者下降，也就能控制扫描采集装置(7)的摄像头到病理切片的距离，当安装部(11)位于扫描采集装置(7)的正下方时，扫描采集装置(7)能对带有病理切片的载玻片(9)进行扫描，扫描光源(22)被设置为以点状的照射到病理切片上，从而达到精准精确扫描的目的；
所述病理切片扫描仪的扫描采集步骤为：
1)准备步骤：将病理切片放置在载玻片(9)上，并将载玻片(9)放入载物台(1)，将扫描装置和定位装置调制适当高度，检测设备是否正常运作，一切正常后进行后续操作；
2)图像定位步骤：通过定位装置，拍摄载物台(1)的照片，并将该信息传输给中央处理器，中央处理器通过指令调整拍摄范围和选取坐标参照物，确认建立坐标的原点以及X轴和Y轴，由定位装置确立病理切片的具体坐标位置，并划分扫描区域，在定位采集图像的时候，采集的是整个病理切片的图像；
3)寻焦步骤：根据步骤2)得到的扫描区域进行病理切片与显微镜位置进行调整，在Z轴的方向上，扫描采集装置(7)初步获取通过显微镜得到的第一张照片，并控制Z轴升降装置(5)的第三电机(511)，带动显微镜进行上移一个单位，再次通过扫描采集装置(7)拍摄显微镜观测到的第二张图片，将图片信息传输给中央处理器，并由中央处理器进行对比两张图片的清晰度；如果第一张照片清晰度大于第二张照片，则第三电机带动显微镜下移一个单位；如果第二张照片清晰度等于第一张照片，则第三电机带动显微镜继续之前操作一步的移动方向进行移动一个单位；如果第二张照片清晰度大于第一张照片，则第三电机带动显微镜继续上移一个单位；将第二张照片当做第一张照片，移位后拍摄的照片作为第二张照片，继续比较，直到连续两次清晰度相同或图像对比中清晰度相同的间隔次数为一次，则判定找到最佳拍摄焦点；
4)分析确认扫描路径步骤：根据步骤2)、3)得到的扫描区域和焦点定位，进行扫描路径选择，路径扫描包括两个路径，第一种为整体上是由上往下扫描，每一次向下移动前确保从左往右的扫描拍摄已经结束，第二种为整体上是由左到右进行扫描，每次向右扫描前必须确保进行从上到下的扫描拍摄已经结束；
5)扫描拍摄步骤：每一次扫描移动的距离保证此刻拍摄的图片与上一张图片的相同部分为1/4以上，每一次换行或换列扫描时，同位置部分的相同部分为1/4以上；
6)图像拼接步骤：将拍摄的图像信息由中央处理器传输给上位机，由上位机进行图像数据的分析处理，将图像拼接成完整的扫描图。
2.根据权利要求1所述的一种病理切片扫描仪，其特征在于：还包括底座(10)，X轴移动装置(3)被安装在底座(10)上。
3.根据权利要求1所述的一种病理切片扫描仪，其特征在于：还包括机架(15)，在机架(15)上设置有能够放置或者取出载玻片(9)的开口(16)，开口(16)与安装位(14)在同一水平面上。
4.根据权利要求1所述的一种病理切片扫描仪，其特征在于：所述定位光源(21)为LED光板；所述扫描光源(22)为LED灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010816511.6A CN111855578B (zh) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | 一种病理切片扫描仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010816511.6A CN111855578B (zh) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | 一种病理切片扫描仪 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111855578A CN111855578A (zh) | 2020-10-30 |
| CN111855578B true CN111855578B (zh) | 2023-10-03 |
Family
ID=72970083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010816511.6A Active CN111855578B (zh) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | 一种病理切片扫描仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111855578B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112611752A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-06 | 山东志盈医学科技有限公司 | 数字病理切片扫描仪载玻片的检测定位方法及装置 |
| CN115476367A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-12-16 | 江苏迪赛特医疗科技有限公司 | 一种装载移动切片的多功能机械手臂 |
| CN114488502A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-05-13 | 深圳市生强科技有限公司 | 扫描成像方法、装置、玻片扫描仪及存储介质 |
| CN116500248B (zh) * | 2023-06-27 | 2023-09-05 | 广州盛安医学检验有限公司 | 一种病理切片扫描装置及方法 |
| CN116609332B (zh) * | 2023-07-20 | 2023-10-13 | 佳木斯大学 | 新型组织胚胎病理切片全景扫描系统 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012177697A (ja) * | 2003-12-19 | 2012-09-13 | Sri Internatl | サンプル媒体上のレチクルマークを用いて、希少細胞のスキャナ画像座標を顕微鏡座標に変換する方法 |
| CN102854615A (zh) * | 2012-04-27 | 2013-01-02 | 麦克奥迪实业集团有限公司 | 一种对显微切片的全自动扫描系统及方法 |
| CN202974843U (zh) * | 2012-12-14 | 2013-06-05 | 王逸斐 | 一种病理切片全景扫描仪 |
| CN103323939A (zh) * | 2012-03-20 | 2013-09-25 | 麦克奥迪实业集团有限公司 | 数字切片实时扫描自动聚焦系统及方法 |
| CN103852878A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-06-11 | 麦克奥迪实业集团有限公司 | 一种具有实时聚焦的显微切片快速数字扫描装置及其方法 |
| CN204065550U (zh) * | 2014-07-29 | 2014-12-31 | 杭州卓腾信息技术有限公司 | 基于显微镜的数字切片自动扫描装置 |
| CN105004723A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-10-28 | 宁波江丰生物信息技术有限公司 | 病理切片扫描3d成像与融合装置及方法 |
| CN208833992U (zh) * | 2018-08-07 | 2019-05-07 | 江苏斯托利仪器仪表有限公司 | 一种显微镜自动载物台 |
| CN110132969A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-16 | 怀光智能科技（武汉）有限公司 | 一种便携式病理玻片扫描仪及系统 |
| CN209387317U (zh) * | 2018-10-18 | 2019-09-13 | 深圳市盛世生物医疗科技有限公司 | 切片定位的托盘结构 |
| CN110308549A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-10-08 | 常丽 | 一种整玻片多光路高通量病理切片扫描仪 |
| CN110926852A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-03-27 | 迪普派斯医疗科技(山东)有限公司 | 一种数字病理切片的自动换片系统及方法 |
| CN110987810A (zh) * | 2020-01-05 | 2020-04-10 | 广州市汇研微电子技术有限公司 | 玻片分析机 |
| CN111458835A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-28 | 东南大学 | 一种显微镜多视野自动对焦系统及其使用方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060133657A1 (en) * | 2004-08-18 | 2006-06-22 | Tripath Imaging, Inc. | Microscopy system having automatic and interactive modes for forming a magnified mosaic image and associated method |
| US7456377B2 (en) * | 2004-08-31 | 2008-11-25 | Carl Zeiss Microimaging Ais, Inc. | System and method for creating magnified images of a microscope slide |
| DE102012005587A1 (de) * | 2012-03-20 | 2013-09-26 | Metasystems Hard & Software Gmbh | Automatische Kalibrierung eines Mikroskop-Scanningsystems |
| CN107065160A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-08-18 | 李昕昱 | 一种全自动显微扫描仪 |
-
2020
- 2020-08-14 CN CN202010816511.6A patent/CN111855578B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012177697A (ja) * | 2003-12-19 | 2012-09-13 | Sri Internatl | サンプル媒体上のレチクルマークを用いて、希少細胞のスキャナ画像座標を顕微鏡座標に変換する方法 |
| CN103323939A (zh) * | 2012-03-20 | 2013-09-25 | 麦克奥迪实业集团有限公司 | 数字切片实时扫描自动聚焦系统及方法 |
| CN102854615A (zh) * | 2012-04-27 | 2013-01-02 | 麦克奥迪实业集团有限公司 | 一种对显微切片的全自动扫描系统及方法 |
| CN202974843U (zh) * | 2012-12-14 | 2013-06-05 | 王逸斐 | 一种病理切片全景扫描仪 |
| CN103852878A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-06-11 | 麦克奥迪实业集团有限公司 | 一种具有实时聚焦的显微切片快速数字扫描装置及其方法 |
| CN204065550U (zh) * | 2014-07-29 | 2014-12-31 | 杭州卓腾信息技术有限公司 | 基于显微镜的数字切片自动扫描装置 |
| CN105004723A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-10-28 | 宁波江丰生物信息技术有限公司 | 病理切片扫描3d成像与融合装置及方法 |
| CN208833992U (zh) * | 2018-08-07 | 2019-05-07 | 江苏斯托利仪器仪表有限公司 | 一种显微镜自动载物台 |
| CN209387317U (zh) * | 2018-10-18 | 2019-09-13 | 深圳市盛世生物医疗科技有限公司 | 切片定位的托盘结构 |
| CN110132969A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-16 | 怀光智能科技（武汉）有限公司 | 一种便携式病理玻片扫描仪及系统 |
| CN110308549A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-10-08 | 常丽 | 一种整玻片多光路高通量病理切片扫描仪 |
| CN110926852A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-03-27 | 迪普派斯医疗科技(山东)有限公司 | 一种数字病理切片的自动换片系统及方法 |
| CN110987810A (zh) * | 2020-01-05 | 2020-04-10 | 广州市汇研微电子技术有限公司 | 玻片分析机 |
| CN111458835A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-28 | 东南大学 | 一种显微镜多视野自动对焦系统及其使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111855578A (zh) | 2020-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111855578B (zh) | 一种病理切片扫描仪 | |
| CN109934821B (zh) | 一种零件缺陷检测方法及系统 | |
| WO2018224015A1 (zh) | 一种全自动显微扫描仪 | |
| CN202710836U (zh) | 显微图像自动采集装置 | |
| KR20120003376A (ko) | 현미경 및 영역 판정 방법 | |
| CN111340798A (zh) | 深度学习在产品外观瑕疵检测中的应用 | |
| US6498642B1 (en) | Endoscope inspection system | |
| JP2000180330A (ja) | 硬度計 | |
| CN108982344A (zh) | 电化学腐蚀发展过程原位显微图像扫描采集平台及方法 | |
| JP3333148B2 (ja) | 外観検査装置 | |
| CN117825002A (zh) | 一种内窥镜自动测试装置及内窥镜测试方法 | |
| TWI614824B (zh) | 探針卡調針系統、調針機構模組及調針方法 | |
| TWI627414B (zh) | Probe card detection method and system | |
| CN213633134U (zh) | 一种病理切片扫描仪 | |
| CN111679416A (zh) | 显微镜玻片自动扫描仪 | |
| CN213633136U (zh) | 一种病理切片的精准送料装置 | |
| CN114544655A (zh) | 用于格架缺陷的自动检测装置 | |
| CN209803001U (zh) | 一种染色体扫描成像系统 | |
| CN213633135U (zh) | 一种病理切片的扫描控制装置 | |
| CN102914661A (zh) | 分泌物分析工作站 | |
| CN213633133U (zh) | 一种病理切片的显微成像装置 | |
| CN213986150U (zh) | 一种病理切片的定位装置 | |
| CN113899748B (zh) | 一种基于机器视觉的应变计缺陷识别设备及方法 | |
| CN210605181U (zh) | 基于手机的细胞微型显微图像采集装置 | |
| CN210376144U (zh) | 一种双波段的荧光自动检测仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |