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玻片掃描影像系統
全自動數字玻片掃描系統是一種廣泛應用于畜牧、獸醫科學領域的分析儀器,主要用于組織切片的數字化掃描、存儲與傳輸,細胞切片的掃描、識別與輔助診斷,以及細菌(如結核菌,TB)的自動批量掃描、識別與輔助診斷。
工作原理
1.光學成像
光學成像系統是掃描儀的核心部分,通過顯微鏡物鏡將玻片樣本放大并形成清晰的圖像。這一過程與傳統光學顯微鏡類似,主要依賴于物鏡的放大倍率(常見為20X、40X、100X等)和數值孔徑(NA)。光學系統包括透射光成像和熒光成像兩種方式:
透射光成像:通過在樣本下方提供光源(通常為LED或鹵素燈),光線透過樣本,由物鏡聚焦成像,再通過攝像頭記錄圖像。這種成像方式適用于染色的組織樣本,尤其是蘇木精-伊紅(H&E)染色的病理切片。
熒光成像:用于觀察熒光染料標記的分子結構或蛋白表達。光源發出特定波長的激發光,激發樣本中的熒光分子,隨后熒光發射光通過濾光片到達攝像頭并記錄圖像。
2.數字化采集
在光學系統形成樣本圖像后,圖像通過數字攝像頭被采集并轉換為數字信號。攝像頭的傳感器(如CCD或CMOS)將光學信號轉化為數字數據,生成高清的圖像。玻片掃描儀通常具有高像素的攝像頭,以確保在高倍率下仍能獲得清晰的圖像。圖像采集的分辨率通常達到0.17 μm/pixel,足以分辨細胞級的結構細節。
3.自動化控制
玻片掃描儀的自動化系統通過電動載物臺進行樣本移動,實現全玻片掃描。載物臺根據預設的掃描路徑,逐行移動玻片,攝像頭依次采集不同區域的圖像。采集完成后,軟件會自動將這些小區域的圖像拼接為完整的全玻片圖像(whole slide image, WSI)。現代的玻片掃描儀具備高效的自動對焦系統,確保樣本的不同部分都處于最佳焦距。
4.圖像處理與分析
掃描完成后,圖像處理軟件負責對采集到的數字圖像進行拼接、增強、分析和存儲。軟件通常具備智能化處理功能,如自動識別感興趣區域(ROI)、圖像壓縮、注釋和數據管理等。此外,軟件還可以對圖像進行后處理,如調整色彩、對比度,甚至進行去噪處理,以提高圖像的質量和可視化效果。
高分辨率成像
清晰細節捕捉:系統配備高分辨率的光學成像設備,能夠清晰地捕捉玻片上的細胞和組織結構。例如,20倍物鏡的分辨率可達0.5μm/pixel,40倍物鏡的分辨率可達0.25μm/pixel,能夠分辨細胞核、細胞邊界等細微結構。
全視野成像:通過高精度的掃描平臺和拼接技術,系統可以將整個玻片的圖像拼接成一張完整的全視野圖像(Whole Slide Image, WSI),確保對整個樣本的全面分析。
醫療器械經營許可證
滬寶食藥監械經營許20220040號
中華人民共和國醫療器械注冊證
粵械注準20202220365
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