器34 (sCMOS或EMCCD相机）开始曝光完成对该层的全视场荧光显微成像 记录。
[0075] 第六步、反复第三步至第五步的操作，即可实现对整个深层组织A进行大视场、高 时空分辨率、逐层扫描焚光显微成像。
[0076] 最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本 领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对 其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本 发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种荧光光片显微成像系统，其特征在于，包括检测装置（1)、校正装置（2)、成像装 置⑶和控制装置，其中：所述检测装置⑴用于检测活体样本㈧内部的组织平面（A1)成 像视场的各预设等晕区的波前像差畸变，并输送给所述控制装置，所述控制装置用于根据 接收到的所述波前像差畸变，向所述校正装置（2)发出校正指令，所述校正装置（2)用于根 据接收到的所述校正指令，对各所述等晕区同时进行至少一次波前校正，所述成像装置（3) 用于对波前校正后的所述组织平面（A1)成像。2. 如权利要求1所述的荧光光片显微成像系统，其特征在于，所述校正装置（2)至少包 括第一校正器（21)和第二校正器（22)，其中：所述第一校正器（21)用于波前校正所述各 等晕区的波前像差畸变相同部分，所述第二校正器（22)用于波前校正所述各等晕区的波 前像差畸变差异部分。3. 如权利要求1或2所述的荧光光片显微成像系统，其特征在于，所述检测装置（1) 至少包括荧光激发单元（11)、第一波前传感器（12a)和第二波前传感器（12b)，其中：所述 荧光激发单元（11)可操作地向所述组织平面（A1)照射激发光或点，所述第一波前传感器 (12a)用于接收所述组织平面（A1)经所述激发光照射后产生的受激发射荧光，并检测出该 荧光位于所述各等晕区时的波前像差畸变，所述第二波前传感器（12b)用于接收并检测经 由所述第一校正器（21)波前校正后的所述各等晕区的剩余波前像差畸变。4. 如权利要求3所述的荧光光片显微成像系统，其特征在于，所述检测装置（1)还包括 第一位置调整单元（13a)和第二位置调整单元（13b)，所述第一位置调整单元（13a)和所述 第二位置调整单元（13b)依次设于所述荧光激发单元（11)和所述成像装置（3)之间，并用 于调整所述激发光照射在所述组织平面（A1)上的光斑位置。5. 如权利要求4所述的荧光光片显微成像系统，其特征在于，所述成像装置（3)包括载 物台、片光照明单元（31)、显微物镜（32)、会聚透镜（33)和图像探测器（34)，其中：所述载 物台用于支承所述活体样本（A)，且界定了所述活体样本（A)的轴线以使大致安置在所述 轴线上的样品成像；所述片光照明单元（31)可操作以在与所述活体样本（A)相交的所述组 织平面（A1)内产生激发片层光；所述显微物镜（32)和会聚透镜（33)用于对波前校正后的 所述组织平面（A1)放大成像在显微成像面（3a)，所述图像探测器（34)的探测面与所述显 微成像面（3a)重合。6. 如权利要求5所述的荧光光片显微成像系统，其特征在于，还包括第一远心成像光 路⑷和第二远心成像光路（5)，所述第一远心成像光路⑷具有第一出曈面（4a)和第二 出曈面（4b)，所述第二远心成像光路（5)具有第三出曈面（5a)和第四出曈面（5b)，所述第 一出曈面（4a)设所述显微物镜（32)的后出光端面，所述第三出曈面（5a)与所述第二出曈 面（4b)垂直相交且交点处设所述第一位置调整单元（13a)，所述第四出曈面（5b)设所述第 二位置调整单元（13b)。7. 如权利要求6所述的荧光光片显微成像系统，其特征在于，还包括第三远心成像光 路（6)和第四远心成像光路（7)，所述第三远心成像光路（6)具有第五出曈面（6a)和第六 出曈面（6b)，所述第四远心成像光路（7)具有第七出曈面（7a)和第八出曈面（7b)，所述第 五出曈面（6a)与所述第四出曈面（5b)垂直相交且交点处设所述第二位置调整单元（13b)， 所述第七出曈面（7a)与所述第六出曈面（6b)相交且交点处设所述第一校正器（21)，所述 第八出曈面（7b)设所述第一波前传感器（12a)。8. 如权利要求7所述的荧光光片显微成像系统，其特征在于，还包括第五远心成像光 路（8)和第一透/反切换器（9a)，所述第五远心成像光路（8)具有第九出曈面（8a)和第十 出曈面（8b)，所述第一透/反切换器（9a)位于所述第四远心成像光路（7)中，并用于使所 述荧光经所述第一透/反切换器（9a)能够透射到达所述第一波前传感器（12a)以及使所 述荧光或所述激发片层光经所述第一透/反切换器（9a)能够反射到达所述第四远心成像 光路（7)的另一所述第八出曈面（7b')，所述另一第八出曈面（7b')后方预设距离的所 述第九出曈面（8a)设所述第二校正器（22)，所述第十出曈面（8b)设所述第二波前传感器 (12b)〇9. 如权利要求8所述的荧光光片显微成像系统，其特征在于，还包括第二透/反切换器 (9b)，所述第二透/反切换器（9b)位于所述另一第八出曈面（7b')在所述第五远心成像 光路（8)中的像面上，并用于使所述荧光经所述第二透/反切换器（9b)能够透射到达所述 第二波前传感器（12b)以及使所述激发片层光经所述第二透/反切换器（9b)能够反射到 达所述图像探测器（34)。10. 如权利要求10所述的荧光光片显微成像系统，其特征在于，所述图像探测器（34) 沿其光轴前后移动能够接受并检测所述第二透/反切换器（9b)所在的出曈面的波前像差 畸变，该波前像差畸变也可由所述第一校正器（21)进行波前校正。11. 如权利要求12所述的荧光光片显微成像系统，其特征在于，所述第一远心成像光 路（4)的第一透镜（42)、第二远心成像光路（5)、第三远心成像光路（6)和第四远心成像光 路（7)的焦距均为f，所述第五远心成像光路（8)的焦距均为1.5f，所述另一第八出曈面 (7b')与所述第九出曈面（8a)的预设距离为0. 5f，所述第二透/反切换器（9b)与所述另 一第八出曈面（7b')的距离为6f，所述第一远心成像光路（4)、第二远心成像光路（5)、第 三远心成像光路（6)、第四远心成像光路（7)和第五远心成像光路（8)还分别具有像面、出 曈面以及后出瞳面，各所述像面成共辄关系，各所述出曈面成共辄关系，各所述后出曈面成 共辄关系。12. -种采用如权利要求1至11所述的荧光光片显微成像装置的荧光光片显微成像方 法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 检测活体样本（A)内部的组织平面（A1)成像视场的各预设等晕区的波前像差畸 变； 2) 根据接收到的所述波前像差畸变，对各所述等晕区同时进行至少一次波前校正；及 3) 对波前校正后的所述组织平面（A1)成像。13. 如权利要求12所述的荧光光片显微成像方法，其特征在于，步骤2)具体包括： 21) 波前校正所述各等晕区的波前像差畸变相同部分；和 22) 波前校正所述各等晕区的波前像差畸变差异部分。
【专利摘要】本发明公开了一种荧光光片显微成像系统及方法。所述荧光光片显微成像系统包括检测装置、校正装置、成像装置和控制装置，其中：所述检测装置用于检测活体样本内部的组织平面成像视场的各预设等晕区的波前像差畸变，并输送给所述控制装置，所述控制装置用于根据接收到的所述波前像差畸变，向所述校正装置发出校正指令，所述校正装置用于根据接收到的所述校正指令，对各所述等晕区同时进行至少一次波前校正，所述成像装置用于对波前校正后的所述组织平面成像。本发明有助于获得较大视场且高时空分辨率的深层的生物组织平面。
【IPC分类】G01N21/64
【公开号】CN105300941
【申请号】CN201510683873
【发明人】毛珩, 陶乐天, 姜明, 陈良怡, 李海文, 安捷, 宗伟健
【申请人】北京大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月20日