專利名稱：一種遠(yuǎn)程由玻璃切片獲得數(shù)字切片的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該方案主要應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)會(huì)診分析，用于醫(yī)院醫(yī)生進(jìn)行病理分析、遠(yuǎn)程會(huì)診等過程中對(duì)玻璃切片轉(zhuǎn)化為數(shù)字切片的制備。
背景技術(shù)：
遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)是將計(jì)算機(jī)、圖像處理和通訊技術(shù)相互整合，最終實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)真彩色圖像異地傳輸?shù)囊婚T學(xué)科。隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)及其醫(yī)學(xué)可視化水平的不斷發(fā)展，該領(lǐng)域?yàn)樽畲蟪潭日吓c共享醫(yī)學(xué)資源提供了可能，已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療診斷和治療，并日益顯示出其重要性。[I]朱晨雁，施華強(qiáng).遠(yuǎn)程病理診斷的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[M].診斷病理學(xué)雜志.2010，17(1):49,530目前，我國(guó)醫(yī)療資源總體嚴(yán)重不足，且分布極不均衡。中國(guó)人口占世界的五分之一，但醫(yī)療衛(wèi)生資源僅占世界的百分之二。醫(yī)療資源的大部分都集中在城市，而在城市中又有80%的資源集中在大醫(yī)院。其次，由于我國(guó)醫(yī)療資源存在配置不合理的問題，因此導(dǎo)致看病難的問題普遍存在。一方面是不少人異地就醫(yī)，即增加了就醫(yī)困難，又加大經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān) ’另一方面造成大醫(yī)院人滿為患。隨著網(wǎng)絡(luò)醫(yī)療異地專家會(huì)診的發(fā)展，遠(yuǎn)程醫(yī)療已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，數(shù)據(jù)更加便于傳輸，讓為數(shù)不多的醫(yī)術(shù)高明的專家不出門就可以給各地的病人會(huì)診進(jìn)行病理分析，節(jié)省了醫(yī)生的時(shí)間和精力，也減輕了病人來(lái)往奔波的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。[2]新聞:看病難之二，醫(yī)療資源不足、分布不均。此外，病理分析大多以細(xì)胞、組織或器官的玻璃切片為研究對(duì)象，玻璃切片在使用中存在較大的局限性，例如醫(yī)生對(duì)切片的觀察必須局限在實(shí)驗(yàn)室，要借助于顯微鏡才能實(shí)現(xiàn)，因此研究的時(shí)間和空間受到一定程度的限制。其次，玻璃切片在制作和使用過程中容易破損，而且標(biāo)本容易裡色，不易永久保存。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，避免傳統(tǒng)玻璃切片的上述缺點(diǎn)，為了給遠(yuǎn)程會(huì)診提供病理依據(jù)，提出了數(shù)字切片的概念。數(shù)字切片并非一張靜態(tài)圖片，它是包含了玻璃切片上的所有病變信息，此數(shù)字切片(超大空間、高分辨率圖片)可以在電腦上進(jìn)行任意的放大和縮小，并利用數(shù)字切片可以觀測(cè)到玻璃切片上的任何一個(gè)位置，也可以將相應(yīng)的位置放大到5倍、10倍、20倍、40倍，如同在顯微鏡上的放大縮小一樣。使用者可以在計(jì)算機(jī)或其他服務(wù)終端上遠(yuǎn)程觀察數(shù)字切片上的圖像，而無(wú)需借助顯微鏡，具有遠(yuǎn)在咫尺卻身臨其境的效果。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:—種遠(yuǎn)程由玻璃切片獲得數(shù)字切片的裝置，包括以下特征:載片盒總成:載片盒總成是由安裝在同一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上的若干載片盒組成的，且在所述載片盒中具有上下并列設(shè)置的玻璃切片插槽，所述載片盒在上下方向上位置可移動(dòng)；整個(gè)載片盒可以沿軌道上下移動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)玻璃切片相對(duì)上下位置的改變；通過載片盒總成繞安裝軸的轉(zhuǎn)動(dòng) 實(shí)現(xiàn)不同載片盒位置改變；[0009]載物平臺(tái)總成:載物平臺(tái)總成具備在水平方向、垂直方向和豎直方向的三維移動(dòng)功能，滿足玻璃切片在光學(xué)顯微鏡下聚焦的要求；成像掃描總成:包括光學(xué)顯微鏡、照相機(jī)和存儲(chǔ)器，所述成像掃描總成以懸臂的形式探伸于載物平臺(tái)總成的正上方，所述光學(xué)顯微鏡:用于聚焦、放大玻璃切片中的圖像；照相機(jī):從光學(xué)顯微鏡的目鏡處的數(shù)字圖像獲取裝置；存儲(chǔ)器:用于存儲(chǔ)圖像；取片機(jī)械手總成，取片機(jī)械手總成從載片盒中取出玻璃切片并準(zhǔn)確的放置在載物平臺(tái)總成上，準(zhǔn)確放置后機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)九十度，等待平臺(tái)聚焦掃描，圖像掃描完畢后機(jī)械手回轉(zhuǎn)九十度，取片放置在盛放掃描后玻璃切片的專用載片盒內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)水平面內(nèi)X、y方向的移動(dòng)；控制及數(shù)據(jù)處理單元:用于控制取片機(jī)械手總成、載物平臺(tái)總成和載片盒總成中驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)作，以及控制成像掃描總成的采集信息、讀取和存儲(chǔ)。所述載片盒為四個(gè)，且豎直狀態(tài)的安裝在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上形成四個(gè)單元，由控制系統(tǒng)控制其轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同玻璃切片取片功能，以滿足取片機(jī)械手水平取片位置固定的要求，每一單元中可以盛放多個(gè)玻璃切片，一次最多可放120片，玻璃切片上下陣列的插放在玻璃切片插槽中，等待使用，是玻璃切片樣品庫(kù)。載物平臺(tái)總成包括平臺(tái)和三維調(diào)整機(jī)架，所述三維調(diào)整機(jī)架由三套絲杠導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，具有在水平方向、垂直方向和豎直方向的三維移動(dòng)的功能，所述平臺(tái)安裝在三維調(diào)整機(jī)架的立柱上,處于水平狀態(tài)。取片機(jī)械手總成包括機(jī)械臂和取片機(jī)械手，所述取片機(jī)械手為鉗夾式機(jī)械手，所述機(jī)械臂具有水平旋轉(zhuǎn)和直線移動(dòng)兩個(gè)自由度，首先取片機(jī)械手抓取玻璃切片，然后機(jī)械臂直線運(yùn)動(dòng)和水平旋轉(zhuǎn)后將玻璃切片準(zhǔn)確置于載物平臺(tái)總成后釋放，放置后機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)九十度，等待平臺(tái)聚焦掃描，圖像掃描完畢后機(jī)械臂回轉(zhuǎn)九十度，取玻璃切片并送回載片盒內(nèi)。本實(shí)用新型的有益效果是:解決了現(xiàn)有的遠(yuǎn)程醫(yī)療僅僅停留在理論水平的問題，提供一種實(shí)用的設(shè)備。同時(shí)該設(shè)備可以提升醫(yī)院的診斷水平，加強(qiáng)質(zhì)量控制，提高競(jìng)爭(zhēng)力；確診率提高，時(shí)間縮短，及時(shí)治療，福及病人；病人不再到大城市、大醫(yī)院疲于奔命，留住病人，醫(yī)院效益提升；降低誤診和醫(yī)療事故，減少醫(yī)患糾紛。

圖1為本實(shí)用新型的立體圖之一；圖2為本實(shí)用新型的立體圖之二；圖3為取片機(jī)械手總成立體圖；圖4為載物平臺(tái)總成立體圖；圖5為載片盒總成立體圖；圖6為載片盒立體圖；圖中:1載片盒總成，11載片盒，12旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，13玻璃切片插槽，2載物平臺(tái)總成，21平臺(tái)，22三維調(diào)整機(jī)架，3成像掃描總成，31光學(xué)顯微鏡，32照相機(jī)，4取片機(jī)械手總成，41機(jī)械臂，42取片機(jī)械手，43電磁吸合機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖6所示，一種遠(yuǎn)程由玻璃切片獲得數(shù)字切片的裝置，包括以下特征:載片盒總成1:載片盒總成是由安裝在同一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)12上的若干載片盒11組成的，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)12有一獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，且在載片盒中具有上下并列設(shè)置的玻璃切片插槽13，載片盒在獨(dú)立驅(qū)動(dòng)裝置的作用下可以上下移動(dòng)，隨時(shí)調(diào)整插槽的上下位置，配合數(shù)字編碼，可以實(shí)現(xiàn)精確調(diào)整。在該總成中載片盒11為四個(gè)，且豎直狀態(tài)的安裝在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上形成四個(gè)單元，由控制系統(tǒng)控制其轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同玻璃切片取片功能，以滿足取片機(jī)械手水平取片位置固定的要求，每一單元中可以盛放多個(gè)玻璃切片，一次最多可放120片，玻璃切片上下陣列的插放在玻璃切片插槽中，等待使用，是玻璃切片樣品庫(kù)，可以根據(jù)需要進(jìn)行取樣。載物平臺(tái)總成2:載物平臺(tái)總成包括平臺(tái)21和三維調(diào)整機(jī)架22，三維調(diào)整機(jī)架由三套絲杠導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，具有在水平方向、垂直方向和豎直方向的三維移動(dòng)的功能，和數(shù)控機(jī)床的上將平臺(tái)具有類似的結(jié)構(gòu)，如圖所示，平臺(tái)21安裝在三維調(diào)整機(jī)架的立柱上，處于水平狀態(tài)，這樣通過調(diào)整三維調(diào)整機(jī)架的狀態(tài)調(diào)整平臺(tái)的位置，使得載物平臺(tái)總成具備在水平方向、垂直方向和豎直方向的三維移動(dòng)，滿足玻璃切片在光學(xué)顯微鏡下聚焦的要求。同時(shí)在平臺(tái)上設(shè)有玻璃切點(diǎn)固定機(jī)構(gòu)，如定位槽。成像掃描總成3:包括光學(xué)顯微鏡31、照相機(jī)32和存儲(chǔ)器，成像掃描總成以懸臂的形式探伸于載物平臺(tái)總2成的正上方，光學(xué)顯微鏡31:用于聚焦、放大玻璃切片中的圖像；照相機(jī)32:從光學(xué)顯微鏡的目鏡處的數(shù)字圖像獲取裝置；存儲(chǔ)器:用于存儲(chǔ)圖像；用于從玻璃切片上提取信心并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息。取片機(jī)械手總成4，取片機(jī)械手總成包括機(jī)械臂41和取片機(jī)械手42，取片機(jī)械手42為鉗夾式機(jī)械手，在一電磁吸合機(jī)構(gòu)43的作用下可以張開和合攏，機(jī)械臂41具有水平旋轉(zhuǎn)和直線移動(dòng)兩個(gè)自由度，如圖所示，這是很容易實(shí)現(xiàn)的，首先取片機(jī)械手抓取玻璃切片，然后機(jī)械臂直線運(yùn)動(dòng)和水平旋轉(zhuǎn)后將玻璃切片準(zhǔn)確置于載物平臺(tái)總成后釋放，放置后機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)九十度，等待平臺(tái)聚焦掃描，圖像掃描完畢后機(jī)械臂回轉(zhuǎn)九十度，取玻璃切片并送回載片盒內(nèi)。取片機(jī)械手總成的作用就是從載片盒中取出玻璃切片并準(zhǔn)確的放置在載物平臺(tái)總成上。控制及數(shù)據(jù)處理單元:用于控制取片機(jī)械手總成、載物平臺(tái)總成和載片盒總成中驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)作，以及控制成像掃描總成的采集信息、讀取和存儲(chǔ)。結(jié)合本裝置詳細(xì)步驟構(gòu)成如下:第一步:控制及數(shù)據(jù)處理單元中的控制器對(duì)所控部件發(fā)出信號(hào)；第二步:載片盒總成中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)接收信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)載片盒調(diào)整位置，到達(dá)指定位置后向控制器發(fā)出反饋信號(hào)；取片機(jī)械手總成中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)接收信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手到達(dá)取片位置向控制器發(fā)出反饋信號(hào)；載物平臺(tái)總成中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)收到信號(hào)后，調(diào)整平臺(tái)位置，平臺(tái)到達(dá)指定位置后向控制器發(fā)出反饋信號(hào)；第三步:控制器收到步驟2中的反饋信號(hào)，向取片機(jī)械手驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)出取片控制信號(hào)，其驅(qū)動(dòng)取片機(jī)械手完成取片后向控制器發(fā)出反饋信號(hào)；第四步:控制器收到步驟三中的反饋信號(hào)，向取片機(jī)械手驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)出移動(dòng)控制信號(hào)，取片機(jī)械手驅(qū)動(dòng)電機(jī)收到信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)取片機(jī)械手向平臺(tái)前方指定位置移動(dòng)，到達(dá)指定位置后，向控制器發(fā)出反饋信號(hào)；第五步:控制器收到步驟四中的反饋信號(hào)，向取片機(jī)械手驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)出送片控制信號(hào)，取片機(jī)械手驅(qū)動(dòng)電機(jī)收到信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)取片機(jī)械手向平臺(tái)放片，放片結(jié)束退回指定位置，并轉(zhuǎn)動(dòng)九十度，向控制器發(fā)出反饋信息后等待指令；第六步:載物平臺(tái)總成調(diào)整好玻璃切片的位置后，向控制器I發(fā)出反饋信號(hào)，控制器I收到信號(hào)后向載物平臺(tái)總成發(fā)出調(diào)整位置信號(hào)，載物平臺(tái)總成驅(qū)動(dòng)電機(jī)收到信號(hào)后，調(diào)整平臺(tái)的位置，實(shí)現(xiàn)聚焦后向控制器發(fā)出反饋信號(hào)；第七步:控制器收到步驟五和步驟六中的反饋信號(hào)后向數(shù)據(jù)讀取裝置發(fā)出讀取信號(hào)，完成數(shù)據(jù)讀取后，向控制器I發(fā)出反饋信號(hào)，并將數(shù)據(jù)存入圖像處理系統(tǒng)3 ；第八步:控制器收到步驟七中的反饋信號(hào)后向載物平臺(tái)總成驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)出調(diào)整位置信號(hào)，重復(fù)第六步、第七步，直至讀取完畢，向控制器接發(fā)出完畢信號(hào)。第九步:控制器收到步驟八中的反饋信號(hào)后，向取片機(jī)械手總成發(fā)出從平臺(tái)取片、送片控制信號(hào)，取片機(jī)械手總成驅(qū)動(dòng)電機(jī)收到信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手從平臺(tái)取片，取片結(jié)束退回指定位置，并轉(zhuǎn)動(dòng)九十度，送回載片盒，并向控制器I發(fā)出反饋信號(hào)；第十步:控制器收到步驟九中的反饋信號(hào)后，載片盒總成接收信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)載片盒調(diào)整位置，到達(dá)指定位置后向控制器I發(fā)出反饋信號(hào)；第十一步:控制器收到步驟十中的反饋信號(hào)后，向取片機(jī)械手總成發(fā)出送片信號(hào)，取片機(jī)械手驅(qū)動(dòng)電機(jī)收到信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)機(jī)械手向載片盒放片，放片結(jié)束退回指定位置，向控制器I發(fā)出反饋信息后等待指令；第十二步:一個(gè)讀片過程結(jié)束，控制器繼續(xù)發(fā)出信號(hào)重復(fù)上述步驟，直至最后一片讀取完畢，發(fā)出完成信號(hào)，讀片過程結(jié)束。上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)如本實(shí)用新型權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種遠(yuǎn)程由玻璃切片獲得數(shù)字切片的裝置，其特征在于，包括以下特征: 載片盒總成:載片盒總成是由安裝在同一旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上的若干載片盒組成的，且在所述載片盒中具有上下并列設(shè)置的玻璃切片插槽，所述載片盒在上下方向上位置可移動(dòng)； 載物平臺(tái)總成:載物平臺(tái)總成具備在水平方向、垂直方向和豎直方向的三維移動(dòng)功能，滿足玻璃切片在光學(xué)顯微鏡下聚焦的要求； 成像掃描總成:包括光學(xué)顯微鏡、照相機(jī)和存儲(chǔ)器，所述成像掃描總成以懸臂的形式探伸于載物平臺(tái)總成的正上方，所述光學(xué)顯微鏡:用于聚焦、放大玻璃切片中的圖像；照相機(jī):從光學(xué)顯微鏡的目鏡處的數(shù)字圖像獲取裝置；存儲(chǔ)器:用于存儲(chǔ)圖像； 取片機(jī)械手總成，取片機(jī)械手總成從載片盒中取出玻璃切片并準(zhǔn)確的放置在載物平臺(tái)總成上； 控制及數(shù)據(jù)處理單元:用于控制取片機(jī)械手總成、載物平臺(tái)總成和載片盒總成中驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)作，以及控制成像掃描總成的采集信息、讀取和存儲(chǔ)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程由玻璃切片獲得數(shù)字切片的裝置，其特征在于，在所述載物平臺(tái)總成的下方設(shè)有光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程由玻璃切片獲得數(shù)字切片的裝置，其特征在于，所述載片盒為四個(gè)，且豎直狀態(tài)的安裝在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上形成四個(gè)單元，每一單元中可以盛放多個(gè)玻璃切片，玻璃切片上下陣列的插放在玻璃切片插槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程由玻璃切片獲得數(shù)字切片的裝置，其特征在于，載物平臺(tái)總成包括平臺(tái)和三維調(diào)整機(jī)架，所述三維調(diào)整機(jī)架由三套絲杠導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，具有在水平方向、垂直方向和豎直方向的三維移動(dòng)的功能，所述平臺(tái)安裝在三維調(diào)整機(jī)架的立柱上，處于水平狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程由玻璃切片獲得數(shù)字切片的裝置，其特征在于，取片機(jī)械手總成包括機(jī)械臂和取片機(jī)械手，所述取片機(jī)械手為鉗夾式機(jī)械手，所述機(jī)械臂具有水平旋轉(zhuǎn)和直線移動(dòng)兩個(gè)自由度。
專利摘要本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種實(shí)現(xiàn)了快速由玻璃切片獲得數(shù)字切片的裝置，通過本裝置解決了玻璃切片的缺陷帶來(lái)的問題。包括載片盒總成、載物平臺(tái)總成、成像掃描總成、取片機(jī)械手總成和控制及數(shù)據(jù)處理單元，載片盒總成為載片安放庫(kù)；載物平臺(tái)總成具備在水平方向、垂直方向和豎直方向的三維移動(dòng)，滿足玻璃切片在光學(xué)顯微鏡下聚焦的要求；取片機(jī)械手總成從載片盒中取出玻璃切片并準(zhǔn)確的放置在載物平臺(tái)總成上。本實(shí)用新型對(duì)玻璃切片讀取技術(shù)人員的技術(shù)要求也有所降低，只要可以操作裝置就能完成數(shù)字切片制備工作。另外，本裝置可以適用于其他的控制方式，同時(shí)也能完成工作。
文檔編號(hào)G01N1/36GK203083858SQ201320010990
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者來(lái)小麗, 周春梅 申請(qǐng)人:山東英才學(xué)院