专利名称：生物组织结构三维测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生物光学检测仪器，特别涉及一种生物组织结构三
背景技术：
在医学诊断中，为以细胞级的空间分辨率来观察生物体，通常先做组织 切片标本，再利用光学显微镜观察。如果利用激光共焦扫描显微镜，不做切 片标本也能以同样的高分辨率观察生物体的活体。激光共焦扫描显微镜采用 激光点光源代替传统光学显微镜的场光源，结构上采用双针孔结构，形成物 象共轭的独特设计。点光源在物镜焦平面对样品逐点扫描，在探测器侧共轭 针孔处成像。由于光学系统的物象共轭关系，只有焦点处散射光才能透过共 轭针孔，可以有效抑制同焦面上非测量点和样品非焦平面产生的散射光。通 过对样品进行水平扫描可以获得样本同一断层面的微观图像，也可以在纵向 扫描对样品不同深度进行断层成像，通过三维重建处理，可以获得生物样本 的组织结构。激光共焦扫描显微镜是一种通用的光学成像仪器，光源与探测 系统是独立的，系统结构复杂，成本高昂。 发明内容
本实用新型是针对现在的激光共焦扫描显微镜结构复杂成本高的问题， 提出了一种生物组织结构三维测量系统，具有非常突出的生物组织三维成像 能力，简化共焦成像系统结构，降低设备成本低，实用性强。
本实用新型的技术方案为 一种生物组织结构三维测量系统，包括半导 体激光器、准直透镜、载波片、显微物镜，还包括分光镜、反射镜、三维扫描平台、计算机、光电探测器、数据采集卡，半导体激光器发射的激光经过 准直透镜变换为平行光， 一部分激光透过分光镜，由反射镜改变光束方向， 再经过显微物镜会聚，照射到放置在载波片上的被测物上，三维扫描平台在 计算机控制下带动载波片上的被测物移动，另一部分激光由光电探测器接 收，转换为电压信号输出，通过数据采集卡采集电压信号到计算机内。
本实用新型的有益效果在于本实用新型生物组织结构三维测量系统， 简化共焦成像系统结构，直接得到组织三维结构，降低设备成本低，实用性 强。


图1为本实用新型生物组织结构三维测量系统结构示意图。
具体实施方式

利用半导体激光反馈效应的生物组织结构三维测量系统。半导体激光器 出射光准直为平行光，再由显微物镜会聚，照射到被测生物组织中。半导体 激光器的发光点与光束的焦点具有共轭成像关系。由焦点处产生的散射光可 由物镜收集反馈回半导体激光器谐振腔，离焦面产生的反馈光，由于共轭关 系被破坏而不能进入激活区，从而具有深度分辨能力。反馈光进入激光腔内 后，消耗谐振腔内的载流子，使激光器发射功率降低，激光器发射功率的变 化表征了生物组织的结构特征。
使用高速三维机电扫描系统带动被测生物组织样品移动，对被测生物组 织样品进行三维扫描，由光电器件将激光器输出功率转换为电压信号，计算 机通过数据采集卡采集电压信号，并保存为数据文件，然后用处理软件对三 维扫描测量数据进行处理，可以重构生物组织三维结构。如图1所示生物组织结构三维测量系统结构示意图，半导体激光器1发
射的激光被准直透镜2变换为平行光， 一部分激光透过分光镜3，由反射镜 4改变光束方向，再由显微物镜5会聚，照射到放置在载波片7上的被测生 物组织6中。由于焦点处产生的散射光可由显微物镜5收集反馈回激光器 1，离焦面产生的反馈光不能进入激光器。反馈光进入激光腔内后，消耗谐 振腔内的载流子，使激光器发射功率降低。
调整三维扫描平台8到初始位置，然后三维扫描平台8在计算机9控制 下带动被测生物组织样品6移动，对被测生物组织样品6进行三维扫描，同 时被分光镜3分出的激光器1发射的另一部分激光，由光电探测器10接 收，转换为电压信号输出，计算机9通过数据采集卡11采集该电压信号， 并保存为数据文件，然后用处理软件进行处理，重构组织结构三维结果。
权利要求1、一种生物组织结构三维测量系统，包括半导体激光器、准直透镜、载波片、显微物镜，其特征在于，还包括分光镜、反射镜、三维扫描平台、计算机、光电探测器、数据采集卡，半导体激光器发射的激光经过准直透镜变换为平行光，一部分激光透过分光镜，由反射镜改变光束方向，再经过显微物镜会聚，照射到放置在载波片上的被测物上，三维扫描平台在计算机控制下带动载波片上的被测物移动，另一部分激光由光电探测器接收，转换为电压信号输出，通过数据采集卡采集电压信号到计算机内。
专利摘要本实用新型涉及一种生物组织结构三维测量系统，一部分激光透过分光镜，由反射镜改变光束方向，再经过显微物镜会聚，照射到放置在载波片上的被测物上，被被测物散射，部分散射光返回激光器，使激光器发射功率降低，三维扫描平台在计算机控制下带动载波片上的被测物移动，另一部分激光由光电探测器接收，转换为电压信号输出，通过数据采集卡采集电压信号到计算机内。此系统简化共焦成像系统结构，直接得到组织三维结构，降低设备成本低，实用性强。
文档编号G01N21/84GK201397302SQ20092007211
公开日2010年2月3日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者炯 许, 马军山 申请人:上海理工大学