JP2016075508A

JP2016075508A - 包埋装置

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Publication number: JP2016075508A
Application number: JP2014204574A
Authority: JP
Inventors: 小林　智; Satoshi Kobayashi; 智小林
Original assignee: Sakura Seiki Co Ltd
Current assignee: Sakura Seiki Co Ltd
Priority date: 2014-10-03
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2034-10-03
Also published as: JP6383625B2

Abstract

【課題】カセット内の組織片に包埋材を分注した際に気泡の発生を防止できる包埋装置を提供する。【解決手段】包埋材によって包埋された組織片を収納するメッシュ状の保持部材１１が装着されているカセット１４が収納されるカセット収納部と、カセット収納部からカセット１４を取り出して次工程に搬送させるカセット搬送装置４８と、カセット収納部から取り出されたカセットに対して熱風を吹き付ける熱風吹付部３４と、熱風が吹き付けられたカセット１４が、カセット搬送装置４８によって搬送されて上面に載置される包埋皿と、包埋皿に載置されたカセット１４の上方から、保持部材１１を押圧して、保持部材１１を包埋皿内部に配置させる押圧部と、保持部材１１が配置された包埋皿内部に包埋材を分注する分注装置と、包埋ブロック収納部とを具備する。【選択図】図６

Description

本発明は、組織片等の試料をパラフィン等の包埋材中に包埋する包埋装置に関する。

人体等から採取した組織片を顕微鏡標本とするには、組織片処理装置によって、採取した組織片を、アルコールによって脱水をし、次にアルコールをキシレンに置換をして脱脂し、脱脂された組織片をパラフィン等の包埋材で浸透させて包埋する。この包埋された組織片をミクロトームなどで薄切りして顕微鏡標本とする。

なお、組織片処理装置によって、包埋材にて包埋された組織片をミクロトームで薄切りする際には、柔らかい組織片をどのように保持するかが問題となる。また、組織片がいつ誰のどの部位から採取された物か、などのデータを記載する必要もあることから、包埋材にて包埋された組織片を、樹脂製のカセットの下面に包埋材によって一体に取り付ける包埋装置が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１に示す包埋装置によれば、組織片処理装置によって包埋された組織片を包埋皿に収納し、包埋皿の上部に樹脂製のカセットを載置して上方より溶融した包埋材（溶融パラフィン）を分注する。このようにして包埋皿内の組織片とカセットとが包埋材により一体となって包埋される。
このようにすれば、ミクロトームで薄切りする際もカセットを保持することができ、また組織片に関する種々のデータをカセットに記載させておくことができる。

しかし、上記の特許文献１のような包埋装置では、包埋皿への組織片の収納などを手動によって行っており、全工程を自動で包埋する装置が検討されてきた。
特許文献２の包埋装置では、全工程を自動で包埋するように考慮されており、組織片処理装置によって包埋材が浸透包埋された組織片を柔らかい樹脂で形成されたメッシュ状の保持部材で挟みこみ、これをカセットに取り付けておく。この組織片が収納された状態のカセットをあらかじめ作成しておき、特許文献２の包埋装置にセットすると、包埋装置はカセットに記載されているデータを読み取って、該当する大きさの包埋皿の上部にカセットを移送する。

そして、保持部材ごと組織片を包埋皿内に押し込み、上方から包埋材を分注する。このようにすることで、あらかじめカセットと組織片とが関連付けされた状態にしておくことができ、カセットと組織片とを一体化させる包埋工程を自動化できるのである。
なお、包埋された組織片を薄切りする際には、まずメッシュ状の保持部材を薄切りすることになる。

特表２０１１−５２５６３３号公報米国特許第５８１７０３２号公報

上記の特許文献２に記載の包埋装置によれば、包埋材を分注して包埋された物について気泡が発生してしまうという課題が生じていた。
この原因としては、保持部材のメッシュの間に、組織片周囲の包埋材が付着しているため、ここに新たに包埋材を分注した場合に、柔らかい状態の包埋材と固化している包埋材との間の隙間に気泡が生じるものと考えられる。

そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、カセット内の組織片に包埋材を分注した際に気泡の発生を防止できる包埋装置を提供することにある。

本発明にかかる包埋装置によれば、包埋材によって包埋された組織片を収納するメッシュ状の保持部材が装着されているカセットが収納されるカセット収納部と、カセット収納部からカセットを取り出して次工程に搬送させるカセット搬送装置と、カセット収納部から取り出されたカセットに対して熱風を吹き付ける熱風吹付部と、熱風が吹き付けられたカセットが、前記カセット搬送装置によって搬送されて、上面に載置される包埋皿と、包埋皿に載置されたカセットの上方から、前記保持部材を押圧して、保持部材を包埋皿内部に配置させる押圧部と、保持部材が配置された包埋皿内部に包埋材を分注する分注装置と、前記押圧部及び前記分注装置によって作製完了した包埋ブロックを収納する包埋ブロック収納部とを具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、保持部材に付着している包埋材を熱風によって溶かして吹き飛ばすことができ、保持部材に詰まった包埋材をなくすことができるので、分注する包埋材がスムーズに全体に流れるので、気泡の発生を防止することができる。

また、前記熱風吹付部は、カセットの上方に配置された熱風噴射装置と、カセットの下方に配置された包埋材貯留部とを有することを特徴としてもよい。
この構成によれば、上から熱風を吹き付けて、保持部材に詰まった包埋材を下方に吹き飛ばして包埋材貯留部に貯留することができる。

また、前記熱風吹付部は、カセットに装着された保持部材の表面に対して直交する方向から熱風を吹き付けて、保持部材に付着している包埋材を溶かして吹き飛ばすことを特徴としてもよい。

本発明の包埋装置によれば、気泡の発生を防止することができる。

本実施形態の包埋装置に用いられる保持部材とカセットの斜視図である。本実施形態の包埋装置の概略処理フローを説明する説明図である。包埋装置によって作製される包埋ブロックを説明する説明図である。本実施形態の包埋装置の外観図である。図４の外観図から熱風吹付部のカバーを取り外したところを示す外観図である。熱風吹付部の斜視図である。熱風吹付部の熱風噴射装置へ供給する圧縮空気の生成回路図である。

本実施形態の包埋装置では、図１に示すように、保持部材とカセットとを用いる。
保持部材１１は、柔らかい樹脂製であり、メッシュ状に形成されている。保持部材１１は、組織片が収納される収納凹部１２が形成された本体部１１ａと、本体部１１ａの上部に被せることができる蓋部１１ｂとを有する。保持部材１１は、厚さが１ｍｍ程度かそれ以下であり、極めて容易に変形する。

組織片を収納した保持部材１１は、カセット１４に装着される。カセット１４は、保持部材１１よりも固い樹脂製であって、平面視ロの字状の枠体である。カセット１４の内壁面には、保持部材１１装着用の突起１５が複数形成されている。この突起１５の間に、保持部材１１の周縁部を挟み込むことにより、組織片が保持された保持部材１１をカセット１４に装着することができる。
なお、カセット１４の正面１４ａは傾斜面となっており、ここに組織片に関するデータが記述される。

作業者は、本願の包埋装置で包埋する組織片を保持部材１１に収納し、組織片を収納した保持部材１１をカセット１４に装着する。そして、カセット１４ごと組織片処理装置によって組織片の脱水、脱脂処理を行ってパラフィン等の包埋材によって包埋する。
本願の包埋装置によって包埋される組織片は、このようにあらかじめカセット１２に装着された保持部材１１に収納された状態で包埋材によって包埋されている。

図２に本実施形態の包埋装置の処理フローについて説明する。
包埋装置３０は、組織片が保持部材１１を介して装着されたカセット１４が複数収納されるカセット収納部３２と、カセット収納部３２から取り出した１つのカセット１４に記述されているデータやカセットの種類をセンサ３５によって読み取るデータ読み取り部３３と、カセット１４の保持部材１１に熱風を吹き付ける熱風吹付部３４と、熱風が吹き付けられたカセット１４が載置される包埋皿３６と、作製された包埋ブロック（図３参照）を複数収納可能な包埋ブロック収納部３９とを備えている。包埋皿３６は、大きさが異なるように複数個設けられている。
なお、カセット収納部３２、データ読み取り部３３、熱風吹付部３４、包埋皿３６との間でカセットを移動させるカセット搬送装置４８（図６参照）が設けられている。

センサ読み取り部３３によってカセットの種類が読み取られ、読み取られたカセットの大きさに該当する大きさの包埋皿３６に、カセット１４が載置されるようにカセット搬送装置４８が制御される。

包埋皿３６においては、包埋皿３６の上に載置されたカセット１４に対して、上方から保持部材１１を包埋皿３６内に押し下げる押圧部３８が設けられている。押圧部３８は、カセット１４内に保持部材１１を押し下げることで、組織片を包埋皿３６の凹みの内部に収納させる。
なお、この状態においても保持部材１１の周縁部は、カセット１４の内側の突起１５間に挟み込まれており、保持部材１１とカセット１４は一体となっている。

その後、包埋材の分注装置４０によって包埋皿３６内に包埋材が分注される。なお、図２では、押圧部３８と分注装置４０は別体で図示しているが、押圧部３８と分注装置４０を一体に構成することにより、ワンアクションで押圧と分注の動作が行える。

また、包埋皿３６には、加熱装置と冷却装置が設けられている（図示せず）。包埋材の分注作業が完了するまでは包埋皿３６は加熱装置によって加熱されており、包埋材が溶融した状態で確実に包埋作業が行える。また、分注作業が終了した後は冷却装置によって包埋皿３６が冷却され、包埋材を固める。これにより、完成した包埋ブロックを包埋皿３６から容易に取り出すことができる。

包埋皿３６において冷却された包埋ブロックは、包埋皿３６から包埋ブロック収納部３９に搬送される。包埋ブロック収納部３９への搬送は、カセット搬送装置４８によって行われる。
包埋ブロック収納部３９に収納された包埋ブロックは、作業者によって取り出される。

包埋装置３０によって作製された包埋ブロックを図３に示す。
この包埋ブロック４２は、カセット１４の下部に保持部材１１に挟み込まれた組織片が包埋材によって包埋されている。このように、包埋された組織片がカセット１４と一体となっているので、組織片を薄切する際にはカセット１４の側面を保持できるので、薄切が容易に行える。また、カセット１４には組織片に関する管理データなどを記述しておくことができ、トレースも容易に行える。
なお、このような包埋ブロック４２を薄切する際には、まず包埋材ごと保持部材１１を薄切していく必要がある。

図４〜図５に、本実施形態の包埋装置の外観構成を示す。
包埋装置３０は、上述したような組織片を装着したカセット１４に対して、カセット１４と組織片とを包埋材で一体となるように包埋する。組織片自体は、上述したように組織片処理装置によって既に包埋材が浸透して包埋処理されているものである。

保持部材１１に保持された組織片が装着されたカセット１４は、包埋装置３０のカセット収納部３２に収納される。
本実施形態におけるカセット収納部３２は、包埋装置３０の正面に配置されている。カセット収納部３２は、正面に引き出すことによって内部に複数のカセット１４を収納できる。なお、カセット収納部３２の内部構成についてはここでは図示しない。

包埋装置３０の正面から見て左上の内部には、カセット収納部３２から取り出されたカセット１４に対して熱風を吹き付ける熱風吹付部３４が設けられている。図５では、カバー３１を取り外して熱風吹付部３４が見えるように図示している。
また、データ読み取り部３３は熱風吹付部３４の近傍に設けられている。

カセット収納部３２及び熱風吹付部３４の下方には、作製が終了して包埋皿３６から搬送された包埋ブロック収納部３９が設けられている。作業者は、包埋ブロック収納部３９を開けて作製された包埋ブロックを取り出すことができる。

図６に熱風吹付部を示す。
熱風吹付部３４は、カセット１４が位置する場所の上方に配置された熱風噴射装置４４と、カセット１４が位置する場所の下方に配置された包埋材貯留部４６とを有している。

また、カセット１４はその外壁面をカセット搬送装置４８によって把持されて各工程間を移動する。本実施形態のカセット搬送装置４８は、２本のアーム４９を有しており、このアーム４９間でカセット１４を挟み込んで把持している。

熱風噴射装置４４は、内部にヒータが設けられており、後述するエアコンプレッサで生成された圧縮空気を加熱して、下方に向けて噴射するように設けられている。熱風噴射装置４４は、１５０℃〜２５０℃程度の熱風を生成し、３秒間程度保持部材１１に向けて噴射する。

熱風が吹き付けられた保持部材１１は、組織片の周囲に付着してメッシュの隙間に入り込んでいる包埋材が、熱風により溶けて吹き飛ばされる。これにより、保持部材１１のメッシュが綺麗な状態となるので、包埋皿３６において包埋材を分注した際に、気泡の発生を防止することができる。

上方からの熱風で保持部材１１から吹き飛ばされた包埋材は、カセット１４をはさんで熱風噴射装置４４の下方に配置された包埋材貯留部４６内に落下し、貯留される。
包埋材貯留部４６は上面が開口した箱状であって、且つ取り外し可能となっている。作業者は、包埋材貯留部４６を取り外して溜まった包埋材を廃棄することができる。

図７に、熱風噴射装置へ導入する圧縮空気の生成回路について示す。
圧縮空気は、エアコンプレッサ５０により生成され、エアタンク５２内に貯留される。エアタンク５２は、圧力容器であり所定量の圧縮空気を貯留させておくことができる。このため、エアコンプレッサ５０は常時運転させておく必要がなく、エアタンク５２内の圧縮空気がなくなったときに運転させるようにすればよい。

エアタンク５２と熱風噴射装置４４との間には、エア管路５４が接続され、エア管路５４には圧力計５５、エアフィルタ５６、レギュレータ５７、ブローバルブ５８が設けられている。ブローバルブ５８には、並列にバイパスバルブ５９が設けられている。
また、エアタンク５２及びエアフィルタ５６にはドレンバルブ６０が接続されており、ドレンを排出可能となっている。

上述してきたように、カセット１４を包埋皿３６にセットする前に、組織片を保持したメッシュ状の保持部材１１に熱風を吹き付けるので、作製する包埋ブロック４２に気泡を発生させないようにすることができる。ただし、熱風の吹付方向としては、上方から下方に向けて行うことには限定されない。すなわち、本実施形態では、カセット１４の開口部を上方に向けて配置しているから上方から下方に向けて熱風を吹き付ける構成を採用したのであり、カセット１４が開口部が鉛直面に対して平行となるように配置されるのであれば、熱風を水平方向に向けて吹き付けるようにすればよい。つまり、保持部材１１の表面（又は裏面）に対して直交する方向から熱風を吹き付けるようにすれば、効率よく包埋材を吹き飛ばすことができると考えられる。

１１保持部材
１１ａ本体部
１１ｂ蓋部
１２収納凹部
１４カセット
１４ａカセットの正面
１５突起
３０包埋装置
３１カバー
３２カセット収納部
３３データ読み取り部
３４熱風吹付部
３５センサ
３６包埋皿
３８押圧部
３９包埋ブロック収納部
４０分注装置
４２包埋ブロック
４４熱風噴射装置
４６包埋材貯留部
４８カセット搬送装置
４９アーム
５０エアコンプレッサ
５２エアタンク
５４エア管路
５５圧力計
５６エアフィルタ
５７レギュレータ
５８ブローバルブ
５９バイパスバルブ
６０ドレンバルブ

Claims

包埋材によって包埋された組織片を収納するメッシュ状の保持部材が装着されているカセットが収納されるカセット収納部と、
カセット収納部からカセットを取り出して次工程に搬送させるカセット搬送装置と、
カセット収納部から取り出されたカセットに対して熱風を吹き付ける熱風吹付部と、
熱風が吹き付けられたカセットが、前記カセット搬送装置によって搬送されて、上面に載置される包埋皿と、
包埋皿に載置されたカセットの上方から、前記保持部材を押圧して、保持部材を包埋皿内部に配置させる押圧部と、
保持部材が配置された包埋皿内部に包埋材を分注する分注装置と、
前記押圧部及び前記分注装置によって作製完了した包埋ブロックを収納する包埋ブロック収納部とを具備することを特徴とする包埋装置。
前記熱風吹付部は、
カセットの上方に配置された熱風噴射装置と、
カセットの下方に配置された包埋材貯留部とを有することを特徴とする請求項１記載の包埋装置。
前記熱風吹付部は、
カセットに装着された保持部材の表面に対して直交する方向から熱風を吹き付けて、保持部材に付着している包埋材を溶かして吹き飛ばすことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の包埋装置。