一种多切片连续扫描系统的制作方法

本发明属于切片扫描技术领域，尤其涉及一种多切片连续扫描系统。

背景技术

病理切片是病理标本的一种。制作时将部分有病变的组织或脏器经过各种化学品和埋藏法的处理，使之固定硬化，在切片机上切成薄片，粘附在玻片上，染以各种颜色，供在显微镜下检查，以观察病理变化，作出病理诊断，为临床诊断和治疗提供帮助。例如，人工进行病理切片制备的过程一般可以包括：取一定大小的病变组织，用病理组织学方法制成病理切片〔通常将病变组织包埋在石蜡块里，用切片机切成薄片，再用苏木精－伊红(h-e)染色〕,用显微镜进一步检查病变。病变的发生发展过程，最后作出病理诊断。

数字化病理就是目前，通过计算机进行病理切片扫描的替代方法，指将计算机和网络应用于了病理学领域，是一种现代数字系统与传统光学放大装置有机结合的技术。它是通过全自动显微镜或光学放大系统扫描采集得到高分辨数字图像，再应用计算机对得到的图像自动进行高精度多视野无缝隙拼接和处理，获得优质的可视化数据以应用于病理学的各个领域。

但是，目前的数字化病理应用的数字切片扫描系统，只能针对单一的病理切片样本进行扫描，一次扫描的切片数量有限，无法实现对于多切片的连续扫描，工作效率低、增加了大量人工成本，为医务工作者的相关工作造成了巨大的不便。

技术实现要素：

基于上述问题，本发明的主要目的在于提供一种多切片连续扫描系统，以解决现有技术中的缺陷和不足。

为解决上述问题，本发明提供一种多切片连续扫描系统，包括：

显微镜、可移动三维定位平台、数字摄像装置、控制器和工作站；

所述工作站中运行切片扫描管理程序，并与所述控制器和所述数字摄像装置连接；所述可移动三维定位平台与所述控制器连接；所述工作站与所述数字摄像装置电性连接；

所述可移动三维定位平台包括平台本体、设于所述平台本体上的移动装置，以及多切片容置卡槽装置；

所述多切片容置卡槽装置与所述移动装置连接，并且通过所述移动装置的移动调节，使所述显微镜的目镜对所述多切片容置卡槽装置中的多个切片样本进行连续切片扫描；

所述工作站基于所述切片扫描管理程序利用所述控制器，控制所述可移动三维定位平台的移动装置调节移动所述多切片容置卡槽装置进行连续切片扫描，通过所述控制器控制所述数字摄像装置在连续切片扫描过程中进行切片图像采集。

优选地，

所述多切片容置卡槽装置包括卡槽盘、切片卡槽和切片单元；

所述卡槽盘中设有多个切片卡槽；

所述切片单元与所述卡槽盘通过所述切片卡槽可拆装连接；

所述切片单元中设有切片样本；

在切片扫描过程中，所述控制器控制所述可移动三维定位平台的所述移动装置连续移动所述卡槽盘的所述切片卡槽，使所述切片卡槽中的对应的切片单元置于所述显微镜的目镜下进行连续的切片扫描；并且，在切片扫描过程中，通过所述卡槽盘的所述切片卡槽进行所述切片单元的实时拆装。

优选地，

所述卡槽盘为圆形的卡槽盘；

所述切片卡槽设于所述圆形的卡槽盘中，并且每个所述切片卡槽之间有固定的预设间距；

所述圆形的卡槽盘的中心位置设有一固定旋转轴；所述固定旋转轴与所述平台本体连接，并且以所述固定旋转轴为轴心进行旋转，以便于通过旋转将所述圆形的卡槽盘中的预设的切片单元置于所述显微镜的目镜下进行切片扫描。

优选地，

所述切片单元包括切片盒本体，以及与所述切片盒本体相对应的rfid芯片；

所述rfid芯片中存储有所述切片盒本体内的切片样本的样本信息；

所述显微镜的所述目镜上设有一rfid信息读取装置，并且所述rfid信息读取装置通过网络与所述工作站连接；

当所述多切片容置卡槽装置中的一切片单元置入所述显微镜的目镜的可视范围内时，所述显微镜的目镜上的rfid信息读取装置多去所述切片单元的所述rfid芯片中的样本信息，并将所述样本信息返回至所述工作站中；

若所述工作站预存的预设待扫描样本信息与所述样本信息相同，则所述工作站控制所述数字摄像装置进行切片图像采集。

优选地，

所述卡槽盘上每个所述切片卡槽对应的设有一led指示灯；

所述led指示灯用于，在所述工作站预存的预设待扫描样本信息与所述样本信息相同时，所述led指示灯亮灯，以提示用户所述工作站开始控制所述数字摄像装置进行切片图像采集。

优选地，

所述三维定位平台的所述移动装置包括设于所述平台本体上的水平移动组件；

所述水平移动组件设于所述多切片容置卡槽装置的卡槽盘下端，用于承托所述卡槽盘的多个所述切片单元至所述显微镜的目镜下进行切片扫描；并且，在当前的切片单元的切片扫描结束后，移动所述多切片容置卡槽装置的所述卡槽盘，将所述当前的切片单元的邻近的切片单元或者预设的切片单元移动至所述显微镜的目镜下进行切片扫描，以便于进行连续不间断的对所述卡槽盘中的切片单元进行切片扫描。

优选地，

所述水平移动组件包括主动x移动轴和从动y移动轴；

所述主动x移动轴，用于在当前的切片单元的切片扫描结束后，通过按照预设角度进行移动，以使所述多切片容置卡槽装置的所述卡槽盘中的预设的切片单元移动至所述显微镜的目镜下；

所述从动y移动轴，用于在所述主动x移动轴移动时承托所述卡槽盘，并且，配合所述主动x移动轴移动所述多切片容置卡槽装置的卡槽盘中的预设的切片单元进入所述显微镜的目镜下。

优选地，

所述三维定位平台的所述移动装置还包括垂直z移动轴；

所述垂直z移动轴用于调节所述卡槽盘中的切片单元在所述显微镜的目镜下的垂直方向的位置，以便于使所述数字摄像装置对所述切片单元在可视范围内和可接受清晰度内进行切片图像采集。

优选地，

所述多切片连续扫描系统还包括云平台；

所述工作站通过网络与所述云平台连接，以便于所述云平台实时或定时获取所述工作站的切片扫描的数据，并进行数据处理。

本发明提供一种多切片连续扫描系统，包括显微镜、可移动三维定位平台、数字摄像装置、控制器和工作站；其中，工作站基于切片扫描管理程序利用控制器，控制可移动三维定位平台的移动装置调节移动多切片容置卡槽装置进行连续切片扫描，通过所述控制器控制数字摄像装置在连续切片扫描过程中进行切片图像采集。本发明通过可移动三维定位平台的移动装置，对多切片容置卡槽装置进行移动，从而可实现对于多切片容置卡槽装置中的多个切片样本进行连续不间断的切片扫描，即可实现对于大量切片样本的无人值守的连续切片扫描，提高了病理切片扫描数字化的工作效率，大大降低了人工成本，为为医务工作者的相关工作提供了巨大的方便。

附图说明

图1为本申请中第一实施例中多切片连续扫描系统的整体结构示意图；

图2为本申请中第一实施例中多切片连续扫描系统的可移动三维定位平台的结构示意图；

图3为本申请中第二实施例中多切片连续扫描系统的多切片容置卡槽装置的结构示意图；

图4为本申请中第二实施例中多切片连续扫描系统的圆形的多切片容置卡槽装置的结构示意图；

图5为本申请中第二实施例中多切片连续扫描系统的切片单元的结构示意图；

图6为本申请中第二实施例中多切片连续扫描系统的显微镜包括rfid芯片的整体结构示意图；

图7为本申请中第三实施例中多切片连续扫描系统的可移动三维定位平台的结构示意图；

图8为本申请中第三实施例中多切片连续扫描系统的可移动三维定位平台的俯视结构示意图；

图9为本申请中第三实施例中多切片连续扫描系统的云平台的网络连接示意图。

附图标记：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

参考图1-2，本实施例提供一种多切片连续扫描系统1，包括：

显微镜11、可移动三维定位平台12、数字摄像装置2、控制器3和工作站4；

所述工作站4中运行切片扫描管理程序，并与所述控制器3和所述数字摄像装置2连接；所述可移动三维定位平台12与所述控制器3连接；所述工作站4与所述数字摄像装置2电性连接；

所述可移动三维定位平台12包括平台本体121、设于所述平台本体121上的移动装置122，以及多切片容置卡槽装置123；

所述多切片容置卡槽装置123与所述移动装置122连接，并且通过所述移动装置122的移动调节，使所述显微镜11的目镜111对所述多切片容置卡槽装置123中的多个切片样本进行连续切片扫描；

所述工作站4基于所述切片扫描管理程序利用所述控制器3，控制所述可移动三维定位平台12的移动装置122调节移动所述多切片容置卡槽装置123进行连续切片扫描，通过所述控制器3控制所述数字摄像装置2在连续切片扫描过程中进行切片图像采集。

上述，多切片连续扫描系统1中的显微镜11，可以为与连续扫描系统相适应的光学显微镜11，其中，光学显微镜11由目镜111，物镜，粗准焦螺旋，细准焦螺旋，压片夹，通光孔，遮光器，转换器，反光镜，载物台，镜臂，镜筒，镜座，聚光器，光阑组成。

需要说明的是，目镜111用来观察前方光学系统所成图像的目视光学器件，是望远镜、显微镜11等目视光学仪器的组成部分，主要作用是将由物镜放大所得的实像再次放大。为消像差，目镜111通常由若干个透镜组合而成，具有较大的视场和视角放大率。

上述，数字摄像装置2，可以为高清摄像头，起到连拍、速拍、成像的功能。

上述，控制器3，可以为控制集成电路，用于基于工作站4的操控指令下对可移动三维定位平台12进行控制调节，从而实现连续切片扫描。

上述，工作站4为多切片连续扫描系统1的控制端和数据获取端，可以为固定台式pc，也可以为便携式pc，或者平板电脑等。工作站4中安装有切片扫描管理程序，用于通过程序控制所述可移动三维定位平台12进行样本切换和调节、控制数字摄像装置2对切片样本进行图像采集。

上述，可移动三维定位平台12包括平台本体121、移动装置122，以及多切片容置卡槽装置123；其中，平台本体121可起到支撑和固定的作用，其可以为三脚架或圆角底座和上端的支撑架。

多切片容置卡槽装置123，用于放置多个切片样本，其中，可以按照一定顺序进行放置，并且每个切片样本具有一对应编号，其形状可以为正方形、长方形、圆形等等形状，每个多切片容置卡槽装置123中可设有多个用于放置切片样本的卡槽，多切片容置卡槽装置123与平台本体121可以为可拆装连接，并且平台本体121中可以放置有多个多切片容置卡槽装置123。在当前的多切片容置卡槽装置123中的切片样本的切片扫描完毕后，控制器3根据工作站4的指令，控制所述可移动三维定位平台12切换多切片容置卡槽装置123，从而对另一个多切片容置卡槽装置123中的切片样本进行继续切片扫描。例如，可以为多层设置的多切片容置卡槽装置123，每次切换时将邻近的下一层的多切片容置卡槽装置123提升于当前位置。

移动装置122用于移动所述多切片容置卡槽装置123，从而实现对于该装置中的不同的切片样本进行病理切片扫描工作，并且，也可以对于不同的多个多切片容置卡槽装置123进行切换。

本实施例提供一种多切片连续扫描系统1，包括显微镜11、可移动三维定位平台12、数字摄像装置2、控制器3和工作站4；其中，工作站4基于切片扫描管理程序利用控制器3，控制可移动三维定位平台12的移动装置122调节移动多切片容置卡槽装置123进行连续切片扫描，通过所述控制器3控制数字摄像装置2在连续切片扫描过程中进行切片图像采集。本实施例通过可移动三维定位平台12的移动装置122，对多切片容置卡槽装置123进行移动，从而可实现对于多切片容置卡槽装置123中的多个切片样本进行连续不间断的切片扫描，即可实现对于大量切片样本的无人值守的连续切片扫描，提高了病理切片扫描数字化的工作效率，大大降低了人工成本，为为医务工作者的相关工作提供了巨大的方便。

实施例2：

参考图3-6，基于上述实施例1，本实施例提供一种多切片连续扫描系统1，其中，所述多切片容置卡槽装置123包括卡槽盘1231、切片卡槽1232和切片单元1233；

所述卡槽盘1231中设有多个切片卡槽1232；

所述切片单元1233与所述卡槽盘1231通过所述切片卡槽1232可拆装连接；

所述切片单元1233中设有切片样本；

在切片扫描过程中，所述控制器3控制所述可移动三维定位平台12的所述移动装置122连续移动所述卡槽盘1231的所述切片卡槽1232，使所述切片卡槽1232中的对应的切片单元1233置于所述显微镜11的目镜111下进行连续的切片扫描；并且，在切片扫描过程中，通过所述卡槽盘1231的所述切片卡槽1232进行所述切片单元1233的实时拆装。

上述，切片单元1233可与切片卡槽1232实现可拆装连接，每个切片单元1233中可放置有病理切片的切片样本。显微镜11的目镜111用于对切片单元1233中的切片样本进行观察，并通过数字摄像装置2实现对于切片样本的扫描。

本实施例中，通过可拆装连接的切片单元1233，可实现在切片扫描过程中，对于多个切片样本可实现在线的样本的拆装，随时增加和减少切片单元1233，随时取放，随时拆装，从而使系统不停止对样本扫描的情况下，安装或取出切片单元1233，为医务工作者的切片扫描工作带来了巨大的方便。

进一步的，所述卡槽盘1231为圆形的卡槽盘1231；

所述切片卡槽1232设于所述圆形的卡槽盘1231中，并且每个所述切片卡槽1232之间有固定的预设间距；

所述圆形的卡槽盘1231的中心位置设有一固定旋转轴1234；所述固定旋转轴1234与所述平台本体121连接，并且以所述固定旋转轴1234为轴心进行旋转，以便于通过旋转将所述圆形的卡槽盘1231中的预设的切片单元1233置于所述显微镜11的目镜111下进行切片扫描。

上述，卡槽盘1231可以为圆形或环形的盘。中心位置设有一固定旋转轴1234，用于以其为轴心进行旋转，从而实现对于盘内的切片单元1233的切换。圆形的卡槽盘1231，在一定程度上，更加便于样本的放置，减少卡槽盘1231所占有的空间，并且更加直观，为医务人员的工作带来方便。

进一步的，所述切片单元1233包括切片盒本体12331，以及与所述切片盒本体12331相对应的rfid芯片12332；

所述rfid芯片12332中存储有所述切片盒本体12331内的切片样本的样本信息；

所述显微镜11的所述目镜111上设有一rfid信息读取装置112，并且所述rfid信息读取装置112通过网络与所述工作站4连接；

当所述多切片容置卡槽装置123中的一切片单元1233置入所述显微镜11的目镜111的可视范围内时，所述显微镜11的目镜111上的rfid信息读取装置112多去所述切片单元1233的所述rfid芯片12332中的样本信息，并将所述样本信息返回至所述工作站4中；

若所述工作站4预存的预设待扫描样本信息与所述样本信息相同，则所述工作站4控制所述数字摄像装置2进行切片图像采集。

上述，射频识别，rfid(radiofrequencyidentification)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频，一般是微波，1-100ghz，适用于短距离识别通信。

上述，每个切片单元1233中设有一rfid芯片12332，每次在放置病理切片后，可通过计算机端扫描该rfid芯片12332，为该切片样本设置一标签，该标签中可以包括有该病理切片的切片信息，例如，时间、编号、患者号码、年龄、病史、病例等等可表征该病理切片样本的唯一性的信息。

在进行切片扫描时，显微镜11目镜111上的rfid信息读取装置112首先读取该切片单元1233的rfid芯片12332中的样本信息，并返回至工作站4，将工作站4预存的预设待扫描样本信息与该样本信息进行比对，如果两者相同，则判定当前将要进行切片扫描的样本无误，可进行切片扫描，从而可进行进一步的通过数字摄像装置2进行图像采集和扫描。通过rfid芯片12332，可确认切片样本的唯一性和正确性，防止由于样本数量大、或摆放位置出现问题，与系统工作站4预存的预设待扫描样本信息不一致的情况出现，提高了切片扫描的样本的准确性，防止误操作和误扫描。

进一步的，所述卡槽盘1231上每个所述切片卡槽1232对应的设有一led指示灯1235；

所述led指示灯1235用于，在所述工作站4预存的预设待扫描样本信息与所述样本信息相同时，所述led指示灯1235亮灯，以提示用户所述工作站4开始控制所述数字摄像装置2进行切片图像采集。

上述，led指示灯1235用于对管理人员进行提示，当前样本与预设待扫描样本信息相同，即为正确的可进行扫描的样本，即当系统工作站4判断其为正确样本后，点亮该led指示灯1235，以提示用户，系统将要进行切片扫描和图像采集，使用户随时掌握系统的运行情况。此外，led指示灯1235可以设置为多色切换的指示灯，平时待扫描时为红色，在所述工作站4预存的预设待扫描样本信息与所述样本信息相同时切换为绿色。

实施例3：

参考图7-9，基于上述实施例2，本实施例提供一种多切片连续扫描系统1，其中，

所述三维定位平台的所述移动装置122包括设于所述平台本体121上的水平移动组件1221；

所述水平移动组件1221设于所述多切片容置卡槽装置123的卡槽盘1231下端，用于承托所述卡槽盘1231的多个所述切片单元1233至所述显微镜11的目镜111下进行切片扫描；并且，在当前的切片单元1233的切片扫描结束后，移动所述多切片容置卡槽装置123的所述卡槽盘1231，将所述当前的切片单元1233的邻近的切片单元1233或者预设的切片单元1233移动至所述显微镜11的目镜111下进行切片扫描，以便于进行连续不间断的对所述卡槽盘1231中的切片单元1233进行切片扫描。

移动装置122包括水平移动组件1221，用于在托举卡槽盘1231的同时，根据指令进行对于卡槽盘1231的移动，从而使进入显微镜11的目镜111视野下的切片样本进行切换。

进一步的，所述水平移动组件1221包括主动x移动轴12211和从动y移动轴12212；

所述主动x移动轴12211，用于在当前的切片单元1233的切片扫描结束后，通过按照预设角度进行移动，以使所述多切片容置卡槽装置123的所述卡槽盘1231中的预设的切片单元1233移动至所述显微镜11的目镜111下；

所述从动y移动轴12212，用于在所述主动x移动轴12211移动时承托所述卡槽盘1231，并且，配合所述主动x移动轴12211移动所述多切片容置卡槽装置123的卡槽盘1231中的预设的切片单元1233进入所述显微镜11的目镜111下。

上述，水平移动组件1221包括主动x移动轴12211和从动y移动轴12212，其中，通过主动x移动轴12211进行根据指令的对卡槽盘1231进行移动，例如旋转，并通过从动y移动轴12212对卡槽盘1231在托举的同时，进行同方向的推送，以使卡槽盘1231保持水平前提下，实现对于切片样本的移动切换。其中，主动x移动轴12211可以为拨杆装的机械臂，也可以为滚轮，从而通过滚动使卡槽盘1231内的切片样本移动。

进一步的，所述三维定位平台的所述移动装置122还包括垂直z移动轴1222；

所述垂直z移动轴1222用于调节所述卡槽盘1231中的切片单元1233在所述显微镜11的目镜111下的垂直方向的位置，以便于使所述数字摄像装置2对所述切片单元1233在可视范围内和可接受清晰度内进行切片图像采集。

上述，垂直z移动轴1222，用于调节卡槽盘1231在显微镜11目镜111视野下的清晰度，每个样本进入视野后，清晰度不一定为最适合的，通过自动调节垂直方向的垂直z移动轴1222，可实现卡槽盘1231的上下移动，从而可找出可接受清晰度，进而可进行切片图像采集。

进一步的，所述多切片连续扫描系统1还包括云平台；

所述工作站4通过网络与所述云平台连接，以便于所述云平台实时或定时获取所述工作站4的切片扫描的数据，并进行数据处理。

上述，每一多切片连续扫描系统1的工作站4中所保存的病理切片样本数据有限，可在系统中设有一个或多个云端服务器，作为云平台，一方面，在每次或每批次的切片样本进行切片扫描结束后，将该数据包直接通过工作站4发送至云端，以便于将数据存储与容量更大的服务器中，使有限的工作站4中的保存空间不再受容量的限制；另一方面，云平台，可作为专家会诊的客户端所进行读取数据的平台，用户在通过客户端与云平台连接，可直接调取平台中的数据，并进行进一步的对于切片扫描数据的分析、处理和专家会诊，从而避免了用户必须亲自在多切片连续扫描系统1的操作端进行读取数据的麻烦，实现了远程获取数据，远程分析处理数据，远程根据数据专家会诊，为医务工作者的诊断工作带来了方便，提高了工作效率。

此外，云平台，可通过网络与多个多切片连续扫描系统1的本地系统相连接，其中，本地系统可以包括：本地的显微镜11、可移动三维定位平台12、数字摄像装置2、控制器3和工作站4；通过云平台，也可实现对于多个与其连接的本地系统进行控制，对参数进行修改和设置，进行批量的切片扫描的连续不断的工厂流水线化的操作，从而大大提高了工作效率。