JP2017187409A - 生検材料デジタル画像化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】診療所などの小規模医療機関内で生検材料を標本化しデジタル撮影する生検材料デジタル画像化装置を提供する。【解決手段】生検材料を包埋材によりブロック化するブロック化装置と、前記ブロック化装置によりブロック化された生検材料の薄切片をフィルム上に採取する採取装置と、前記採取装置により前記フィルム上に採取された前記生検材料の前記薄切片を染色する染色装置と、前記染色装置により染色された前記生検材料の前記薄切片を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された前記生検材料の前記薄切片の画像のデジタルデータを記憶する記憶部と、前記採取装置から前記染色装置を経由し前記撮像装置へ前記フィルムを搬送する搬送部とを備える。【選択図】図１
Description
本発明は、被験者から採取した生検材料をデジタル画像化する生検材料デジタル画像化装置に関するものである。
生検は、病変について病理診断を行うものであり、病変診断には欠かすことができないものである。病理診断で用いる病理標本は、被験者から採取した生検材料をパラフィン等の包埋材の中に埋め込み、ミクロトームにより所定の厚さの薄片に薄切した後、薄片をスライドガラスに貼り付け、一定時間加温して得た薄切片標本に所定の染色を行いカバーグラスを被せて作製している（例えば特許文献１参照）。このようにして作製された病理標本は、病理医による病理診断に用いられる。即ち病理医は、顕微鏡装置等を用いて病理標本を観察し、細胞の核の大きさや形の変化、組織としてのパターンの変化等の形態学的情報等をもとに病理診断を行っている。
生検で用いられる生検材料は、内視鏡下において鉗子で採取されることが多い。消化管鉗子生検は、診療所など小規模医療機関でも行いうるが、病理標本の作製は病理標本を作製するための機器や、病理技師などの人手が必要になるため検査センターなどに外注されることが多い。
本発明の目的は、診療所などの小規模医療機関内で生検材料を標本化しデジタル撮影する生検材料デジタル画像化装置を提供することである。
本発明の生検材料デジタル画像化装置は、生検材料を包埋材によりブロック化するブロック化装置と、前記ブロック化装置によりブロック化された生検材料の薄切片をフィルム上に採取する採取装置と、前記採取装置により前記フィルム上に採取された前記生検材料の前記薄切片を染色する染色装置と、前記染色装置により染色された前記生検材料の前記薄切片を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された前記生検材料の前記薄切片の画像のデジタルデータを記憶する記憶部と、前記採取装置から前記染色装置を経由し前記撮像装置へ前記フィルムを搬送する搬送部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、診療所などの小規模医療機関内で生検材料を標本化しデジタル撮影する生検材料デジタル画像化装置を提供することができる。
以下、図面を参照して実施の形態に係る生検材料デジタル画像化装置の説明を行う。図１は実施の形態に係る生検材料デジタル画像化装置の構成を示す図である。生検材料デジタル画像化装置２は、診療所などの小規模医療機関に設置される装置であり、診療所などおいて採取された生検材料をデジタル画像化するための装置である。
図１に示すように、生検材料デジタル画像化装置２は、生検材料を包埋材であるパラフィンによりブロック化するブロック化装置４、ブロック化装置４によりブロック化された生検材料の薄切片をフィルム上に採取する採取装置６、採取装置６によりフィルム上に採取された生検材料の薄切片を染色する染色装置８、染色装置８により染色された生検材料の薄切片を撮像する撮像装置１０及び生検材料デジタル画像化装置２の全体を統括的に制御する制御部１２を備えている。ここでブロック化装置４及び採取装置６は、庫内の温度を制御可能な温度制御部（図示せず）を備える冷温庫４０内に設置されている。ここで冷温庫４０は、ブロック化装置４が設置される冷温庫４０ａと採取装置６が設置される冷温庫４０ｂに分割されており、冷温庫４０ａと冷温庫４０ｂは、それぞれ独立して庫内温度を制御することができる。
図２に示すようにブロック化装置４は、生検材料３を収容するＰＥＴ(polyethylene terephthalate)製のカプセル４１内にパラフィン化処理系列溶液を順次供給すると共に、カプセル４１に供給されたパラフィン化処理系列溶液を順次回収するパラフィン化処理系列溶液供給回収部４２を備えている。
冷温庫４０ａ内には、カプセル４１を複数個収容しているカプセルカセット４３、カプセル４１の開口部を塞ぐ磁性体により形成された把持体４４を複数個収容している把持体カセット４５、カプセル４１を載置する載置部４６ａを搬送する搬送部４６及びパラフィン化処理系列溶液供給回収部４２の直下において載置部４６ａを昇降させる昇降部４７を備えている。また冷温庫４０ａの上部には生検材料３を投入する投入ゲート４８が設けられており、冷温庫４０ａと冷温庫４０ｂを分割している壁には、カプセル４１を載置した載置部４６ａを排出する排出ゲート４９が設けられている。
採取装置６は生検材料ブロック５０をミクロトーム６２の位置まで搬送する搬送装置６０を備えている。搬送装置６０は、図３に示すように電磁石６０ａを備え垂直下方向に移動することにより把持体４４を磁着させ垂直上方向に移動する垂直移動部６０ｂと、垂直方向移動部６０ｂを水平方向に移動させる水平移動部６０ｃを備えている。
図４に示すように採取装置６は、生検材料ブロック５０を所定の厚さに薄切するミクロトーム６２、ミクロトーム６２により薄切された薄切片６３を採取するＰＥＴ(polyethylene terephthalate)製などキシレン耐性を有するフィルム６６を供給するフィルム供給装置６８を備えている。フィルム供給装置６８により供給されたフィルム６６は、フィルム搬送部を構成するガイド６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄにより染色装置８まで送られる。フィルム６６は、薄切片６３を採取する側の表面に接着剤が塗布されており、図５に示すように両側部にガイド６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄに設けられている歯車の歯が嵌る穴６６ａを有している。また採取装置６は、ガイド６８ｂの上流側にフィルム６６を帯電させる帯電装置６７を備えており、ガイド６８ｄの下流側にフィルム６６上に採取された薄切片６３を加熱しフィルム６６上に固定する固定装置６９を備えている。
図６に示すように染色装置８は、薄切片６３が固定されたフィルム６６を収容する染色漕８２と、染色漕８２に染色系列溶液を順次供給すると共に染色漕８２に供給された染色系列溶液を順次回収する染色系列溶液供給回収部８４とを備えている。染色漕８２は、フィルム６６を折り返して進行させるためのフィルムガイド８６を複数備えている。ここでフィルム搬送部として機能するフィルムガイド８６は、ガイド６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄと同様に歯車を備えている。また染色漕８２は、図示しない温度制御部により染色漕８２内に供給された染色系列溶液の温度を制御可能に構成されている。
図７に示すように撮像装置１０は、フィルム６６に固定された薄切片６３を拡大して観察する液浸対物レンズ１０ａを備えている。また薄切片６３が固定されたフィルム６６を覆うＰＥＴ(polyethylene terephthalate)製などキシレン耐性を有するカバーフィルム８９を供給するカバーフィルム供給部８８が設けられている。またカバーフィルム８９をフィルム６６上に重ね合わせた状態でフィルム６６に固定された薄切片６３を液浸対物レンズ１０ａの直下まで搬送するガイド８７が設けられている。更にカバーフィルム８９により覆われたフィルム６６を搬送するガイド９０及びカバーフィルム８９により覆われたフィルム６６を回収する回収部９２が設けられている。ここでガイド８７，９０は、フィルム搬送部として機能する。
図８に示すように、生検材料デジタル画像化装置２は、装置の全体を統括的に制御する制御部１２を備え、制御部１２には、ブロック化装置４、採取装置６、染色装置８、撮像装置１０、撮像装置１０により撮像された生検材料の薄切片６３の画像のデジタルデータを記憶する記憶部１３、生検材料の薄切片６３の画像等の表示を行う表示部１４、生検材料デジタル画像化装置２に対する指示の入力等を行う入力部１５及び病理診断クリニックに設置されている病理診断クリニックシステム１７との間で通信を行う通信部１６が接続されている。
次に実施の形態に係る生検材料デジタル画像化装置２により生検材料３をデジタル画像化する処理について説明する。ここで生検材料デジタル画像化装置２における処理は、制御部１２による制御に基づいて行われる。生検材料デジタル画像化装置２により生検材料３をデジタル画像化する場合には、まずブロック化装置４の冷温庫４０の上部に設けられている投入ゲート４８を開けて生検材料３を投入する。冷温庫４０内の温度は、温度制御部の制御により７０℃まで上昇させておく。ここで生検材料３を投入する際には、カプセルカセット４３から取り出されたカプセル４１を載置台４６ａに載置し投入ゲート４８の直下まで搬送部４６により搬送させておく。生検材料３が投入されたカプセル４１は、搬送部４６によりパラフィン化処理系列溶液供給回収部４２の直下まで搬送される。パラフィン化処理系列溶液供給回収部４２の直下において昇降部４７により載置台４６ａを上昇させる。これによりカプセル４１内にパラフィン化処理系列溶液供給回収部４２の供給回収管４２ａが挿入される。
パラフィン化処理系列溶液供給回収部４２は、供給回収管４２ａを介してカプセル４１内にパラフィン化処理系列溶液を順次供給すると共に、カプセル４１に供給されたパラフィン化処理系列溶液を順次回収する。ここでパラフィン化処理系列溶液は、（１）ホルマリン、（２）水、（３）水＋アルコール、（４）アルコール＋水、（５）アルコール、（６）アルコール＋キシレン、（７）キシレン、（８）パラフィン、により構成され、まず（１）ホルマリンをカプセル４１内に供給しその後回収する。次に（２）水をカプセル４１内に供給しその後回収する。（３）〜（８）の溶液についても順次供給及び回収を行う。なお、回収されたパラフィン化処理系列溶液は、再使用または廃棄される。
この処理が終了すると昇降部４７により載置台４６ａに載置されたカプセル４１を降下させ、搬送部４６により把持体カセット４５の直下まで搬送する。そして把持体カセット４５から取り出された把持体４４によりカプセル４１の開口部が塞がれる。把持体４４により開口部が塞がれたカプセル４１は、排出ゲート４９を通過して冷温庫４０ｂに搬送される。そして冷温庫４０ｂ内の温度を、温度制御部の制御により４℃まで下げる。これによりパラフィンが固体となり生検材料ブロック５０の作製が完了する。
生検材料ブロック５０は、図３に示すように搬送装置６０の垂直移動部６０ｂに設けられている電磁石６０ａにより把持体４４が磁着されて持ち上げられ、水平移動部６０ｃによりミクロトーム６２の位置まで移動される。生検材料ブロック５０は、この位置において図示しない固定部により固定される。
ミクロトーム６２は、図４に示す矢印Ａ方向に往復移動し、生検材料ブロック５０を順次所定の厚さに薄切する。ミクロトーム６２により薄切された薄切片６３は、フィルム供給装置６８により供給され帯電装置６７により帯電させたフィルム６６上に順次採取される。フィルム６６上に採取された薄切片６３は固定装置６９により加熱される。これにより薄切片６３のパラフィンが溶融し再度固化することにより、薄切片６３がフィルム６６上に固定される。
染色装置８においては、フィルムガイド８６により薄切片６３が固定されたフィルム６６を染色漕８２内に折り返して配置し、加温してパラフィンを溶融させた後に、染色系列溶液供給回収部８４により染色漕８２に染色系列溶液を順次供給すると共に染色漕８２に供給された染色系列溶液を順次回収する。ここで染色系列溶液は、（１）キシレン、（２）キシレン＋アルコール、（３）アルコール、（４）アルコール＋水、（５）水、（６）染色液Ａ、（７）染色液Ｂ、（８）染色液Ｃにより構成され、まず（１）キシレンを染色漕８２内に供給しその後回収する。次に（２）キシレン＋アルコールを染色漕８２内に供給しその後回収する。（３）〜（８）の溶液についても順次供給及び回収を行う。ここで染色漕８２内に供給される染色系列溶液は、それぞれ染色の種類に応じて最適な温度に制御される。
フィルム６６に固定された薄切片６３の染色が完了した後に、薄切片６３が固定されたフィルム６６はフィルムガイド８７により撮像装置１０の直下まで搬送される。またカバーフィルム供給部８８からカバーフィルム８９が繰り出されフィルム６６に固定された薄切片６３を覆う。そして液浸対物レンズ１０ａとカバーフィルム８９との間に水などの液体を介在させた状態で、撮像装置１０により薄切片６３の拡大画像を撮像する。撮像装置１０により撮像された画像の画像データは、記憶部１３に記憶される。なお、フィルム６６及びカバーフィルム８９はフィルムガイド９０により搬送されフィルム回収部９２により回収される。
記憶装置１３に記憶されている薄切片６３の画像データは、診療所の医師が入力部１５を用いて指定することにより制御部１２により読みだされ表示部１４に表示される。従って診療所の医師は、表示部１４に表示された薄切片６３の画像に基づいて病理診断を行うことができる。また記憶装置１３に記憶されている薄切片６３の画像データは、通信部１６を介して病理診断クリニックシステム１７に送信される。この場合には病理診断クリニックの病理医により病理診断が行われ、診断結果が診療所の医師に通知される。
２…生検材料デジタル画像化装置、３…生検材料、４…ブロック化装置、６…採取装置、８…染色装置、１０…撮像装置、１０ａ…液浸対物レンズ、１２…制御部、１３…記憶部、１４…表示部、１５…入力部、１６…通信部、１７…病理診断クリニックシステム、４０，４０ａ，４０ｂ…冷温庫、４１…カプセル、４２…パラフィン化処理系列溶液供給回収部、５０…生検材料ブロック、６２…ミクロトーム、６３…薄切片、８２…染色漕、８４…染色系列溶液供給回収部
Claims (7)
- 生検材料を包埋材によりブロック化するブロック化装置と、
前記ブロック化装置によりブロック化された生検材料の薄切片をフィルム上に採取する採取装置と、
前記採取装置により前記フィルム上に採取された前記生検材料の前記薄切片を染色する染色装置と、
前記染色装置により染色された前記生検材料の前記薄切片を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された前記生検材料の前記薄切片の画像のデジタルデータを記憶する記憶部と、
前記採取装置から前記染色装置を経由し前記撮像装置へ前記フィルムを搬送する搬送部と
を備えることを特徴とする生検材料デジタル画像化装置。 - 前記ブロック化装置は、前記生検材料をパラフィンによりブロック化することを特徴とする請求項１記載の生検材料デジタル画像化装置。
- 前記ブロック化装置は、庫内温度を制御可能な冷温庫内に設置され、
前記生検材料を収容するカプセルにパラフィン化処理系列溶液を順次供給すると共に、前記カプセルに供給された前記パラフィン化処理系列溶液を順次回収するパラフィン化処理系列溶液供給回収部を備えることを特徴とする請求項２記載の生検材料デジタル画像化装置。 - 前記採取装置は、庫内温度を制御可能な冷温庫内に設置され、
前記ブロック化装置によりブロック化された生検材料ブロックを薄切するミクロトームと、
前記ミクロトームにより薄切された前記薄切片を採取するフィルムを供給するフィルム供給装置と、
前記フィルム上に採取された前記薄切片を加熱し前記フィルム上に固定する固定装置と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の生検材料デジタル画像化装置。 - 前記染色装置は、
前記薄切片が固定された前記フィルムを収容する染色漕と、
前記染色漕に染色系列溶液を順次供給すると共に、前記染色漕に供給された前記染色系列溶液を順次回収する染色系列溶液供給回収部と、
前記染色漕に供給された前記染色系列溶液の温度を制御する温度制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の生検材料デジタル画像化装置。 - 前記撮像装置は、液浸対物レンズにより結像させた画像を撮像することを特徴とする請求項１または２に記載の生検材料デジタル画像化装置。
- 病理診断クリニックシステムとの間で通信を行う通信装置を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の生検材料デジタル画像化装置。
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