使用流通显微镜术成像的样本的倾斜照明的制作方法

背景技术：

1、样本流体流中的细胞和颗粒的成像可以用于识别细胞和颗粒，并且确定个体是健康的还是患有病症或疾病。为了从图像中收集必要的信息，图像必须清晰并清楚地显示样本流体流中的颗粒和细胞。当前可用的样本流体系统上的成像通常为例如样本流体流中的半透明颗粒和细胞提供小的对比度，使得一些颗粒和细胞难以在图像中检测到。

技术实现思路

1、一个总体方面可以包括一种用于显微镜术的系统，该系统可以包括包含样本的流通池(flowcell)。该系统还可以包括倾斜照明系统，该倾斜照明系统被配置成倾斜照明流通池中的样本。该系统还可以包括成像装置，该成像装置被配置成在样本的照明期间捕获样本的图像。倾斜照明系统可以包括：光发射器，该光发射器被配置成通过发射光来提供对样本的照明，其中，该照明用于捕获样本的图像。倾斜照明系统还可以包括聚光透镜(collector lens)，该聚光透镜用于收集来自光发射器的光，其中，聚光透镜位于光发射器与流通池之间。倾斜照明系统还可以包括凝聚透镜(condenser lens)，该凝聚透镜用于接收来自聚光透镜的光并且将其向流通池中的样本引导，其中，该凝聚透镜位于流通池与聚光透镜之间。倾斜照明样本可以指的是以倾斜角度照明样本。倾斜角度意指不是90°的非零角度。倾斜角度可以相对于成像装置的光轴、样本的平面或样本的法线。倾斜角度可以在例如5°至85°、10°至80°或20°至70°的范围内。该总体方面的其他实施方式包括对应的计算机系统、设备和记录在一个或更多个计算机存储装置上的计算机程序，它们各自被配置成执行与所描述的系统对应的显微镜术方法的动作。

2、实现方式可以包括以下特征中的一个或更多个。在一些实施方式中，样本是尿液样本、血液样本、脑脊液样本、滑液样本、浆液样本、胸膜液样本、心包液样本、腹膜液样本或羊水样本。在一些实施方式中，光发射器是发光二极管。在一些实施方式中，光发射器是弧光灯。在一些实施方式中，流通池中的样本正在移动，并且来自光发射器的照明是光脉冲。使用光脉冲来照明移动样本有利地防止了所捕获的图像中的模糊。在一些实施方式中，流通池中的样本不移动，并且来自光发射器的照明是连续的。所描述的技术的实现方式可以包括硬件、方法或处理、或者计算机可访问介质上的计算机软件。

3、在一些实施方式中，倾斜照明系统还可以包括孔径掩模(aperture mask)，该孔径掩模包括孔径，其中，孔径掩模允许来自聚光透镜的光穿过孔径，并且其中，孔径不在孔径掩模上居中，使得样本的照明是非对称的。孔径掩模可以优选地是不透明的掩模，除了通过孔径之外，该掩膜在任何地方阻挡来自聚光透镜的光。可选地，光发射器、聚光透镜、孔径掩模、凝聚透镜和样本均以成像装置的光轴为中心。可选地，孔径的直径可以基于样本的类型。

4、在一些实施方式中，凝聚透镜和样本可以均以成像装置的光轴为中心，使得来自凝聚透镜的中心的光无角度地(例如，直接地或笔直地)照明样本，以及来自凝聚透镜的边缘的光以倾斜角度照明样本。换句话说，来自凝聚透镜的中心的光的光路可以与成像装置的光轴同轴，并且因此也可以与样本的法线(相对于平面)平行且同轴。因此，来自凝聚透镜的中心的光可以直接照明样本(与光轴或样本的法线无角度(基本上为0°)。这种对样本的直接照明也可以被称为轴上照明或常规照明。来自凝聚透镜的边缘的光的光路可以与成像装置的光轴不同轴，并且可以与光轴成非零角度。因此，来自凝聚透镜的边缘的光以倾斜角度照明样本。倾斜角度意指不是90°的非零角度。倾斜角度可以相对于光轴、样本的平面或样本的法线。倾斜角度可以在例如5°至85°、10°至80°或20°至70°的范围内。聚光透镜的尺寸可以与凝聚透镜的尺寸不同，并且聚光透镜可以与成像装置的光轴不同轴。例如，凝聚透镜可以具有与聚光透镜的直径不同的直径。作为进一步的示例，凝聚透镜的直径可以小于聚光透镜的直径。可选地，光发射器相对于聚光透镜居中。可选地，倾斜照明系统包括第二光发射器，该第二光发射器被配置成通过发射光来提供对样本的照明。光发射器可以被配置成通过发射具有第一颜色的光来提供对样本的照明，并且第二光发射器可以被配置成通过发射具有第二颜色的光来提供对样本的照明，其中第二颜色和第一颜色是不同的颜色。可选地，倾斜照明系统包括用于收集来自第二光发射器的光的第二聚光透镜，其中，第二聚光透镜设置在第二光发射器与流通池之间；第二光发射器可以相对于第二聚光透镜居中；第二聚光透镜的尺寸可以与凝聚透镜的尺寸不同，并且第二聚光透镜可以与成像装置的光轴不同轴；并且光发射器可以相对于第二聚光透镜不居中。

5、另一总体方面包括一种显微镜术的方法。该方法可以包括使用光发射器倾斜照明流通池中的样本。该方法还可以包括在样本被倾斜照明的情况下使用图像捕获装置捕获样本的图像。该方面的其他实施方式包括对应的计算机系统、设备和记录在一个或更多个计算机存储装置上的计算机程序，它们各自被配置成执行该方法的动作。本文中关于系统所描述的特征同样适用于显微镜术的方法。

6、实现方式可以包括以下特征中的一个或更多个。在一些实施方式中，光发射器是发光二极管，并且来自光发射器的照明是光脉冲。使用光脉冲来照明移动样本有利地防止了所捕获的图像中的模糊(例如，在所捕获的图像是移动样本的图像情况下)。在一些实施方式中，倾斜照明样本包括：通过聚光透镜捕获来自光发射器的光；除了通过与图像捕获装置的光轴不同轴的孔径之外，在孔径掩模的所有位置处阻挡来自聚光透镜的光；以及通过凝聚透镜将来自孔径的光向样本引导以提供倾斜照明。可选地，光发射器、凝聚透镜和聚光透镜均以图像捕获装置的光轴为中心。在一些实施方式中，倾斜照明样本包括：将光发射器定位成与图像捕获装置的光轴不同轴；通过以光发射器的轴为中心而定位的聚光透镜收集来自光发射器的光；以及通过以图像捕获装置的光轴为中心的凝聚透镜将来自聚光透镜的光向样本引导以提供倾斜照明。可选地，聚光透镜的尺寸与凝聚透镜的尺寸不同。所描述的技术的实现方式可以包括硬件、方法或处理、或者计算机可访问介质上的计算机软件。

技术特征：

1.一种用于显微镜术的系统，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述样本是尿液样本、血液样本、脑脊液样本、滑液样本、浆液样本、胸膜液样本、心包液样本、腹膜液样本和羊水样本中的一种。

3.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述光发射器是发光二极管。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，其中，所述光发射器是弧光灯。

5.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述流通池中的所述样本正在移动，并且来自所述光发射器的照明是防止所捕获的图像中的模糊的光脉冲。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述流通池中的所述样本不移动，并且来自所述光发射器的照明是连续的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中，所述倾斜照明系统还包括孔径掩模，所述孔径掩模包括孔径，其中，所述孔径掩模允许来自所述聚光透镜的光的至少一部分穿过所述孔径，并且其中，所述孔径不在所述孔径掩模上居中，使得所述样本的照明是非对称的。

8.根据权利要求7所述的系统，进一步地，其中，所述光发射器、所述聚光透镜、所述孔径掩模、所述凝聚透镜和所述样本均以所述成像装置的光轴为中心。

9.根据权利要求7至8中任一项所述的系统，其中，所述孔径的直径基于所述样本的类型。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中，所述样本和所述凝聚透镜均以所述成像装置的光轴为中心，使得来自所述凝聚透镜的中心的光无角度地照明所述样本，以及来自所述凝聚透镜的边缘的光以倾斜角度照明所述样本，并且其中，所述聚光透镜的尺寸与所述凝聚透镜的尺寸不同，并且所述聚光透镜与所述成像装置的光轴不同轴。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述光发射器相对于所述聚光透镜居中。

12.根据权利要求10至11中任一项所述的系统，其中，所述倾斜照明系统包括第二光发射器，所述第二光发射器被配置成通过发射光来提供对所述样本的照明。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述光发射器被配置成通过发射具有第一颜色的光来提供对所述样本的照明，并且所述第二光发射器被配置成通过发射具有第二颜色的光来提供对所述样本的照明，其中，所述第二颜色和所述第一颜色是不同的颜色。

14.根据权利要求12至13中任一项所述的系统，其中：

15.一种显微镜术的方法，所述方法包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述流通池中的所述样本正在移动，所述光发射器是发光二极管，并且来自所述光发射器的照明是防止所捕获的图像中的模糊的光脉冲。

17.根据权利要求15或权利要求16所述的方法，其中，倾斜照明所述样本包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述光发射器、所述凝聚透镜和所述聚光透镜均以所述图像捕获装置的光轴为中心。

19.根据权利要求15或权利要求16所述的方法，其中，倾斜照明所述样本包括：

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述聚光透镜的尺寸与所述凝聚透镜的尺寸不同。

技术总结
提出了在显微镜术成像中对样本的倾斜照明的技术。可以通过以倾斜角度而不是直接沿成像装置的光轴将来自光发射器的光向样本引导来倾斜照明样本。可以使用具有与成像装置的光轴不同轴的孔径的孔径掩模来产生倾斜角度。也可以使用与成像装置的光轴不同轴的光发射器和聚光透镜来产生倾斜角度，使得凝聚透镜将光向样本引导。使用倾斜照明获得的图像提供了半透明颗粒的改进的对比度，并且可以具有浮凸的三维外观。

技术研发人员：约瑟夫·索夫卡
受保护的技术使用者：贝克曼库尔特有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15