CN217845803U - 全自动组织切片染色系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动组织切片染色系统，涉及病理学组织切片技术领域。其染色系统包括载玻片支架、载玻片盖板、扫描移动平台、数字显微镜。载玻片支架上形成若干个底部可视的阅片位，各阅片位用于放置载玻片；载玻片盖板对应于各阅片位设置，以贴合各载玻片形成容置组织切片的狭缝空间。扫描移动平台位于载玻片支架的下方，且可沿横纵方向移动，数字显微镜搭载于所述扫描移动平台上。本实用新型能在显色、复染步骤对各个组织切片的染色程度进行实施动态监测，在程度合适时及时中止染色,在完成染色后，可以直接将切片进行数字化扫描并存储为数字切片,允许通过远程进行远程染色，阅片和调取切片。

Description

全自动组织切片染色系统

技术领域

本实用新型涉及病理学组织切片技术领域，具体涉及一种全自动组织切片染色系统及染色方法。

背景技术

免疫组织化学染色是在观察组织形态和进行临床病理诊断、实验研究等定性定量分析中广泛应用一种实验技术。当前全自动免疫组化染色仪器的应用十分广泛，但很多程序都是比较固定，特别是染色完成后的显色，复染等步骤，技术员不能对染色的情况进行实时观察和把握，固定的程序往往导致显色或染色的不足或过度，不利于切片结果的观察和判断。在染色完成后，切片还需要人工封片而后转移到切片扫描仪上进行扫描，耗费人力和时间，不利于大规模开展实验和快速周转。远程医疗的发展和社会环境的需求，医疗领域对远程操作需求增多，目前染色系统不支持远程控制操作和远程监测染色结果，不能满足远程染色、阅片需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全自动组织切片染色系统，以解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型操作方便、快捷，能在显色、复染步骤对各个组织切片的染色程度进行实施动态监测，在程度合适时可以及时中止染色,允许通过网络远程操作机器，进行远程染色，阅片和调取切片。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

全自动组织切片染色系统，包括：

载玻片支架，所述载玻片支架上形成若干个底部可视的阅片位，各阅片位用于放置载玻片；

载玻片盖板，所述载玻片盖板对应于各阅片位设置，以贴合各载玻片形成容置组织切片的狭缝空间；

扫描移动平台，所述扫描移动平台位于所述载玻片支架的下方，且可沿所述载玻片支架的横纵方向移动；

数字显微镜，所述数字显微镜搭载于所述扫描移动平台上；

控制模块，所述控制模块控制所述扫描移动平台移动，并控制所述数字摄像机获取各阅片位的组织图像信息；

显示模块，所述显示模块由所述控制模块获取组织图像信息并显示。

一种可选的实施方式中，所述载玻片盖板设有纯背景发光板。

一种可选的实施方式中，所述载玻片盖板的边缘设有密封圈；所述载玻片支架设有若干弹性铰链以铰接各载玻片盖板，保持各载玻片盖板与所述载玻片贴合。

一种可选的实施方式中，各载玻片盖板设有电热元件与温度探测器，以实现所述狭缝空间的腔内加热。

一种可选的实施方式中，还包括夹取装置及负压吸引装置；各载玻片盖板设有进液端口，所述进液端口为只进不出的单向通道，所述夹取装置上设有电动移液器，所述电动移液器上设置有多个可独立工作的吸针，所述吸针通过所述进液端口添加试剂；各载玻片盖板设有出液端口，出液端口只出不进，所述出液端口经排液管连接所述负压吸引装置，所述出液端口通过电控阀门启闭。

一种可选的实施方式中，还包括玻片存储架、标签器水平移动块、标签器激光及夹取装置；所述载玻片存储架上设置有多列玻片放置位，所述标签器水平移动块可移动至对应各列玻片放置位的位置以对玻片进行编码；所述标签器水平移动块可移动至各玻片放置位推出玻片；所述夹取装置设有载玻片夹爪及扫码识别器，所述载玻片夹爪在所述扫码识别器及所述标签器水平移动块的辅助下，识别并抓取玻片。

一种可选的实施方式中，各列玻片放置位的两侧各设有一组指示灯，一组指示灯通过亮灭指示当前玻片放置位有无玻片，另一组指示灯通过亮灭指示当前玻片有无编码。

一种可选的实施方式中，所述夹取装置还包括电动吸盘，所述电动吸盘用于吸附盖玻片以完成封片，或吸附载玻片盖板以完成开盖。

一种可选的实施方式中，所述数字显微镜中的显微物镜包括低倍显微物镜及高倍显微物镜，所述低倍显微物镜用于获取各载玻片的动态图像，所述高倍显微物镜用于实现切片数字化扫描。

采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

本实用新型操作方便、快捷，能在显色、复染步骤对各个组织切片的染色程度进行实施动态监测，在程度合适时可以及时中止染色,系统使用夹取装置辅助进行换液，转移玻片，封片等操作，在完成染色后，可以直接将切片进行数字化扫描并存储为数字切片,允许通过网络远程操作机器，进行远程染色，阅片和调取切片。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型系统结构立体图；

图2是本实用新型载玻片支架的立体结构示意图；

图3是本实用新型载玻片支架的侧式结构示意图；

图4是本实用新型夹取装置的结构示意图；

图5是本实用新型玻片存储架的侧式结构示意图；

图6是本实用新型玻片存储架的立体结构示意图。

附图标记说明：

载玻片1、组织2、载玻片支架3、弹性铰链31、支架电信号接口32、阅片位33；

载玻片盖板4、进液端口41、密封圈42、电热玻璃电极43、电热玻璃44、出液端口45、排液管451、电控阀门46、阀门导线47、电热玻璃导线48、温度探测器49；

低倍显微物镜5、高倍显微物镜6、数字摄像机7、扫描移动平台8、纵向导轨9、水平导轨10、载玻片盖板支轴11；

夹取装置12、夹取装置数据和液路接口121、夹取装置底座122、夹取装置转台123、夹取装置第一关节124、夹取装置第二关节125、夹取装置第三关节126；

夹取装置拓展头127、扫码识别装置1271、电动移液器1272、电动吸盘1273、载玻片夹爪1274、玻片存储架13、玻片放置位131、标签器纵向移动台14、标签器激光15、标签器纵向导轨16、标签器水平移动块17、标签器水平导轨18、载玻片指示灯19；

控制模块20、显示模块21。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参看图1-图6所示，本实用新型公开了一种全自动组织切片染色系统，其包含载玻片支架3、载玻片盖板4、扫描移动平台8、数字显微镜、控制模块20、显示模块21。

其中，载玻片支架3上形成若干个底部可视的阅片位，各阅片位用于放置载玻片1。本实施例中，可将载玻片支架3设置为透明底板，如此，各阅片位即从底部可视。

扫描移动平台8位于载玻片支架3的下方，且可沿载玻片支架3的横纵方向移动。数字显微镜搭载于扫描移动平台8上。数字显微镜中的显微物镜包括低倍显微物镜5及高倍显微物镜6，低倍显微物镜5用于获取各载玻片1的动态图像，高倍显微物镜6用于实现切片数字化扫描。

如此，用户即可通过控制模块20现场或远程控制扫描移动平台8移动，控制数字摄像机7获取各阅片位的组织图像信息。显示模块21由控制模块20获取组织图像信息并显示。

载玻片盖板4对应于各阅片位设置，以贴合各载玻片形成容置组织切片的狭缝空间。本实施例中，载玻片盖板4通过载玻片盖板支轴11与载玻片支架3连接，载玻片支架3上有弹性铰链31维持载玻片盖板4与载玻片1紧密贴合。载玻片盖板4的边缘设有密封圈42，以维持密闭性。

载玻片盖板4设有进液端口41和出液端口45，为方便液体进出，进液端口41为单向通道，只进不出，同理，出液端口45只出不进。出液端口45和排液管451连接，排液管451和负压吸引装置连接(图中未标出)，出液端口45的排液由电控阀门46控制。如此，通过进液端口41、出液端口45及电控阀门46的启闭，即可实现狭缝空间内的试剂填充或换液等操作。

本实用新型中，载玻片盖板4中设有纯背景发光板，以发光并辅助图像观察。本申请中，纯背景发光板为白光发光板。

本实用新型中，载玻片盖板4设有电热元件(电热玻璃电极43、电热玻璃44)与温度探测器49，以实现所述狭缝空间的腔内加热，为染色方法提供加热辅助。

具体地，电热玻璃44与电热玻璃电极43形成电热元件，实现狭缝空间中的腔内加热。温度探测器49用于实现腔内温度的探测，以反馈给控制模块20，实现温度控制。电控阀门46、电热玻璃电极43和温度探测器49通过阀门导线47与电热玻璃导线48连接载玻片支架3上的支架电信号接口32，接受控制模块20的控制。

本实用新型还包括夹取装置12，夹取装置12有夹取装置底座122，夹取装置底座内122有加液驱动装置(图中未标出)，负压吸引装置(图中未示出)、夹取装置数据和液路接口121。

其中，夹取装置底座122与控制模块20电性连接，加液驱动装置用于提供夹取装置12所需的机械动力。夹取装置转台123可以使夹取装置12在底座上进行360°转动，夹取装置第一关节124、夹取装置第二关节125与夹取装置第三关节126，每个关节有伺服电机(图中未标出)，分别能进行大幅度的转动完成各种动作。

夹取装置拓展头127设置有扫码识别器1271，负责图像识别和扫码确认，以辅助夹取装置12定位。

电动移液器1272上有不同的吸针，可以分别工作，吸针待用时可以伸缩入拓展头127内。

电动吸盘1273和夹取装置底座122的负压吸引装置连接，可以吸取盖玻片，以进行封片操作，也可以吸附载玻片盖板以完成开盖。

一种优选的实施方式中，本实用新型还包括玻片存储架13、标签器水平移动块17、标签器激光15。其中，载玻片存储架13上设置有多列玻片放置位，标签器激光器15可移动至对应各列玻片放置位的位置以对载玻片1进行编码。标签器水平移动块17可移动至各玻片放置位推出玻片。

载玻片夹爪1274在扫码识别器1271及标签器水平移动块17的辅助下，识别并抓取载玻片1。

各列玻片放置位131的两侧各设有一组指示灯19，,其中，左侧一组指示灯通过亮灭指示当前玻片放置位有无玻片，另一组指示灯(右侧指示灯)通过亮灭指示当前玻片有无编码(示灯的亮灭通过控制模块记录激光器和标签器水平移动块的动作完成)。

具体地，标签器激光15位于顶侧，与标签器纵向移动台14结合，两者可以沿标签器纵向导轨16滑动，对准玻片存储架13不同列切，玻片存储架13下方有标签器水平导轨18和标签器水平移动块17，标签器水平移动块17沿标签器水平导轨18移动，到达每一列载玻片1的不同载玻片放置位131，到达目标载玻片1下方，标签器水平移动块17在纵向上可以伸缩(本申请对标签器水平移动块17不做具体限定，其可为微型电动推杆)，向上推出载玻片1，标签器激光15在载玻片1标签区域打印编码信息，编码完成后，载玻片放置位131的右侧的指示灯亮起。

实施例2

本实用新型还公开了一种染色方法，其采用如前所述的全自动组织切片染色系统实现，用户现场或远程控制所述扫描移动平台移动，并控制数字摄像机7获取各阅片位的组织图像信息，并在显示模块21显示，以能在显色、复染步骤对各个组织切片的染色程度进行实施动态监测，在程度合适时可以及时中止染色,系统使用夹取装,12辅助进行换液，转移玻片，封片等操作，在完成染色后，可以直接将切片进行数字化扫描并存储为数字切片,允许通过网络远程操作机器，进行远程染色，阅片和调取切片。

具体地，其包括如下步骤：

1、载玻片上机和编码；

实验开始时，将待染色组织2的载玻片1放入玻片存储架13上，玻片存储架13上有多个载玻片放置位131，载玻片放置位131两侧有指示灯19，放入载玻片1后左侧指示灯19亮起，表示该位置有载玻片1，载玻片1放置完成后，在控制模块20上输入各载玻片1信息,包括ID号和染色指标，控制模块20同时分配各载玻片1在载玻片支架3的位置。

标签器水平移动块17沿标签器水平导轨18移动，到达目标载玻片1下方，向上推出载玻片1，标签器激光15在载玻片1标签区域打印编码信息，编码完成后，载玻片放置位131右侧指示灯19亮起，表示编码完成。

2、载玻片转移上座；

请参看图1、图2、图3、图4所示，编码完成后夹取装置12在扫码识别器1271的辅助下依次取出各载玻片1，标签器水平移动块17依次在垂直方向上推出载玻片1，辅助夹取装置12完成取出动作，夹取装置12将载玻片1放于载玻片支架3的阅片位33上，盖上载玻片盖板4，与载玻片1形成一个狭缝空间，载玻片1上的组织2位于该狭缝空间内。

3、烤片；

载玻片盖板4通过电热玻璃44发热，对载玻片1上的组织2进行烤片，温度由温度探测器49反馈给控制模块20进行设定。

4、脱蜡水化；

烤片完成，控制模块20控制夹取装置12通过电动移液器1272吸取足量脱蜡试剂，分别通过进液端口41加入载玻片盖板4与载玻片1之间的狭缝空间加入适量试剂，对组织2进行脱蜡，电热玻璃44适度加热辅助脱蜡，脱蜡完成后试剂从出液端口45通过排液管路排出，排液操作由控制模块20通过电控阀门46控制，依次加入水化试剂直至最后完全水化，组织2浸泡于PBS溶液(磷酸盐缓冲溶液)内，夹取装置12通过电动移液器1272吸取不同试剂前进行自动清洗。

5、抗原修复；

控制模块20控制夹取装置12通过电动移液器1272吸取足量抗原修复液，通过进液端口41加入载玻片盖板4，根据抗体要求不同，可加入不同的抗原修复液体，电热玻璃44加热进行抗原修复，温度探测器49对温度进行记录，修复完成后自然冷却，试剂从出液端口45排出，重新加入PBS溶液进行浸泡冲洗并排出。

6、封闭；

控制模块20控制夹取装置12通过电动移液器1272吸取足量封闭试剂，通过进液端口41加入载玻片盖板4，控制模块20计时封闭时间，封闭完成后试剂从出液端口45排出，重新加入PBS溶液进行冲洗浸泡。

7、换液，抗体孵育；

控制模块20控制夹取装置12通过电动移液器1272依次吸取不同一抗试剂通过进液端口41加入载玻片盖板4内，抗体加入之前各载玻片1PBS溶液充分排出，抗体试剂加入后控制模块20自动进行计时，计时完成后夹取装置12依次进行换液，冲洗，滴加二抗等操作，抗体孵育完成并冲分清洗后，组织2浸泡于PBS溶液内。

8、显色；

控制模块20控制夹取装置12通过电动移液器1272配置并吸取足量显色溶液，同时另一吸引针吸取足量双蒸水作为中止显色备用，显色溶液通过进液端口41加入载玻片盖板4内，显色溶液加入之前各载玻片1PBS溶液充分排出，显色试剂加入后控制模块20自动进行计时；

位于载玻片支架3下方扫描移动平台8可以自由移动和对焦，当染色流程进行到显色阶段添加显色溶液后，通过控制模块20操控扫描移动平台8可以在显示模块21上看到数字摄像机7拍摄的组织2显色实时图像，载玻片盖板4能发光并作为白色背景辅助图像观察，在显色合适的时候可以及时中止反应并确认，该步骤通常在低倍显微物镜5下完成，复染流程同理进行；

载玻片支架3下方有扫描移动平台8，低倍显微物镜5、高倍显微物镜6和数字摄像机7构成数字摄像机7并安装在可移动平台8上，扫描移动平台8上设置有水平导轨10和纵向导轨9，扫描移动平台8可以在水平导轨10上移动，在纵向导轨9上微动,当加入显色溶液后，控制模块20通过控制扫描移动平台8获得各载玻片1动态图像并显示在显示模块21上或进行远程传输给远程用户，控制模块20可以自动识别显色程度，显色合适时排出显色溶液并通过夹取装置12加入足量双蒸水中止显色，显色也可以由操作人员在现场或远程监视下手动中止，显色完成后，夹取装置12自动进行数次换液冲洗，组织2浸泡于双蒸水内。

9、复染；

复染流程同理进行，最后组织2浸泡于双蒸水vb程序内。

10、干片；

完成所有染色反应后，出液端口45排出双蒸水后，电控阀门46持续打开一段时间，负压吸引装置驱动下空气从进液端口41持续进入形成层流，载玻片盖板4的电热玻璃44辅助加温，对组织2载玻片1进行烘干，烘干完成后，夹取装置12打开载玻片盖板4，准备封片；

11、封片；

控制模块20通过夹取装置12的电动移液器1272吸取足量封片液，在扫码识别器1271辅助下滴加在各干燥的组织2上，电动吸盘1273吸取进行封片。

12、数字化扫描；

完成所有操作后，载玻片1位于载玻片支架3上，数字摄像机7切换高倍显微物镜6，在移动平台8的辅助下进行载玻片1数字化扫描，图像数据根据编码自动命名，存储于控制模块20并显示在显示模块21上，控制模块20连接互联网可将数据自动传输至云端和医生工作站，封片液充分干涸后，夹取装置12自动将载玻片1重新放入玻片存储架13，或维持于载玻片1位于载玻片支架3上。

13、远程操控和阅片；

控制模块20连接互联网后，远程用户可远程操作控制模块20完成上述染色操作流程并随时查看进程，载玻片1数字化扫描完成后，远程用户可以查看显示模块21上的数字图像，染色完成后，载玻片1仍位于载玻片支架3上，远程用户可以控制扫描移动平台8进行实施阅片，载玻片1如已放入玻片存储架13，远程用户可以通过夹取装置12调取相应载玻片1重新放置于载玻片支架3进行远程阅片。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.全自动组织切片染色系统，其特征在于，包括：

载玻片支架，所述载玻片支架上形成若干个底部可视的阅片位，各阅片位用于放置载玻片；

载玻片盖板，所述载玻片盖板对应于各阅片位设置，以贴合各载玻片形成容置组织切片的狭缝空间；

扫描移动平台，所述扫描移动平台位于所述载玻片支架的下方，且可沿所述载玻片支架的横纵方向移动；

数字显微镜及数字摄像机，所述数字显微镜及数字摄像机搭载于所述扫描移动平台上；

控制模块，所述控制模块控制所述扫描移动平台移动，并控制所述数字摄像机获取各阅片位的组织图像信息；

显示模块，所述显示模块由所述控制模块获取组织图像信息并显示。

2.如权利要求1所述的全自动组织切片染色系统，其特征在于：

所述载玻片盖板设有纯背景发光板。

3.如权利要求1所述的全自动组织切片染色系统，其特征在于：

所述载玻片盖板的边缘设有密封圈；所述载玻片支架设有若干弹性铰链以铰接各载玻片盖板，保持各载玻片盖板与所述载玻片贴合。

4.如权利要求1所述的全自动组织切片染色系统，其特征在于：

各载玻片盖板设有电热元件与温度探测器，以实现所述狭缝空间的腔内加热。

5.如权利要求1所述的全自动组织切片染色系统，其特征在于：

还包括夹取装置及负压吸引装置；各载玻片盖板设有进液端口，所述进液端口为只进不出的单向通道，所述夹取装置上设有电动移液器，所述电动移液器上设置有多个可独立工作的吸针，所述吸针通过所述进液端口添加试剂；各载玻片盖板设有出液端口，出液端口只出不进，所述出液端口经排液管连接所述负压吸引装置，所述出液端口通过电控阀门启闭。

6.如权利要求1所述的全自动组织切片染色系统，其特征在于：

还包括玻片存储架、标签器水平移动块、标签器激光及夹取装置；所述载玻片存储架上设置有多列玻片放置位，所述标签器水平移动块可移动至对应各列玻片放置位的位置以对玻片进行编码；所述标签器水平移动块可移动至各玻片放置位推出玻片；所述夹取装置设有载玻片夹爪及扫码识别器，所述载玻片夹爪在所述扫码识别器及所述标签器水平移动块的辅助下，识别并抓取玻片。

7.如权利要求6所述的全自动组织切片染色系统，其特征在于：

各列玻片放置位的两侧各设有一组指示灯，一组指示灯通过亮灭指示当前玻片放置位有无玻片，另一组指示灯通过亮灭指示当前玻片有无编码。

8.如权利要求5或6所述的全自动组织切片染色系统，其特征在于：

所述夹取装置还包括电动吸盘，所述电动吸盘用于吸附盖玻片以完成封片，或吸附载玻片盖板以完成开盖。

9.如权利要求1所述的全自动组织切片染色系统，其特征在于：

所述数字显微镜中的显微物镜包括低倍显微物镜及高倍显微物镜，所述低倍显微物镜用于获取各载玻片的动态图像，所述高倍显微物镜用于实现切片数字化扫描。

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