CN110865018A - 一种样品后处理系统、设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种样品后处理系统，其特征在于：包括清洗单元、存储单元、运输单元和数据存储单元；清洗单元，对待处理的样品进行清洗；存储单元，对待处理的样品进行急冻处理和存储；运输单元，实现待处理的样品在各单元之间的流转；数据存储单元，标记待处理的样品的初始状态，并对整个处理过程进行记录。通过该系统和相关设备的使用，能够在手术的过程中即完成样本的保存、切片或预判，大大节省了时间，且保证了样本的原始性。

Description

一种样品后处理系统、设备和方法
技术领域
本发明涉及样品的处理领域,具体地,涉及一种样品后处理系统、设备和方法。
背景技术
现有的手术过程中，特别是对肿瘤切除等手术中，需要在术后对从人体上摘取的组织进行病理分析的过程。但是，一方面，由于在手术的过程中，同一个病人在一场手术中，被摘取的组织可能为多个，同时，当手术的期间很长时，此类被早先摘取的组织如果没有在第一时间或短时间内得到恰当的处理的话，由于变质或细菌滋生的问题，直接影响了后期病理的判断。
另一方面，现有的对于样本的处理，例如，清洗程度,切片厚度等等操作，往往通过人工来进行，这样会导致清洗不彻底，切片不达标等问题的存在。
发明内容
本发明旨在克服上述缺陷提供一种自动化的样本处理系统和设备，通过该系统和设备的使用，能够在手术的过程中即完成样本的保存、切片或预判，大大节省了时间，且保证了样本的原始性，随着自动化切片和预判的实现，也能给医师提供一定的，在后续病理分析过程中的便捷性。
本发明提供了一种样品后处理系统，该样品指在手术过程中切取的肿瘤、器官等,其特征在于：包括清洗单元、存储单元、运输单元和数据存储单元；
上述清洗单元，对待处理的样品进行清洗；
上述存储单元，对待处理的样品进行急冻处理和存储；
上述运输单元，实现待处理的样品在各单元之间的流转；
上述数据存储单元，标记待处理的样品的初始状态，并对整个处理过程进行记录；
其中，上述清洗单元，包括冲淋模块；
上述冲淋模块，根据待处理的样品的初始状态，根据预设的标准，对待处理的样品进行至少一次的冲洗；
上述存储单元，包括液氮急冻模块和包装模块；
上述液氮急冻模块，对清洗达标后的待处理的样品，进行快速过液氮的处理；
上述包装模块，对经过液氮处理后的待处理的样品，进行贴标冷藏/冷冻保存。
进一步地，本发明提供的一种样品后处理系统，其特征还在于：
上述清洗单元还包括检测模块；
上述检测模块，对每次冲洗后的待处理的样品进行残血量的检测。
进一步地，本发明提供的一种样品后处理系统，其特征还在于：
还包括取样单元；
上述取样单元，包括定位模块和切片模块；
上述定位模块，根据设定的切片方式，标记经冷藏保存后的样品的切片坐标；
上述切片模块，根据切片坐标，将经冷藏保存后的样品进行切片。
进一步地，本发明提供的一种样品后处理系统，其特征还在于：
还包括样品处理模块和分析模块；
上述样品处理模块，根据预设的样品处理方式，对切片后的样品进行预处理；
上述分析模块，对预处理后的样品进行仪器分析或，与内参进行比对分析，获得当前切片样品是否病变的结论。
进一步地，本发明提供的一种样品后处理系统，其特征还在于：
还包括二次分析模块；
上述二次分析模块，根据分析数据，对所有切片或存在病变的切片进行二次切片。
另外，本发明还提供了一种样品后处理设备，其特征在于：包括设备平台，以及安装于其上的清洗设备、液氮存储器、冷藏/冷冻设备、和可在各设备之间移动的机械手臂/流转台；
其中，上述清洗设备，包括清洗室；
上述清洗室内，位于中部的位置安装有可拆卸的，网式置物架；
上述清洗室的侧壁，位于网式置物架的上方和下方，均具有若干个伸缩式喷淋头；
上述清洗室的下方为溢流式的托盘；
上述托盘的中心位置具有可开关式的下水口；
上述液氮存储器，内存储有液氮；
上述冷藏/冷冻设备，为具有存储和冷冻/冷藏功能的设备。
进一步地，本发明提供的一种样品后处理设备，其特征还在于：
还包括测量设备组件；
上述测量设备组件，检测待处理的样品的尺寸、重量相关数据。
进一步地，本发明提供的一种样品后处理设备，其特征还在于：
还包括血细胞检测设备组件；
上述清洗室的外侧设有取样口；
上述取样口与托盘连通形成类U型连通器结构；
上述血红细胞检测设备组件，包括血红细胞检测仪、若干取样器和若干样品管。
或
上述清洗室内，正对托盘的位置具有高清防水摄像头。
进一步地，本发明提供的一种样品后处理设备，其特征还在于：
还包括切片设备组件；
上述切片设备组件，包括设备架体、切片平台、摄像设备和切片工具；
上述设备架体，垂直安装于切片平台的一侧部；
上述摄像设备，固定安装于设备架体上，位于切片平台的正上方；
上述切片工具，可上下左右移动的，安装于设备架体上。
另外，本发明还提供了一种样品后处理方法，该方法配合使用上述设备和系统，其特征在于，由如下步骤实现：
S1、测量样本的尺寸和重量；
S2、根据尺寸和重量，进行第一次清洗；
S3、对S2的清洗沥水进行血残留量的检测；
当检测结果为“合理范围”时，继续S4；
当检测结果为“残留过量”时，重复S2；
S4、将清洗完成的样本，沥水指定的时间后，采用液氮急速冷却；
S5、将完成急速冷却的样本，封存入存有液氮的容器中，放入冷藏/冷冻设备进行存储；
或
S1、测量样本的尺寸和重量；
S2、根据尺寸和重量，进行第一次清洗；
S3、对S2的清洗沥水进行血残留量的检测；
当检测结果为“合理范围”时，继续S4；
当检测结果为“残留过量”时，重复S2；
S4、将清洗完成的样本，沥水指定的时间后，采用液氮急速冷却；
S5、将完成急速冷却的样本，封存入存有液氮的容器中，冷冻一定的时间；
S6、根据样本的尺寸和外形，根据预设的切片规则，进行切片；
或
S1、测量样本的尺寸和重量；
S2、根据尺寸和重量，进行第一次清洗；
S3、对S2的清洗沥水进行血残留量的检测；
当检测结果为“合理范围”时，继续S4；
当检测结果为“残留过量”时，重复S2；
S4、将清洗完成的样本，沥水指定的时间后，采用液氮急速冷却；
S5、将完成急速冷却的样本，封存入存有液氮的容器中，冷冻一定的时间；
S6、根据样本的尺寸和外形，根据预设的切片规则，进行切片；
S7、对切片后的样本进行预处理后，判断是否存在病变细胞；
当结果为“否”时，结束流程，并将所有的切片进行标记和数据的记录后，重复S4和S5的步骤进行保存；
当结果为“是”时，根据病变样本切片规则，对样本进行再次切片。
附图说明
图1、本实施例涉及的一种样品后处理设备的布局示意图。
图2、本实施例涉及的一种样品后处理设备的清洗设备的结构示意图。
图3、本实施例涉及的一种样品后处理设备的切片设备的结构示意图。
具体实施方式
针对手术过程中，切取的组织或器官等，需要对其进行病理分析的，本实施例提供了一种样品后处理系统和设备，由清洗单元、存储单元、运输单元和数据存储单元组成；
该清洗单元，包括清洗装置和设备，其作用在于对待处理的样品进行清洗，并使其残血量低于限定的值，如：1％，0.1％等等；
该清洗单元，包括冲淋模块；
该冲淋模块，根据待处理的样品的初始状态，根据预设的标准，对待处理的样品进行至少一次的冲洗；
此处，预设的标准，一般为根据样品的重量或尺寸进行清洗水量和清洗次数的设定，例如：在本系统中定义，对于重量小于500g的样品，清洗次数为1 次/500ml水或生理盐水或其他清洗剂；对于重量500g(不含)-1000g的样品，清洗次数为2次/500ml水或生理盐水或其他清洗剂；对于重量1000g(不含) -1500g的样品，清洗次数为3次/500ml水或生理盐水或其他清洗剂.......这些规则可以根据实务中的操作进行定义和修改，本系统只需根据此类设定进行自动化的出水即可。
考虑到，组织的不同，可能导致含血量的差异，故而，为了避免按设定的清洗方式，清洗的结果不达标的情况，本实施例的系统还可包括检测模块；
该检测模块，对每次冲洗后的待处理的样品进行残血量的检测。
该残血量的检测方式可以为红细胞含量，或拍照比对。
针对红细胞含量来说，即为，将清洗后的沥水，通过红细胞检测的仪器(如：检测血常规的设备或红细胞检测仪等类似设备)，其目的旨在检测沥水中的红细胞含量，当含量达标时即可进行后步骤，而不达标时，则需再次清洗；
针对拍照比对来说，即为，将清洗后的沥水拍照后，与标准样本(即、以不同血含量的照片为标准样本)的色度进行比较，来识别当前沥水的色度是否达标。
该存储单元，一般包括液氮等能实现急速冷冻的设备，以及冰箱等能实现对冷却后的样品进行存储的设备，从而实现对待处理的样品进行急冻处理和存储；
上述存储单元，包括液氮急冻模块和包装模块；
该液氮急冻模块，对清洗达标后的待处理的样品，进行快速过液氮的处理；具体的操作为，通过机械手等设备，夹取清洗完成的样品后，将该样品浸泡入液氮指定的时间即可。例如：对于重量小于500g的样品，浸泡时间为3秒；对于重量500g(不含)-1000g的样品，浸泡时间为5秒；对于重量1000g(不含) -1500g的样品，，浸泡时间为8秒.......这些规则可以根据实务中的操作进行定义和修改，本系统只需根据此类设定进行过液氮的操作即可。
该包装模块，对经过液氮处理后的待处理的样品，进行贴标冷藏/冷冻保存。
该贴标一般指包含有该样品来源等信息的标签，该标签可以为人工手写后放入指定的位置，或由机器直接打印，在贴标的过程中，将该标签贴在对应的样品盒中，然后放入冷藏/冷冻设备即可。
该运输单元，实现待处理的样品在各单元之间的流转，一般为六轴机器人手臂或可在指定的轨道或架体上实现上下左右移动的机器手臂，此类机器人一般具有转动、移动、夹持物价和放开物件的功能；
上述数据存储单元，标记待处理的样品的初始状态，并对整个处理过程进行记录，该记录的方式一般为树状记录，以手术的编号为起始，记录每个取样信息，该信息包括取样时间、取样内容、清洗记录、样本冷冻记录、切片记录、初步表征信息等等，凡涉及该样品进入本设备开始的一切工序，和每个工序的时间节点均被记录。
上述具体过程为：
S1、测量样本的尺寸和重量；
S2、根据尺寸和重量，进行第一次清洗；
S3、对S2的清洗沥水进行血残留量的检测；
当检测结果为“合理范围”时，继续S4；
当检测结果为“残留过量”时，重复S2；
S4、将清洗完成的样本，沥水指定的时间后，采用液氮急速冷却；
S5、将完成急速冷却的样本，封存入存有液氮的容器中，放入冷藏/冷冻设备进行存储。
此外，为了实现，样品的后处理功能，从而能使检验人员快速的对样本进行检验，并且能保存住样品的最初特性(即、在新鲜度得以保持的情况下，切片样品，并根据实际需要或进行检测或进行分装保存)。本系统设备还包括取样单元，用于对冷冻到适当程度的样品进行定位切片，以利于后续人员的直接检验；
该取样单元，包括定位模块和切片模块；
上述定位模块，根据设定的切片方式，标记经冷藏保存后的样品的切片坐标；该设定的切片方式，一般指传统实务中会采用的切片规则，如：对样品最宽或最长的部分对切等等，该定位的方式，一般通过拍照识别得到，例如：在切片设备的正上方，拍摄样本照片，根据图像分析模块，对该照片内的样品进行分析，获取当前样品的最大宽度位置，并识别和记录该位置的坐标，该坐标一般包括至少两个坐标点，该两个坐标点的连线即为该最长的宽度。
上述切片模块，根据切片坐标，将经冷藏保存后的样品进行切片。
即、通过对坐标的识别，对切刀的位置进行调整，使其切下时正好在最宽的位置将样品一切为二。或在该位置的两侧分别切两刀，形成4um等制定厚度的薄片。
当然，根据实际实务的需要，该切片的标准和角度可进行调整。
上述具体过程为：
S1、测量样本的尺寸和重量；
S2、根据尺寸和重量，进行第一次清洗；
S3、对S2的清洗沥水进行血残留量的检测；
当检测结果为“合理范围”时，继续S4；
当检测结果为“残留过量”时，重复S2；
S4、将清洗完成的样本，沥水指定的时间后，采用液氮急速冷却；
S5、将完成急速冷却的样本，封存入存有液氮的容器中，冷冻一定的时间；
S6、根据样本的尺寸和外形，根据预设的切片规则，进行切片；
S7、完成切片的各部分，重复S4-S5的工序。
此外，为了实现样本的初步分析效果，能够给医师或检验人员提供初步的意见考虑，本系统设备还包括样品处理模块和分析模块；
该样品处理模块，根据预设的样品处理方式，对切片后的样品进行预处理；该预设的样品处理方式，可以为转染、浸泡溶剂等等。该处理方式一般为将现有的人工操作过程，通过预设的机械程序来进行标准化的操作即可。
该分析模块，对预处理后的样品进行仪器分析或，与内参进行比对分析，获得当前切片样品是否病变的结论。
针对初步分析后，被认定为病变可能的样本，进行二次分析的操作，从而能够尽快将存在病变可能的样本进行相关组织切片保存的功能，为了实现该功能，本系统设备还包括二次分析模块；
该二次分析模块，根据分析数据(即、上述分析过程所给出的病变位置，病变范围等等数据)，对所有切片或存在病变的切片进行二次切片。该二次切片的标准一般为病变组织的中心位置切片，周边1-5mm范围内的组织切片等等，切片完成的组织为了便于后续人工核对和深入研究，会再次进入液氮等工序进行保存。
上述具体过程为：
S1、测量样本的尺寸和重量；
S2、根据尺寸和重量，进行第一次清洗；
S3、对S2的清洗沥水进行血残留量的检测；
当检测结果为“合理范围”时，继续S4；
当检测结果为“残留过量”时，重复S2；
S4、将清洗完成的样本，沥水指定的时间后，采用液氮急速冷却；
S5、将完成急速冷却的样本，封存入存有液氮的容器中，冷冻一定的时间；
S6、根据样本的尺寸和外形，根据预设的切片规则，进行切片；
S7、对切片后的样本进行预处理后，判断是否存在病变细胞；
当结果为“否”时，结束流程，并将所有的切片进行标记和数据的记录后，重复S4和S5的步骤进行保存；
当结果为“是”时，根据病变样本切片规则，对样本进行再次切片。
具体的设备如图1所示，本实施例提供的一种样品后处理设备，由设备平台100，以及安装于其上的测量设备组件110、清洗设备130、血细胞检测设备组件160、液氮存储器140、冷藏/冷冻设备150、和可在各设备之间移动的六轴机械手臂120，该机械手臂120的端部具有模仿人手的夹持结构；
该测量设备组件110，为具有光/红外感应扫描功能和重力感应测重功能的设备,其用于检测待处理的样品的尺寸、重量相关数据，在使用的过程中，将样本放置在该测量设备上，就能够获取样本的重量和尺寸信息；
该清洗设备130，如图2所示，包括上口敞开式的清洗室131；
该清洗室131内，位于中部的位置安装有一对角板132；
该角板132上方可拆卸的搁置有网式置物架133，样本完成初步的数据采集后，六轴机械手臂120即可将样本夹取到清洗室131内，放置在该网式置物架 133上；
该清洗室131的四面侧壁上，位于网式置物架133的上方和下方，均均匀的布置有若干个喷淋头134，每个喷淋头134的末端具有连通储液罐的管体，该管体上一般具有蠕动泵或水泵等泵水设备，从而能够将储液罐内清洗水，通过喷淋头释放。
该清洗室的下方具有溢流式的托盘135；
该托盘135底部通过角撑1351，安装于清洗室的底板上；
该托盘135的中心位置具有可开关式的下水口1352，该下水口1352可以为手动式的打开或电控自动式的打开模式，当清洗完成，并取样结束后，可通过打开该下水口，将残留于托盘中的清洗水排入清洗室内的效果；
该清洗室的外侧设有取样口136；
该取样口136与托盘135连通形成类U型连通器结构，当托盘内有液体的情况下，取样口136的位置也会存在溢水，从而便于取样；
该清洗室的底部连通有下水管137，从而将清洗水排出。
该血红细胞检测设备组件，包括血红细胞检测仪、若干取样器(一般可才用针筒造型)和若干样品管；
在使用的过程中，六轴机械手臂120先取取样器，然后移动到清洗室的取样口的位置进行取样，取样完成后注入样品管内，其后将样品管放置在血红细胞检测仪上即可完成检测；
当检测的结果表示，红细胞含量不合格时，清洗室内再次重复之前的清洗程序进行再次清洗和取样检测直至合格为止；
当检测的结果表示，红细胞含量合格时，等待5-30分钟(根据实际的样品尺寸可进行系统设定，如：500g的样品静止滴水5分钟等等)，六轴机械手臂继续移动样本，将其移动到液氮存储器140上方，该液氮存储器内存储有液氮，其上具有可开合的盖体，该盖体可以为感应式或电控式。
将样本浸泡入液氮内一定的时间后，移出样本，关闭液氮存储器的盖子。六轴机械手臂继续移动样本，将其移动到冷藏/冷冻设备150上方，该冷藏/冷冻设备上具有可开合的盖体，该盖体可以为感应式或电控式。该冷藏/冷冻设备内部按序的布置有若干储物盒，当该设备盖子打开后，六轴机械手臂将样本按序放入储物盒内，考虑到密闭性，还可取盖子将其盖住，完成所有操作，设备的盖体关闭。
考虑到对样本的自动切片，本系统设备的设备平台上，还可安装有如图3 所示的切片设备组件。
该切片设备组件，由设备架体、摄像设备和切片工具组成；
该设备架体，包括切片平台210、垂直安装于切片平台210一侧部的移动支架200，以及安装与顶部的，与切片平台210平行的摄像平台220组成；
其中，移动支架200为“日”字型造型，中部的横杆201可上下移动，中部横杆上具有可在横杆范围左右移动的滑块，上述移动均为电控制。
其上安装有刀片202，用于切片使用。
该移动支架200的底部横杆上具有可在横杆范围左右移动的夹板203，用于夹持本置于切片平台上的样本。
该摄像平台220上固定安装有摄像设备221，在使用的过程中，当样本置于切片平台后，首先，两侧的夹板将样本夹持于期间；然后，通过摄像设备进行拍摄，系统后台的分析系统，根据该拍摄的照片来获取当前冷冻后的样本的形态，并根据切片规则，来进行切片左右位置的定位，最后，下移刀片进行切片。

Claims (10)

1.一种样品后处理系统，其特征在于：包括清洗单元、存储单元、运输单元和数据存储单元；
所述清洗单元，对待处理的样品进行清洗；
所述存储单元，对待处理的样品进行急冻处理和存储；
所述运输单元，实现待处理的样品在各单元之间的流转；
所述数据存储单元，标记待处理的样品的初始状态，并对整个处理过程进行记录；
其中，所述清洗单元，包括冲淋模块；
所述冲淋模块，根据待处理的样品的初始状态，根据预设的标准，对待处理的样品进行至少一次的冲洗；
所述存储单元，包括液氮急冻模块和包装模块；
所述液氮急冻模块，对清洗达标后的待处理的样品，进行快速过液氮的处理；所述包装模块，对经过液氮处理后的待处理的样品，进行贴标冷藏/冷冻保存。
2.如权利要求1所述的一种样品后处理系统，其特征在于：
所述清洗单元还包括检测模块；
所述检测模块，对每次冲洗后的待处理的样品进行残血量的检测。
3.如权利要求1所述的一种样品后处理系统，其特征在于：
还包括取样单元；
所述取样单元，包括定位模块和切片模块；
所述定位模块，根据设定的切片方式，标记经冷藏保存后的样品的切片坐标；
所述切片模块，根据切片坐标，将经冷藏保存后的样品进行切片。
4.如权利要求3所述的一种样品后处理系统，其特征在于：
还包括样品处理模块和分析模块；
所述样品处理模块，根据预设的样品处理方式，对切片后的样品进行预处理；
所述分析模块，对预处理后的样品进行仪器分析或，与内参进行比对分析，获得当前切片样品是否病变的结论。
5.如权利要求4所述的一种样品后处理系统，其特征在于：
还包括二次分析模块；
所述二次分析模块，根据分析数据，对所有切片或存在病变的切片进行二次切片。
6.一种样品后处理设备，其特征在于：包括设备平台，以及安装于其上的清洗设备、液氮存储器、冷藏/冷冻设备、和可在各设备之间移动的机械手臂/流转台；
其中，所述清洗设备，包括清洗室；
所述清洗室内，位于中部的位置安装有可拆卸的，网式置物架；
所述清洗室的侧壁，位于网式置物架的上方和下方，均具有若干个喷淋头；
所述清洗室的下方为溢流式的托盘；
所述托盘的中心位置具有可开关式的下水口；
所述液氮存储器，内存储有液氮；
所述冷藏/冷冻设备，为具有存储和冷冻/冷藏功能的设备。
7.如权利要求6所述的一种样品后处理设备，其特征在于：
还包括测量设备组件；
所述测量设备组件，检测待处理的样品的尺寸、重量相关数据。
8.如权利要求6所述的一种样品后处理设备，其特征在于：
还包括血细胞检测设备组件；
所述清洗室的外侧设有取样口；
所述取样口与托盘连通形成类U型连通器结构；
所述血红细胞检测设备组件，包括血红细胞检测仪、若干取样器和若干样品管。
或
所述清洗室内，正对托盘的位置具有高清防水摄像头。
9.如权利要求6所述的一种样品后处理设备，其特征在于：
还包括切片设备组件；
所述切片设备组件，包括设备架体、切片平台、摄像设备和切片工具；
所述设备架体，垂直安装于切片平台的一侧部；
所述摄像设备，固定安装于设备架体上，位于切片平台的正上方；
所述切片工具，可上下左右移动的，安装于设备架体上。
10.一种样品后处理方法，其特征在于，由如下步骤实现：
S1、测量样本的尺寸和重量；
S2、根据尺寸和重量，进行第一次清洗；
S3、对S2的清洗沥水进行血残留量的检测；
当检测结果为“合理范围”时，继续S4；
当检测结果为“残留过量”时，重复S2；
S4、将清洗完成的样本，沥水指定的时间后，采用液氮急速冷却；
S5、将完成急速冷却的样本，封存入存有液氮的容器中，放入冷藏/冷冻设备进行存储；
或
S1、测量样本的尺寸和重量；
S2、根据尺寸和重量，进行第一次清洗；
S3、对S2的清洗沥水进行血残留量的检测；
当检测结果为“合理范围”时，继续S4；
当检测结果为“残留过量”时，重复S2；
S4、将清洗完成的样本，沥水指定的时间后，采用液氮急速冷却；
S5、将完成急速冷却的样本，封存入存有液氮的容器中，冷冻一定的时间；
S6、根据样本的尺寸和外形，根据预设的切片规则，进行切片；
或
S1、测量样本的尺寸和重量；
S2、根据尺寸和重量，进行第一次清洗；
S3、对S2的清洗沥水进行血残留量的检测；
当检测结果为“合理范围”时，继续S4；
当检测结果为“残留过量”时，重复S2；
S4、将清洗完成的样本，沥水指定的时间后，采用液氮急速冷却；
S5、将完成急速冷却的样本，封存入存有液氮的容器中，冷冻一定的时间；
S6、根据样本的尺寸和外形，根据预设的切片规则，进行切片；
S7、对切片后的样本进行预处理后，判断是否存在病变细胞；
当结果为“否”时，结束流程，并将所有的切片进行标记和数据的记录后，重复S4和S5的步骤进行保存；
当结果为“是”时，根据病变样本切片规则，对样本进行再次切片。
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