JP3979676B2

JP3979676B2 - 塗抹標本装置

Info

Publication number: JP3979676B2
Application number: JP52815698A
Authority: JP
Inventors: ピータージョンミーケル
Original assignee: ヴィジョンインストゥルメンツリミテッド
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2017-12-23
Also published as: AUPO439496A0; EP1009992B1; US6258322B1; EP1009992A4; DE69727596D1; DE69727596T2; EP1009992A1; WO1998028603A1; JP2001506758A; ATE259500T1

Description

本発明は、標本調製装置（specimen preparation apparatus）に関するものであり、より詳細には、検査用血液フィルムを調製するための血液試料を顕微鏡スライドに自動的に塗抹する自動塗抹装置に関する。
本発明の装置は、好ましくは、標本試料（血液または他のタイプの標本試料であってもよい）を、その標本の入った試験管から自動的に調製する大装置の一部分を構成するものである。この種の装置は、例えば出願人が以前に出願したオーストリア特許出願ＰＮ７６２１で開示されており、血液学者による検査用として、完全な、着色をしたスライドサンプルを提供するところまで完全に自動で行う装置について開示されている。
本発明の目的は、血液または他の標本試料を顕微鏡スライドに塗抹するための改良装置を提供するものである。
したがって、本発明のひとつの広い態様としては、顕微鏡スライドに塗抹された標本を調製するための標本調製装置（specimen preparation apparatus）を提供することであり、上記装置が、縦方向の軸（スクリュー）である一つの水平の駆動軸（ドライブシャフト）と、上記軸（シャフト）上にねじ掛合するよう取り付けられた塗抹チャックアセンブリーとが上記チャックアセンブリーの両反対方向の回転を規制する個々の止め具（stop means）とを有し、上記軸（シャフト）の回転が上記チャックアセンブリーの上記個々の止め具（stop means）間の制限された回転運動および上記軸（シャフト）に沿った線形運動を生じさせ、それにより上記チャックアセンブリーに包含される塗抹ブレードが、上記軸（シャフト）の制御された回転によって種々の工程の部署（ステーション）の間を移動することができる。
本発明をより簡単に理解するために、一つの実施例を、添付した図面に関連して記述する：
図１は本発明にかかる血液塗抹装置の透視側面図であり、
図２〜６までが図１に類似した図であるが、それぞれ異なる位置の塗抹チャックアセンブリーを示した図であり、
図７は図１〜６の装置の透視背面図であり、
図８は塗抹ブレードと顕微鏡スライドとの間の作動の組合せを示した一連の模式図である。
上記血液塗抹装置は、主として側面プレート１１、背面末端プレート１２、正面末端プレート１３からなるフレーム１０を含む。装置の正面、背面、側面に関する方向づけは全くの任意であり、ここで記載した方向は、上記装置が自動標本調製装置に設置される際の好ましい方向に関するものである。すなわち、正面末端プレート１３は上記装置の正面を向いて配置される。
フレーム１０は基盤１４も含んでおり、その基盤上には以下で述べる本装置の種々の構成要素が取り付けられている。塗抹チャックアセンブリー１５は、水平の軸（スクリュー）１７に取り付けられたヘッド１６を含んでおり、上記軸（スクリュー）１７はその回転方向によって、ヘッド１６を内方へまたは外方へ、すなわち末端プレート１２及び１３の間を移動できるように、上記ヘッド１６が上記軸（スクリュー）１７にねじ掛合している。塗抹チャックアセンブリー１５は、塗抹チャック１８を支持し、このチャックは、塗抹ブレード１９を容易に切換できるように塗抹ブレード１９を保持している。スライドポジショニングアーム２０もまた上記ヘッド１６に取り付けられている。塗抹チャック１８は、塗抹工程の際に塗抹ブレード１９がスライド２８に整列できるように、軸（スクリュー）１７の長軸方向のまわりに回転することができる。
間隔を置いて位置する一対の軸（シャフト）２１及び２２は末端プレート１２及び１３の間を水平方向に伸びており、塗抹チャックアセンブリー１５が、ある位置または他の位置のそれぞれの回転位置で、休止する止め具（stop means）となっている。水平の軸（スクリュー）１７は末端プレート１２に貫通されており、そこで電気ステッピングモータ２３によって駆動される。ステッピングモータ２３は背面末端プレート１２上に回転可能に取り付けられており、ばね２４で押さえることによりその回転（ピボット）運動を制御することができる（図７）。ステッピングモータ２３による水平の軸（スクリュー）１７の回転は、まず、塗抹チャックアセンブリー１５を軸（スクリュー）１７とともに両者の摩擦掛合により、軸（スクリュー）１７とともに回転させる。上記アセンブリー１５の回転運動は、止め軸（ストップシャフト）２１及び２２の一方または他方により規制されており、上記アセンブリー１５が止め軸（ストップシャフト）に掛合すると、上記軸（スクリュー）１７のさらなる回転運動により、その回転方向によってアセンブリー１５が内方へまたは外方へと、軸（スクリュー）１７に沿って長軸方向に移動する。このようにして、塗抹ブレード１９の位置は、上記ブレードがほぼ水平になる位置から垂直になる位置まで変化することができ、さらに上記ブレードは内方へまたは外方へと移動することができる。また、これらすべての運動はステッピングモータ２３が与える回転方向によって制御される。
送風機２５もまた、以下でその目的については明らかにするが、背面末端プレート１２に置かれたスロット２６を通して、乾燥した空気を送風するために背面末端プレート１２上に取り付けられている。塗抹部（スミアリングステーション）２７は基盤１４上に配置され、スライド２８は移動台２９によって塗抹部（スミアリングステーション）２７に運搬される。上記移動台２９が上記スライド２８を本装置に運搬する手段は、本発明の構成要件ではない。すすぎ部（リンスステーション）３０もまた基盤１４上にあり、すすぎ部３０はすすぎ（リンス）液が塗抹ブレード１９を溢流して塗抹されていた試料の痕跡を除去するための浴を包含する。上記すすぎ部（リンスステーション）３０は塗抹部（スミアリングステーション）２７から外方へ正面末端プレート１３に向かって移動する。正面末端プレート１３へ向かった外方への方向ですすぎ部（リンスステーション）３０に隣接するのが、装置の使用中に定期的に行われる塗抹の漂白洗浄のための洗浄部（クリーニングステーション）３１である。洗浄部（クリーニングステーション）３１はこのための漂白剤を含む。
乾燥部（ドライステーション）３２は基盤１４上に、すすぎ部（リンスステーション）３０及び洗浄部（クリーニングステーション）３１の側方に配置される。すなわち、上記乾燥部（ドライステーション）は、装置の前後方向に対して横向きに配置されており、塗抹チャック１８及び塗抹ブレード１９を乾燥部（ドライステーション）に導入し、乾燥工程中にすすぎ（リンス）液の飛び散りを防ぐことにより、装置または既に完成された塗抹標本の汚れを防ぐコンプライアントカバー３３をもつ。上記乾燥部（ドライステーション）３２では塗抹ブレード１９を吹付け乾燥し、次の塗抹工程に素早く準備するための手段（図示せず）によって空気流が供給される。
末端軸受３４及び３５は、末端プレート１２及び１３内にそれぞれ配置され、水平の軸（スクリュー）１７を回転支持する。塗抹チャック１８は、塗抹ブレード１９の取り外し及び交換を容易にするつまみねじ３６をもつ。前述では、本発明の実施例に関する装置に必須な特徴をすべて述べた。以下に、その作動について述べる。
まず初めに、塗抹チャック１８及び塗抹ブレード１９が乾燥部（ドライステーション）３２にある図５に示された装置の位置から述べる。工程は以下のように行われる。移動台２９は、スライド２８が血液または他のタイプの標本を受け取るために正しい位置にくるように、正面から見て右方向へ移動する。軸（スクリュー）１７の（正面から見て）反時計回りの回転は、塗抹チャックを垂直位置に維持し、スライドポジショニングアーム（スライド位置決め腕）２０がスライドと接触し、そのスライドを移動台２９の一端にあたる位置に押出すまで内方へスライド２８へ向かって移動させる（図２）。上記スライドポジショニングアーム２０は、スライド２８の幅の変化に対応し、リニアアクシスステッピングモータの失速を防ぐためのコンプライアンス（作用）をもつ。血液または他のタイプの標本は、ここでは本発明の構成要件でないため図示しないまたは記述しないが、ある装置によってスライド２８上に供給される。血液の実際の量としては２〜６μＬであり、４μＬが最適量である。図８ｉ）に示したように、その血液はスライド２８のラベル末端（label end）３７近くに一滴３８、施される。
血液または他の標本がスライド上に施されると、軸（スクリュー）１７は反対方向に回転し、チャックアセンブリー１５を外方へ移動させる。チャック１８及びブレード１９は乾燥部（ドライステーション）１３に位置するため、チャックアセンブリー１５はその垂直位置から回転することができない。ポジショニングアーム２０が移動台２９から離れると、直ちに移動台及びその上のスライドが塗抹部（スミアリングステーション）２７で（正面から見て）右方向へ移動する。軸（スクリュー）１７は次に反対方向に回転し、チャックアセンブリー１５を内方へ内部停止位置まで移動させる。チャック１８及びブレード１９が乾燥部（ドライステーション）３２から離れると、チャックアセンブリー１５は（正面から見て）時計回りに回転し、上記チャック及びブレードを、ブレード１９がほぼ水平位置にくるまで上方に移動させる。上記スライド２８は移動台２９によって、塗抹チャックアセンブリー１５の下にくるまで（左手方向に）戻される。次に、塗抹チャック１５は内方へ少しだけ移動して下方に回転し、ブレード１９をスライド２８と接触させる。図８に示すように、上記ブレード１９はスライド２８と約２５°の角度をつくる。次に、上記モータはさらに少し回転するが、ブレードはスライドと接触しており回転できないため、モータ２３が取り付けられた位置で少しだけ回転し、ブレード１９及びスライド２８の間にばね２４の張力による圧力がかかる。このばね張力は下向きの力を増加させ、この力でブレードがスライドに接触する。モータ２３のオーバーローテーションの度合いによりブレード及びスライド間の接触力が決まり、この度合いはソフトウエアで制御することができる。５０ｇ〜１００ｇの範囲の接触力がブレード１９及びスライド２８に必要とされる力である。
塗抹ブレード１９は、図８ii）に示されたように、スライド２８の頂部に着座し、制御された接触力でスライドに接触する。次に移動台２９は、図８iii）に示されるように、試料滴（図には示されず）がブレード１９と接触するまで、１５０〜３００ｍｍ／ｓｅｃの範囲で左手方向へ移動する。１００〜９００ミリセカンドの範囲で停止し、試料がブレード１９の接触端に沿って広がった後に、移動台２９は迅速に右方向へ移動し（図８ivを参照）、ブレード１９が試料標本をスライド２８上に、表面張力によって、血液をスライドに沿って引くことにより塗抹する。そうして塗抹が完了する。
ブレード１９またはスライド２８のどちらかが相対的に動くことにより移動するということは明らかである。この相対的な移動が重要である。本実施例では、図８iv）において、スライド２８が矢印の方向に移動し、一方でブレード１９は静止したままである。ブレード及びスライドの間の４つの重要なパラメータである接触角、接触力、ウェイティングタイム（待時間）及び移動の相対速度の組合せにより、血液のヘマトクリットによらずに良質の塗抹が得られる。唯一プログラム化することができるパラメータはウェイティングタイムであるが、これは塗抹の末端の形状のみを変化させるものである。ウェイティングタイムを長くすれば血液塗抹の末端は四角になり、短くすれば角が丸まった塗抹末端になる。
次の工程は、軸（スクリュー）１７を（正面から見て）時計回りに回転することにより、チャックアセンブリー１５をこれにより外方へ移動させ、スライドから離れて上方向に回転させる。送風機２５は塗抹に空気を吹付け、素早く乾燥させる。次に、スライド２８は移動台２９によって装置の外に運び出され、本装置
がその一部分を構成する機械の次の部（ステーション）に送られる。軸（スクリュー）１７の連続回転により、チャックアセンブリー１５の外側への移動を上記チャックがすすぎ部（リンスステーション）を超えるまでつづける。
すすぎ部（リンスステーション）３０を超えると、軸（スクリュー）１７の回転運動が逆転し、チャックアセンブリー１５を内方へ移動させ、それにより、ブレード１９を下方向に回転させてすすぎ部（リンスステーション）３０に入れる。次いで、すすぎ（リンス）液を塗抹ブレード全体に行き渡らせ、すすぎを行って試料の痕跡を除去する。
すすぎが完了すると、チャックアセンブリー１５は軸（スクリュー）１７を回転軸として上方向に回転することによって外方へと移動し、完全に外方の位置に出るまで移動をつづける。この外方の位置から、軸（スクリュー）１７を逆方向に回転することによって、まずアセンブリー１５を（正面から見て）反時計回りに、すなわち下方へ図１で示した位置まで回転させる。軸（スクリュー）１７のこの方向への連続回転により、チャックアセンブリー１５が内方へ、チャック１８及びブレード１９が乾燥部（ドライステーション）３２に導入されるまで移動する。乾燥部（ドライステーション）に導入されると、軸（スクリュー）１７は逆方向に、前後に回転して、塗抹チャック及びブレードを乾燥部（ドライステーション）３２の送風の中で前後に移動させる。これによりブレード１９は完全に乾燥する。チャックとブレードは次の工程のサイクルが始まるまで、この乾燥部（ドライステーション）に放置される。
塗抹ブレード１９の定期的な洗浄が必要な際は、チャックアセンブリー１５を内方停止位置まで内方に移動させる。次に、アセンブリーを外方に移動し、塗抹チャックアセンブリーを上方に回転させる。それによりブレード１９はほぼ水平に位置し、洗浄部（クリーニングステーション）３１を超えて外方へと移動する。次に、軸（スクリュー）１７の回転を逆転させて、チャックアセンブリーを内方へと移動させる。これにより塗抹ブレード１９を下方に回転させ、洗浄部（クリーニングステーション）３２に導入する。洗浄部（クリーニングステーション）３２はブレード１９を完全に洗浄するために漂白剤を含む。適度に洗浄されるまで十分時間を置いた後、軸（スクリュー）１７を回転させ、アセンブリーを外方へ移動させ、ほぼ水平位置にくるまで回転させる。その際アセンブリーは十分に外部の位置にくるまで移動をつづける。次に、塗抹チャックアセンブリー１５を内方へ内部停止位置まで移動させ、再び外方へ移動させて、すすぎ部（リンスステーション）３０の上部のほぼ水平位置にくるまで上方に回転させる。次に、逆回転によりチャック１８及びブレード１９を下方向へ回転させ、すすぎが施されるすすぎ部（リンスステーション）に導入する。すすぎが完了すると、軸（スクリュー）１７の適切な回転によって、チャックアセンブリー１５が十分に外部の位置にくるまでチャックアセンブリー１５を上方に回転させ、長軸方向に外方へと移動させる。次に、軸（スクリュー）１７の逆回転は、まずチャックアセンブリー１５をチャック１８が乾燥部（ドライステーション）３２に位置し、塗抹ブレード１９が垂直になるまで下方向に回転させる。軸（スクリュー）１７をさらに回転させると、アセンブリーは内方へ乾燥部（ドライステーション）まで移動する。ここでは、前述のようにチャック１８及びブレード１９を、乾燥部（ドライステーション）３２中の送風の中でブレード１９が十分に乾燥するまで前後に移動させる。その後、アセンブリーは乾燥部（ドライステーション）で次の工程のサイクルが始まるまで、ブレード１９とともに放置される。漂白剤を用いた洗浄は装置の操作の際に、定期的にのみ行われるものであることは明らかである。
以上のように、本発明の装置が従来技術の装置を効果的に改良したものであることが明らかである。チャックアセンブリー１５の長軸方向に沿った回転移動を制御するためのモータをただ一つ用いることにより、製造工程のコストが大幅に削減でき、よりコンパクトな装置が得られる。また、構成が非常に単純化されているために装置の使用とメンテナンスを非常に簡便にする。
本発明の趣旨及び範囲で述べた態様は、当業者によって容易に効果を発揮するものであり、本発明は例示として挙げた上記の実施例に何ら制限されるものではない。

Claims

顕微鏡スライドに塗抹された標本を調製するための標本調製装置（specimen preparation apparatus）であり、上記装置が、縦方向の軸（スクリュー）である、ただ一つの水平の駆動軸（ドライブシャフト）と、上記軸（シャフト）上にねじ掛合するよう取り付けられた塗抹チャックアセンブリーとが上記チャックアセンブリーの両反対方向の回転を規制する個々の止め具（stop means）とを有し、上記軸（シャフト）の回転が上記チャックアセンブリーの上記個々の止め具（stop means）間の制限された回転運動および上記軸（シャフト）に沿った線形運動を生じさせ、それにより上記チャックアセンブリーに包含される塗抹ブレードが、上記軸（シャフト）の制御された回転によって種々の工程の部署（ステーション）の間を移動することができるよう構成された標本調製装置（specimen preparation apparatus）。
上記工程が塗抹部（スミアリングステーション）、すすぎ部（リンスステーション）及び乾燥部（ドライステーション）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
上記軸（シャフト）の上記制御された回転をステッピングモータによって与えることを特徴とする請求項２に記載の装置。
上記個々の止め具（stop means）が、それぞれ上記駆動軸（ドライブシャフト）に平行な止め軸（ストップシャフト）を包含し、上記チャックアセンブリーが、上記駆動軸（ドライブシャフト）とともに、摩擦によって上記チャックアセンブリーの一部分が上記止め軸（ストップシャフト）上に接触するまで回転することを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
上記塗抹部（スミアリングステーション）が、上記顕微鏡スライドを水平に支える可動性の移動台を受け入れ、上記チャックアセンブリーが上記駆動軸（ドライブシャフト）の一端である極限位置（extreme position）に移動した際に、上記スライドを上記移動台上で横方向に位置させるよう上記スライド上で支持するスライドポジショニングアームを含むことを特徴とする請求項４に記載の装置。
上記モータが回転（ピボット）移動を規制するように、上記装置に回転可能に取り付けられ、上記塗抹ブレードが上記スライドと接触する上記止め軸（ストップシャフト）間の任意の位置に上記チャックアセンブリーが移動し、上記ブレードが上記スライドと接触する際に、ブレードとスライドとの間の接触力が決定し、ソフトウエアで制御された上記モータの連続回転による上記モータの回転（ピボット）運動を、引張ばねが抑止することを特徴とする請求項５に記載の装置。
上記装置がさらに定期的に上記ブレードを漂白するための洗浄部（クリーニングステーション）を含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
上記乾燥部（ドライステーション）がコンプライアントカバーをもち、それを経て上記チャックアセンブリーのチャック及び上記ブレードを、上記チャック及びブレードを乾燥するために空気を吹付ける乾燥室に通すことができ、上記コンプライアントカバーが乾燥中に上記装置全体への溶液の飛び散りを防ぐことを特徴とする請求項７に記載の装置。
上記チャックアセンブリーが塗抹ブレードを包含し、上記部（ステーション）の一つが、上記標本の塗抹を顕微鏡スライド上に施す塗抹部（スミアリングステーション）を包含する請求項１の装置において、上記装置が上記ブレードと上記スライドとの間に約２５°の接触角をつくり、上記ブレードと上記スライドとの間に５０〜１００グラムの範囲の接触力をもち、上記ブレードが上記スライド上に供給された試料に接触する時間と塗抹が行われる時間との間に１００〜９００ミリセカンドの範囲のウェイティングタイムをもち、上記ブレードと上記スライドとの間の移動速度が１５０〜３００ｍｍ／ｓｅｃであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
上記工程が、さらにすすぎ部（リンスステーション）、および乾燥部（ドライステーション）を包含し、上記軸（シャフト）の上記制御された回転がステッピングモータによって与えられることを特徴とする請求項９に記載の装置。
上記個々の止め具（stop means）がそれぞれ上記駆動軸（ドライブシャフト）に平行な止め軸（ストップシャフト）を包含し、上記チャックアセンブリーが、上記チャックアセンブリーの一部分が上記止め軸（ストップシャフト）上に接触するまで摩擦によって上記駆動軸とともに回転することを特徴とする請求項１０に記載の装置。