CN111323378A - 一种用于病理检测的穆勒矩阵偏振成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于病理检测的穆勒矩阵偏振成像系统。相机成像模块、光源模块、起偏模块、检偏模块、载物台模块以及反射镜模块。所述相机成像模块包括相机、镜头、显微物镜。所述起偏模块包括偏振片、波片、环形超声波马达。所述检偏模块包括偏振片、波片、环形超声波马达。所述光源产生光照依次经过起偏模块、反射镜模块、载物台模块、检偏模块、相机成像模块，最终相机模块在波片旋转不同角度下对切片进行拍照成像。本发明具有紧凑小巧且便携的机构，且偏振光调制精准，适用于病理检测的场景使用。
Description
技术领域
本发明属于病理检测领域，具体涉及一种用于病理检测的穆勒矩阵偏振成像系统。本发明用于穆勒矩阵偏振成像的方法进行病理切片检测，可以为生物组织提供偏振信息。
背景技术
目前癌症临床诊断方面，医生通过在显微镜下观察染色组织切片的细胞形态、细胞核大小及其他一些与癌变有关的病理表现来检测癌症，但无法获取病理组织切片的偏振信息。当组织发生癌变时，细胞会发生一些特异性的病理变化，比如癌变细胞的形态改变，细胞核变大，癌细胞更为密集等，这些微观结构的生理和病理变化就会引起组织偏振信息的改变。由于组织的散射光携带了大量的偏振信息，所以利用偏振成像方法检测癌变组织，通过测量并分析相应组织散射光的偏振态就能够反演出组织的结构。
基于穆勒矩阵的偏振成像检测设备的发展为解决上述问题提供了一个可行的路径。对于物体的偏振特性而言，最完整的表述方式是采用穆勒矩阵来表征，穆勒矩阵是一种囊括了目标所有偏振信息的数学描述方法，包含了样品丰富的微观结构和光学信息，可以充分表达目标的偏阵特性。所以，将偏振成像技术用于癌变组织的检测，通过对病理组织进行穆勒矩阵测量，探测其癌变前后的偏振特性，获取经常被忽略的病变信息，对于辅助癌变组织的检测是非常有意义的，能够为临床病理诊断提供新的参考指标。虽然早在十几年前国内外已有相关研发团队对穆勒矩阵偏振成像技术进行研究，但针对病理检测的成熟设备一直没有上市。
发明内容
本发明的目的是针对医疗机构中病理检测的应用需求，提供一种用于病理检测的穆勒矩阵偏振成像系统。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以解决：
本发明包括相机成像模块、光源模块、起偏模块、检偏模块、载物台以及反射镜模块；所述相机成像模块包括相机、镜头、显微物镜；相机设置在远离检偏模块一侧，显微物镜设置在靠近检偏模块一侧，镜头设置在相机和显微物镜之间；所述起偏模块包括偏振片Ⅰ、波片Ⅰ、环形超声波马达Ⅰ；所述偏振片Ⅰ置于靠近所述光源模块一侧，所述波片Ⅰ放置于远离光源模块一侧且由设置在中间的环形超声波马达Ⅰ载动并按固定角度旋转；所述检偏模块包括偏振片Ⅱ、波片Ⅱ、环形超声波马达Ⅱ；所述偏振片Ⅱ置于靠近所述相机成像模块一侧，所述波片Ⅱ放置于远离相机成像模块一侧且由设置在中间的环形超声波马达Ⅱ载动并按固定角度旋转；
所述光源模块中光源产生光照依次经过起偏模块、反射镜模块、载物台、检偏模块、相机成像模块，最终相机成像模块在波片旋转不同角度下对切片进行拍照成像。
本发明通过控制起偏模块和检偏模块中的环形超声马达Ⅰ和环形超声马达Ⅱ，对两个马达所控制的波片Ⅰ和波片Ⅱ分别进行固定角度的旋转；波片旋转到设定角度后暂停旋转等待相机成像模块拍照成像，待相机成像模块拍照后所述环形超声马达继续旋转。
所述的两个波片的旋转角度可设置为5:1或10:1。
所述反射镜模块由反射镜和反射镜转轴组成，通过旋转和调整反射镜的角度，能够调节光路反射路径。
所述载物台用于固定病理切片，所述载物台能够沿X轴、Y轴、 Z轴三个方向微调。
本发明有益效果如下：
基于上述方案，本发明通过优化光路、精化运动机构、完善一体化设计，基于穆勒矩阵偏振成像原理发明的成像系统对病理组织进行穆勒矩阵测量，探测其偏振特性以实现辅助癌变组织的检测目的，设备结构简洁、偏振调制精准稳定、适合多种病理切片检测的优点，适合在医疗机构中进行病理检测。
附图说明
图1是本发明一种用于病理检测的穆勒矩阵偏振成像系统组成图；
图2是本发明起偏模块的示意图(检偏模块同理)；
图中标号说明：1-光源模块，2-起偏模块，3-反射镜模块，4- 相机成像模块，5-检偏模块，6-载物台，101-光源散热外壳，201- 偏振片Ⅰ，202-环形超声波马达Ⅰ，203-波片Ⅰ，301-反射镜，302- 反射镜转轴，401-相机，402-镜头，403-物镜，501-偏振片Ⅱ，502- 环形超声波马达Ⅱ，503-波片Ⅱ，601-病理切片
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做具体说明。
本发明的目的是针对医疗机构中病理检测的应用需求，提供一种用于病理检测的穆勒矩阵偏振成像系统，本发明具设备结构简洁、偏振调制精准稳定、适合多种病理切片检测的优点，适合在医疗机构中进行病理检测要求。
如图1所示，一种用于病理检测的穆勒矩阵偏振成像系统，包括相机成像模块4、光源模块1、起偏模块2、检偏模块5、载物台6以及反射镜模块3。所述相机成像模块4包括相机401、镜头402、显微物镜403。所述起偏模块2包括偏振片201、波片203、环形超声波马达202。所述检偏模块5包括偏振片501、波片503、环形超声波马达502。所述光源1产生光照依次经过起偏模块2、反射镜模块 3、载物台6、检偏模块5、相机成像模块4，最终相机模块4在波片203与波片503旋转成不同角度下对切片601进行拍照成像。
如图2所示，所述起偏模块2包括偏振片201、波片203、环形超声波马达202，所述偏振片201置于靠近所述光源模块1一侧，所述波片203放置于远离光源模块1一侧且由所述环形超声波马达202 载动并按固定角度旋转。所述检偏模块5包括偏振片501、波片503、环形超声波马达502，所述偏振片501置于靠近所述相机模4块一侧，所述波片503放置于远离相机模块4一侧且由所述环形超声波马达 502载动并按固定角度旋转。
如图1所示，通过控制起偏模块2和检偏模块5中的环形超声波马达202与502，对所述的两个波片203与503分别进行固定角度的旋转，两个波片203与503的旋转角度可设置为5:1或10:1，波片旋转到设定角度后暂停旋转等待相机模块4拍照成像，待相机成像模块4拍照后所述环形超声波马达202与502继续旋转。
成像系统光照由所述光源模块1提供，光源模块1外设置有光源散热外壳101；光照经反射镜模块3反射光路，所述反射镜模块3可绕反射镜转轴302旋转并固定角度以调节光路反射路径。所述载物台 6固定病理切片601，所述载物台6具有沿X轴、Y轴、Z轴三个方向微调。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于病理检测的穆勒矩阵偏振成像系统，包括相机成像模块、光源模块、起偏模块、检偏模块、载物台以及反射镜模块；所述相机成像模块包括相机、镜头、显微物镜；相机设置在远离检偏模块一侧，显微物镜设置在靠近检偏模块一侧，镜头设置在相机和显微物镜之间；所述起偏模块包括偏振片Ⅰ、波片Ⅰ、环形超声波马达Ⅰ；所述偏振片Ⅰ置于靠近所述光源模块一侧，所述波片Ⅰ放置于远离光源模块一侧且由设置在中间的环形超声波马达Ⅰ载动并按固定角度旋转；所述检偏模块包括偏振片Ⅱ、波片Ⅱ、环形超声波马达Ⅱ；所述偏振片Ⅱ置于靠近所述相机成像模块一侧，所述波片Ⅱ放置于远离相机成像模块一侧且由设置在中间的环形超声波马达Ⅱ载动并按固定角度旋转；
所述光源模块中光源产生光照依次经过起偏模块、反射镜模块、载物台、检偏模块、相机成像模块，最终相机成像模块在波片旋转不同角度下对切片进行拍照成像。
2.如权利要求1所述的一种用于病理检测的穆勒矩阵偏振成像系统，其特征在于通过控制起偏模块和检偏模块中的环形超声马达Ⅰ和环形超声马达Ⅱ，对两个马达所控制的波片Ⅰ和波片Ⅱ分别进行固定角度的旋转；波片旋转到设定角度后暂停旋转等待相机成像模块拍照成像，待相机成像模块拍照后所述环形超声马达继续旋转。
3.如权利要求1或2所述的一种用于病理检测的穆勒矩阵偏振成像系统，其特征在于所述的两个波片的旋转角度可设置为5:1或10:1。
4.如权利要求3所述的一种用于病理检测的穆勒矩阵偏振成像系统，其特征在于所述反射镜模块由反射镜和反射镜转轴组成，通过旋转和调整反射镜的角度，能够调节光路反射路径。
5.如权利要求4所述的一种用于病理检测的穆勒矩阵偏振成像系统，其特征在于所述载物台用于固定病理切片，所述载物台能够沿X轴、Y轴、Z轴三个方向微调。
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