用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统

本技术涉及快速病理检测的，具体而言，涉及用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统。

背景技术：

1、组织病理检测是生物医学诊断的一项重要手段，常规的组织病理检测过程包括：先取一块术中切除的组织，然后将其包埋在石蜡块里，切成薄片，再用苏木精－伊红(hematoxylin-eosin，he)染色，最后用显微镜观察并得出相应的病理诊断结果。但是常规的石蜡切片病理检测时间较长，通常需要3-4天，无法对需要快速诊断结果的术中切缘评估提供帮助。

2、目前，临床手术中往往采用冰冻切片的方式来代替石蜡包埋切片，该过程包括取样、包埋、冷冻、切片、染色和观察诊断，所需时间一般在30分钟或更久。然而，冰冻过程往往会导致组织样品出现破碎的小孔，影响病理医生的判断和诊治，大大限制了冰冻切片技术在术中切缘评估的使用。

3、在现有技术中，针对组织样品的病理检测过程中，往往难以直接获取到携带组织样品信息的紫外光图像，而需要通过外源荧光团对生物组织进行标记等方式来获得组织样品的荧光图像。

4、在专利文献cn201580061933.4中，公开了使用荧光剂进行染色之后在紫外激发的情况下使用荧光显微镜控制组织中的成像深度的系统和方法，该方法用多种外源荧光团对生物组织进行标记，然后用紫外光照明生物组织，进而探测可表征组织信息的多种荧光信号。该方法虽然也能对无需薄切片处理的厚的组织进行成像，但是荧光标记过程不仅费时，而且可能污染生物组织，影响后续对组织样品的分子分析。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，旨在解决现有技术中，难以直接获取组织样品的紫外光图像的问题。

2、本实用新型是这样实现的，用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，包括紫外光源和紫外光学系统，所述紫外光学系统包括载物台、盖玻片、物镜、筒镜和图像传感器，所述载物台用于承载待检测的组织样品，所述盖玻片盖设在组织样品上；所述紫外光源偏离所述紫外光学系统的接收光路布置，所述紫外光源发出的紫外光斜入射至所述盖玻片，被组织样品反射后的紫外反射光依次经物镜、筒镜后，被所述图像传感器所接收，以获得组织样品的紫外暗场反射图像。

3、可选的，所述物镜和所述筒镜对紫外光具有高透过率。

4、可选的，组织样品的所述紫外暗场反射图像包括组织样品的浅表层漫反射光的亮信号和细胞核吸收紫外入射光的暗信号。

5、可选的，所述紫外光源采用具有选自光波长的中心位于如下波长处或位于如下波长附近的波段：290nm；280nm；270nm；260nm；250nm；245nm；240nm；235nm；230nm；225nm；220nm；210nm；200nm；其中，所述紫外光源包括如下中至少之一：led；激光器；可调激光器；或者连续源，所述连续源包括但不限于连续激光光源、电弧灯、激光点火电弧灯、氪-溴准分子灯至少之一。

6、可选的，紫外光斜入射至组织样品的角度为：斜入射的紫外光与所述盖玻片的夹角在30°～70°之间。

7、可选的，所述紫外光学系统还包括滤光轮，所述滤光轮设于所述筒镜与所述物镜之间或者设于所述筒镜与所述图像传感器之间，所述滤光轮包括第一滤光片和第二滤光片，所述第一滤光片选定紫外光通过，所述第二滤光片选定荧光通过；当所述滤光轮切换至第一滤光片或第二滤光片时，分别获得组织样品的紫外暗场反射图像或自体荧光图像。

8、可选的，还包括图像处理系统和显示系统，所述图像处理系统用于将所述图像传感器所获得的图像进行处理，所述显示系统用于显示经处理后的图像以用于分析。

9、可选的，所述盖玻片对紫外光具有高透过率；还包括折射率匹配液，所述折射率匹配液填充在在组织样品和所述盖玻片之间，所述折射率匹配液为与组织样品的折射率接近且对紫外光具有高透过率的液体。

10、可选的，在所述载玻片上垂直设置有至少两片护板，组织样品位于两片所述护板之间，所述盖玻片抵接在所述护板的顶部。

11、可选的，多片等高的所述护板首尾相连与所述载玻片形成容腔，用于放置组织样品，所述盖玻片盖设在所述容腔的顶部。

12、与现有技术相比，本实用新型提供的用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，通过紫外光源发出的紫外光斜入射至组织样品，形成紫外光的暗场照明(斜入射)，在消除镜面反射光和散乱光干扰的情况下，利用细胞核吸收紫外光产生的暗信号和生物组织浅表层漫反射产生的亮信号来提供图像对比度。从而对组织样品检测过程中，无需进行荧光染色，样品也无需特殊切片处理(例如冷冻切片)，能快速、准确、高信背比地提供病理组织成像结果，为术中切缘评估提供了快速、准确的参考依据。

技术特征：

1.用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，其特征在于，包括紫外光源和紫外光学系统，所述紫外光学系统包括载物台、盖玻片、物镜、筒镜和图像传感器，所述载物台用于承载待检测的组织样品，所述盖玻片盖设在组织样品上；

2.如权利要求1 所述的用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，其特征在于，所述物镜和所述筒镜对紫外光具有高透过率。

3.如权利要求2 所述的用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，其特征在于，组织样品的所述紫外暗场反射图像包括组织样品的浅表层漫反射光的亮信号和细胞核吸收紫外入射光的暗信号。

4.如权利要求3 所述的用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，其特征在于，所述紫外光源采用具有选自光波长的中心位于如下波长处或位于如下波长附近的波段：290nm；280nm；270nm；260nm；250nm；245nm；240nm；235nm；230nm；225nm；220nm；210nm；200nm；

5.如权利要求4 所述的用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，其特征在于，紫外光斜入射至组织样品的角度为：斜入射的紫外光与所述盖玻片的夹角在30°~70°之间。

6.如权利要求5 所述的用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，其特征在于，所述紫外光学系统还包括滤光轮，所述滤光轮设于所述筒镜与所述物镜之间或者设于所述筒镜与所述图像传感器之间，所述滤光轮包括第一滤光片和第二滤光片，所述第一滤光片选定紫外光通过，所述第二滤光片选定荧光通过；当所述滤光轮切换至第一滤光片或第二滤光片时，分别获得组织样品的紫外暗场反射图像或自体荧光图像。

7.如权利要求1-6 任一项所述的用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，其特征在于，还包括图像处理系统和显示系统，所述图像处理系统用于将所述图像传感器所获得的图像进行处理，所述显示系统用于显示经处理后的图像以用于分析。

8.如权利要求1-6 任一项所述的用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，其特征在于，所述盖玻片对紫外光具有高透过率；还包括折射率匹配液，所述折射率匹配液填充在组织样品和所述盖玻片之间，所述折射率匹配液为与组织样品的折射率接近且对紫外光具有高透过率的液体。

9.如权利要求8 所述的用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，其特征在于，组织样品放置在载玻片上，所述载玻片放置在所述载物台上，在所述载玻片上垂直设置有至少两片护板，组织样品位于两片所述护板之间，所述盖玻片抵接在所述护板的顶部。

10.如权利要求9 所述的用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，其特征在于，多片等高的所述护板首尾相连与所述载玻片形成容腔，用于放置组织样品，所述盖玻片盖设在所述容腔的顶部。

技术总结
本技术涉及快速病理检测的技术领域，公开了用于快速病理检测的暗场反射紫外光学显微成像系统，包括紫外光源和紫外光学系统；紫外光源偏离紫外光学系统的接收光路布置，紫外光源发出的紫外光斜入射至组织样品，被组织样品反射后的紫外反射光依次经物镜、筒镜后，被图像传感器所接收，以获得组织样品的紫外暗场反射图像。通过紫外光斜入射至组织样品，形成紫外光的暗场照明，在消除镜面反射光和散乱光干扰的情况下，利用细胞核吸收紫外光产生的暗信号和生物组织浅表层漫反射产生的亮信号来提供图像对比度。从而对组织样品检测过程中，无需进行荧光染色，样品也无需特殊切片处理，能快速、准确、高信背比地提供病理组织成像结果。

技术研发人员：叶世蔚,李慧,郑炜
受保护的技术使用者：中国科学院深圳先进技术研究院
技术研发日：20221009
技术公布日：2024/1/12