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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Mikrotoms sowie
ein Mikrotom mit einer Steuervorrichtung. Dabei wird ein Typ einer
zu schneidenden Probe erfasst.
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Biologische
Gewebeproben, insbesondere histologische Gewebeproben werden im
Bereich der Humanmedizin und der Tiermedizin häufig benötigt, insbesondere als Mikroskopiepräparat zur
Beurteilung von Zellen und deren Umgebung. Für die mikroskopische Prüfung müssen Dünnschnitte
von der Gewebeprobe angefertigt werden, die im Auflicht oder im
Durchlicht unter dem Mikroskop von einem Experten beurteilt werden.
Zur Erzeugung von Dünnschnitten
mit Hilfe eines Mikrotoms muss die Gewebeprobe eine bestimmte Festigkeit
haben, so dass mit einem Messer des Mikrotoms dünne, transparente Schnitte
mit einer Dicke im Mikrometerbereich erzeugt werden können. Hierzu
werden die Gewebeproben in Kassetten mittels eines Einbettmediums, beispielsweise
Paraffin, eingebettet.
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Die
Kassetten können
dann zum Schneiden der Proben in entsprechende Halte-Vorrichtungen
an dem Mikrotom angeordnet werden.
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Abhängig von
dem Typ der Probe müssen
an dem Mikrotom unterschiedliche Einstellungen vorgenommen werden.
Beispielsweise müssen
abhängig von
der zu schneidenden Probe unterschiedliche Schneidgeschwindigkeiten
oder unterschiedliche Kühlungen
während
des Schneidvorgangs eingestellt werden.
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Die
DE 20 2004 006 265
U1 offenbart ein Mikrotom zur Erzeugung von Dünnschnitten.
Eine Leseeinrichtung des Mikrotoms liest einen Code auf Kassetten,
in denen Proben eingebettet sind. Eine Steuereinrichtung steuert
Funktionsabläufe
des Mikrotoms zum Bearbeiten der Proben in Abhängigkeit von dem gelesenen
Code.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben eines Mikrotoms
anzugeben, die zu einem besonders einfachen, präzisen und schnellen Arbeiten
mit dem Mikrotom beiträgt,
sowie ein Mikrotom, welches ein derartiges Verfahren ausführen kann.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale der Ansprüche
1 und 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die
Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren zum Betreiben eines
Mikrotoms. Dabei wird ein Typ einer zu schneidenden Probe erfasst. Abhängig von
dem erfassten Typ wird ein gespeicherter Schneidparameterwert ermittelt.
Der Schneidparameterwert ist dem Typ zugeordnet und ist repräsentativ
für eine
Einstellung des Mikrotoms. Der ermittelte Schneidparameterwert wird
automatisch eingestellt.
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Dies
trägt besonders
wirkungsvoll zu dem einfachen, präzisen und schnellen Arbeiten
mit dem Mikrotom bei, da die Einstellung nicht von Hand durch einen
Bediener des Mikrotoms vorgenommen werden muss, sondern das Mikrotom
entsprechend dem Typ automatisch eingestellt wird. Somit werden die
Einstellungen bei erkanntem Typ automatisch vorgenommen. Dies erleichtert
insbesondere für
unerfahrene Bediener die Bedienung des Mikrotoms enorm, da diese
keine oder wenig Erfahrung haben, wie unterschiedliche Einstellungen
bei unterschiedlichen Proben vorgenommen werden müssen. Als Probe
wird in diesem Zusammenhang vorzugsweise eine Kassette mit einer
Gewebeprobe bezeichnet, wobei die Gewebeprobe mittels eines Einbettmediums
in der Kassette, insbesondere einer Kunststoffkassette, eingebettet
ist.
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Die
Schneidparameterwerte sind beispielsweise in einer Datenbank gespeichert
und können anhand
des erfassten Typs automatisch abgefragt werden. Der Schneidparameterwert
ist der Wert eines Schneidparameters. Jeder unterschiedliche Schneidparameter
entspricht einer unterschiedlichen Einstellmöglichkeit des Mikrotoms. Jeder
Schneidparameter kann dabei abhängig
vom Typ unterschiedliche Schneidparameterwerte annehmen. Der Typ
der Probe kann auch Untertypen umfassen, denen dann eigene Schneidparameter
und/oder eigene Schneidparameterwerte zugeordnet sein können.
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Nach
der automatischen Einstellung des Schneidparameters kann durch einen
Bediener ein neuer Schneidparameterwert eingestellt werden.
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Damit
jedoch nicht aufgrund einer ausnahmsweise geänderten Einstellung sofort
eine Zuordnung des Schneidparameterwerts zu dem Typ der zu schneidenden
Probe erfolgt, sondern erst wenn klar ist, dass zumindest näherungsweise
dieser neue Schneidparameterwert bei dem entsprechenden Typ regelmäßig eingestellt
wird, wird ein Häufigkeitswert ermittelt,
der repräsentativ
dafür ist,
wie häufig
bei dem erfassten Typ die Veränderung
der Einstellung durch den Bediener gemäß dem neuen Schneidparameterwert
vorgenommen wird. Der neue Schneidparameterwert wird nur dann dem
erfassten Typ zugeordnet abgespeichert, wenn der Häufigkeitswert
größer als
ein vorgegebener Schwellenwert ist.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Autorisierung des Bedieners überprüft und dem
erfassten Typ wird nur dann der neue Schneidparameterwert zugeordnet,
wenn die Autorisierung zumindest eine vorgegebene Bedingung erfüllt. Beispielsweise
kann erfahrenen Bedienern eine entsprechende Autorisierung zum Ändern der
zugeordneten Schneidparameter zuerkannt werden. Eine Veränderung
der Einstellung durch unerfahrene Bediener hat dann keine Auswirkungen
auf die Zuordnung der Schneidparameterwerte zu dem Typen.
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Ferner
kann der abgespeicherte Schneidparameterwert zusätzlich dem Bediener zugeordnet sein.
Der Schneidparameter wird dann abhängig von dem erfassten Typ
und dem Bediener ermittelt und ausschließlich bei dem entsprechenden
Bediener eingestellt. Ferner kann dann der neue Schneidparameterwert
ausschließlich
dem Bediener zugeordnet werden, der die entsprechende Veränderung
der Einstellung vorgenommen hat. Somit können die Einstellungen bedienerindividuell
abgespeichert werden, so dass Bediener, die von der Norm abweichende
Einstellungen bevorzugen, ebenfalls komfortabel mit dem Mikrotom
arbeiten können.
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Die
Schneidparameter umfassen beispielsweise eine Trimmdicke, eine Trimmgeschwindigkeit, eine
Schnittdicke, eine Schnittgeschwindigkeit, ein Geschwindigkeitsprofil,
eine Klimatisierung des Schneidebereichs und/oder eine Freiwinkeleinstellung
am Klingenhalter.
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Ein
Ausführungsbeispiel
des Verfahrens wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Darin
zeigen:
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1 eine
eingebettete Gewebeprobe,
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2 ein
Ablaufdiagramm eines ersten Programms zum Betreiben eines Mikrotoms,
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3 ein
Ablaufdiagramm eines zweiten Programms zum Betreiben des Mikrotoms.
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1 zeigt
eine Kassette 20, die beispielsweise aus Kunststoff gebildet
ist. In der Kassette 20 ist mittels eines Einbettmediums,
beispielsweise Paraffin, eine Gewebeprobe 22 eingebettet.
Dabei kann die Gewebeprobe 22 zumindest teilweise von dem Einbettmedium
durchdrungen sein. Als Probe wird im Folgenden die Kassette 20 mit
der eingebetteten Gewebeprobe 22 bezeichnet. Die Gewebeprobe 22 ist in
dem Einbettmedium eingebettet und in der Kassette 20 angeordnet,
damit sie mit einem Mikrotom in sehr dünne Scheiben geschnitten werden
kann, beispielsweise mit einer Dicke im Mikrometerbereich.
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Unterschiedliche
Probentypen unterscheiden sich beispielsweise dadurch, dass die
Gewebeprobe 22 eine menschliche oder eine tierische Gewebeprobe 22 ist.
Ferner können
die Gewebeproben 22 aus unterschiedlichen Organen entnommen
sein. Ferner können
die Schnitte der Proben für
unterschiedliche Kunden bestimmt sein, die unterschiedliche kundenspezifische
Wünsche
haben. Ferner können
auch unterschiedliche Kassetten 20 verwendet werden.
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Jede
dieser und weitere Eigenschaften der Probe erfordern zum Erzielen
optimaler Schnitte unterschiedliche Einstellungen des Mikrotoms.
Jede Einstellmöglichkeit
des Mikrotoms entspricht einem Schneidparameter. Jeder Schneidparameter
kann unterschiedliche Schneidparameterwerte annehmen. Beispielsweise
können
unterschiedliche Kassetten 20 als Schneidparameter einen
unterschiedlichen Grobtrieb 24 erfordern, gemäß dem die
Kassette 20 beispielsweise aus einem Magazin hin zu einem
Schneidmesser des Mikrotoms bewegt wird. Der Schneidparameterwert
des Grobtriebs 24 kann beispielsweise im Zentimeterbereich
liegen. Das jeweilige Organ, insbesondere ob menschlich oder tierisch, aus
dem die Gewebeprobe 22 stammt kann sich beispielsweise
auf den Schneidparameter Kühlung
auswirken. Der Kunde, für
den die Schnitte hergestellt werden, kann beispielsweise Schnitte
mit einer bestimmten Mindestdicke wünschen.
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Alle
Eigenschaften der Probe, die für
die Einstellungen des Mikrotoms wichtig sind, definieren einen Typ
TYP der Probe (2). Alle Proben des gleichen
Typs TYP erfordern die gleichen Einstellungen des Mikrotoms.
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Somit
kann der Typ TYP der Probe 22 beispielsweise repräsentativ
für eine
Gewebeprobe 22 aus einer menschlichen Leber sein. Schneidparameter,
die bei Lebergewebe wichtig sind, sind beispielsweise eine Trimmdicke 25,
innerhalb der keine Schnitte zum Herstellen zu untersuchender Scheiben vorgenommen
werden, eine Dicke der Schnitte und eine Schneidgeschwindigkeit.
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Ferner
können
ein erster und/oder ein zweiter Schneidbereich 26 bis 30 vorgegeben
werden, innerhalb deren die Probe 22 dann in die Scheiben
mit der Schnittdicke geschnitten wird. Ferner können sich innerhalb der Probe
weitere Trimmbereiche 28 ausbilden, in denen keine brauchbaren
Proben geschnitten werden können
und in denen dann ein schnellerer Vorschub ohne Schneiden erfolgt.
Beim Erkennen dieser Stellen, wird dann nicht mit dem mikrometerweisen
Schneiden von Scheiben fortgefahren, sondern erst nach einem Sprung über eine
entsprechende innere Trimmdicke 28.
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Das
Geschwindigkeitsprofil bezieht sich auf eine Geschwindigkeit, mit
der das Schneidmesser relativ zu der Probe 20 bewegt wird.
Unterschiedliche Schneidparameterwerte des Geschwindigkeitsprofils können beispielsweise
stellvertretend für
eine gleichförmige
Geschwindigkeit oder eine unterschiedlich beschleunigte Geschwindigkeit
oder für
die Geschwindigkeit während
des Schneidvorgangs selbst sein. Die Klimatisierung kann mehrere
Schneidparameter umfassen, beispielsweise eine Temperatur im Schneidbereich
oder eine Feuchtigkeit im Schneidbereich.
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Je
nach Typ TYP der Probe 20 müssen somit zum Erzielen eines
optimalen Schneidergebnisses unterschiedliche Einstellungen an dem
Mikrotom vorgenommen werden. Damit das Mikrotom dennoch einfach,
präzise
und schnell zu bedienen ist, insbesondere auch von einem unerfahrenen
Mitarbeiter, ist vorzugsweise eine Steuervorrichtung mit automatischen
Stelleinheiten zum automatischen Vornehmen der Einstellungen gekoppelt.
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Die
Steuerung kann auch als Vorrichtung zum Betreiben des Mikrotoms
bezeichnet werden.
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Auf
einem Speichermedium der Steuervorrichtung ist vorzugsweise ein
erstes Programm zum Betreiben des Mikrotoms gespeichert (2),
das ein automatisches Einstellen unterschiedlicher Schneidparameterwerte
ermöglicht.
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Das
erste Programm wird in einem Schritt S20 gestartet, in dem gegebenenfalls
Variable initialisiert werden.
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In
einem Schritt S22 kann mittels einer Autorisierungsabfrage AUTH
eine Autorisierung eines Bedieners USER des Mikrotoms überprüft werden.
Falls der Bediener USER nicht entsprechend autorisiert ist, so kann
er zwar das Mikrotom bedienen, eventuelle Änderungen von Einstellungen
des Mikrotoms werden jedoch nicht gespeichert.
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In
einem Schritt S24 wird der Typ TYP der Probe 20 erfasst.
Dazu weist die Probe 20 eine Codierung auf. Die Codierung
kann beispielsweise ein Barcode sein, eine Datenmatrix aus Schneidparameterwerten
und/oder ein RFID-Chip. Ferner kann in dem Schritt S24, insbesondere
falls der Schritt S22 nicht abgearbeitet wird, ein Bediener USER
des Mikrotoms ermittelt werden, beispielsweise durch eine entsprechende
Abfrage.
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In
einem Schritt S26 wird ein erster Parameterwert PAR1_VAL abhängig von
dem ermittelten Typ TYP und optional von dem ermittelten Bediener USER
ermittelt. Der erste Parameterwert PAR1_VAL bezieht sich beispielsweise
auf eine Zentimeterangabe des Grobtriebs 24. Dies ermöglicht einfach,
die unterschiedlichen Kassetten 20 mit unterschiedlichen
Kasset tengrößen zu verwenden,
die jeweils einen unterschiedlichen Grobtrieb 24 erfordern,
wobei der Kassettentyp dann in der Codierung codiert ist. Das Ermitteln
des ersten Parameterwertes PAR1_VAL abhängig von dem Bediener USER
ermöglicht,
dass unterschiedliche Bediener USER bedienerspezifische Einstellungen
regelmäßig einfach verwenden
können.
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In
einem Schritt S28 wird eine erste Einstellung EST1 abhängig von
dem ermittelten ersten Parameterwert PAR1_VAL vorgenommen. Die erste Einstellung
EST1 wird beispielsweise durch ein automatisches Verschieben eines
Anschlags für
die Kassette 20 vorgenommen.
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Die
erste Einstellung EST1 kann danach von dem Bediener USER verändert werden.
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In
den Schritten S32 bis S36 wird entsprechend den Schritten S26 bis
S30 ein zweiter Parameterwert PAR2_VAL ermittelt und von ihm abhängig eine
zweite Einstellung EST2 vorgenommen. Ferner wird bei einer Veränderung
der zweiten Einstellung EST2 und entsprechender Autorisierung des
Bedieners USER der zweite Parameter PAR2_VAL dem Typ TYP und/oder
dem Bediener USER zugeordnet abgespeichert. Der zweite Parameterwert PAR2_VAL
kann sich in diesem Zusammenhang beispielsweise auf eine Schnittdicke
der nachfolgend zu schneidenden Probenscheiben beziehen.
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Darüber hinaus
können
auf diese Weise alle Einstellungen, die bei dem Mikrotom möglich sind, automatisch
eingestellt werden. Da regelmäßig gleiche
Typen TYP von Proben 20 verwendet werden, sollten nach
einer ersten Einstellphase alle wichtigen Einstellungen des Mikrotoms
automatisch vorgenommen sein, so dass nach der ersten Einstellphase kaum
noch oder gar keine manuelle Veränderungen der
Einstellungen des Mikrotoms nötig
sind. Dies erleichtert und beschleunigt die Arbeit mit dem Mikrotom
enorm. Insbesondere kann auch ein unerfahrener Bediener USER schnell
und präzise
mit dem Mikrotom arbeiten.
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In
einem Schritt S38 wird der Schneidvorgang mit einer Schneidanweisung
CUT eingeleitet und die Schnitte werden mit den aktuellen Einstellungen
durchgeführt.
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In
einem Schritt S40 kann das erste Programm beendet werden.
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Zusätzlich kann
auf dem Speichermedium der Steuervorrichtung noch ein zweites Programm zum
Betreiben des Mikrotoms abgespeichert sein. Das zweite Programm
trägt dazu
bei, dass nicht singuläre
Veränderungen
der Einstellungen aufgrund besonderer Ausnahmen gleich zu einer
neuen Zuordnung von Schneidparameterwerten zu den Typen TYP erfolgt,
sondern erst, wenn durch eine entsprechende Häufigkeit der Veränderungen
der Einstellungen eine Verifizierung der neuen Einstellungen erfolgt.
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Das
zweite Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S42 gestartet,
beispielsweise anstatt dem Abarbeiten der Schritte S28 und S30 des
ersten Programms.
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In
einem Schritt S44 wird ein Häufigkeitswert AMOUNT
ermittelt, der repräsentativ
dafür ist,
wie häufig
die entsprechende Einstellung bei dem aktuellen Typ TYP in die gleiche
Endstellung manuell verändert
wurde. Dabei müssen
die veränderten Schneidparameterwerte
nicht exakt gleich sein, damit einer von Ihnen als neuer Schneidparameterwert erkannt
wird. Beispielsweise kann eine Mittelung über die neuen Schneidparameterwer te
durchgeführt werden
und der Mittelwert kann als neuer Schneidparameterwert abgespeichert
werden, wenn eine mittlere Abweichung der Schneidparameterwerte
zu einem bestimmten Typ TYP kleiner als ein vorgegebener Abweichungsschwellenwert
ist.
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In
einem Schritt S46 wird überprüft, ob der Häufigkeitswert
AMOUNT größer als
ein vorgegebener Schwellenwert THD ist. Ist die Bedingung des Schritts
S46 nicht erfüllt,
so wird die Bearbeitung in einem Schritt S48 fortgesetzt. Ist die
Bedingung des Schritts S46 erfüllt,
so wird die Bearbeitung in einem Schritt S50 fortgesetzt.
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In
dem Schritt S48 wird lediglich die erste Einstellung EST1 abhängig von
dem ersten Parameterwert PAR1_VAL eingestellt. Ein Abspeichern und Zuordnen
des neuen ersten Schneidparameterwerts PAR1_VAL zu dem Typ TYP erfolgt
nicht.
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In
dem Schritt S50 wird die erste Einstellung EST1 abhängig von
dem ersten ermittelten Parameterwert PAR1_VAL vorgenommen.
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Zusätzlich wird
in dem Schritt S52 mittels der Speicheranweisung SAVE der erste
Parameterwert PAR1_VAL dem Typ TYP und/oder dem Bediener USER zugeordnet
abgespeichert.
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In
einem Schritt S54 kann das zweite Programm beendet werden. Vorzugsweise
wird jedoch nach dem Schritt S54 das erste Programm fortgesetzt,
beispielsweise in dem Schritt S32. Ferner kann das zweite Programm
für alle
unterschiedlichen Einstellungen abgearbeitet werden, insbesondere
mehrmals innerhalb des ersten Programms.
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Die
Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise können mehr
oder weniger Schneidparameter automatisch eingestellt werden. Ferner
können
das erste und das zweite Programm in einem Programm implementiert
sein oder in weitere Unterprogramme unterteilt sein.