CN110954385B - 一种病理组织脱水仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种病理组织脱水仪，包括外壳、旋转托盘、搅拌控制底盘、注液控制模块、抽液控制模块、浓度检测模块、脱水比色皿、主控制器。旋转托盘、搅拌控制底盘、注液控制模块、抽液控制模块、浓度检测模块均连接主控制器。旋转托盘上设置有多个比色皿工位，脱水比色皿可拆卸的连接在比色皿工位上。注液控制模块和抽液控制模块设置于旋转托盘上方，注液控制模块设置有注液针，抽液控制模块设置有可升降的抽液针，注液控制模块或者抽液控制模块的位置与比色皿工位的位置相对应。本发明将多个脱水装置集合在一个单独的装置中，在进行脱水时仅仅需要进行样品的取放和控制器的设置，操作方便，自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及医疗检测仪器技术领域，尤其涉及一种病理组织脱水仪。
背景技术
组织经系列酒精的脱水，经透明剂的作用，经熔化的石蜡的浸渍，包埋后所切成的切片称为石蜡切片。它适合于尸体解剖，临床活检和某些科研的切片。
把含于组织内或细胞内的水份用脱水剂把其置换出来的过程称组织脱水。不管是正常的组织，还是有病变的组织，都含有不同程度量的水分。据测定，人体的物质组成约含水55~67%，蛋白质15~18%，脂类10~15%，无机盐3~4%及糖类1~2%。如果不把这些水分脱去，石蜡切片将无法进行。
申请号：01133294.8公开了一种活体组织脱水盒，由盒体和盒盖组成，盒体底部和盒盖上带有脱水孔，盒体内设一小盒，小盒对应的盒体底部和盒盖部位处设有小脱水孔，小脱水孔的直径小于盒体底部和盒盖其它部位的脱水孔；小盒对应的盒体底部比盒体其它部位的底部略高。然而其装置不能采用连续浓度的脱水，脱水过程慢，效果欠佳。
发明内容
针对上述内容，为解决上述问题，提供了一种病理组织脱水仪，包括外壳、旋转托盘、搅拌控制底盘、注液控制模块、抽液控制模块、浓度检测模块、脱水比色皿、主控制器；旋转托盘、搅拌控制底盘、注液控制模块、抽液控制模块、浓度检测模块均连接主控制器；
旋转托盘上设置有多个比色皿工位，脱水比色皿可拆卸的连接在比色皿工位上；旋转托盘在旋转电机的带动下水平旋转；多个搅拌控制底盘设置于旋转托盘的下侧，并与比色皿工位的位置相对应，搅拌控制底盘用于驱动安装在脱水比色皿上的搅拌棒进行搅拌；
注液控制模块和抽液控制模块设置于旋转托盘上方，注液控制模块设置有注液针头，抽液控制模块设置有可升降的抽液针头，注液控制模块或者抽液控制模块的位置与比色皿工位的位置相对应，使得当脱水比色皿安装在比色皿工位上时，注液针头或者抽液针头位于脱水比色皿的正上方；
浓度检测模块设置于比色皿工位的一侧，包括光发射单元、光接收单元、光谱分析单元；光发射单元发射的光线穿过脱水比色皿后被光接收单元采集到，采集后的光被光谱分析单元收集并分析，得到的光谱发送给主控制器；
每一个比色皿工位的位置对应设置一个搅拌控制底盘、注液控制模块、抽液控制模块、浓度检测模块中的至少一个；主控制器根据采集的光谱数据控制旋转托盘旋转，使得脱水比色皿移动到相应的位置进行注液、抽液或者搅拌的工序。
搅拌控制底盘、注液控制模块、抽液控制模块、浓度检测模块不随着旋转托盘的转动而转动；
脱水比色皿在旋转托盘的带动下移动到搅拌控制底盘、注液控制模块、抽液控制模块、浓度检测模块的位置上执行相应的工序。
搅拌控制模块包括设置第一磁铁以及连接第一磁铁的第一电机；第一电机带动第一磁铁在竖直方向上旋转，从而使得第一磁铁的N极和S极在竖直方向上快速切换；
每一个脱水比色皿均设置一个可拆卸的搅拌单元，搅拌单元套设于脱水比色皿的上开口处固定，并在脱水比色皿的内壁向下延伸；搅拌单元向下延伸至靠近比色皿下部的位置处设置活动连接的磁性搅拌棒，磁性搅拌棒的S极的一端固定不动，N极为自由端，可以绕着S极的一端摆动；
使用时磁性搅拌棒在第一磁铁产生的变化的磁场的作用下产生规律的摆动，从而对脱水比色皿内的液体进行搅拌。
所述注液控制模块包括注液针头、注液蠕动泵、注液试剂罐；使用时注液针头竖直设置于比色皿工位的上方，主控制器控制注液蠕动泵将注液试剂罐中的试剂通过注液针头滴加到脱水比色皿内；
注液比色皿内存储有无水乙醇、二甲苯或去离子水。
抽液控制模块包括抽液针头、抽液蠕动泵、抽液试剂罐；使用时抽液针头竖直设置于比色皿工位的上方，并可以向下移动至抽液针头距离脱水比色皿的内底面0.2-0.5mm；主控制器控制抽液蠕动泵将脱水比色皿内的试剂通过抽液针头抽出至抽液试剂罐；
脱水比色皿的内底面设置有可拆卸样品支架，样品支架将样品支撑距离脱水比色皿的内底面1mm以上。
所述的一种病理组织脱水仪进行脱水的方法，包括如下步骤：
步骤一、将固定好的待脱水样品进行质量的称量m，并将称量后的质量m以及待脱水样品的种类对应的脱水系数k输入主控制器；
步骤二、主控制器根据m和k计算出待脱水的样品所需进行脱水的时间t和浓度端点c1和c2；其中c1为最低浓度值，c2为最高浓度值；
其中t=kt0；t0为标准时间间隔，是一个定值，k为脱水系数，是一个无量纲的常数，和待脱水样品的脱水难易程度相关，可以人工进行调整；c1和c2为和待脱水样品的种类相关的两个浓度常量；
步骤三、主控制器控制旋转托盘旋转，并带动一个空的脱水比色皿位于一个注液模块的下方，注液模块向脱水比色皿内注入去离子水；主控制器控制旋转托盘再次旋转，并带动该脱水比色皿位于另一个注液模块的下方，另一个注液模块向脱水比色皿内注入无水乙醇；并使得脱水比色皿内的乙醇浓度为c1；
步骤四、将待脱水样品投入到脱水比色皿内，并将搅拌单元套设于脱水比色皿的上开口处固定；主控制器控制旋转托盘旋转，并带动该脱水比色皿位于一个具有搅拌控制底盘和浓度检测模块的位置上；同时进行搅拌和浓度检测；
步骤五、主控制器根据收集的红外光谱计算脱水比色皿内的乙醇的浓度c3，并结合脱水的时间t和浓度端点c1和c2计算每1min需要向脱水比色皿内注入的无水乙醇的量；1min后，主控制器控制旋转托盘再次旋转，并带动该脱水比色皿位于一个注液模块的下方，注液模块向脱水比色皿内注入所需量An ml的无水乙醇：
其中An为所需加入的无水乙醇的量，A的值要保证在t分钟时间段内脱水比色皿内的浓度是均匀从c1变化到c2的；An为第n 分钟需要向脱水比色皿内注入的量；An=((n(c2-c1)/t)+c1)(B+An)-B×c3；其中B为第n-1分钟时的脱水比色皿内液体的体积；
步骤六、t分钟后，主控制器控制旋转托盘旋转，并带动该脱水比色皿位于抽液模块的位置上，抽液模块将脱水比色皿内的液体抽出；
步骤七、步骤三至六中的注液和抽液步骤，液体更换为二甲苯或者液体石蜡，最后完成脱水过程。
本发明的有益效果为：本发明将多个脱水装置集合在一个单独的装置中，在进行脱水时仅仅需要进行样品的取放和控制器的设置，操作方便，自动化程度高。且本发明的装置实际在进行脱水时采用的是连续浓度的脱水，不采用手动操作时采用的阶梯浓度脱水，使得脱水的过程中浓度几乎是完全线性的变化，这样的脱水过程速度更快，效果更好。且本发明的装置中根据样品的不同其实际的脱水时间和浓度始终点都是主控制器自动规划的，避免了人为操作的误差。
此外本发明还设置了特殊的搅拌结构，使得搅拌更加均匀，且不影响整个脱水过程中对于浓度的监测。另外本发明中的各个部件都是可以根据需要进行位置调整的和组合的，只要能够满足脱水的各个流程即可，对于程序和样品旋转得当可以实现多组样品同时脱水，效率更高。
附图说明
被包括来提供对所公开主题的进一步认识的附图，将被并入此说明书并构成该说明书的一部分。附图也阐明了所公开主题的实现，以及连同详细描述一起用于解释所公开主题的实现原则。没有尝试对所公开主题的基本理解及其多种实践方式展示超过需要的结构细节。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明的局部结构示意图；
图3为本发明的局部结构放大示意图。
具体实施方式
本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。
实施例1：
本实施例针对本发明的结构进行说明。结合图1-3，一种病理组织脱水仪，包括外壳、旋转托盘1、搅拌控制底盘2、注液控制模块3、抽液控制模块4、浓度检测模块5、脱水比色皿6、主控制器7；旋转托盘1、搅拌控制底盘2、注液控制模块3、抽液控制模块4、浓度检测模块5均连接主控制器7；
旋转托盘1上设置有多个比色皿工位11，脱水比色皿6可拆卸的连接在比色皿工位11上；旋转托盘1在旋转电机12的带动下水平旋转；多个搅拌控制底盘2设置于旋转托盘1的下侧，并与比色皿工位11的位置相对应，搅拌控制底盘2用于驱动安装在脱水比色皿6上的搅拌棒进行搅拌；
注液控制模块3和抽液控制模块4设置于旋转托盘1上方，注液控制模块3设置有注液针头31，抽液控制模块4设置有可升降的抽液针头41，注液控制模块3或者抽液控制模块4的位置与比色皿工位11的位置相对应，使得当脱水比色皿6安装在比色皿工位11上时，注液针头31或者抽液针头41位于脱水比色皿6的正上方；
浓度检测模块5设置于比色皿工位11的一侧，包括光发射单元51、光接收单元52、光谱分析单元53；光发射单元51发射的光线穿过脱水比色皿6后被光接收单元52采集到，采集后的光被光谱分析单元53收集并分析，得到的光谱发送给主控制器7；
每一个比色皿工位11的位置对应设置一个搅拌控制底盘2、注液控制模块3、抽液控制模块4、浓度检测模块5中的至少一个；主控制器7根据采集的光谱数据控制旋转托盘1旋转，使得脱水比色皿6移动到相应的位置进行注液、抽液或者搅拌的工序。
搅拌控制底盘2、注液控制模块3、抽液控制模块4、浓度检测模块5不随着旋转托盘1的转动而转动；
脱水比色皿6在旋转托盘1的带动下移动到搅拌控制底盘2、注液控制模块3、抽液控制模块4、浓度检测模块5的位置上执行相应的工序。
搅拌控制模块包括设置第一磁铁21以及连接第一磁铁21的第一电机22；第一电机22带动第一磁铁21在竖直方向上旋转，从而使得第一磁铁21的N极和S极在竖直方向上快速切换；
每一个脱水比色皿6均设置一个可拆卸的搅拌单元61，搅拌单元61套设于脱水比色皿6的上开口处固定，并在脱水比色皿6的内壁向下延伸；搅拌单元61向下延伸至靠近比色皿下部的位置处设置活动连接的磁性搅拌棒62，磁性搅拌棒62的S极的一端固定不动，N极为自由端，可以绕着S极的一端摆动；
使用时磁性搅拌棒62在第一磁铁21产生的变化的磁场的作用下产生规律的摆动，从而对脱水比色皿6内的液体进行搅拌。
所述注液控制模块3包括注液针头31、注液蠕动泵32、注液试剂罐33；使用时注液针头31竖直设置于比色皿工位11的上方，主控制器7控制注液蠕动泵32将注液试剂罐33中的试剂通过注液针头31滴加到脱水比色皿6内；
注液比色皿内存储有无水乙醇、二甲苯或去离子水。
抽液控制模块4包括抽液针头41、抽液蠕动泵42、抽液试剂罐43；使用时抽液针头41竖直设置于比色皿工位11的上方，并可以向下移动至抽液针头41距离脱水比色皿6的内底面0.2-0.5mm；主控制器7控制抽液蠕动泵42将脱水比色皿6内的试剂通过抽液针头41抽出至抽液试剂罐43；
脱水比色皿6的内底面设置有可拆卸样品支架63，样品支架63将样品支撑距离脱水比色皿6的内底面1mm以上。
本发明的装置还设置有加热元件，其设置于壳体附图未示出内，可以为整个脱水过程提供恒温环境，加热元件与主控制器连接。
实施例2：
本实施例针对本装置的使用方法进行介绍。
步骤一、将固定好的待脱水样品进行质量的称量m，并将称量后的质量m以及待脱水样品的种类对应的脱水系数k输入主控制器7；
步骤二、主控制器7根据m和k计算出待脱水的样品所需进行脱水的时间t和浓度端点c1和c2；其中c1为最低浓度值，c2为最高浓度值；
其中t=kt0；t0为标准时间间隔，是一个定值，k为脱水系数，是一个无量纲的常数，和待脱水样品的脱水难易程度相关，可以人工进行调整；c1和c2为和待脱水样品的种类相关的两个浓度常量；
步骤三、主控制器7控制旋转托盘1旋转，并带动一个空的脱水比色皿6位于一个注液模块的下方，注液模块向脱水比色皿6内注入去离子水；主控制器7控制旋转托盘1再次旋转，并带动该脱水比色皿6位于另一个注液模块的下方，另一个注液模块向脱水比色皿6内注入无水乙醇；并使得脱水比色皿6内的乙醇浓度为c1；
步骤四、将待脱水样品投入到脱水比色皿6内，并将搅拌单元61套设于脱水比色皿6的上开口处固定；主控制器7控制旋转托盘1旋转，并带动该脱水比色皿6位于一个具有搅拌控制底盘2和浓度检测模块5的位置上；同时进行搅拌和浓度检测；
步骤五、主控制器7根据收集的红外光谱计算脱水比色皿6内的乙醇的浓度c3，并结合脱水的时间t和浓度端点c1和c2计算每1min需要向脱水比色皿6内注入的无水乙醇的量；1min后，主控制器7控制旋转托盘1再次旋转，并带动该脱水比色皿6位于一个注液模块的下方，注液模块向脱水比色皿6内注入所需量An ml的无水乙醇：
其中An为所需加入的无水乙醇的量，A的值要保证在t分钟时间段内脱水比色皿6内的浓度是均匀从c1变化到c2的；An为第n 分钟需要向脱水比色皿6内注入的量；An=((n(c2-c1)/t)+c1)(B+An)-B×c3；其中B为第n-1分钟时的脱水比色皿6内液体的体积；
步骤六、t分钟后，主控制器7控制旋转托盘1旋转，并带动该脱水比色皿6位于抽液模块的位置上，抽液模块将脱水比色皿6内的液体抽出；
步骤七、步骤三至六中的注液和抽液步骤，液体更换为二甲苯或者液体石蜡，最后完成脱水过程。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种病理组织脱水仪，包括外壳、旋转托盘（1）、搅拌控制底盘（2）、注液控制模块（3）、抽液控制模块（4）、浓度检测模块（5）、脱水比色皿（6）、主控制器（7）；旋转托盘（1）、搅拌控制底盘（2）、注液控制模块（3）、抽液控制模块（4）、浓度检测模块（5）均连接主控制器（7）；
其特征在于：
旋转托盘（1）上设置有多个比色皿工位（11），脱水比色皿（6）可拆卸的连接在比色皿工位（11）上；旋转托盘（1）在旋转电机（12）的带动下水平旋转；多个搅拌控制底盘（2）设置于旋转托盘（1）的下侧，并与比色皿工位（11）的位置相对应，搅拌控制底盘（2）用于驱动安装在脱水比色皿（6）上的搅拌棒进行搅拌；
注液控制模块（3）和抽液控制模块（4）设置于旋转托盘（1）上方，注液控制模块（3）设置有注液针头（31），抽液控制模块（4）设置有可升降的抽液针头（41），注液控制模块（3）或者抽液控制模块（4）的位置与比色皿工位（11）的位置相对应，使得当脱水比色皿（6）安装在比色皿工位（11）上时，注液针头（31）或者抽液针头（41）位于脱水比色皿（6）的正上方；
浓度检测模块（5）设置于比色皿工位（11）的一侧，包括光发射单元（51）、光接收单元（52）、光谱分析单元（53）；光发射单元（51）发射的光线穿过脱水比色皿（6）后被光接收单元（52）采集到，采集后的光被光谱分析单元（53）收集并分析，得到的光谱发送给主控制器（7）；
每一个比色皿工位（11）的位置对应设置一个搅拌控制底盘（2）、注液控制模块（3）、抽液控制模块（4）、浓度检测模块（5）中的至少一个；主控制器（7）根据采集的光谱数据控制旋转托盘（1）旋转，使得脱水比色皿（6）移动到相应的位置进行注液、抽液或者搅拌的工序；
搅拌控制底盘（2）、注液控制模块（3）、抽液控制模块（4）、浓度检测模块（5）不随着旋转托盘（1）的转动而转动；
脱水比色皿（6）在旋转托盘（1）的带动下移动到搅拌控制底盘（2）、注液控制模块（3）、抽液控制模块（4）、浓度检测模块（5）的位置上执行相应的工序；
搅拌控制模块包括设置第一磁铁（21）以及连接第一磁铁（21）的第一电机（22）；第一电机（22）带动第一磁铁（21）在竖直方向上旋转，从而使得第一磁铁（21）的N极和S极在竖直方向上快速切换；
每一个脱水比色皿（6）均设置一个可拆卸的搅拌单元（61），搅拌单元（61）套设于脱水比色皿（6）的上开口处固定，并在脱水比色皿（6）的内壁向下延伸；搅拌单元（61）向下延伸至靠近比色皿下部的位置处设置活动连接的磁性搅拌棒（62），磁性搅拌棒（62）的S极的一端固定不动，N极为自由端，可以绕着S极的一端摆动；
使用时磁性搅拌棒（62）在第一磁铁（21）产生的变化的磁场的作用下产生规律的摆动，从而对脱水比色皿（6）内的液体进行搅拌。
2.根据权利要求1所述的一种病理组织脱水仪，其特征在于：
所述注液控制模块（3）包括注液针头（31）、注液蠕动泵（32）、注液试剂罐（33）；使用时注液针头（31）竖直设置于比色皿工位（11）的上方，主控制器（7）控制注液蠕动泵（32）将注液试剂罐（33）中的试剂通过注液针头（31）滴加到脱水比色皿（6）内；
注液比色皿内存储有无水乙醇、二甲苯或去离子水。
3.根据权利要求2所述的一种病理组织脱水仪，其特征在于：
抽液控制模块（4）包括抽液针头（41）、抽液蠕动泵（42）、抽液试剂罐（43）；使用时抽液针头（41）竖直设置于比色皿工位（11）的上方，并可以向下移动至抽液针头（41）距离脱水比色皿（6）的内底面0.2-0.5mm；主控制器（7）控制抽液蠕动泵（42）将脱水比色皿（6）内的试剂通过抽液针头（41）抽出至抽液试剂罐（43）；
脱水比色皿（6）的内底面设置有可拆卸样品支架（63），样品支架（63）将样品支撑距离脱水比色皿（6）的内底面1mm以上。
4.利用权利要求3所述的一种病理组织脱水仪进行脱水的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、将固定好的待脱水样品进行质量的称量m，并将称量后的质量m以及待脱水样品的种类对应的脱水系数k输入主控制器（7）；
步骤二、主控制器（7）根据m和k计算出待脱水的样品所需进行脱水的时间t和浓度端点c1和c2；其中c1为最低浓度值，c2为最高浓度值；
其中t=kt0；t0为标准时间间隔，是一个定值，k为脱水系数，是一个无量纲的常数，和待脱水样品的脱水难易程度相关；c1和c2为和待脱水样品的种类相关的两个浓度常量；
步骤三、主控制器（7）控制旋转托盘（1）旋转，并带动一个空的脱水比色皿（6）位于一个注液模块的下方，注液模块向脱水比色皿（6）内注入去离子水；主控制器（7）控制旋转托盘（1）再次旋转，并带动该脱水比色皿（6）位于另一个注液模块的下方，另一个注液模块向脱水比色皿（6）内注入无水乙醇；并使得脱水比色皿（6）内的乙醇浓度为c1；
步骤四、将待脱水样品投入到脱水比色皿（6）内，并将搅拌单元（61）套设于脱水比色皿（6）的上开口处固定；主控制器（7）控制旋转托盘（1）旋转，并带动该脱水比色皿（6）位于一个具有搅拌控制底盘（2）和浓度检测模块（5）的位置上；同时进行搅拌和浓度检测；
步骤五、主控制器（7）根据收集的红外光谱计算脱水比色皿（6）内的乙醇的浓度c3，并结合脱水的时间t和浓度端点c1和c2计算每1min需要向脱水比色皿（6）内注入的无水乙醇的量；1min后，主控制器（7）控制旋转托盘（1）再次旋转，并带动该脱水比色皿（6）位于一个注液模块的下方，注液模块向脱水比色皿（6）内注入所需量An ml的无水乙醇：
其中An为所需加入的无水乙醇的量，A的值要保证在t分钟时间段内脱水比色皿（6）内的浓度是均匀从c1变化到c2的；An为第n 分钟需要向脱水比色皿（6）内注入的量；An=((n(c2-c1)/t)+c1)(B+An)-B×c3；其中B为第n-1分钟时的脱水比色皿（6）内液体的体积；
步骤六、t分钟后，主控制器（7）控制旋转托盘（1）旋转，并带动该脱水比色皿（6）位于抽液模块的位置上，抽液模块将脱水比色皿（6）内的液体抽出；
步骤七、步骤三至六中的注液和抽液步骤，液体更换为二甲苯或者液体石蜡，最后完成脱水过程。
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