CN220508778U - 用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及快速体液检测的技术领域，公开了用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，包括紫外光源、位移台、液体装载装置、物镜、筒镜和图像传感器，放置于位移台上的液体装载装置用于装载待检测的体液样品；紫外光从液体装载装置的另一侧入射，而后依次经物镜、筒镜后，被图像传感器接收，以获得体液样品的紫外图像。其中，紫外光照射装载在液体装载装置中的待检测体液样品，紫外光穿过细胞核、细胞质和液体时受到不同程度的吸收，通过接收吸收信号产生体液样品的紫外图像。图像采集的时间快，无需等待涂片染色、干燥等流程，能满足快速检测的需求；并且无需化学染色，不会对体液样品造成污染，可以对同一体液样品进行其他项目检测。

Description

用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统

技术领域

本实用新型涉及快速体液检测的技术领域，具体而言，涉及用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统。

背景技术

体液检测是临床医学诊断的一项重要检测手段。以血常规检查为例，医护人员采集血液后，送入血液分析仪器，仪器分析样本血液中的红细胞、白细胞和血小板数量和比例等生理指标。如有异常，则需要通过血液涂片进行镜检，血液涂片镜检是血液细胞学检查的基本方法。涂片镜检的流程包括：血液采集，然后将血液在载玻片上涂抹成一层，待干燥后染色，最后用显微镜观察血液中是否存在异常。

现有的流程有几大不足：首先自动化的血液分析仪虽然能够分析血细胞的数量和比例，但是无法获取血液细胞图像或形态，因此当检测指标异常时需要进行涂片镜检。其次，涂片镜检的涂抹过程受到操作人员的经验影响，手工操作难以实现均匀的涂抹。最后，涂片染色、干燥加上人工镜检整个流程通常需要45分钟以上，未能满足紧急情况下的检测要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，旨在解决现有技术中，体液检测流程的时间长未能满足快速检测要求的问题。

本实用新型是这样实现的，用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，包括紫外光源、位移台、液体装载装置、物镜、筒镜和图像传感器，所述液体装载装置用于装载待检测的体液样品，所述液体装载装置放置于所述位移台上，所述物镜和所述筒镜位于所述液体装载装置的一侧；所述紫外光源发出的紫外光由所述液体装载装置的另一侧入射，从所述液体装载装置透射出的紫外光依次经物镜、筒镜后，被所述图像传感器接收，以获得体液样品的紫外图像。

可选的，所述物镜、所述液体装载装置、所述筒镜均对紫外光具有高透过率。

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。

可选的，所述紫外光源和所述液体装载装置之间还设有紫外滤光片，所述紫外光源发出的紫外光经所述紫外滤光片后入射至所述液体装载装置。

可选的，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第一波段的紫外光通过，所述第二滤光片选定第二波段的紫外光通过。

可选的，所述液体装载装置包括上盖板和下底板，体液样品填充于所述上盖板和所述下底板之间，且所述上盖板和所述下底板均对紫外光具有高透过率。

可选的，所述下底板上设有多个等高的固定件，所述上盖板盖设在所述固定件的顶端。

可选的，所述下底板上还设有护板，所述护板围设于所述下底板的边缘。

可选的，所述液体装载装置包括多个阵列布置的微流控通道，体液样品因毛细作用填充在多个所述微流控通道中，多个所述微流控通道平铺形成成像区域。

可选的，所述液体装载装置还包括将多个所述微流控通道安装固定的安装件，所述安装件位于多个所述微流控通道的末端，多个所述微流控通道的前端呈空置布置。

与现有技术相比_，本实用新型提供的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，紫外光照射装载在液体装载装置中的待检测体液样品，紫外光穿过细胞核、细胞质和液体时受到不同程度的吸收，通过接收吸收信号产生体液样品的紫外图像。图像采集的时间快，无需等待涂片染色、干燥等流程，能满足快速检测的需求；并且无需化学染色，从而不会对体液样品造成污染，可以对同一体液样品进行其他项目检测。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统的示意图；

图2是本实用新型提供的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统的液体装载装置一实施例的示意图；

图3是本实用新型提供的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统的液体装载装置另一实施例的示意图；

图4是本实用新型提供的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统在检测血液样品时所获得的红细胞紫外图像及虚拟染色后的红细胞图像。

附图标记说明：

100-紫外光源，101-紫外光，110-紫外滤光片；200-位移台，300-液体装载装置，310-上盖板，320-下底板，330-微流控通道，340-安装件；400-物镜，500-筒镜，600-图像传感器，700-体液样品，800-滤光轮。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，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的具体含义。

参照图1-4所示，为本实用新型提供的较佳实施例。

用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，包括紫外光源100、位移台200、液体装载装置300、物镜400、筒镜500和图像传感器600，液体装载装置300用于装载待检测的体液样品700，液体装载装置300放置于位移台200上，物镜400和筒镜500位于液体装载装置300的上方。

紫外光源100发出的紫外光101由下向上入射至液体装载装置300，从液体装载装置300透射出的紫外光101依次经物镜400、筒镜500后，被图像传感器600接收，以获得体液样品700的紫外图像。

本实施例提供的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，紫外光101照射装载在液体装载装置300中的待检测体液样品700，紫外光101穿过细胞核、细胞质和液体时受到不同程度的吸收，通过接收吸收信号产生体液样品700的紫外图像。图像采集的时间快，无需等待涂片染色、干燥等流程，能满足快速检测的需求；并且无需化学染色，从而不会对体液样品700造成污染，可以对同一体液样品700进行其他项目检测。

具体的，物镜400、液体装载装置300、筒镜500均对紫外光101具有高透过率，避免紫外光101在传输过程中的过度损耗。图像传感器600可以是对紫外光101敏感的相机中的传感器，图像传感器600可接收紫外光信号。

具体的，紫外光源100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，紫外光源100包括如下中至少之一：LED；激光器；可调激光器；或者连续源，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。

目前所用到的260nm紫外LED光源可拓展为200-400nm波段的LED光源或者激光，而收集的反射光波段也不仅限于260nm，也可相应地拓展为200-400nm波段。

紫外光源100发出的紫外光101的中心波长可以是260nm，该波长是细胞核的吸收峰，对获取高质量的组织样品的紫外暗场反射图像有利。

紫外光源100和液体装载装置300之间还设有紫外滤光片110，紫外光源100发出的紫外光101经紫外滤光片110后入射至液体装载装置300，紫外滤光片110可以让紫外光101透过，而过滤掉非紫外的杂散光，避免杂散光对获得的紫外图像带来过多的噪声。

用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统还包括滤光轮800，滤光轮800设于筒镜500与物镜400之间或者设于筒镜500与图像传感器600之间，滤光轮800包括第一滤光片和第二滤光片，第一滤光片选定第一波段的紫外光101通过，第二滤光片选定第二波段的紫外光101通过。

例如，从液体装载装置300出射的紫外光101经过物镜400后，入射到一个装有中心波长分别为260nm(第一滤光片)和357nm(第二滤光片)滤光片的电动轮盘(滤光轮800)，电动轮盘上可以其他中心波长的滤光片，通过转动电动轮盘，使得某一滤光片在光路中起到滤波作用，以获得相应波长范围的光产生的图像。

具体的，液体装载装置300包括上盖板310和下底板320，体液样品700填充于上盖板310和下底板320之间，且上盖板310和下底板320均对紫外光101具有高透过率。例如，上盖板310和下底板320可选用石英材质这一材质对紫外波段的光吸收较弱，当然也可以使用其他具有低紫外吸收的材质制作。将体液样品700滴入到液体装载装置300中需注意避免气泡，气泡会影响到紫外图像的质量，且会影响到体液样品700的检测结果，例如细胞数量等。

下底板320上设有多个等高的固定件，上盖板310盖设在固定件的顶端。上盖板310和下底板320之间的间隔为设定高度h，从而根据参与成像的区域的面积S可快速计算出该区域内体液样品700的体积V＝Sh，便于检测单位体积的体液样品700中的细胞数量等指标。

下底板320上还设有护板，护板围设于下底板320的边缘。护板垂直于下底板320设置，环绕下底板320的周边布置，从而避免液体装载装置300中的体液样品700泄漏或者污染到其他器件。

在另一实施例中，液体装载装置300包括多个阵列布置的微流控通道330，微流控通道330包括但不限于毛细管。体液样品700因毛细作用填充在多个微流控通道330中，多个微流控通道330平铺形成成像区域。该液体装载装置300通过毛细作用将体液样品700吸附并且平铺到成像区域，这种装置可以通过手工操作装载体液样品700，并且插入到成像系统中进行液体分析。例如，将微流控通道330的前端插入到体液样品700，由于毛细作用，体液样品700可自动被吸附到微流控通道330中，以便于后续的检测分析。该装置不需要借助其他工具即可完成体液样品700的注入，减少了操作及工具成本，同时也减少了其他工具所可能带来的污染。

具体的，液体装载装置300还包括将多个微流控通道330安装固定的安装件340，安装件340位于多个微流控通道330的末端，多个微流控通道330的前端呈空置布置。安装件340将微流控通道330固定住，便于多个微流控通道330呈平铺状布置，且方便通过握持安装件340来手工操作液体装载装置300。

参见图2，在以上实施例中，紫外光源100产生紫外光101，紫外光101经紫外滤光片110和短焦透镜后入射至液体装载装置300，待检测的体液样品700填充在液体装载装置300中，紫外光101被体液样品700中的细胞吸收后光强大幅衰减，而未被细胞吸收的部分紫外光的光强只是小幅衰减，因此从液体装载装置300出射的紫外光携带吸收信号，该紫外光101经物镜400、滤光轮800、筒镜500后，被图像传感器600所接收，产生体液样品700的紫外图像，可用于体液样品700的多种指标检测，例如单位体积的细胞数量、细胞的图像信息等。

用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统还包括图像处理系统和显示系统，图像处理系统用于将图像传感器600所获得的图像进行处理，显示系统用于显示经处理后的图像以用于分析。图像处理系统可将所获得的图像进行虚拟染色，便于后续对于检测结果的进一步分析。与现有技术相比，用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统的耗材消耗少：无需化学染色剂，降低了耗材消耗。准备时间短，成像准备的时间也大为缩短。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，其特征在于，包括紫外光源、位移台、液体装载装置、物镜、筒镜和图像传感器，所述液体装载装置用于装载待检测的体液样品，所述液体装载装置放置于所述位移台上，所述物镜和所述筒镜位于所述液体装载装置的一侧；

所述紫外光源发出的紫外光由所述液体装载装置的另一侧入射，从所述液体装载装置透射出的紫外光依次经物镜、筒镜后，被所述图像传感器接收，以获得体液样品的紫外图像。

2.如权利要求1所述的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，其特征在于，所述物镜、所述液体装载装置、所述筒镜均对紫外光具有高透过率。

3.如权利要求2所述的用于快速体液检测的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；

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。

4.如权利要求3所述的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，其特征在于，所述紫外光源和所述液体装载装置之间还设有紫外滤光片，所述紫外光源发出的紫外光经所述紫外滤光片后入射至所述液体装载装置。

5.如权利要求1所述的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，其特征在于，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第一波段的紫外光通过，所述第二滤光片选定第二波段的紫外光通过。

6.如权利要求1-5任一项所述的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，其特征在于，所述液体装载装置包括上盖板和下底板，体液样品填充于所述上盖板和所述下底板之间，且所述上盖板和所述下底板均对紫外光具有高透过率。

7.如权利要求6所述的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，其特征在于，所述下底板上设有多个等高的固定件，所述上盖板盖设在所述固定件的顶端。

8.如权利要求7所述的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，其特征在于，所述下底板上还设有护板，所述护板围设于所述下底板的边缘。

9.如权利要求1-5任一项所述的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，其特征在于，所述液体装载装置包括多个阵列布置的微流控通道，体液样品因毛细作用填充在多个所述微流控通道中，多个所述微流控通道平铺形成成像区域。

10.如权利要求9所述的用于快速体液检测的紫外光学显微成像系统，其特征在于，所述液体装载装置还包括将多个所述微流控通道安装固定的安装件，所述安装件位于多个所述微流控通道的末端，多个所述微流控通道的前端呈空置布置。