CN104697840A - 自动包埋机和用于包埋组织样本的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动包埋机，该自动包埋机包括至少一个传送器、浇注站和冷却站。该传送器设置和布置成用于接收每个内部布置有至少一个组织样本的铸模，和将铸模输送至将每个铸模用加热至高于其熔点的包埋介质填充的浇注站且然后输送至将每个铸模的包埋介质冷却至低于其熔点的冷却站。本发明此外涉及一种用于包埋组织样本的方法。

Description

自动包埋机和用于包埋组织样本的方法

技术领域

本发明涉及一种自动包埋机。

背景技术

制备生物组织样本用于组织学研究的方法是已知的。首先，将组织样本切成预定尺寸并引入盒。然后使用多种化学处理制备用于显微研究的样本。在化学处理中，首先将样本用固定介质固定，将样本中存在的水除去，并任选地完成另外的处理步骤。该多步方法的最后步骤为将渗入介质(通常为石蜡)渗入样本。然后通过成型操作将样本包埋(通常手动地)进包埋介质(通常为石蜡)，且将包埋块连接至盒。盒作为能够引入切片机的对应容器且固定在该对应容器中的载体。

结果是具有盒的包埋块，样本以静止的方式紧固在盒内。包埋介质硬化之后，可将样本用切片机切成单独的薄样本切片，在随后的步骤中，可将该薄样本切片着色且用显微镜研究。

EP 2 322 938 B1公开了一种自动化机器，该自动化机器设置为用于将组织样本包埋进非常特殊的载体，即适于与包埋样本一起被切片机切片的载体。该机器包括多个固定托架，每个托架设置成用于在整个包埋操作中支撑特殊载体中的一个载体。一旦填充有样本的载体已被定位在托架内，载体用来自分配器的包埋介质填充。然后通过托架将载体冷却，为了实施附加功能该托架另外设置成冷却单元。在整个包埋过程中，每个载体停留在由各个托架限定的其位置上。分配器为所有的多个托架服务。

该机器基于的思想不利地需要复杂和易于产生故障的结构。这特别与分配器有关，该分配器必须能够到达托架中的每个独立托架，使得加热到高于其熔点的石蜡可被分配。

发明内容

本发明的一个目的是描述一种具有更简单和更不易产生故障的结构的自动包埋机。

该目的通过自动包埋机实现，该自动包埋机包括至少一个传送器、浇注站和冷却站，传送器设置和布置为用于接收每个内部布置有至少一个组织样本的铸模且将铸模输送至将每个铸模用加热至其高于其熔点的包埋介质填充的浇注站，且然后将铸模输送至将每个铸模的包埋介质冷却至低于其熔点的冷却站。

本发明的另一个目的是描述一种用于包埋组织样本的方法，该方法可以简单和可靠的方式、特别是自动地进行。

该目的通过特征为以下步骤的方法来实现：

a、将组织样本插入铸模，将至少一个组织样本插入一个铸模，

b、将具有样本的铸模转移至包括传送器、浇注站和冷却站的自动包埋机的装载站，

c、使用传送器将转移的铸模传送至将每个铸模用加热至高于其熔点的包埋介质填充的浇注站，

d、将用包埋介质填充的铸模传送至将每个铸模的包埋介质冷却至低于其熔点的冷却站。

根据本发明的自动包埋机的优点特别在于(例如，与从EP 2 322 938 B1得知的前述机器相比)，不需要存在多个相互独立的定位系统，即一方面用于铸模的定位系统且另一方面例如用于传输包埋介质的分配器的定位系统。特别地，仅需要存在单个传送器，因此没有不同输送系统的元件相互碰撞的风险，且不需要将不同输送系统辛苦地构造成避免该系统的独立元件的碰撞。

该自动包埋机可有利地包括至少一个另外的站。

可存在装载站，例如，作为另一个站，每个内部布置有至少一个组织样本的铸模可装载至该装载站且传送器从该装载站接收铸模用于进一步输送。

将具有样本的铸模转移至自动包埋机的装载站，例如，可以以独立铸模依次转移的方式完成。然而，铸模分组转移也是可能的。自动包埋机的装载站可特别设置成装载缓冲件。这的优点是，在另外铸模可被装载至装载站之前，不需要等到前面装载的铸模已被传送器接收且被输送出装载站。

在特定实施例中，提出的是，装载铸模的分类在装载缓冲件中进行。这可特别自动地，例如通过控制装置发生。分类可通过，例如以具有相同类型的样本的铸模分为一组的方式来完成。这些，例如，可为后面以相同方式着色的样本、或使用相同包埋介质(例如相同等级的蜡)包埋的样本、或组织类型相同的样本。可选地或另外地，还可能将具有特定患者或特定患者群体的样本的铸模相互分类。

特别提出的是，可将相互分类为一组的铸模在一个处理周期中一起包埋或在直接连续处理周期中包埋。这的优点是，例如，避免了自动包埋机内的频繁改变，例如，不同样本需要使用不同等级的蜡和/或不同温度来包埋时。

可选地或除了分类之外，独立铸模(例如具有待特别紧急地包埋的样本的铸模)的优先级排列可在装载缓冲件中(优选在控制装置的控制下自动地)发生。例如，控制装置可以以将具有特别紧急的样本的铸模在具有不紧急的样本的铸模之前送至后续站的方式进行优先级排列。

提出的是，例如，装载缓冲件中的读取装置例如基于安装在铸模上的码(特别是条形码)检测待发生的包埋的参数，例如该铸模的样本将被包埋的包埋介质和/或包埋发生时的温度和/或冷却发生时的温度。还提出的是基于该码检测铸模的优先级。

可选地或另外地，还可存在另外的站，将铸模通过传送器输送至该另外的站。

在特定实施例中，自动包埋机包括卸载站，传送器将具有冷却的包埋介质的铸模输送至该卸载站。使用者或另外的自动化机器可将完成块从卸载站取走用于进一步处理。特别有利的是如果卸载站设置为卸载缓冲件。这的优点是避免完成块的“交通阻塞”的形成，“交通阻塞”可导致制备另外的块的过程停止直到阻塞消除。这产生的另外的优点是，完成块制备之后，不需要将完成块立即从自动包埋机中移除。

在特定实施例中，提出的是，铸模的分类在卸载缓冲件中进行。这可特别自动地、例如在控制装置的控制下完成。分类可通过例如将具有相同类型的样本的铸模分为一组的方式完成。这些样本为，例如将以相同方式着色的样本、或将以相同方式用切片机切片的样本、或组织类型相同的样本。可选地或另外，还可能在卸载缓冲件中将具有特定患者或特定患者群体的样本的那些铸模相互分类，使得其可被一起移除。

可选地或除了分类之外，单独铸模(例如具有待被特别紧急地包埋的样本的铸模)的优先级排列可在卸载缓冲件中(优选在控制装置的控制下自动地)发生。例如，控制装置可以以将具有特别紧急样本的铸模在具有不紧急样本的铸模之前从卸载缓冲件中移除的方式进行优先级排列。

提出的是，例如，卸载缓冲件中的读取装置例如基于安装在铸模上的码(特别是条形码)检测分类怎样发生或各个铸模具有怎样的优先级。

可存在识别站作为另外的站，铸模通过传送器(特别是在离开冷却站之后立即)传送至该识别站。识别站可包括接收和/或读取每个铸模和/或每个铸模中存在的样本和/或已制备的每个块的特定码的识别器。例如，识别器可读取的特定条形码可印刷在每个铸模上。可选地，铸模还可包括允许识别的RFID芯片。

在特别有利的实施例中，自动包埋机包括将关于被识别的铸模和/或被识别的样本和/或被识别的块的信息项输出至例如实验室信息系统的信息输出接口。可选地或除了将信息输出至实验室信息系统之外，例如，还可本地输出报告；这可通过例如打印在纸上或显示在自动包埋机的监控器上来完成。

传送器可以以非常多的方式来设置。

在特定实施例中，传送器将铸模在连续输送流中沿着预定传送路径输送。这类实施例可有利地用非常小的复杂度和非常少的费用来实施。特别地，传送器将铸模沿预定输送路径单独输送的实施例允许清楚和容易监控和因此不易产生故障的总体方法。

连续输送流可以以所有铸模总是具有相同输送速度的方式前进。然而，独立铸模在连续输送流中相互独立和/或以不同瞬时速度和/或以定时方式沿预定传送路径输送的实施例是特别有利的。

还提出的是，传送器将铸模沿预定传送路径分组输送。每组的铸模，例如可分别紧固在公用托架内。这类实施例的优点是特别高的流通量。

特别地，传送器可包括输送线路和/或传送带。可选地或另外，传送带可有利地设置成，例如带式传送器和/或管片传送器和/或滚筒式传送器和/或连续传送器。

传送路径对所有铸模是相同的自动包埋机的实施例是特别易于实施的且特别不易产生故障。然而，可能将传送器设置成不同铸模使用不同传送器路径，例如，如果一种站类型的多个站存在且平行操作。

在可特别设置成连续输送流的执行的替代方案的特定实施例中，传送器包括可相对站移动的、用于多个铸模的托架，托架通过控制装置以托架支撑的每个铸模连续到达站中的每个站的方式来移动。例如，可存在托架可被其定位的X-Y移动台。

在特定实施例中，样本被来自一个方向(例如来自下方)的冷却作用专门冷却。与来自所有侧面的冷却相比，这的优点是石蜡内的应力开裂不会发生。

为了保证样本在待制备的块内具有用于用切片机的切片和随后切片的显微研究的有利对齐，可有利地提出的是，每个样本在样本将被固定的目标位置相对于其铸模对齐，且在包埋过程中用紧固件紧固在目标位置。就这点而言，自动包埋机优选设置成与包括将样本物理固定在铸模内的目标位置的至少一个紧固件的铸模一起使用。例如，可将样本夹在紧固件和铸模的底部之间以将样本紧固在目标位置。

铸模可特别设置成其还可作为盒，使得包埋之前的组织处理操作(诸如固定和/或渗入)可在紧固在铸模内的目标位置的样本上进行。之前的操作可特别通过不同自动化机器完成。

紧固件可包括，例如，用于夹持至少一个样本的夹持工具。夹持工具可设置为，例如，弹簧加载筛。

一旦块被制备，为了允许在没有损害紧固件上的切片刀的风险的情况下用切片机将块切片，在非常特别有利的实施例中，在冷却操作中将紧固件从样本中移除。这可特别通过首先冷却且因此充分固化(特别是在铸模内以局部分割的方式)包埋介质、使样本被包埋介质的已固化部分支撑在其位置、且然后在另外冷却过程中将紧固件从样本中移除来完成。

通过磁力将紧固件从样本中移除的实施例是特别有利的，因为不需要为了移除紧固件而将另外的机械工具接合至铸模。而紧固件的移除可有利地以不接触的方式发生，由此避免了损害样本或不注意地改变样本的定位的风险。

紧固件可设置为磁铁和/或可包含铁磁颗粒。然而，还可能的是，紧固件以至少部分顺磁的方式设置，且冷却站包括优选可控的磁铁，通过磁铁可将力施加在紧固件上。

附图说明

本发明的主题示意性地在附图中示出且将参考附图在以下描述，对相同或功能相同的大部分元件提供相同的标号。在图中：

图1示出了根据本发明的自动包埋机的示例性实施例；

图2示出了根据本发明的自动包埋机的另一个示例性实施例。

部件列表

1  装载站

2  浇注站

3  冷却站

4  识别站

5  卸载站

6  传送器

7  铸模

8  样本

9  包埋介质

10 储存容器

11 分配喷嘴

12 紧固件

13 冷却装置

14 磁铁

15 识别器

16 信息输出接口

17 托架

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本发明的自动包埋机的一个示例性实施例，该自动包埋机包括装载站1、浇注站2、冷却站3、识别站4和卸载站5。此外，自动包埋机包括传送器6，传送器6设置且布置成用于接收每个内部布置有至少一个组织样本8的铸模7和进一步输送铸模7。

为了保证样本8在待制备的块内具有有利于进一步处理的对齐，每个样本在样本将被块包埋的目标位置相对于其铸模7对齐，且用可被设置成例如筛形夹持件的紧固件12紧固在目标位置。样本8可被夹在例如夹持件与铸模7的底部之间的位置。

传送器6将铸模7首先从装载站1输送至浇注站2，在浇注站2将每个铸模7用加热至高于其熔点的包埋介质9(例如石蜡)填充。将液体包埋介质9从储存容器10中取出且通过分配喷嘴11将正确的量的液体包埋介质9在自动控制下输送至各个铸模7。

在浇注站2浇注之后，将铸模7通过传送器6输送至包含冷却装置13的冷却站3。在冷却站3输送至各个铸模7的包埋介质9被冷却至低于其熔点。

冷却操作过程中，使用以下作用：冷却一开始时，铸模7中存在的包埋介质的最低层变得固化。因为样本8与铸模7的底部直接相对邻接，由此样本8被固化包埋介质9紧固在其目标位置，直到这时样本8被紧固件支撑。

因为样本8的上侧与紧固件12接触，样本8后面不必被切片刀切割，然后该紧固件12以在样本与紧固件12之间产生间隔(例如1mm至2mm)的方式提升。提升一发生，铸模7中的剩余包埋介质7可硬化。

提升在优选自动控制的、将磁力施加在紧固件12上的磁铁14的帮助下完成，磁铁14本身可为磁性的或可包含磁性颗粒。提升的另一个可能性是使用杠杆装置或其他机械工具提升紧固件12。

冷却之后，将铸模通过传送器6从冷却站3输送至识别站4，在识别站4识别器15接收和/或读取每个铸模7和/或每个铸模7中存在的样本和/或已被制备的每个块的各个特定码。

识别器15将与识别的铸模7有关的信息转发至信息输出接口16，信息识别接口16设置成用于将该信息传输至实验室信息系统和/或本地输出工具，例如，显示屏或打印机。

识别操作之后，通过传送器6将铸模7进一步输送至设置成卸载缓冲件的卸载站5。可将具有完成块的完成的铸模7从卸载站5自动移除或手动移除。然后将硬化的块从铸模7中取出用于进一步处理。

图2示出了根据本发明的自动包埋机的另一个示例性实施例，该自动包埋机同样包含装载站1、浇注站2、冷却站3、识别站4、卸载站5和传送器6。

在该自动包埋机中，传送器6包括用于多个铸模7的托架17，托架17相对于站2、站3、站4和站5可移动，且通过控制装置以托架17支撑的铸模7中的每个铸模连续到达站、站3、站4和站5中的每个站的方式来移动。例如，可存在移动台，通过移动台托架7可二维地移动或三维地移动。

Claims (25)

1.一种自动包埋机，包括至少一个传送器、浇注站和冷却站，所述传送器设置和布置成用于接收每个内部布置有至少一个组织样本的铸模，和将所述铸模输送至将每个所述铸模用加热至高于其熔点的包埋介质填充的浇注站且然后输送至将每个所述铸模的所述包埋介质冷却至低于其熔点的冷却站。

2.根据权利要求1所述的自动包埋机，其中

a、所述自动包埋机包括至少一个另外的站；和/或

b、所述自动包埋机包括所述传送器将所述铸模输送至其的至少一个另外的站。

3.根据权利要求1或2所述的自动包埋机，其中

a、所述自动包埋机包括装载站，每个内部布置有至少一个组织样本的所述铸模可装载至所述装载站且所述传送器从所述装载站接收所述铸模用于进一步输送；和/或

b、所述自动包埋机包括设置成装载缓冲件的装载站，每个内部布置有至少一个组织样本的所述铸模可装载至所述装载站且所述传送器从所述装载站接收所述铸模用于进一步输送；和/或

c、所述自动包埋机包括卸载站，所述传送器将具有冷却的包埋介质的所述铸模输送至所述卸载站；和/或

d、所述自动包埋机包括设置成卸载缓冲件的卸载站，所述传送器将具有冷却的包埋介质的所述铸模输送至所述卸载站。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动包埋机，其中

a、所述自动包埋机包括识别站；且所述铸模通过所述传送器传送至所述识别站，在所述识别站识别器分别接收和/或读取每个铸模和/或所述每个铸模中存在的所述样本和/或已被制备的每个块的特定码；和/或

b、所述自动包埋机包括识别站；且所述铸模离开所述冷却站之后通过所述传送器传送至所述识别站，在所述识别站识别器分别接收和/或读取每个铸模和/或所述每个铸模中存在的所述样本和/或已被制备的每个块的特定码。

5.根据权利要求4所述的自动包埋机，其中

a、所述自动包埋机包括输出关于被识别的铸模和/或被识别的样本和/或被识别的块的信息项的信息输出接口；和/或

b、所述自动包埋机包括设置且用于将关于被识别的铸模和/或被识别的样本和/或被识别的块的信息项输出至实验室信息系统的信息输出接口。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的自动包埋机，其中所述传送器将所述铸模在连续输送流中沿预定传送路径输送。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的自动包埋机，其中所述传送器将所述铸模沿预定传送路径单独输送。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的自动包埋机，其中

a、所述传送器将所述铸模沿预定传送路径分组输送；或

b、所述传送器将所述铸模沿预定传送路径分组输送，每组所述铸模紧固在公用托架内。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的自动包埋机，其中所述传送器包括输送线路和/或传送带；和/或所述传送器设置为带式传送器和/或管片传送器和/或滚筒式传送器和/或连续传送器。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的自动包埋机，其中所述传送器包括用于多个铸模的、相对于所述站可移动的托架，所述托架通过控制装置以被所述托架支撑的每个所述铸模连续到达每个所述站的方式移动。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的自动包埋机，其中所述传送路径对所有所述铸模是相同的。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的自动包埋机，其中所述自动包埋机设置成用于与包括用于将样本紧固在所述铸模内的目标位置的至少一个紧固件的铸模一起使用。

13.根据权利要求12所述的自动包埋机，其中

a、所述紧固件包括用于夹持至少一个样本的夹持工具；和/或

b、所述紧固件包括设置成用于夹持至少一个样本的弹簧加载筛的夹持工具。

14.根据权利要求12或13所述的自动包埋机，其中

a、在所述冷却操作过程中所述冷却站将所述紧固件从所述样本移除；和/或

b、在所述冷却操作过程中所述冷却站通过磁力将所述紧固件从所述样本移除；和/或

c、所述紧固件为磁性的；和在所述冷却操作过程中所述冷却站通过磁力将所述紧固件从所述样本移除。

15.一种用于包埋组织样本的方法，其特征在于以下步骤：

a、将组织样本插入铸模，至少一个组织样本被插入一个铸模，

b、将具有所述样本的所述铸模转移至包括传送器、浇注站和冷却站的自动包埋机的装载站，

c、使用所述传送器将转移的铸模传送至将每个铸模用加热至高于其熔点的包埋介质填充的浇注站，

d、将填充所述包埋介质的所述铸模传送至将每个铸模的所述包埋介质冷却至低于其熔点的冷却站。

16.根据权利要求15所述的方法，其中每个所述样本在所述样本将被块包埋的目标位置相对于其铸模对齐，且用紧固件紧固在所述目标位置。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于

a、在所述冷却操作中将所述紧固件从所述样本移除；和/或

b、在所述冷却操作中将所述紧固件通过磁力从所述样本移除；和/或

c、所述紧固件为磁性的；和在所述冷却操作中将所述紧固件通过磁力从所述样本移除。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述自动包埋机包括至少一个另外的站；和所述传送器也将所述铸模输送至所述另外的站。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中

a、将所述铸模转移至所述自动包埋机的装载站，所述传送器从所述装载站接收所述铸模用于进一步输送；和/或

b、所述传送器将具有所述冷却的包埋介质的所述铸模输送至所述自动包埋机的卸载站。

20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其中

a、识别每个铸模和/或所述每个铸模中存在的所述样本和/或每个已制备的块；和/或

b、所述自动包埋机包括识别站；和特别通过所述传送器且特别在离开所述冷却站之后将所述铸模传送至所述识别站，在所述识别站接收和/或读取每个铸模和/或所述每个铸模中存在的所述样本和/或已制备的每个块的特定码；和/或

c、输出关于每个铸模和/或所述每个铸模中存在的所述样本和/或已制备的每个块的信息项；和/或

d、将关于每个铸模和/或所述每个铸模中存在的所述样本和/或已制备的每个块的信息项输出至实验室信息系统。

21.根据权利要求15至20中任一项所述的方法，其中将所述铸模在连续输送流中沿特定传送路径输送。

22.根据权利要求15至21中任一项所述的方法，其中

a、将所述铸模沿预定输送路径单独输送；或

b、将所述铸模沿预定传送路径分组输送；或

c、将所述铸模沿预定传送路径分组输送，每组所述铸模紧固在公用托架内。

23.根据权利要求15至22中任一项所述的方法，其中所述传送器包括输送线路和/或传送带；和/或所述传送器设置为带式传送器和/或管片传送器和/或滚筒式传送器和/或连续传送器。

24.根据权利要求15至23中任一项所述的方法，其中所述传送器包括用于多个铸模的、相对所述站可移动的托架，所述托架通过控制装置以被所述托架支撑的每个所述铸模连续到达每个所述站的方式移动。

25.根据权利要求15至24中任一项所述的方法，其中将所述铸模沿相同的传送路径输送。