[发明专利]整合米洛光学干涉显微术与荧光显微术的光学切层装置

说明书

一种光学切层装置，具有：一宽带光源装置，用以产生一宽带光束；一光环行器，具有一第一侧边、一第二侧边及一第三侧边，所述第一侧边面对该宽带光源装置；一短波光源装置，用以产生一短波光束；一第一二色分光器，具有一第一侧边、一第二侧边及一第三侧边，所述第一侧边面对该短波光源装置，所述第三侧边面对该光环行器的第二侧边，该第一二色分光器用以使波长短于一预设波长的光束无法穿透，且该短波光束的波长小于该预设波长；一米洛干涉物镜，其一平行光侧面对该第一二色分光器的所述第二侧边；一样本承载单元，面对该米洛干涉物镜的聚光侧；一投影透镜，其一出光侧面对该光环行器的所述第三侧边；以及一感测单元，面对该投影透镜的一出光侧。

技术领域

本发明有关于一种光学切层装置，特别是一种整合米洛(Mirau)光学干涉显微术与荧光显微术的光学切层装置。

背景技术

进行肿瘤切除手术时，常须等待病理科医师用冷冻切片(frozen section)来检验以确定肿瘤是否切除干净，不仅耗费时间，也可能因时间紧迫而无法完全确认到所有方位的肿瘤组织均已切除。

在进行冷冻切片的过程中，对于多水分的样本，其冷冻后所产生的冰晶(crystalice)会破坏组织结构；对于多脂肪(fat)的样本，在一般组织冷冻固化温度(～-20℃)时，其脂肪组织因尚未冷冻固化，容易从切片脱落，造成切片组织不完整。

光学同调断层扫描术(optical coherence tomography，OCT)，是近年新兴的一种光学成像技术，其工作原理与超音波相似，但分辨率比超音波更高，主要是利用各组织对光的反射、吸收及散射能力的不同及透过光学干涉原理对样本进行成像与分辨。因为能直接对常温下的组织进行扫瞄，不需再经过冷冻及切片等程序，所以能避免多水分或多脂肪组织在冷冻切片时产生的结构失真(morphological artifacts)，以维持组织样本的完整性，因此能提高病理检查的准确性，对于缩短手术时间与提升手术成效也有贡献。然而由于一般传统的光学成像技术的景深(depth of focus)太大，所以检查时必须将组织作实体切片(real sectioning)，厚度通常为4～5μm，以避免不同深度的组织影像迭合在一起，进而得到清晰的影像。

现有技术如美国US9185357B2「Optical tissue sectioning using full fieldoptical coherence tomography」专利，公开一种用于观察组织切片的全场式OCT装置，其特征在于：包含有一全场成像干涉仪及一光学分割成像系统。透过光学干涉仪来改善景深的问题，能直接取得组织里的结构影像，使该影像的横向与纵向的分辨率都能达到1μm之内，从而省去组织固定(fixation)程序。如：冷冻或石蜡(paraffin)包覆，以及实体切片(sectioning)的程序。

此外，传统的H&E染色切片(H&E section)是使用苏木精(hematoxylin)与伊红(eosin)两种染剂分别对细胞核(nucleus)及细胞质(cytoplasm)着上蓝紫色与粉红色，然而取得的影像中细胞核是呈现蓝紫的信号，不易显现细胞核内的细节。如：核仁(nucleolus)或异染色质(heterochromotin)，该专利是透过荧光染色方式补充细胞核细部影像以符合病理检查所需。

然而，在该专利架构中：(1)使用两颗物镜而增加系统的使用空间与造价；(2)分光器的抗反射镀膜在波长小于400nm的紫外光波段穿透率较低导致样本的荧光信号变非常弱。为增强荧光信号强度，缩短曝光时间，进而加快取像速度，并缩减系统使用空间，本领域亟需一新颖的光学切层装置。

发明内容

本发明的一目的在于公开一种光学切层装置，其采用米洛干涉物镜以减少物镜的使用数，进而缩减系统使用空间。

本发明的另一目的在于公开一种光学切层装置，其中样本发出的荧光光束在穿过第一二色分光器时，该第一二色分光器会先行过滤短波光束以得到对比度较好的荧光信号，缩短曝光时间，进而加快取像速度。