JP4849405B2 - Automatic slicing device and automatic slicing method - Google Patents

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JP4849405B2 JP2006319921A JP2006319921A JP4849405B2 JP 4849405 B2 JP4849405 B2 JP 4849405B2 JP 2006319921 A JP2006319921 A JP 2006319921A JP 2006319921 A JP2006319921 A JP 2006319921A JP 4849405 B2 JP4849405 B2 JP 4849405B2
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本発明は、理化学実験や顕微鏡観察等に用いられる薄切片標本を作製する際に用いられる自動薄切装置及び自動薄切方法に関する。   The present invention relates to an automatic slicing apparatus and an automatic slicing method used when preparing a sliced specimen used for physics and chemistry experiments and microscopic observation.

理化学実験や顕微鏡観察に用いられる薄切片標本は、厚さが数μm(例えば、3μm〜5μm)の薄切片を、スライドガラス等の基板上に固定させたものである。
この薄切片標本は、ホルマリン固定された生物や動物等の生体試料をパラフィン置換した後、更に周囲をパラフィンで固めて作製されたブロック状態の包埋ブロックから作製される。即ち、まず、包埋ブロックを専用の薄切装置であるミクロトームにセットして、粗削りを行う。この粗削りによって、包埋ブロックの表面を平滑とすると共に、実験や観察の対象物である包埋された生体試料を表面に露出させる。この粗削りを終了した後、ミクロトームが有する切削刃により、包埋ブロックを上述した厚みで極薄にスライスする本削りを行い、薄切片を得る。
Thin slice specimens used for physics and chemistry experiments and microscopic observations are obtained by fixing a thin slice having a thickness of several μm (for example, 3 μm to 5 μm) on a substrate such as a slide glass.
This thin-section specimen is prepared from an embedded block in a block state prepared by substituting a paraffin-substituted biological sample such as a formalin-fixed organism or animal and further solidifying the periphery with paraffin. That is, first, the embedding block is set on a microtome, which is a dedicated slicing device, and rough cutting is performed. By this rough cutting, the surface of the embedding block is made smooth, and the embedded biological sample which is the object of experiment and observation is exposed on the surface. After finishing this rough cutting, the cutting blade of the microtome performs the main cutting to slice the embedding block into the above-mentioned thickness and obtains a thin slice.

ところで、作製された薄切片標本については、染色処理を行った後に観察することになるが、薄切片に含まれる生体試料に、例えば病変等が見つかったときには、さらにその生体試料について詳しく調べる必要が出てくる。つまり、生体試料に対し、例えばある特定の蛋白質だけを染める染色処理を施したり、RNAを染めたりする等の処理を施して、追加観察することが必要になる。そのときには、現に使用した薄切片標本とは別に、新たな薄切片標本を用意しなければならず、このため、一旦、切削台から取り外した薄切片採取済の試料ブロックを、再度切削台にセットし、試料ブロックの既切削面から、さらに連続する複数の薄切片を採取することが必要になる。   By the way, the prepared thin slice specimen is observed after the staining process. However, when a lesion or the like is found in the biological sample contained in the thin section, it is necessary to further investigate the biological specimen. Come out. That is, it is necessary to perform additional observation on a biological sample, for example, by performing a staining process such as staining only a specific protein or staining RNA. At that time, a new thin section specimen must be prepared separately from the thin section specimen used at present, and therefore, the thin specimen sample block once removed from the cutting table is set on the cutting table again. In addition, it is necessary to collect a plurality of continuous thin sections from the already cut surface of the sample block.

従来、切削台から取り外した薄切片採取済の試料ブロックからさらに複数の薄切片を採取する方法の一つとして、薄切片採取済の試料ブロックを、再度、ミクロトームの切削台にセットし、実際に、ナイフにより薄切を行い、切削面の形状を観察しながら、手動により、ホルダ傾斜角可変手段を介して試料ブロックホルダの傾きを変えることで、試料ブロックの切削面をナイフの仮想切削面に平行となるように配置させる、いわゆる面合わせを行い、その後薄切片を切削することが行われていた。   Conventionally, as one method of collecting a plurality of thin slices from a sample block from which a thin slice has been removed from the cutting table, the thin sample collected sample block is set again on the microtome cutting table and actually The cutting surface of the sample block is changed to the virtual cutting surface of the knife by manually changing the inclination of the sample block holder through the holder inclination angle varying means while slicing with a knife and observing the shape of the cutting surface. The so-called surface alignment, which is arranged so as to be parallel, is performed, and then the thin slice is cut.

しかしながら、このような薄切片の採取方法であると、所定の切削面を得るまでに、数百μm程度の予備的な薄切(粗削り)が必要となり、既切削面から数百μm離れた位置の薄切片しか採取できない問題があった。また、基本的に、手動によって面合わせを行うものであるから、なれない作業者にとっては時間がかかり、かつ大変な辛苦を伴うものであった。   However, with such a method of sampling a thin section, a preliminary thin cutting (rough cutting) of about several hundred μm is required to obtain a predetermined cutting surface, and the position is several hundred μm away from the existing cutting surface. There was a problem that only thin sections could be collected. In addition, since the mating is basically performed manually, it takes time for a worker who cannot work, and it is very painful.

このような問題に対処するものとして、動力駆動装置を介して送り台を切削面へ送り、試料ブロック表面とナイフとが接触したとき、また、動力駆動装置を介して送り台を面センサの方向へ送り、試料ブロック表面と面センサとが接触したときをそれぞれ検出し、これら2つの検出値を基に試料ブロックの送り量を決定する自動薄切装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、他の対処方法として、配向・位置合わせ可能な試料ホルダ(試料ブロックホルダの位置を指示する自動薄切装置が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
In order to deal with such problems, when the feed block is fed to the cutting surface via the power drive device and the sample block surface comes into contact with the knife, the feed stand is moved to the direction of the surface sensor via the power drive device. An automatic slicing device is disclosed that detects when the surface of the sample block and the surface sensor are in contact with each other, and determines the feed amount of the sample block based on these two detection values (for example, Patent Document 1). reference.).
As another countermeasure, a sample holder that can be oriented and aligned (an automatic slicing device that indicates the position of the sample block holder is disclosed (for example, see Patent Document 2).

特表2002−539424号公報Special Table 2002-539424 特開2004−354389号公報JP 2004-354389 A

しかしながら、上記特許文献1に記載された技術にあっては、試料ブロックの既切削面にナイフや面センサを接触させて検知する方法であり、試料ブロックの既切削面を傷つけるおそれがある。また、特許文献2に記載された技術にあっては、薄切片採取済の試料ブロックを再度装置にセットする場合には、比較的容易に面あわせができるものの、例えば、粗削りと本削りとを別々の装置で行うといった、異なる装置にセットする場合には、面合わせができない問題がある。   However, the technique described in Patent Document 1 is a method in which a knife or a surface sensor is brought into contact with the already-cut surface of the sample block for detection, and the already-cut surface of the sample block may be damaged. Moreover, in the technique described in Patent Document 2, when a sample block from which a thin section has been collected is set in the apparatus again, although it can be relatively easily matched, for example, roughing and main cutting are performed. There is a problem that face-to-face matching is not possible when set in different devices, such as using different devices.

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、試料ブロックを一旦切削台から取り外しても、所定の厚さの薄切片を切削面から連続して採取することができる自動薄切装置及び自動薄切方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an automatic slicing apparatus capable of continuously collecting a thin slice having a predetermined thickness from a cutting surface even if a sample block is once removed from a cutting table, and An object is to provide an automatic slicing method.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る自動薄切装置は、試料が包埋された粗削り済みの試料ブロックから薄切片を切削する切削部と、前記試料ブロックを載置して前記試料ブロックを水平面に対して傾斜させる切削台と、前記切削台に指示して前記水平面に対する前記試料ブロックの傾斜角を制御する傾斜角制御部と、前記切削部と前記切削台とを相対移動させる移動部と、切削された前記試料ブロックの現状の切削面上の点の座標位置を測定する測定部と、前記現状の切削面上の互いに交差する二以上の直線上に位置する少なくとも三点の前記座標位置の測定値から、前記粗削り終了時の切削面として予め記憶された仮想平面に対する前記現状の切削面の相対位置を算出し、前記現状の切削面を前記仮想平面に一致させるように前記傾斜角制御部を制御する演算部と、を備えていることを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
An automatic slicing device according to the present invention includes a cutting unit that cuts a thin section from a rough- cut sample block in which a sample is embedded, and cutting that places the sample block and tilts the sample block with respect to a horizontal plane. A table, a tilt angle control unit that instructs the cutting table to control a tilt angle of the sample block with respect to the horizontal plane, a moving unit that relatively moves the cutting unit and the cutting table, and the cut sample block a measuring unit for measuring the coordinate position of a point on the cutting surface of the current, from the measured values of the coordinate position of the at least three points located in two or more straight line crossing each other on the cutting surface of the current, the rough calculating a relative position of the cutting surface of the current with respect to the previously stored virtual plane as a cutting surface at the end, for controlling the tilt angle control unit to match the cutting surface of the current to the virtual plane calculating unit , Characterized in that it comprises.

また、本発明に係る自動薄切方法は、切削台から一旦取り外した粗削り済みの試料ブロックを再度切削台に取り付けて、該試料ブロックの既切削面から切削部により連続して薄切片を採取する自動薄切方法であって、前記切削台に再度取り付けられた前記試料ブロックの現状の切削面上の互いに交差する二以上の直線上に位置する少なくとも三点の座標位置を測定する測定工程と、前記少なくとも三点の座標位置の測定値から、前記粗削り終了時の切削面として予め記憶された仮想平面に対する前記現状の切削面の相対位置を算出する切削面位置算出工程と、前記現状の切削面を前記仮想平面に一致させる切削面調整工程と、を備えている。 In the automatic slicing method according to the present invention, the rough- cut sample block once removed from the cutting table is attached to the cutting table again, and thin sections are continuously collected from the already-cut surface of the sample block by the cutting unit. An automatic slicing method, measuring a coordinate position of at least three points located on two or more straight lines intersecting each other on the current cutting surface of the sample block reattached to the cutting table; A cutting surface position calculating step for calculating a relative position of the current cutting surface with respect to a virtual plane stored in advance as a cutting surface at the end of the rough cutting from the measured values of the coordinate positions of the at least three points, and the current cutting surface And a cutting surface adjustment step of matching the virtual plane with the virtual plane.

この発明は、切削台から一旦取り外した試料ブロックを再度切削台に取り付けるのに際して切削面の面合わせを行うときに、取り付け後の切削面の少なくとも三点の座標位置を測定部にて測定して、現状の切削面の座標位置を算出する。そして、取り外し前後の切削面の座標位置を比較してその差を算出する。この結果、取り外しの前後で切削面の座標位置がずれていても、その差分に対して演算部の指示に基づき傾斜角制御部により切削台を傾けることにより、切削前後の切削面の位置を一致させることができる。   In the present invention, when the cutting surface is aligned when the sample block once removed from the cutting table is mounted on the cutting table again, the coordinate position of at least three points on the cutting surface after mounting is measured by the measuring unit. The coordinate position of the current cutting surface is calculated. And the coordinate position of the cutting surface before and behind removal is compared, and the difference is calculated. As a result, even if the coordinate position of the cutting surface is deviated before and after removal, the position of the cutting surface before and after cutting is matched by tilting the cutting table with the tilt angle control unit based on the instruction from the calculation unit for the difference. Can be made.

また、本発明に係る自動薄切装置は、前記自動薄切装置であって、前記測定部が、非接触変位計を備えていることを特徴とする。
この発明は、切削面上の点の位置座標を測定する際、切削面を傷つけることなく測定することができる。
Moreover, the automatic slicing apparatus according to the present invention is the automatic slicing apparatus, wherein the measurement unit includes a non-contact displacement meter.
According to the present invention, when measuring the position coordinates of a point on the cutting surface, it can be measured without damaging the cutting surface.

また、本発明に係る自動薄切装置は、前記自動薄切装置であって、前記二以上の直線が、前記切削部と前記切削台との相対移動方向に沿った第一直線と、該第一直線に直交する第二直線と、を含み、前記直線に沿って複数点の座標位置を測定することを特徴とする。   The automatic slicing device according to the present invention is the automatic slicing device, wherein the two or more straight lines are a first straight line along a relative movement direction of the cutting part and the cutting table, and the first straight line. And measuring the coordinate positions of a plurality of points along the straight line.

この発明は、切削面の第一直線回りの回転角度と第二直線回りの回転角度とを算出することができ、水平面に対する切削面の傾斜状態をより正確に算出することができる。   According to the present invention, the rotation angle around the first straight line and the rotation angle around the second straight line of the cutting surface can be calculated, and the inclination state of the cutting surface with respect to the horizontal plane can be calculated more accurately.

本発明によれば、試料ブロックを一旦切削台から取り外しても、所定の厚さの薄切片を切削面から連続して採取することができる。   According to the present invention, even if the sample block is once removed from the cutting table, a thin slice having a predetermined thickness can be continuously collected from the cutting surface.

本発明に係る一実施形態について、図1から図5を参照して説明する。なお、本実施の形態では、生体試料として、鼠等の実験動物から採取した生体組織を例に挙げて説明する。
本実施形態に係る自動薄切装置1は、生体組織Sが包理剤に包埋された試料ブロックB(試料ブロックとしては、新規な試料ブロック、薄切片採取済の試料ブロック、又は、別箇所で粗削りまで完了した試料ブロック等がある)から所定厚さのシート状の薄切片を切り出す装置である。なお、XYZ軸方向を図1に示す方向に定義する。
An embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. In the present embodiment, a biological tissue collected from a laboratory animal such as a spider will be described as an example of the biological sample.
The automatic slicing apparatus 1 according to the present embodiment includes a sample block B in which the living tissue S is embedded in a packing agent (as a sample block, a new sample block, a sample block from which a thin section has been collected, or another part In this device, a sheet-like thin section having a predetermined thickness is cut out from a sample block or the like that has been completed up to rough cutting. The XYZ axis direction is defined as the direction shown in FIG.

この自動薄切装置1は、図1から図3に示すように、試料ブロックBから薄切片を切削するナイフ(切削部)2と、カセット3を介して試料ブロックBを載置し、試料ブロックBを水平面に対して傾斜させる切削台5と、切削台5に指示して水平面に対する試料ブロックBの傾斜角を制御する傾斜角制御部6と、ナイフ2と切削台5とをX軸方向に相対移動させるX軸ガイドレール(移動部)7と、切削された試料ブロックBの切削面P上の任意の点の座標位置を測定する測定部8と、切削面P上の互いに直交する第一直線L1及び第二直線L2上に位置する少なくとも三点の座標位置の測定値から、予め記憶された仮想平面に対する切削面Pの相対位置を算出し、切削面Pを仮想平面に一致させるように傾斜角制御部6を制御する演算部10と、を備えている。ここで、第一直線L1の延びる方向をX軸方向、第二直線L2の延びる方向をY軸方向とする。即ち、水平面とは、XY平面をいう。   As shown in FIGS. 1 to 3, the automatic slicing apparatus 1 places a sample block B via a knife (cutting unit) 2 for cutting a thin section from a sample block B and a cassette 3, and then the sample block The cutting table 5 for inclining B with respect to the horizontal plane, the tilt angle control unit 6 for instructing the cutting table 5 to control the tilt angle of the sample block B with respect to the horizontal plane, the knife 2 and the cutting table 5 in the X-axis direction An X-axis guide rail (moving part) 7 for relative movement, a measuring part 8 for measuring the coordinate position of an arbitrary point on the cutting surface P of the cut sample block B, and first straight lines orthogonal to each other on the cutting surface P From the measured values of the coordinate positions of at least three points located on L1 and the second straight line L2, the relative position of the cutting surface P with respect to the virtual plane stored in advance is calculated, and the cutting surface P is inclined so as to coincide with the virtual plane. Calculation unit 1 for controlling the angle control unit 6 It has a, and. Here, the direction in which the first straight line L1 extends is defined as the X-axis direction, and the direction in which the second straight line L2 extends is defined as the Y-axis direction. That is, the horizontal plane refers to the XY plane.

試料ブロックBは、ホルマリン固定された生体組織S内の水分をパラフィン置換した後、さらに周囲をパラフィン等の包埋剤によってブロック状に固めた包埋ブロックを包埋カセット上に固定したものである。これにより、生体組織Sがパラフィン内に包埋された状態となっている。   The sample block B is obtained by replacing the moisture in the formalin-fixed biological tissue S with paraffin, and then fixing an embedding block whose periphery is solidified with an embedding agent such as paraffin on the embedding cassette. . Thereby, the biological tissue S is embedded in paraffin.

ナイフ2には、水平面に沿って設けられた切削面2aが設けられている。   The knife 2 is provided with a cutting surface 2a provided along a horizontal plane.

切削台5は、昇降モータ11の作動によりZ軸方向に移動するZステージ12と、Zステージ12上に取り付けられ、X軸方向に延びる軸線を中心とする円弧面に沿ってロールモータ13の作動により移動自在とされた(ナイフ2に対する移動方向を基準として横方向の傾きを調整自在とされた)ロールステージ15と、ロールステージ15上に取り付けられ、Y軸方向に延びる軸線を中心とする円弧面に沿ってピッチモータ16の作動により移動自在とされた(ナイフ2に対する移動方向を基準として縦方向の傾きを調整自在とされた)ピッチステージ17と、ピッチステージ17上に取り付けられた試料ブロックホルダ18と、を備えている。   The cutting table 5 is mounted on the Z stage 12 that moves in the Z-axis direction by the operation of the lifting motor 11 and the operation of the roll motor 13 along an arc surface centered on an axis extending in the X-axis direction. The roll stage 15 made movable by (the inclination of the lateral direction can be adjusted with reference to the moving direction with respect to the knife 2), and an arc attached to the roll stage 15 and centered on the axis extending in the Y-axis direction A pitch stage 17 which can be moved along the surface by the operation of the pitch motor 16 (the inclination in the vertical direction can be adjusted with reference to the moving direction relative to the knife 2), and a sample block mounted on the pitch stage 17 Holder 18.

X軸ガイドレール7は、固定されたナイフ2に向かうように、ナイフ2を越える位置までX軸方向に延びた状態で設けられている。
Zステージ12は、ステージ制御部19によって、X軸ガイドレール7上を往復運動するように制御されている。また、この往復運動に同期させて昇降モータ11が作動されることにより、Zステージ12は、X軸ガイドレール7を1往復する毎に、一定距離だけZ軸方向に上昇するように制御されている。
The X-axis guide rail 7 is provided in a state extending in the X-axis direction to a position beyond the knife 2 so as to go to the fixed knife 2.
The Z stage 12 is controlled to reciprocate on the X-axis guide rail 7 by the stage control unit 19. Further, by operating the lifting motor 11 in synchronism with this reciprocating motion, the Z stage 12 is controlled to rise in the Z-axis direction by a certain distance every time the X-axis guide rail 7 is reciprocated once. Yes.

なお、本実施の形態では、ナイフ2を固定し、該ナイフ2に対して切削台5側を移動させることで試料ブロックBを切削する構成としているが、これに限らない。例えば、切削台5を固定し、該切削台5に対してナイフ2を移動させても構わないし、切削台5とナイフ2とを共に移動させても構わない。   In the present embodiment, the configuration is such that the sample block B is cut by fixing the knife 2 and moving the cutting table 5 side with respect to the knife 2, but this is not restrictive. For example, the cutting table 5 may be fixed and the knife 2 may be moved with respect to the cutting table 5, or the cutting table 5 and the knife 2 may be moved together.

傾斜角制御部6は、昇降モータ11、ロールモータ13、ピッチモータ16にそれぞれ個別に指令信号を送ることにより、それら各モータ11,13,15を介して試料ブロックホルダ18の水平面に対する傾き及びZ軸方向の高さを任意に設定するものである。   The tilt angle control unit 6 sends command signals to the lift motor 11, the roll motor 13, and the pitch motor 16, respectively, so that the tilt of the sample block holder 18 with respect to the horizontal plane and Z The height in the axial direction is arbitrarily set.

測定部8は、X軸ガイドレール7に沿って移動するZステージ12の移動量を測定する図示しないX軸測定部と、切削台5の上方にY軸方向に延びて設けられたY軸ガイドレール20に沿って移動可能に設けられたYステージ21の移動量を測定する図示しないY軸測定部と、Yステージ21に設けられたレーザ変位計(非接触変位計)22と、を備えている。レーザ変位計22は、切削面Pと対向して配されることによって、切削面Pの水平面に対するZ軸方向の高さを測定する。なお、Yステージ21は、ステージ制御部19によって、Y軸ガイドレール20上を往復運動するように制御されている。   The measurement unit 8 includes an X-axis measurement unit (not shown) that measures the amount of movement of the Z stage 12 that moves along the X-axis guide rail 7, and a Y-axis guide that extends in the Y-axis direction above the cutting table 5. A Y-axis measuring unit (not shown) that measures the amount of movement of the Y stage 21 provided so as to be movable along the rail 20, and a laser displacement meter (non-contact displacement meter) 22 provided on the Y stage 21 are provided. Yes. The laser displacement meter 22 measures the height in the Z-axis direction with respect to the horizontal plane of the cutting surface P by being arranged to face the cutting surface P. The Y stage 21 is controlled by the stage control unit 19 so as to reciprocate on the Y-axis guide rail 20.

次に、本実施形態に係る自動薄切装置1の作用について、自動薄切方法の説明とともに説明する。
この自動薄切装置1による自動薄切方法は、切削台5から一旦取り外した試料ブロックBを再度切削台5に取り付けて、試料ブロックBの既切削面Pからナイフ2により連続して薄切片を採取する自動薄切方法であって、切削台5に再度取り付けられた試料ブロックBの切削面P上にて、第一直線L1及び第二直線L2の座標位置を測定する測定工程と、座標位置の測定値から、予め記憶された仮想平面(粗削り終了時の切削面)に対する切削面Pの相対位置を算出する切削面位置算出工程と、切削面Pを仮想平面に一致させる切削面調整工程と、を備えている。
Next, the operation of the automatic slicing apparatus 1 according to the present embodiment will be described together with an explanation of the automatic slicing method.
In this automatic slicing method using the automatic slicing device 1, the sample block B once removed from the cutting table 5 is attached to the cutting table 5 again, and thin sections are continuously cut from the already cut surface P of the sample block B by the knife 2. An automatic slicing method for sampling, a measuring step of measuring the coordinate positions of the first straight line L1 and the second straight line L2 on the cutting surface P of the sample block B reattached to the cutting table 5, and the coordinate position A cutting surface position calculating step of calculating a relative position of the cutting surface P with respect to a virtual plane (cutting surface at the end of rough cutting) stored in advance from a measurement value; a cutting surface adjustment step of matching the cutting surface P with the virtual plane; It has.

まず、作業者は、予め冷却された試料ブロックBを、図示しない搬送装置によって自動薄切装置1側に搬送して切削台5上に載置する。
続いて、切削台5をX軸ガイドレール7に沿って移動させて、試料ブロックBの切削を行う。切削には粗削りと本削りがある。まず、切り込み量が大きい粗削りを行うが、それが完了した時点で、ナイフ2を取り替え、本削りを行う。
First, the operator transports the pre-cooled sample block B to the automatic slicing apparatus 1 side by a transport device (not shown) and places it on the cutting table 5.
Subsequently, the cutting block 5 is moved along the X-axis guide rail 7 to cut the sample block B. Cutting includes rough cutting and main cutting. First, rough cutting with a large depth of cut is performed. When this is completed, the knife 2 is replaced and main cutting is performed.

ここで、事前に、この装置あるいは別の装置で粗削りまで完了した試料ブロックBを、切削台5にセットして、試料ブロックBの既切削面Pから連続して本削りを行い、薄切片を採取してもよい。この場合には、切削台5の試料ブロックホルダ18に、粗削りが完了した試料ブロックBを、人手により、或いは自動操作によって載置固定する。なお、切削台5から一旦取り外した薄切片採取済の試料ブロックBを再度切削台5にセットして、試料ブロックBの既切削面Pから連続して薄切片を採取する場合にも以降の工程を適用することができる。   Here, the sample block B, which has been completely roughed by this device or another device, is set on the cutting table 5 in advance, and the main cutting is continuously performed from the already-cut surface P of the sample block B, and the thin slice is obtained. It may be collected. In this case, the sample block B for which rough cutting has been completed is placed and fixed on the sample block holder 18 of the cutting table 5 by hand or by automatic operation. The following steps are also performed when the sample block B from which the thin slice has been removed once from the cutting table 5 is set on the cutting table 5 again and a thin section is continuously collected from the already-cut surface P of the sample block B. Can be applied.

本削りを行う前に、測定工程と切削面調整工程とを実施する。
測定工程では、まず、Yステージ21を固定した状態で、X軸ガイドレール7に沿ってZステージ12を移動させながら、その移動量をX軸測定部で測定する。同時に、レーザ変位計22にて切削面PのZ座標を随時測定する。こうして、図4に示すように、直線L1回りの傾きθを測定結果として得る。
Before performing the main cutting, a measurement process and a cutting surface adjustment process are performed.
In the measurement process, first, while moving the Z stage 12 along the X axis guide rail 7 with the Y stage 21 fixed, the amount of movement is measured by the X axis measurement unit. At the same time, the Z coordinate of the cutting surface P is measured at any time by the laser displacement meter 22. Thus, as shown in FIG. 4, the inclination θ around the straight line L1 is obtained as a measurement result.

次に、Zステージ12を固定した状態で、Y軸ガイドレール20に沿ってYステージ21を移動させながら、その移動量をY軸測定部で測定する。同時に、レーザ変位計22にて切削面PのZ座標を随時測定する。こうして、図5に示すように、直線L2回りの傾きφを測定結果として得る。   Next, while moving the Y stage 21 along the Y axis guide rail 20 with the Z stage 12 fixed, the amount of movement is measured by the Y axis measurement unit. At the same time, the Z coordinate of the cutting surface P is measured at any time by the laser displacement meter 22. Thus, as shown in FIG. 5, the inclination φ around the straight line L2 is obtained as a measurement result.

続いて、切削面位置算出工程に移行する。
ここでは、演算部10にて、測定工程において得られた測定結果から、切削面Pの平面データを公知の方法によって算出する。そして、得られた平面データと、予め記憶された仮想平面のデータとから、切削面Pの相対位置を算出する。
Subsequently, the process proceeds to a cutting surface position calculation step.
Here, the calculation unit 10 calculates the plane data of the cutting surface P from a measurement result obtained in the measurement process by a known method. Then, the relative position of the cutting surface P is calculated from the obtained plane data and the virtual plane data stored in advance.

そして、切削面調整工程に移行する。
ここでは、切削面Pの相対位置から、仮想平面との差分を算出する。そして、この差分を演算部10から傾斜角制御部6に伝達する。こうして、傾斜角制御部6が、昇降モータ11、ロールモータ13、ピッチモータ16をそれぞれ所定の回転量にて駆動制御して、切削面Pを所定の高さで所定の角度で傾斜させて仮想平面と一致させる。
And it transfers to a cutting surface adjustment process.
Here, the difference from the virtual plane is calculated from the relative position of the cutting surface P. Then, the difference is transmitted from the calculation unit 10 to the tilt angle control unit 6. Thus, the inclination angle control unit 6 drives and controls the elevating motor 11, the roll motor 13, and the pitch motor 16 with a predetermined amount of rotation, respectively, and the cutting surface P is inclined at a predetermined height at a predetermined angle to virtually Match with the plane.

その後は、本削り操作に移行して、薄切片を作製する。   Thereafter, the process proceeds to the main cutting operation, and a thin slice is produced.

この自動薄切装置1及び自動薄切方法によれば、切削面Pの面合わせを行うときに、切削台5から取り外して再取り付けの際に切削面Pの座標位置がずれたとする。そのとき、その差分に対して演算部10の指示に基づき傾斜角制御部6により切削台5を所定の角度で傾け、かつ、所定の高さに移動することにより、切削前後の切削面Pの位置を一致させることができる。従って、試料ブロックBを一旦切削台5から取り外しても、所定の厚さの薄切片を切削面Pから連続して採取することができる。   According to the automatic slicing apparatus 1 and the automatic slicing method, it is assumed that the coordinate position of the cutting surface P is displaced when the cutting surface P is aligned and removed from the cutting table 5 and reattached. At that time, the inclination angle control unit 6 tilts the cutting table 5 at a predetermined angle and moves it to a predetermined height based on an instruction of the calculation unit 10 with respect to the difference, so that the cutting surface P before and after cutting is moved. The positions can be matched. Therefore, even if the sample block B is once removed from the cutting table 5, a thin slice having a predetermined thickness can be continuously collected from the cutting surface P.

また切削面Pの測定の際、レーザ変位計22を使用するので、切削面Pに直接触れることがなく、切削面を傷つけずに測定することができる。この際、切削台5における回転中心軸線方向であるX軸方向及びY軸方向に沿ってそれぞれ座標位置を測定するので、水平面に対する切削面Pの傾斜状態をより正確、かつ容易に算出することができる。   Moreover, since the laser displacement meter 22 is used when measuring the cutting surface P, the cutting surface P is not touched directly, and measurement can be performed without damaging the cutting surface. At this time, since the coordinate positions are measured along the X-axis direction and the Y-axis direction which are the rotation center axis directions in the cutting table 5, the inclination state of the cutting surface P with respect to the horizontal plane can be calculated more accurately and easily. it can.

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、測定する点は、上記X軸方向及びY軸方向に限定されない。つまり、切削面P上で交差する二つの直線上に位置する少なくとも三点の座標位置を測定できればよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the points to be measured are not limited to the X-axis direction and the Y-axis direction. That is, it is only necessary to measure the coordinate positions of at least three points located on two straight lines intersecting on the cutting plane P.

本発明の一実施形態に係る自動薄切装置を示す概要図である。It is a schematic diagram showing an automatic slicing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る自動薄切装置の切削台を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the cutting stand of the automatic slicer which concerns on one Embodiment of this invention. 試料ブロックを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a sample block. 本発明の一実施形態に係る自動薄切装置によって得られた切削面の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the cutting surface obtained by the automatic slicing device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る自動薄切装置によって得られた切削面の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the cutting surface obtained by the automatic slicing device concerning one embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 自動薄切装置
2 ナイフ(切削部)
5 切削台
6 傾斜角制御部
7 X軸ガイドレール(移動部)
8 測定部
10 演算部
22 レーザ変位計(非接触変位計)
L1 第一直線
L2 第二直線
1 Automatic slicer 2 Knife (cutting part)
5 Cutting table 6 Inclination angle control unit 7 X-axis guide rail (moving unit)
8 Measurement unit 10 Calculation unit 22 Laser displacement meter (non-contact displacement meter)
L1 First straight line L2 Second straight line

Claims (4)

試料が包埋された粗削り済みの試料ブロックから薄切片を切削する切削部と、
前記試料ブロックを載置して前記試料ブロックを水平面に対して傾斜させる切削台と、
前記切削台に指示して前記水平面に対する前記試料ブロックの傾斜角を制御する傾斜角制御部と、
前記切削部と前記切削台とを相対移動させる移動部と、
切削された前記試料ブロックの現状の切削面上の点の座標位置を測定する測定部と、
前記現状の切削面上の互いに交差する二以上の直線上に位置する少なくとも三点の前記座標位置の測定値から、前記粗削り終了時の切削面として予め記憶された仮想平面に対する前記現状の切削面の相対位置を算出し、前記現状の切削面を前記仮想平面に一致させるように前記傾斜角制御部を制御する演算部と、
を備えていることを特徴とする自動薄切装置。
A cutting section for cutting a thin section from a rough- cut sample block in which a sample is embedded;
A cutting table for placing the sample block and inclining the sample block with respect to a horizontal plane;
An inclination angle control unit for instructing the cutting table to control an inclination angle of the sample block with respect to the horizontal plane;
A moving unit that relatively moves the cutting unit and the cutting table;
A measuring unit for measuring the coordinate position of a point on the current cutting surface of the cut sample block;
The current cutting surface with respect to a virtual plane stored in advance as a cutting surface at the end of the rough cutting from the measured values of the coordinate positions of at least three points located on two or more straight lines intersecting each other on the current cutting surface A calculation unit that controls the inclination angle control unit so as to match the current cutting surface with the virtual plane;
An automatic slicing device characterized by comprising:
前記測定部が、非接触変位計を備えていることを特徴とする請求項1に記載の自動薄切装置。   The automatic slicing device according to claim 1, wherein the measurement unit includes a non-contact displacement meter. 前記二以上の直線が、前記切削部と前記切削台との相対移動方向に沿った第一直線と、
該第一直線に直交する第二直線と、を含み、
前記直線に沿って複数点の座標位置を測定することを特徴とする請求項1に記載の自動薄切装置。
The two or more straight lines are a first straight line along a relative movement direction of the cutting part and the cutting table,
A second straight line orthogonal to the first straight line,
2. The automatic slicing device according to claim 1, wherein coordinate positions of a plurality of points are measured along the straight line.
切削台から一旦取り外した粗削り済みの試料ブロックを再度切削台に取り付けて、該試料ブロックの既切削面から切削部により連続して薄切片を採取する自動薄切方法であって、
前記切削台に再度取り付けられた前記試料ブロックの現状の切削面上の互いに交差する二以上の直線上に位置する少なくとも三点の座標位置を測定する測定工程と、
前記少なくとも三点の座標位置の測定値から、前記粗削り終了時の切削面として予め記憶された仮想平面に対する前記現状の切削面の相対位置を算出する切削面位置算出工程と、
前記現状の切削面を前記仮想平面に一致させる切削面調整工程と、
を備えていることを特徴とする自動薄切方法。
An automatic slicing method in which a rough cut sample block once removed from a cutting table is attached to the cutting table again, and a thin section is continuously collected from the already-cut surface of the sample block by a cutting unit,
A measuring step of measuring coordinate positions of at least three points located on two or more straight lines intersecting each other on the current cutting surface of the sample block reattached to the cutting table;
A cutting surface position calculating step for calculating a relative position of the current cutting surface with respect to a virtual plane stored in advance as a cutting surface at the end of the roughing from the measured values of the coordinate positions of the at least three points;
A cutting surface adjustment step of matching the current cutting surface with the virtual plane;
An automatic slicing method characterized by comprising:
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