用光源（１３０）照射光学投影层析成像系统。目标容纳管（１０７），其部分位于由光源（１３０）照射的区域内，目标容纳管（１０７）容纳具有感兴趣的特征的感兴趣的目标（１１４）。检测器（１１２）用来从感兴趣的目标（１１４）接收出现的辐射。包括光场扩展元件（１）的透镜（１０３）位于目标区域和检测器（１０４）之间的光路中，从而来自目标容纳管（１０７）中的多个物面（Ｚｎ）的光线（１３０）同时聚焦在检测（１０４）上。目标容纳管（１０７）相对于检测器（１０４）移动，并且透镜（１０３）操作以提供目标区域的多个视野，用于在每一视野产生感兴趣的特征的图像。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及光学层析成像系统，以及更具体地说，涉及光学投影层析成像，其 中，小的目标诸如生物细胞位于毛细管中，便于由显微镜成像。
技术介绍
已经由Nelson提出了在使用光学层析成像对生物细胞成像的方面的进展，如在 例如 2003 年 2 月 18 曰公布的题目为"Apparatus and methodfor imaging small objects in a flow stream using optical tomography" ^ US No. 6, 522, 775 ^Pfi7AJf ^i, 其全部内容在此引入以供参考。在Fauver et al.，2003年11月18日提交的US申请 号10/716，744，并在2004年4月22日公布为US公开No. US-2004-0076319-A1,题目为 "Methodand apparatus of shadowgram formation optical tomography，， (Fauver '744) 以及Fauver et al.，2006年9 月 18 日提交的，题目为“Focal planetracking for optical microtomograhy”的US专利申请号11/532，648 (Fauver ‘648)中教授了这一领域的进一步 发展，其全部内容在此引入以供参考。该光学层析成像系统中的处理以标本制备开始。典型地，从医院或诊所接收从病 人提取的标本并处理以便消除非诊断要素、定影然后染色。然后，将染色的标本与光学凝胶 混合，插入微毛细管中，以及使用光学层析成像系统来产生标本中的目标诸如细胞的图像。 最终图像包括来自于被称为“伪投影图像”的不同的视点的扩展景深图像集。使用背投影 和过滤技术，能重构伪投影图像集，以便产生感兴趣的细胞的3D重构。然后，3D重构可用于分析，以便实现构造、分子或感兴趣的分子探针的位置的量化 和确定。可以用至少一个染色剂或带标签的分子探针标记诸如生物细胞这样的目标，以及 该探针的测定量和位置可以产生与细胞的疾病状态有关的重要信息，包括但不限于各种癌 症，诸如肺、胸、前列腺、宫颈和卵巢癌。在所述的光学投影层析成像显微镜(OPTM)系统中，例如，在Fauver ‘648中，要求 180度旋转采集约250个样本来充分地采样在50微米毛细管内的流动流中随机分布的细胞 核的体积。本公开内容提供用于提供更高分辨率和改进信噪比以便在保持可接受分辨率的 情况下，能降低采样需求的新的和新颖的技术。在一种光学层析成像系统中，如在Fauver ‘744中描述并由VisionGate，Inc.构 造的，通过横跨物镜扫描容纳标本的毛细管而扩展成像光学元件的景深。压电换能器(PZT) 致动器每秒横向正弦地移动物镜若干次，以便通过标本扫描一系列焦平面。通过使用PZT 致动器来移动物镜，移动通过标本的焦平面具有被在通过标本，沿光轴快速移动物镜质量 中固有的惯性所限制的速度。通常，扫描率的上限为每秒约60周。通过良好同步的旋转和 物镜扫描，能在PZT致动器的上冲程和上冲程获取图像，允许获取每秒达120个图像。这是 有用的采集率，同时，通过在此公开的装置、系统和方法，能显著地提高。用光源照射光学投影层析成像系统。目标容纳管，其一部分位于受光源照射的区 域内，容纳至少一个感兴趣的目标，该目标具有至少一个感兴趣的特征。放置至少一个检测 器以便从感兴趣的目标接收出现的辐射。透镜，包括光场扩展元件，位于目标区域与和检测 器之间的光路中，从而来自于目标容纳管中的多个物面的光线同时聚焦在该至少一个检测 器上。目标容纳管相对于至少一个检测器移动，并且透镜操作以提供目标区域的多个视图， 用于在每一视图产生至少一个感兴趣的特征的至少一个图像。附图说明图1示意性地表示用于多色差光学透镜系统的设计的例子。图2A-图2D示意性地表示当在四个单独的像面上估算时，用于四种波长的每一个 的模拟单色调制传递函数(MTFs)的定性例子。图3A-图3D示意性地表示当在四个单独像面上估算时，在波长范围上的模拟多色 调制传递函数的定性例子。图4A示意性地表示在包含多色差光学透镜的光学层析成像系统中，一个视角的 目标空间的详情。图4B示意性地表示在图4A中示意性地描述的光学层析成像系统的操作。图4C示意性地表示在包含多色差光学透镜的光学层析成像系统中，第二视角的 目标空间的详情。图4D示意性地表示图4C中示意性地描述的光学层析成像系统的操作。图5示意性地表示用于彩色滤光器阵列的设计的例子。图6A示意性地示例说明与包含彩色滤光器阵列的多色差光学层析成像系统有关 的第一视角。图6B示意性地示例说明与包含彩色滤光器阵列的多色差光学层析成像系统有关 的第一视角。图7A示意性地示例说明与包含长景深的多色差光学层析成像系统有关的第一视 角的目标空间。图7B示意性地示例说明与包含长景深的多色差光学层析成像系统有关的第一视图7C示意性地示例说明与包含长景深的多色差光学层析成像系统有关的第二视 角的目标空间。图7D示意性地示例说明与包含长景深的多色差光学层析成像系统有关的第二视图8A示意性地示例说明与包含多检测路径的多色差光学层析成像系统有关的第 一视角。图8B示意性地示例说明与包含多检测路径的多色差光学层析成像系统有关的第 二视角。图9示例说明MTF范围中焦点不变的例子。图10表示用于查找焦点不变光学层析成像系统中的焦点不变区域的中点的方法的框图。图IlA表示用于查找焦点不变光学层析成像系统中的焦点不变区域的中点的另 一方法的框图。图IlB表示用于查找焦点不变光学层析成像系统中的焦点不变区域的中点的又 一方法的框图。图12示意性地描述使用色平衡的自动聚焦系统的实施例。图13表示使用具有空间频率过滤的两种光电二极管，查找焦点不变光学层析成 像系统中的焦点不变区域的中点的另一方法。图14示意性地表示用于焦点不变光学层析成像系统中的2. 5D成像的方法的框 图。图15示例说明允许在单一照相机上同时成像两个焦平面的折叠光学系统的例子。图16示意性地示例说明用于获取光学层析成像系统中的焦平面范围的多照相机 设备。图17示例说明包括波前编码光学元件的OPTM系统的示意图。在图中，相同的参考数字表示类似元件或部件。图中的元件的大小和相对位置不 一定按比例绘制。例如，各种元件的形状和角度不是按比例绘制，以及这些元件中的一些是 任意放大和放置以提高绘图清晰度。此外，如绘制的元件的特定形状不传达与特定元件的 实际形状有关的任何信息，仅为了图中便于识别而选择的。具体实施例方式下述公开内容描述用于成像感兴趣的目标的几个实施例和系统。在图中提出和描 述了根据本专利技术的示例性实施例的方法和系统的若干特征。将意识到根据本专利技术的其他示 例性实施例的方法和系统能包括与图中所示不同的另外的过程或特征。在此参考生物细胞 描述示例性实施例。然而，将理解到这些例子仅是用于示例说明本专利技术的原理的目的，而不 是限制本专利技术。另外，根据本专利技术的许多示例性实施例的方法和系统可以不包括这些图中示出的 所有特征。在整个图中，相同的参考数字表示相似或相同的部件或过程。除非上下文要求，在整个说明书和权利要求书中，词“组成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学投影层析成像系统，用于成像感兴趣的目标，该光学投影层析成像系统包括：（ａ）光源（１３０）；（ｂ）目标容纳管（１０７），其一部分位于由所述光源（１３０）照射的区域内，其中，所述感兴趣的目标（１１４）具有位于所述目标容纳管（１０７）内的至少一个感兴趣的特征；（ｃ）至少一个检测器（１０４），其中，所述至少一个检测器（１０４）被设置为从所述感兴趣的目标（１１４）接收出现的辐射；以及（ｄ）位于目标区域和所述至少一个检测器（１０４）之间的光路中的至少一个透镜（１０３），其中，所述至少一个透镜（１０３）包括至少一个光场扩展元件（１）以便来自所述目标容纳管（１０７）中的多个物面（Ｚｎ）的光线（１０５）同时聚焦在所述至少一个检测器（１０４）上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：理查德J拉恩，约W哈延加，
申请(专利权)人：维森盖特有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。