技术摘要：
本发明提供了一种高通量自动化切片扫描系统，包括基座、显微镜系统、载物台、进片装置和退片装置。显微镜系统设于基座上，该显微镜系统包括显微镜、升降装置和电动物镜切换装置。载物台位于显微镜系统的下方。载物台包括xy运动平台和切片盘夹持装置。进片装置设于载物  全部
背景技术：
切片是使用特质刀具将组织等样本切下并采用对应制备方法制成的薄片，可用于 对组织等样本进行观察和研究。光学显微镜是切片扫描的重要工具。在显微镜技术的发展 中，微电子技术和信息技术等技术被综合应用于光学显微镜上，使得光学显微镜能够完成 成像数字信号采集以及数字化处理。但是，随着待扫描切片数量的不断增长以及数字化切 片技术的不断发展，如何实现高通量切片的自动化进退片，减少人工参与，从而提高切片扫 描仪的工作效率和稳定性，以及如何实现自动化扫描成像和数据采集与存储，已成为病理 切片光学显微镜扫描系统的发展方向。 在申请号为201620921591 .0的专利中公开了一种主动倾斜式自动进退片扫描显 微镜，该显微镜扫描系统包括显微镜、扫描进给机构、进片系统、收片系统；其中进片系统和 收片系统通过倾斜面和切片架自重实现自动进退片的目的，扫描进给机构作为唯一切片驱 动结构完成进片、退片和进给方向往复扫描的操作；显微镜在垂直于扫描进给方向的平面 内运动完成对焦扫描过程。但是该设备存在以下问题：1、自动进片过程是基于切片架的自 重实现堆叠切片架自动下落，下落过程的突变力不仅会冲击切片架和易碎的玻璃切片，同 时还会影响切片夹持的稳定性。随着叠加切片数量的增加，破坏切片的可能性增加，这样就 限制了单次放置切片堆的总数量；2、采用扫描进给机构作为唯一驱动来源简化了结构，但 是完成一次完整扫描，进退片过程完全独立于扫描过程，进退片占用扫描过程的时间在驱 动原理上难以减少，降低了扫描整体效率；3、设备不够灵活。在扫描过程中，由于xy轴运动 过于繁重，极大削弱了扫描精度及运动性能，极度不利于微观图像的稳定采集过程。 申请号为201620750044.0、201620570801.6、201620570549.9和201620916762.0 的专利公开的显微镜进退机构与申请号为201620921591.0的专利的显微镜进退结构类似， 均存在以上不足。 申请号为201920772710.4的专利公开了一种病理切片扫描影像分析系统，包括基 座、玻片装载机构、玻片摄像扫描镜；基座带动显微镜YZ轴方向运动与玻片架的X轴移动分 离，通过人工放置和取走玻片架，扫描过程自动进行。该设备通过人工安设玻片架且玻片的 放置位有限，因此切片扫描效率较低且稳定性较差。
技术实现要素：
本发明提供了一种高通量自动化切片扫描系统及扫描方法，旨在改善现有的切片 扫描系统效率不高、容量有限以及稳定性和兼容性差等问题。 本发明是这样实现的： 一种高通量自动化切片扫描系统，包括基座、显微镜系统、载物台、进片装置和退 4 CN 111596452 A 说　明　书 2/7 页 片装置； 所述显微镜系统设于所述基座上且位于所述基座的中部，该显微镜系统包括显微 镜、升降装置和电动物镜切换装置，所述升降装置用于驱动所述显微镜和所述电动物镜切 换装置沿垂直于所述载物台的方向运动，所述电动物镜切换装置上设有复数个物镜； 所述载物台设于所述基座上，并位于所述显微镜系统的下方，所述载物台包括xy 运动平台和设于该xy运动平台上的切片盘夹持装置； 所述进片装置设于所述基座上且位于所述载物台的进片侧，该进片装置包括进片 库、切片盘安置导向结构、下落引导机构和一用于驱动切片盘沿靠近所述载物台的方向运 动的切片盘进给机构，所述下落引导机构上设有一所述进片库，该下落引导机构的内侧设 有所述切片盘安置导向结构，所述切片盘进给机构设于所述切片盘安置导向结构的中间并 位于其下方； 所述退片装置设于所述基座上且位于所述载物台的退片侧，该退片装置包括退片 库、切片盘安置结构、切片盘抬升装置和切片盘钩拉装置，所述切片盘安置结构上设有一所 述退片库，该切片盘安置结构的中部设有一所述切片盘抬升装置，所述切片盘抬升装置由 所述切片盘钩拉装置驱动，所述切片盘钩拉装置还用于连接所述切片盘并带动该切片盘沿 靠近所述退片装置一侧移动。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述升降装置设于所述基座的中部，该升降 装置的前端设有一所述显微镜，所述显微镜的物镜接口固定设有一所述电动物镜切换装 置，所述物镜设于该电动物镜转换器上且位于所述载物台的上方，所述电动物镜切换装置 通过电驱动所述物镜的切换。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述切片盘夹持装置上开设有与所述切片 盘相适配的导槽，所述导槽的两侧对称分布有复数个弹性压片。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述切片盘的上表面开设有复数个用于放 置切片的切片槽，每个所述切片槽至少设有一个弹性压片，所述切片盘的前端设有一退片 钩槽，其后端的下表面设有推片结构，所述退片钩槽为开口式钩槽结构，所述推片结构为斜 三角推片结构，所述切片盘的两侧分别开设有与所述导槽相适配的避让槽。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述切片盘进给机构包括一推动结构，所述 推动结构用于与所述推片结构抵接，并推动所述切片盘移动。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述切片盘钩拉装置设于所述切片盘安置 结构中部的下方，并位于所述切片盘抬升装置的下方，所述切片盘钩拉装置还设有一与所 述退片钩槽相适配的钩拉结构，所述钩拉结构垂直穿设在所述切片盘抬升装置上，所述切 片盘抬升装置上安装有凸轮随动机构，所述凸轮随动机构通过所述切片盘钩拉装置驱动可 用于抬升所述切片座。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述切片盘安置导向结构包括两个对称设 置的具有小台阶坡面角的二级台阶结构。 进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述下落引导机构包括分设于所述切片盘 进给机构两侧的下落引导臂，两个所述下落引导臂的内侧壁上分别设有一所述二级台阶结 构，所述下落引导臂的内侧壁上还设有复数个等间距的弹簧顶针，所述弹簧顶针设于所述 二级台阶结构的上方。 5 CN 111596452 A 说　明　书 3/7 页 进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述进片库包括相互平行的第一进片库挡 板和第二进片库挡板，所述退片库包括相互平行的第一退片库挡板和第二退片库挡板，所 述第一进片库挡板和所述第二进片库挡板分别垂直设于所述下落引导机构上，所述第一退 片库挡板和所述第二退片库挡板垂直设于所述切片盘安置结构上，所述第一进片库挡板的 底部和所述第一退片库挡板的底部分别开设有一用于所述切片座进片或退片的开口，所述 开口的高度大于所述切片座的高度。 一种高通量自动化切片扫描方法，包括以下步骤： S1、系统初始化：所述显微镜系统、所述载物台、所述进片装置和所述退片装置各 自运行到初始位置； S2、切片准备：将待扫描的切片固定在所述切片座上，并将所述切片座堆叠好放置 于所述进片库中； S3、进片：所述切片盘进给机构推动位于最下面的第一切片盘，使得所述第一切片 盘沿所述切片盘安置导向结构的导向台阶进入所述切片盘夹持装置中并夹持到位，位于所 述第一切片盘上面的第二切片盘受到所述下落引导机构的阻挡，缓慢落到所述切片盘安置 导向结构上，然后所述切片盘进给机构后退，滑过所述推片结构回到初始位置，完成所述第 一切片盘的进片操作，重复上述步骤直至所有的切片盘均完成进片操作； S4、扫描：所述第一切片盘在所述xy运动平台带动下移动到所述显微镜系统下开 始扫描，重复该扫描步骤直至所有的切片盘均完成扫描操作； S5、退片：切片扫描后，所述切片盘抬升装置处于与所述导槽的底面同高度位置， 所述xy运动平台带动所述切片盘的退片钩槽与所述钩拉结构连接，所述切片盘钩拉装置带 动所述第一切片盘向靠近所述退片装置的方向运动直至完全脱离所述切片盘夹持装置，然 后所述切片盘钩拉装置驱动所述切片盘抬升装置将所述第一切片盘抬升，并带动该第一切 片盘移动到所述切片盘安置结构上，此时所述第一切片盘和所述切片盘钩拉装置脱钩，完 成退片操作，重复上述步骤直至所有的切片盘均完成退片操作。 本发明的有益效果是： 1、本发明将切片安装在固定规格的切片盘上。进片和退片过程中，多切片的转移、 运动都是通过切片盘来进行整体上下片，不仅避免了卡片的发生，同时使得在上下片过程 中所受的力作用于切片盘，保护了易碎的玻璃切片。在进片库还设置了下落引导装置，该下 落引导机构在切片盘进片时，通过弹簧顶针的作用，减慢了切片盘的推进速度，使得切片盘 慢慢脱离切片盘安置导向结构，而位于上面的切片盘则会缓慢地落到切片盘安置导向结构 上，这样就避免了恒定外力和突变外力作用使切片标本受损现象的发生。 2、本发明的进片库可容纳大量的切片盘，实现进片库多盘上片，不仅提高了单次 扫描的效率，减少了人工干预，而且还可在扫描过程中不断向进片库添加切片盘，从而实现 切片的连续扫描。 3、显微镜系统的垂直运动与xy运动平台的水平运动各自独立，提高了运动稳定性 及运动动态性能，从而实现高精度扫描。切片盘在载物台上可沿x轴方向和y轴方向往返运 动，配合电动物镜转换器，可以支持多种对焦模式以及多区域和多层扫描，同时还可兼容标 准或加厚切片。 4、进片过程、退片过程和扫描运动各自独立驱动。进片准备和退片准备也各自独 6 CN 111596452 A 说　明　书 4/7 页 立于扫描过程进行，减少了切片交接准备时间，可降低进片和退片占用扫描总体过程的比 例，提高工作效率。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用 的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作 是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据这些附图获得其他相关的附图。 图1是本发明第一实施例高通量自动化切片扫描系统在第一视角下的结构示意 图； 图2是本发明第一实施例高通量自动化切片扫描系统在第二视角下的结构示意 图； 图3是本发明第一实施例的进片装置的局部结构示意图； 图4是本发明第一实施例的退片装置的局部结构示意图； 图5是本发明第一实施例的切片盘在第一视角下的结构示意图； 图6是本发明第一实施例的切片盘在第二视角下的结构示意图； 图7是本发明第二实施例高通量自动化切片扫描方法的流程示意图。