JP5860551B2 - 往復運動ミクロトーム駆動システム - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、試料の切片を産生するためのミクロトームまたは他の組織試料切片化デバイスに関し、具体的には、いくつかの実施形態は、往復運動駆動システムを有する、ミクロトームまたは他の組織試料切片化デバイスに関する。
組織学は、検査または分析のための組織の処理と関連付けられた科学または分野である。検査または分析は、細胞形態、化学組成物、組織構造または組成物、あるいは他の組織特性を対象とするものであり得る。
組織学では、組織の試料は、ミクロトームまたは他の試料切片化デバイスによって切片化するために準備され得る。一般に、組織は、例えば、組織を１つ以上の脱水剤に暴露することにより、組織から殆どまたはほぼ全ての水を除去することによって、乾燥または脱水され得る。組織の乾燥後、脱水剤の排除が、随意に、行なわれ得、次いで、包埋剤（例えば、可塑剤が添加されたろう）が、乾燥された組織内に導入または浸潤され得る。水の除去および包埋剤の浸潤は、ミクロトームを用いて、組織を薄切片に切片化するのを補助し得る。
包埋が、次いで、組織上で行なわれ得る。包埋の間、乾燥および包埋剤が浸潤された組織が、ろう、種々のポリマー、または別の包埋媒体のブロックまたは他の塊中に包埋され得る。典型的には、乾燥され、ろうが浸潤された組織は、鋳型および／またはカセット内に載置され得、溶融されたろうが、鋳型がろうで充填されるまで、組織にわたって分注され得、次いで、ろうは、冷却および固化され得る。ろうのブロック中への組織の包埋は、ミクロトームを用いた組織の切断または切片化の間、付加的支持を提供するのに役立ち得る。
ミクロトームは、組織の試料の薄スライスまたは切片を切断するために使用され得る。種々の異なるタイプのミクロトームが、当技術分野において周知である。代表的タイプとして、例えば、滑動式、回転式、振動式、鋸状、およびレーザミクロトームが挙げられる。ミクロトームは、手動または自動であり得る。自動ミクロトームは、モータ作動式システムまたは駆動システムを含み、切片が切断される試料と、切片を切断するために使用される切断機構との間の切断移動を駆動または自動化し得る。ミクロトームはまた、組織学のみだけではなく、他の目的のために使用されてもよく、ミクロトームは、包埋された組織だけではなく、他のタイプの試料に使用されてもよいことを理解されたい。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
試料切片化デバイスであって、
試料から切片を切断するように操作可能である切断機構と、
前記試料を保持するように操作可能である試料ホルダと、
前記試料ホルダと結合され、前記試料ホルダの移動を駆動させる駆動システムと、
前記駆動システムに結合され、前記駆動システムの垂直移動を駆動させる往復運動部材と、
前記試料ホルダによって保持される前記試料の表面の配向を感知するように操作可能である表面配向センサと
を備える、デバイス。
（項目２）
前記往復運動部材は、往復運動アームであり、前記往復運動アームは、第１の端部において、前記駆動システムに回転可能に取着され、第２の端部において、前記往復運動アームの往復運動移動を駆動させるための垂直に配向された回転ディスク部材に取着されている、項目１に記載の試料切片化デバイス。
（項目３）
前記往復運動部材は、回転角度０度〜１８０度に沿って回転する、項目１に記載の試料切片化デバイス。
（項目４）
前記往復運動部材は、前記試料ホルダを前記切断機構と整合させる第１の垂直位置と、前記試料ホルダを前記表面配向センサと整合させる第２の垂直位置との間で回転する、項目１に記載の試料切片化デバイス。
（項目５）
前記第１の垂直位置と前記第２の垂直位置との間の回転角度は、１８０度である、項目４に記載の試料切片化デバイス。
（項目６）
回転角度０度〜９０度に沿った前記往復運動アームの移動は、前記試料ホルダのスライス化移動をもたらす、項目１に記載の試料切片化デバイス。
（項目７）
構成可能切片化長が指定されることを可能にする論理をさらに備え、前記往復運動部材は、前記指定された切片化長の間、比較的に低移動速度において、前記指定された切片化長の間の前記移動の直前および直後のうちの少なくとも１つの間、比較的に高移動速度において、前記試料を移動させる、項目１に記載の試料切片化デバイス。
（項目８）
前記論理は、オペレータが、複数の所定の切片化長の中から、前記切片化長を選択することを可能にする論理を備え、前記複数の所定の切片化長のぞれぞれは、前記試料を保持するために使用される異なるタイプのカセットに対応する、項目７に記載の試料切片化デバイス。
（項目９）
前記論理は、オペレータが、複数の異なるタイプのカセットのうちの１つを選択することによって、前記切片化長を指定することを可能にする論理を備える、項目７に記載の試料切片化デバイス。
（項目１０）
ハンドホイールと、
第１のシャフトによって、前記ハンドホイールに結合された第１のエンコーダであって、前記第１のエンコーダは、前記ハンドホイールの角位置の電気表現を生成するように操作可能である、第１のエンコーダと、
前記駆動システムのモータと、
第２のシャフトによって、前記駆動システムのモータに結合された第２のエンコーダであって、前記第２のエンコーダは、前記駆動システムのモータの角位置の電気表現を生成するように操作可能である、第２のエンコーダと、
前記第１および第２のエンコーダと電気的に結合され、前記ハンドホイールおよび前記モータの角位置の電気表現を受信するように操作可能である制御回路であって、前記制御回路は、少なくとも部分的に、前記ハンドホイールの角位置の電気表現に基づいて、前記モータを制御するように操作可能である、制御回路と、
をさらに備える、項目１に記載の試料切片化デバイス。
（項目１１）
試料切片化デバイスによって保持される試料を表面配向センサに対して位置付けることと、
前記表面配向センサを用いて、前記試料切片化デバイスによって保持される前記試料の表面の配向を感知することと、
前記試料の表面が、前記試料切片化デバイスの切断機構と関連付けられた切断平面とより平行となるように、前記試料切片化デバイスによって保持される前記試料の表面の配向を調節することと、
往復運動部材を使用して、前記試料切片化デバイスの垂直移動をもたらし、前記試料の切片を取得することと
を含む、方法。
（項目１２）
構成可能切片化長を指定することをさらに含み、前記試料ホルダの垂直移動をもたらすことは、前記指定された切片化長にわたって、前記試料から切片を切断するとき、比較的に低移動速度において、前記往復運動部材を移動させることと、前記指定された切片化長にわたる移動の直前または直後のうちの少なくとも１つにおいて、比較的に高移動速度において、前記往復運動部材を移動させることとを含む、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
前記往復運動部材は、前記試料を切断機構と整合させる第１の垂直位置と、前記試料を前記表面配向センサと整合させる第２の垂直位置との間で往復運動する、項目１１に記載の方法。
（項目１４）
前記第１の垂直位置と前記第２の垂直位置との間の回転角度は、１８０度である、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記往復運動部材は、前記試料を切断機構と整合させる垂直位置と、前記試料の切片を取得するための水平位置との間で往復運動する、項目１１に記載の方法。
（項目１６）
前記往復運動部材は、回転角度０度〜９０度に沿って往復運動し、前記試料の切片を取得する、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
垂直駆動部材に取着された試料の表面を切断部材と整合させることと、
試料切片化サイクルを施行し、前記垂直駆動部材を垂直方向に移動させることによって、前記試料の切片を取得することであって、前記垂直駆動部材を移動させることは、前記垂直駆動部材に取着された往復運動部材を１８０度未満の回転角度内で往復運動様式で移動させることを含む、ことと
を含む、方法。
（項目１８）
前記回転角度は、０度〜９０度である、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
構成可能切片化長を指定することをさらに含み、前記試料切片化サイクルを施行することは、前記指定された切片化長にわたって、前記試料から切片を切断するとき、比較的に低移動速度において、前記往復運動部材を移動させることと、前記指定された切片化長にわたる移動の直前または直後のうちの少なくとも１つにおいて、比較的に高移動速度において、前記往復運動部材を移動させることとを含む、項目１７に記載の方法。
本発明は、以下の説明および本発明の実施形態を図示するために使用される付随の図面を参照することによって、最も良く理解され得る。
図１は、試料切片化デバイスの実施形態の概略側面図を図示する。 図２Ａは、試料感知のための降下位置における、試料切片化デバイスの斜視図を図示する。 図２Ｂは、試料切片化のための上昇位置における、試料切片化デバイスの斜視図を図示する。 図３は、試料切片化デバイスの往復運動部材の斜視図を図示する。 図４は、ハンドホイールおよび制御デバイスを含む、試料切片化デバイスの操作を制御するための制御システムの実施形態を図示する。
以下の説明では、特定のミクロトーム、特定の切断駆動システム、特定のセンサ、特定の感知機構、特定の表面配向測定、および／または調節プロセス、および同等物等の多数の具体的詳細について記載される。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの具体的詳細を伴わずに実践されてもよいことを理解されたい。他の事例では、周知の機械的構成要素、回路、構造、および技法は、本説明の理解を曖昧にしないために、詳細に示されていない。
図１は、ミクロトーム等の試料切片化デバイスの実施形態の概略側面図を図示する。本実施形態では、ミクロトーム１００は、送り駆動システムまたは切断駆動システム１０２、搭載部材１０３、およびそこに取着されたハンドホイール１０４を有する、基部部材１０１を含む。送り駆動システム１０２は、支持部材１１５によって、基部部材１０１の上方に支持される。送り駆動システム１０２は、垂直駆動部材１０５、水平駆動部材１０６、および試料１０８を保持するように操作可能な試料ホルダ１０７を含む。試料１０８は、切片化される組織片、例えば、パラフィンブロック中に包埋された組織片を含んでもよい。切断駆動システムまたは送り駆動システム１０２は、試料ホルダ１０７によって保持される試料１０８の移動を駆動させるように操作可能である。送り駆動システム１０２のモータ１１０ａは、垂直駆動部材１０５に機械的に結合され、垂直二重矢印１２６の方向に、垂直駆動部材１０５の垂直移動を駆動させるように操作可能である。送り駆動システム１０２の別のモータ１１０ｂもまた、水平駆動部材１０６に機械的に結合され、水平二重矢印１２５の方向に、水平駆動部材１０６の水平移動を駆動させてもよい。「水平」、「垂直」、「上部」、「底部」、「上側」、「下側」、および同等物等の用語は、本明細書では、図１に示される配向に従って図示されるデバイスの説明を促進するために使用されることに留意されたい。他のデバイスが、水平移動と垂直移動を入れ換えること等も可能である。
再び、図１に示される実施形態を参照すると、搭載部材１０３は、切断部材または機構１１２のための搭載表面を提供する、搭載基部１１１を含む。切断部材または機構１１２は、例えば、搭載部材１０３に搭載される種々のタイプの材料の刃またはナイフ、あるいはミクロトームに好適な他のタイプの切断機構であってもよい。切片受容部材１１３は、切断部材１１２の片側に沿って位置付けられる。切片受容部材１１３は、切断部材または刃１１２によって試料１０８から切断された切片を受容するように定寸される。本側面では、切片受容部材１１３は、刃１１２の切断縁から搭載部材１０３の表面に延在する、傾斜表面を有してもよい。切断部材または刃１１２が、試料１０８をスライスするにつれて、試料１０８から切断された切片は、試料１０８から分離され、切片受容部材１１３に沿って延在する。
示されるように、いくつかの実施形態では、ミクロトーム１００は、表面配向センサアセンブリ１１４を含む。表面配向センサアセンブリ１１４は、試料１０８の表面の配向または角度を感知あるいは測定するように操作可能である。試料１０８の表面の配向または角度は、種々の方法で感知または判定されてもよい。いくつかの実施形態では、試料１０８の表面は、センサアセンブリ１１４に接触してもよく、センサアセンブリ１１４の１つ以上の可動部分は、試料１０８の表面の配向に適合してもよい。センサアセンブリの１つ以上の可動部分の移動は、ミクロトーム１００が、試料１０８の表面の配向を自律的に感知または判定することを可能にしてもよい。光学および他の感知機構もまた、好適である。
感知された配向は、平行、実質的に平行、または少なくとも、感知に先立ってよりも切断部材あるいは機構１１２および／または切断部材あるいは機構１１２と関連付けられた切断平面１２４と平行であるように、試料１０８の表面を調節もしくは整合させるために使用されてもよい。試料１０８の表面は、ミクロトーム１００によって切断された試料切片が、十分に均等に切断されるように、切断部材１１２および／または切断平面１２４と十分に平行に整合されることが有利である。いくつかの実施形態では、ミクロトーム１００は、随意に、試料１０８の表面の配向を切断部材１１２および／または切断平面１２４と平行、十分に平行、または少なくともより平行に自律的に調節あるいは整合させることが可能であってもよい。ミクロトーム１００は、感知された配向に基づいて、切断平面および／または切断機構に対して、試料の表面の配向を自律的に感知および／または調節するための論理を有してもよい。有利には、これは、整合正確度を改善する、および／またはオペレータが手動で調節を行なわなくても済むようにするために役立ち得る。代替として、調節は、所望に応じて、手動で行なわれてもよい。切片化の方法の実施形態は、ミクロトーム１００が、センサアセンブリ１１４を使用して、試料１０８の表面の配向を自律的に感知し、オペレータが手動でまたはミクロトーム１００が自律的に、試料１０８の表面の配向を調節し、ミクロトーム１００が、そのような調節後、試料１０８の切片を採取することを含んでもよい。
図示される実施形態では、センサアセンブリ１１４は、切断部材または機構１１２および／または切断平面１２４の下方にほぼ垂直に固定して位置付けられてもよい。センサアセンブリ１１４を切断部材１１２の下方に垂直に位置付ける潜在的利点の１つは、試料１０８が、切断部材１１２および／または切断平面１２４に到達するために、矢印１２５の水平方向に実質的距離を横断する必要がなくてもよいことである。これは、試料１０８のために、切断部材１１２を水平に移動させるためにかかる時間量を短縮するために役立ち得る。一実施形態では、矢印１２５の方向における移動（水平移動）は、試料切片の厚さが、部分的に、本平行移動または移動に基づくであろうため、微細となるはずである。ミクロトーム１００等のミクロトームは、０．５〜５０ミクロンの範囲内の厚さを有する試料切片を切断するために使用されてもよいことを理解されたい。そのような比較的に薄い厚さは、矢印１２５の方向における平行移動が、本ピッチ内での平行移動（例えば、矢印１２５の方向における＋０．５ミクロンの平行移動）が可能であることを要求する。矢印１２５の方向に平行移動される有意な距離（例えば、１／２インチ〜１インチ）は、時間がかかるであろうことを理解されたい。加えて、処理時間は、垂直駆動部材１０５の垂直移動が、水平駆動部材１０６の水平移動より比較的に高速となることを可能にすることによって、改良されることができる。これは、表面配向を感知し、表面配向を調節するためにかかる時間を加速させるために役立ち得る。
他の実施形態では、センサアセンブリ１１４は、送り駆動システム１０２と搭載部材１０３との間の位置において、搭載基部１１１に移動可能に結合されてもよいが、これは、必須ではない。本実施形態では、搭載基部１１１は、センサアセンブリ１１４のための支持表面を提供し、センサアセンブリ１１４の垂直摺動に対応するように定寸および結合される。操作の間、センサアセンブリ１１４は、送り駆動システム１０２に向かって、上向き垂直方向に、搭載基部１１１に沿って摺動するように操作可能であって、垂直駆動部材１０５は、センサアセンブリ１１４に向かって、送り駆動システム１０２を下向き垂直方向に移動させるように操作可能である。試料１０８が、センサアセンブリ１１４と十分に垂直に整合されると、水平駆動部材１０６は、試料１０８の表面が、センサアセンブリ１１４に対して適切に位置付けられ、表面配向測定を可能にするように、水平矢印１２５の方向に、センサアセンブリ１１４に向かって、送り駆動システム１０２を水平方向に移動させるように操作可能である。試料１０８の表面の配向が判定され、必要に応じて、再整合されると、センサアセンブリ１１４は、図に見られるように、垂直下向き方向に後退するように操作可能である（例えば、試料ホルダによって保持される試料と切断機構との間の移動から離れた後退位置に）。
再び、図１を参照すると、送り駆動システム１０２の操作は、ハンドホイール１０４および／または制御デバイス１１６を使用して制御されてもよい。ハンドホイール１０４は、ハンドルまたは他のパルス発生デバイス１１７を含み、ハンドホイール１０４を係止してもよい。ハンドホイール１０４の回転は、垂直駆動部材１０５を垂直二重矢印１２６によって示される垂直方向に移動させ、試料１０８のスライス化を促進するように操作可能であってもよい。いくつかの実施形態では、ハンドホイール１０４は、送り駆動システム１０２に機械的に結合されていない、分断されたハンドホイールであってもよい。代わりに、分断されたハンドホイール１０４は、制御ライン１１９を介して、エンコーダ（図示せず）および制御回路１１８に電気的に接続されてもよい。分断されたハンドホイール１０４の回転は、エンコーダに、電気信号を制御回路１１８に送達させてもよい。制御回路１１８は、制御ライン１２０を介して、モータ１１０ａに接続され、エンコーダからの電気信号に従って、垂直駆動部材１０５の移動を制御するように操作可能である。制御回路１１８はまた、制御ライン１２１を介して、モータ１１０ｂに接続され、水平駆動部材１０６の移動を制御し、制御ライン１２２を介して、センサアセンブリ１１４に接続される。
エンコーダからの信号に加え、制御デバイス１１６からの信号は、制御回路１１８に伝送され、センサアセンブリ１１４、ハンドホイール１０４、およびモータ１１０ａ、１１０ｂの操作を制御または促進してもよい。いくつかの実施形態では、制御デバイス１１６は、例えば、キーボード、容量センサタッチパッド、あるいは他のユーザまたはデータ入力デバイスであってもよい。いくつかの実施形態では、信号は、制御ライン１２３を介して、制御デバイス１１６と制御回路１１８との間で伝送されてもよい。他の実施形態では、制御デバイス１１６は、信号を制御回路１１８に無線伝送するように操作可能である、無線制御デバイスであって、制御ライン１２３は、省略される。
図２Ａおよび図２Ｂは、送り駆動システムの垂直移動を駆動させるための往復運動部材を有する、試料切片化デバイスの一実施形態を図示する。図２Ａでは、駆動部材は、試料の配向を感知するために好適な降下位置にある。図２Ｂでは、駆動部材は、試料切片化のために好適な上昇位置にある。
図２Ａに戻ると、図１と同様に、試料切片化デバイスは、センサアセンブリ２１４および搭載基部２１１に垂直に整合および取着された切断部材２１２を含む、ミクロトーム２００であってもよい。送り駆動システム２０２は、支持部材２１５によって、基部部材２０１の上方に支持されてもよい。送り駆動システム２０２は、垂直駆動部材２０５、水平駆動部材２０６、および試料（図示せず）を保持するように操作可能な試料ホルダ２０７を含んでもよい。本図から、送り駆動システム２０２の垂直移動を駆動させるための往復運動アーム部材２２４が、見られ得る。往復運動アーム部材２２４は、一端において、回転ディスク部材２２８から延在するピン部材２２６に固定して取着され、反対端において、送り駆動システム２０２の垂直駆動部材２０５に回転可能に取着される。往復運動様式（すなわち、前方および後方交互に）における回転ディスク部材２２８の回転は、ピン部材２２６を同一の方向に回転させる。ピン部材２２６の往復運動は、垂直駆動部材２０５に取着された往復運動アーム部材２２４の端部を往復運動様式で移動させ、また、前方および後方に交互に移動することを意味する。いくつかの実施形態では、往復運動アーム部材２２４は、１８０度の回転角度内で往復運動する（例えば、上向きに９０度および下向きに９０度移動する）。このような往復運動アーム部材２２４の移動は、順に、垂直駆動部材２０５の垂直移動を駆動させる。
図２Ａは、往復運動アーム部材２２４が、図２Ｂによって図示される第１の垂直位置（０度位置）から、第２の垂直位置（第１の位置に対して１８０度の回転）に回転される実施形態を図示する。第２の垂直位置では、送り駆動システム２０２、ひいては、試料ホルダ２０７は、センサアセンブリ２１４と整合される。本位置に来ると、水平駆動部材２０６は、側方に（水平に見て）移動し、試料の配向が判定され得るように、試料ホルダ２０７に取着された試料をセンサアセンブリ２１４に接触させてもよい。
試料の配向が判定され、必要に応じて、補正されると、往復運動アーム部材２２４は、図２Ｂに図示される第１の垂直位置（０度位置）に逆回転し、試料切断操作を開始する。試料の切断は、往復運動アーム部材２２４を回転させ、順に、約９０度の回転角度に沿って、垂直駆動部材２０５に取着された試料ホルダ２０７を垂直方向に移動させることによって達成されてもよい。例えば、往復運動アーム部材２２４が、第１の垂直位置にあるとき、垂直駆動部材２０５、ひいては、試料は、切断部材２１２の上方に位置付けられる。実質的水平位置に対して約９０度の往復運動アーム部材２２４の回転は、切断部材２１２を横断して、試料を下向き方向に移動させ、試料からの切片の除去をもたらす。往復運動アーム部材２２４は、次いで、第１の垂直位置に戻るように、実質的水平位置から９０度回転され、切断ストロークを完了してもよい。往復運動アーム部材２２４は、十分な数の試料切片が取得されるまで、本９０度の回転角度内で往復運動を継続してもよい。試料位置は、各下向きにスライス化移動に先立って、またはその後に、水平駆動部材２０６によって、水平方向に調節され、所望の試料切片幅を達成してもよい。
９０度の回転角度に沿って往復運動アーム部材２２４を移動させることによる、試料切片化が、一実施形態では、開示されるが、回転角度は、変動し、試料のサイズによって決定されてもよいことが想定される。例えば、試料が、３０ｍｍ×３０ｍｍブロックである場合、単一切断ストロークまたは切片化サイクルは、下向き垂直方向に約３５ｍｍ、試料を移動させ、試料から切片をスライスし、次いで、開始位置に戻るように、上向き垂直方向に約３５ｍｍ、試料を移動させることを要求する。したがって、３０ｍｍ試料の場合、単一切断ストロークは、垂直駆動部材２０５が、総距離約７０ｍｍ、試料を移動させることを要求する。往復運動アーム部材２２４が、第１の垂直位置から水平位置に移動し、次いで、９０度の角度の配向に沿って、第１の垂直位置に戻ることによって、７０ｍｍの切断ストロークに変換される。しかしながら、試料がより小さい場合、より短い切断ストロークを使用して、試料切片を取得することができる。典型的には、試料が、１５ｍｍ×１５ｍｍブロックである場合、単一切断ストロークは、下向き垂直方向に約２２ｍｍ、試料を移動させ、試料から切片をスライスし、次いで、開始位置に戻るように、上向き垂直方向に約２２ｍｍ、試料を移動させることを要求する。この場合、単一切断ストロークは、約４４ｍｍの総垂直移動を要求する。本短縮された切断ストロークは、９０度未満、例えば、０〜６０度または０〜４５度の回転角度に沿って、往復運動アーム部材２２４を回転させることによって達成されてもよい。いずれの場合も、単一切断ストロークは、全３６０度回転とは対照的に、往復運動アーム部材２２４の往復運動によって駆動されるため、各切断ストロークを完了するために要求される時間は、短縮され、より高速のスライス化操作をもたらすことを認識されたい。
加えて、各切断ストロークを完了するために要求される時間は、切片化サイクル全体を通して、往復運動アーム部材２２４の速度を修正することによって、短縮されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、往復運動アーム部材２２４、ひいては、送り駆動システム２０２および／または試料の比較的に高速の移動速度が、切片化サイクルまたはストロークの１つ以上の非切片化部分の間（例えば、試料の切断または切片化が行なわれない場合）、使用されてもよい一方、比較的に低速の移動速度が、切片化サイクルまたはストロークの切片化部分の間（例えば、試料の切断または切片化が行なわれる場合）、使用されてもよい。試料の切断または切片化の間の送り駆動システムおよび／または試料の比較的に低速の移動速度を使用することは、より高品質の切片および／またはより一貫した切片を提供する傾向となる一方、切片化サイクルの１つ以上の他の非切片化部分をより高速で行なうことは、切片化サイクルの全体的速度を改善するために役立ち得、および／またはより多くの切片が所与の時間量内に産生されることを可能にし得る。
典型的には、ミクロトーム２００は、往復運動アーム部材２２４が、試料が切断されている間、ある速度で移動し、試料の切断前または後には、第２のより高速な速度で移動することを可能にする論理を含んでもよい。例えば、論理は、切片化長が指定されることを可能にしてもよく（例えば、３５ｍｍ）、往復運動アーム部材２２４は、指定された切片化長の間、比較的に低速において、および指定された切片化長の間（例えば、水平位置から第１の垂直位置に戻る往復運動アーム部材２２４の移動の間）の移動直前および直後は、比較的に高速において、試料を移動させてもよい。長さは、異なる寸法を有する異なるタイプのカセットに対応する複数の所定の長さの中から選択されてもよい。一例示的実施形態では、ミクロトーム２００は、オペレータが、切片化長を指定または指示することを可能にするように操作可能であってもよい。切片化長の指定または指示は、例えば、長さを指定する、複数の所定の長さの中から長さを選択する、カセットのタイプを指定する、複数の異なるタイプのカセットの中からカセットのタイプを選択する等によって、異なる方法で行なわれてもよい。例えば、ユーザが、特定のタイプのカセットから切片を産生する準備ができると、ユーザは、制御デバイス（例えば、図１における制御デバイス１１６）を使用して、特定のタイプのカセットの選択を行なってもよく、ミクロトームは、特定のタイプのカセットに対応する所定の切片化長によって、既に事前にプログラムされていてもよい。切片化の間、ミクロトームは、指定された切片化長にわたって、送り駆動システムおよび／または試料の比較的に低速の移動速度を使用してもよく、切片化サイクルの１つ以上または実質的に全ての他の部分にわたって、比較的に高速の移動速度を使用してもよい。例えば、指定された切片化長にわたる試料の切断の直前またはその間際およびその直後またはその間際では、比較的に高速が、使用されてもよい。
加えて、ミクロトームは、最初に、試料（例えば、図１における試料１０８）の所与または所定の部分を自律的に除去する論理を含んでもよい。例えば、該部分は、所与のまたは所定の厚さのパラフィン、包埋材料、カセット材料、または切片が採取されることが所望される実際の組織材料に重置またはそれを包被する（例えば、組織材料の切断表面と感知プレートに接触するであろう試料の表面の最外部との間に配置される）他の非組織材料を含んでもよい。一例として、試料は、カセットの底部に載置された組織片ならびに包埋材料のブロック中に包埋されたカセットおよび組織試料を含んでもよい。Ｓａｋｕｒａ Ｆｉｎｅｔｅｋ ＵＳＡ， Ｉｎｃ．（Ｔｏｒｒａｎｃｅ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によって製造された種々のカセットの場合、カセットは、パラフィンと同様の切片化特性を有する、Ｐａｒａｆｏｒｍ(R)ブランドのカセット材料を含んでもよく、切片化は、カセット底部のＰａｒａｆｏｒｍ(R)ブランドのカセット材料を通して行なわれてもよい。試料の実際の組織が露出されると、組織のスライスまたは切片を取得するための切片化サイクルが、開始されてもよい（例えば、オペレータは、切片化ボタンを押下する、または別様に、ミクロトームに、組織試料の現時点で露出されている切断表面から切片を採取させてもよい。いくつかの実施形態では、ミクロトーム２００は、往復運動アーム部材２２４が、より高速で移動し、これらの初期切片を除去し、次いで、組織の切片化が開始されると、比較的に低速で移動することを可能にする論理を含んでもよい。
さらに、処理操作の全体的速度が減速され得るように、第２の垂直位置（試料配向を感知するため）と第１の垂直位置（試料を切断するため）との間の往復運動アーム部材２２４の移動速度を増加させるために提供されてもよいことが想定される。例えば、いくつかの実施形態では、送り駆動システム２０２は、図２Ｂに図示される上昇位置から約１３４ｍｍ、降下され、試料とセンサアセンブリ２１４を整合させなければならない。本側面では、論理は、感知長が指定されることを可能にしてもよく（例えば、１３４ｍｍ）、往復運動アーム部材２２４は、処理時間を短縮するために、指定された感知長に沿って、より高速で移動してもよい。
回転ディスク部材２２８の移動は、モータ２１０ａによって駆動されてもよい。例えば、一実施形態では、モータベルト２３０は、回転ディスク部材２２８の外側周縁の周囲でループ状にされる。モータ２１０ａは、モータベルト２３０を引張し、回転ディスク部材２２８を時計回り方向（例えば、垂直駆動部材２０５を降下させる）または反時計回り方向（例えば、垂直駆動部材２０５を上昇させる）に回転させる。モータ２１０ａは、モータベルト２３０を交互方向に引張し、往復運動アーム部材２２４の往復運動移動を生じさせてもよい。加えて、モータ２１０ａは、切片化操作の間、モータベルト２３０を異なる速度で移動させ、種々の操作（例えば、切片化ステップおよび非切片化ステップ）が切片化サイクル全体を通して行なわれる速度を変化させ、および／または切片化操作全体を通して線形速度を維持してもよい。ベルトおよび回転ディスクタイプシステムが、開示されるが、任意のタイプの駆動機構が使用され、往復運動アーム部材２２４を往復運動で移動させてもよいことが想定される。
送り駆動システム２０２の水平移動は、前述のように、モータ２１０ｂによって駆動されてもよい。
垂直駆動部材２０５の整合および垂直移動を促進するために、送り駆動システム２０２は、内側スライドレール２２０ａ、２２０ｂおよび外側スライドレール２２２ａ、２２２ｂによって、支持部材２１５に摺動可能に取着されてもよい。内側スライドレール２２０ａ、２２０ｂは、内側スライドレール２２０ａ、２２０ｂが外側スライドレール２２２ａ、２２２ｂに対して摺動することができるように、外側スライドレール２２２ａ、２２２ｂによって形成される溝内に嵌合する、円唇部を有してもよい。外側スライドレール２２２ａ、２２２ｂは、支持部材２１５に固定して取着されてもよい一方、内側スライドレール２２０ａ、２２０ｂは、垂直駆動部材２０５に固定して取着されてもよい。代替として、外側スライドレール２２２ａ、２２２ｂは、垂直駆動部材２０５に固定して取着されてもよい一方、内側スライドレール２２０ａ、２２０ｂは、支持部材２１５に固定して取着されてもよい。いずれの場合も、垂直駆動部材２０５が、往復運動アーム部材２２４によって移動されると、外側スライドレール２２２ａ、２２２ｂは、垂直駆動部材２０５が垂直方向に移動するように、内側スライドレール２２０ａ、２２０ｂに対して摺動する。
図３は、図２Ａおよび２Ｂを参照して説明される、往復運動アーム部材２２４および回転ディスク部材２２８の斜視図を図示する。本図から、往復運動アーム部材２２４は、ピン２２６によって、回転ディスク部材２２８に取着されることが分かる。往復運動アーム部材２２４は、スライス化位置と感知位置との間に取着された駆動システム（図示せず）の往復運動移動を駆動させるために好適な任意のサイズおよび形状を有してもよい。例えば、駆動部材の上昇位置（図２Ｂ切断位置参照）と駆動部材の降下位置（図２Ａ感知位置）との間の距離が、約１３４ｍｍである場合、往復運動アーム部材２２４は、往復運動アーム部材２２４が、総距離約１３４ｍｍ、駆動部材を移動させることができるように、長さ約６７ｍｍを有してもよい。
１８０度の回転角度２４０に沿った回転ディスク部材２２８の回転は、ピン２２６を回転させ、順に、１８０度の回転角度２３０に沿った往復運動アーム部材２２４の回転を駆動させる。第１の垂直位置２３２では、往復運動アーム部材２２４は、０度の回転角度にある。９０度の時計回りの回転ディスク部材２２８の回転は、往復運動アーム部材２２４を水平位置２３４に９０度回転させる。往復運動アーム部材２２４は、切断サイクルまたはストロークの間、第１の垂直位置２３２と水平位置２３４との間で往復運動様式（すなわち、前方および後方）に回転されてもよい。
０度位置から１８０度の回転ディスク部材２２８の回転は、往復運動アーム部材２２４を第２の垂直位置２３６へと１８０度回転させる。本位置では、垂直駆動部材は、試料の配向が判定されることができるように、センサアセンブリと整合される。往復運動アーム部材２２４は、３つの位置（すなわち、第１の垂直位置２３２、水平位置２３４、および第２の垂直位置２３６）に図示されるが、他の位置も、それぞれ、感知または感知操作の間、試料と切片化部材または感知アセンブリを整合させるために好適であり得ることが想定される。例えば、試料の切片化は、試料ブロックのサイズに応じて、９０度未満、例えば、０度〜６０度または０度〜４５度の回転角度に沿って、往復運動アーム部材２２４を往復運動様式で移動させることによって生じてもよい。
回転ディスク部材２２８はさらに、平衡錘２３８を含み、回転ディスク部材２２８に取着された送り駆動システム２０２を平衡化してもよい。しかしながら、平衡錘２３８は、随意であって、したがって、いくつかの実施形態では、省略されてもよい。
スライス化操作は、自動的に、またはシステムとのユーザ相互作用を通して手動で、進められてもよい。図４は、ハンドホイールおよび制御デバイスを含む、ミクロトームの操作を制御するための制御システムの実施形態を図示する。制御システム４６０は、ハンドホイール４０４および制御デバイス４１６を含んでもよい。ハンドホイール４０４は、ハンドルまたは他のパルス発生デバイス４１７を含み、ハンドホイール４０４を係止してもよい。いくつかの実施形態では、ハンドホイール４０４は、非機械的結合または非機械的機構（例えば、電気結合）を使用して、モータ４１０に結合される。典型的には、ミクロトームは、モータに機械的に結合される、ハンドホイールを含む。しかしながら、そのような機械的結合は、ユーザがそれを旋回させようとするとき、ハンドホイールに抵抗を加える。そのようなハンドホイールの反復旋回は、ユーザの負担となり、時として、手根管症候群等の病状をもたらし得る。本明細書に開示される非機械的結合または機構は、ハンドホイール抵抗を低減させ、旋回がより容易なハンドホイールをもたらすという利点を提供し得る。
いくつかの実施形態では、非機械的結合または機構は、第１のエンコーダ４６１を含む。第１のエンコーダ４６１は、ハンドホイール４０４のシャフト４６２に結合された回転式エンコーダであってもよい。ハンドホイール４０４、ひいては、シャフト４６２の回転は、第１のエンコーダ４６１に、ハンドホイール４０４のある角位置を提供する。第１のエンコーダ４６１は、次いで、その角位置を電気表現（例えば、アナログまたはデジタルコードまたは値）に変換する。本アナログまたはデジタルコードは、制御ライン４１９を介して、制御回路４１８に伝送され、そこで、処理され、モータ４１０、ひいては、送り駆動４０２の移動を命令するために使用される。いくつかの実施形態では、そこに結合された送り駆動４０２を有するモータ４１０は、第２のエンコーダ４６４によって、制御回路４１８に接続されてもよい。本側面では、モータ４１０のシャフト４６３は、第２のエンコーダ４６４が、切断操作の間、モータ４１０の位置を検出し得るように、第２のエンコーダ４６４に接続されてもよい。エンコーダ４６４は、次いで、本位置情報を電気表現（例えば、アナログまたはデジタルコードまたは値）に変換し、制御ライン４２０を介して、電気表現を制御回路４１８に伝送する。いくつかの実施形態では、制御回路４１８は、少なくとも部分的に、ハンドホイールの角位置の電気表現に基づいて、モータを制御してもよい。例えば、ハンドホイール４０４およびモータ４１０の両方の位置は、既知であるため、制御回路４１８は、ハンドホイール４０４の位置が、切断操作の間、モータ４１０の位置に対応し、それと整合することを保証することができる。例えば、ハンドホイール４０４の回転は、個別の第１および第２のエンコーダからの信号の比較が、ハンドホイール４０４の位置がモータ４１０の駆動シャフトの位置と整合されたことを示すまで、モータ４１０の移動を生じさせなくてもよい。これは、特に、切片化の自動モードから切片化の手動モードに移行するとき、ミクロトームの操作の安全性を増加させる傾向となり得る。モータ４１０は、単一モータであってもよく、または前述のように、例えば、ミクロトーム送り駆動システムの垂直および／または水平移動を駆動させるように操作可能である、２つ以上のモータを表してもよい。
制御デバイス４１６はさらに、自動切断操作を始動させるように操作可能であってもよい。制御デバイス４１６は、切断操作を始動させるために好適な任意のタイプの入力デバイスであってもよい。典型的には、制御デバイス４１６は、例えば、キーボード、キーパッド、容量センサタッチパッド、または他のユーザデータ入力デバイスを含んでもよい。いくつかの実施形態では、信号は、制御ライン４２３を介して、制御デバイス４１６と制御回路４１８との間で伝送される。他の実施形態では、制御デバイス４１６は、無線制御信号を制御回路４１８に伝送し、随意に、無線信号を制御回路４１８から受信するように操作可能である、無線制御デバイスであってもよい。制御ライン４２３は、省略されてもよい。無線制御デバイス４１６は、無線送信機、無線受信機、および／または無線送受信機、無線プロトコルスタック、および無線デバイスに見出される他の従来の構成要素を有してもよい。一側面では、無線制御デバイス４１６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）対応デバイスであってもよいが、これは、必須ではない。
制御デバイス４１６は、ミクロトームの作用を制御するために使用されることができる、キーまたはシミュレートキーを含んでもよい。典型的には、キーは、ミクロトームの垂直または水平移動に対応する矢印、および／または、例えば、スライス化、停止、開始、カセットの底部のトリム、切片化、係止、または他のミクロトーム操作に対応する他の単語、記号、写真、または同等物等、ミクロトームの種々の操作に対応するグラフィック記号またはテキストを表してもよい。ユーザは、制御デバイス４１６を使用して行なわれる操作を選択し、適切なキーを押下し、所望の操作を始動させる。制御信号が、制御デバイス４１６から制御回路４１８に伝送される。制御回路４１８は、次いで、信号を、例えば、モータ４１０に提供し、切断操作を始動する。切断操作は、次いで、自動的または自律的に、実質的に、付加的ユーザ介入を伴わずに、ユーザが停止キーを押下するか、または事前にプログラムされる切断操作が完了するかのいずれかまで、継続してもよい。切断操作はまた、オペレータが、その手を使用せずに、フットスイッチを押下することによって、停止されてもよい。
切断部材および／または切断平面と平行またはより平行となるように、試料の表面の配向を再整合可能である試料ホルダが、当技術分野において周知である。いくつかの実施形態では、送り駆動システムは、切断部材および／または切断平面に対して試料の切断表面の配向を２次元で調節可能な多軸ワークピースチャックまたはモータ作動式チャックを有してもよい。好適な多軸ワークピースチャックの実施例は、Ｘｕａｎ Ｓ． Ｂｕｉ ｅｔ ａｌ．によって、２００４年１月２２日に出願され、本願の譲受人に譲渡された米国特許第７，１６８，６９４号「ＭＵＬＴＩ−ＡＸＩＳ ＷＯＲＫＰＩＥＣＥ ＣＨＵＣＫ」に説明されている。一実施形態では、多軸チャックは、試料等のワークピースをチャックに対して実質的に固定された配向に保定する、搭載アセンブリを有してもよい。チャックは、モータ駆動式であってもよく、垂直であり得る、少なくとも２つの軸を中心として、回転可能であってもよい。チャックは、オペレータによって、１つ以上のモータと通信するコントローラを使用して、手動で回転されてもよく、またはミクロトームが、チャックを自律的に回転させてもよい。１つ以上のセンサは、チャックの位置を感知するために使用されてもよい。一実施形態によると、各軸は、チャックの中央公称位置および端部位置を検出する、３つのセンサを有してもよい。ユーザまたはミクロトームは、モータに、チャックを所望の位置に回転させることを信号伝達することによって、チャックの移動を制御してもよい。センサが、所望の位置が到達されたかどうかを判定するために使用されてもよい。一実施形態では、チャックは、少なくとも２つの直交軸を中心として回転可能である、第１および第２の部分を含んでもよい。第１の部分は、第１の軸を中心として、第２の部分から独立して、回転してもよい。第２の軸を中心とする第２の部分の回転もまた、第１の部分を第２の軸を中心として回転させてもよい。これは、チャックが、多次元で回転可能であることを可能にし得る。
いくつかの実施形態では、係止機構もまた、随意に、提供されてもよい。多軸チャックを回転させた後、係止機構が、多軸チャックを所望の位置に係止するように係合されてもよい。本係止機構は、例えば、摩擦または他の周知の様式によって、第１、第２、および第３の部分を係止させる、永久磁石ソレノイド、歯車付モータ、または回転ハンドルであってもよい。一実施形態では、モータが、チャックが調節されていない時点でチャックを締め付けるために使用されてもよい。ミクロトームが、チャックを調節することによって、試料の位置を調節することを判定すると、またはユーザが、チャックを調節することによって、組織試料の位置を手動で調節することを決定すると、モータは、チャックを弛緩させ、チャックが調節されることを可能にするように信号伝達されてもよい。他の場合では、チャックの位置が調節されていないとき、モータは、チャックの位置および／またはチャックによって保持される試料の位置が、非意図的に変化しないように、チャックを締め付けられた構成または係止された構成に維持するように信号伝達されてもよい。
図１に戻ると、いくつかの実施形態では、切片化サイクルは、以下を含んでもよい。（１）所望のスライス厚に関連する所定の距離だけ、切断平面に向かって、試料ブロック１０８を前方水平方向に移動させ、（２）切断部材に向かって、試料ブロック１０８を垂直方向（例えば、下向きに）移動させ、スライスを取得し、（３）所定の距離だけ、切断平面および／または切断部材から離れるように、試料ブロック１０８を後方または反対水平方向に移動させ、（４）切断部材から離れるように、試料ブロック１０８を反対垂直方向（例えば、上向きに）に移動させる。切断部材から離れるように、試料ブロック１０８を後方水平方向に後退または移動させることは、試料ブロック１０８が、（４）切断部材から離れるように、試料ブロック１０８が反対垂直方向（例えば、上向きに）に移動しているとき、切断部材に接触しないように回避するために役立つ。典型的には、試料ブロック１０８が後退される距離は、スライスされた試料の厚さに対応し得る。代替として、いくつかの実施形態では、後退ステップは、省略されてもよいことが想定される。スライス化サイクルは、所望の数のスライスが取得されるまで繰り返されてもよい。
前述の明細書では、本発明をその特定の実施形態を参照して説明してきた。しかし、添付の請求項に記載した本発明の広範な精神および範囲から逸脱せずに、そこに多様な修正および変更を行うことが可能であるのは明らかである。したがって明細書および図面は限定的意味合いというより説明的意味合いでとらえるべきである。
上述では、説明目的で、本発明の実施形態を完全に理解させるために多数の特定の詳細を記述している。しかしこれら特定の詳細の一部がなくとも、１つ以上の他の実施形態が実行可能であることは当業者にとって明白なことである。記述した特定の実施形態は、本発明を限定するためではなく、説明するために提供している。本発明の範囲は、上述の特定の例に決定されるものではなく、下記の請求項にのみ決定される。その他の例では、説明の理解が曖昧になることを避けるために、ブロック図形式で、あるいは詳述することなく周知の回路、構造、装置、および操作を示している。
また、例えば、実施形態の構成要素の寸法、形状、構造、結合、形態、機能、素材、ならびに操作、組み立て、および使用の方式等、本明細書に開示された実施形態に修正を行うことは当業者によって理解されるであろう。図に示し、明細書で説明したものと同等の関連事項全ては、本発明の実施形態内に包含されている。さらに、妥当と考えられる場合に、参照番号または参照番号の末端数字が、複数の図の中で反復されており、これらは一致する構成部分または同様の性質を任意に有する類似の構成部分を示している。
多様な操作および方法が、記述されている。いくつかの方法が基本的な形式で記述してあるが、任意に、操作を方法に加えても、および／または操作を方法から省いてもよい。加えて、例示的な実施形態にしたがった操作の特定の順序を記述している一方で、その特定の順序は例示的なものであることを理解されたい。代替的実施形態は、異なる順序での操作、特定の操作の併用、特定の操作の重複等を随意に行い得る。方法に対して多くの修正および適応を行い、検討してよい。
１つ以上の実施形態は、機械アクセス可能および／または機械可読媒体を含む、製造品（例えば、コンピュータプログラム製品）を含む。媒体は、機械によりアクセス可能および／または読み取り可能である形態で情報を提供する（例えば保存）機構を含み得る。機械アクセス可能および／または機械可読媒体は、指標配列および／またはデータ構造を提供するか、あるいは保存し、それらは機械で実行する場合には、機械処理を誘発または開始し得、さらに／あるいは本明細書に開示の操作または方法の１つ以上または一部を機械に実行させるものである。１つの実施形態では、機械可読媒体には、具体的な持続性の機械読み取り可能な保存媒体が挙げられ得る。例えば、具体的な持続性の機械読み取り可能な保存媒体には、フロッピー（登録商標）、光学的保存媒体、光学的ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、光磁気ディスク、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラミング可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能およびプログラミング可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能およびプログラミング可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、相変化メモリまたはこれらの組み合わせが挙げられ得る。具体的な媒体としては、例えば、半導体材料、相変化材料、磁性材料等の１つ以上の信頼性のある、または具体的な物理的材料が挙げられる。
また、「１つの実施形態」または「１つ以上の実施形態」に対する本明細書全体にわたる引例が、例えば、特定の性質が本発明の実行に含まれ得ることを意味していることも理解されたい。同様に、開示を合理化し、多様な独創的側面の理解を助ける目的で、明細書中、多様な特性が単一の実施形態、図面またはそれらの説明の中にまとまって群を形成している場合があることを理解されたい。しかし開示のこの方法は、本発明が各請求項で明確に引用したものよりさらに多くの側面を必要とする意図を反映していると解釈すべきではない。むしろ、以下の請求項が反映しているように、独創的側面は開示された単一の実施形態の特徴すべてに掛かっている訳では決してない。したがって「発明を実施するための形態」に続く請求項は、本明細書によりこの「発明を実施するための形態」に明確に組み込まれており、各請求項は本発明の別個の実施形態としてそれ自体に基づいている。

Claims (19)

  1. 試料切片化デバイスであって、
    試料から切片を切断するように操作可能である切断機構と、
    前記試料を保持するように操作可能である試料ホルダと、
    前記試料ホルダと結合され、前記試料ホルダの移動を駆動させる駆動システムと、
    前記駆動システムに結合され、前記駆動システムの垂直移動を駆動させる往復運動部材であって、前記往復運動部材は、１８０度の範囲回転するように操作可能である往復運動アームである、往復運動部材と、
    前記試料ホルダによって保持される前記試料の表面の配向を感知するように操作可能である表面配向センサと
    を備える、デバイス。
  2. 前記往復運動アームは、第１の端部において、前記駆動システムに回転可能に取着され、第２の端部において、垂直に配向された回転ディスク部材に取着されている、請求項１に記載の試料切片化デバイス。
  3. 前記往復運動部材は、回転角度０度〜１８０度に沿って回転する、請求項１に記載の試料切片化デバイス。
  4. 前記往復運動部材は、前記試料ホルダを前記切断機構と整合させる第１の垂直位置と、前記試料ホルダを前記表面配向センサと整合させる第２の垂直位置との間で回転する、請求項１に記載の試料切片化デバイス。
  5. 前記第１の垂直位置と前記第２の垂直位置との間の回転角度は、１８０度である、請求項４に記載の試料切片化デバイス。
  6. 回転角度０度〜９０度に沿った前記往復運動アームの移動は、前記試料ホルダのスライス化移動をもたらす、請求項１に記載の試料切片化デバイス。
  7. 構成可能切片化長が指定されることを可能にする論理をさらに備え、前記往復運動部材は、前記指定された切片化長の間、比較的に低移動速度において、前記指定された切片化長の間の前記移動の直前および直後のうちの少なくとも１つの間、比較的に高移動速度において、前記試料を移動させる、請求項１に記載の試料切片化デバイス。
  8. 前記論理は、オペレータが、複数の所定の切片化長の中から、前記切片化長を選択することを可能にする論理を備え、前記複数の所定の切片化長のぞれぞれは、前記試料を保持するために使用される異なるタイプのカセットに対応する、請求項７に記載の試料切片化デバイス。
  9. 前記論理は、オペレータが、複数の異なるタイプのカセットのうちの１つを選択することによって、前記切片化長を指定することを可能にする論理を備える、請求項７に記載の試料切片化デバイス。
  10. ハンドホイールと、
    第１のシャフトによって、前記ハンドホイールに結合された第１のエンコーダであって、前記第１のエンコーダは、前記ハンドホイールの角位置の電気表現を生成するように操作可能である、第１のエンコーダと、
    前記駆動システムのモータと、
    第２のシャフトによって、前記駆動システムのモータに結合された第２のエンコーダであって、前記第２のエンコーダは、前記駆動システムのモータの角位置の電気表現を生成するように操作可能である、第２のエンコーダと、
    前記第１および第２のエンコーダと電気的に結合され、前記ハンドホイールおよび前記モータの角位置の電気表現を受信するように操作可能である制御回路であって、前記制御回路は、少なくとも部分的に、前記ハンドホイールの角位置の電気表現に基づいて、前記モータを制御するように操作可能である、制御回路と、
    をさらに備える、請求項１に記載の試料切片化デバイス。
  11. 試料切片化デバイスによって保持される試料を表面配向センサに対して位置付けることと、
    前記表面配向センサを用いて、前記試料切片化デバイスによって保持される前記試料の表面の配向を感知することと、
    前記試料の表面が、前記試料切片化デバイスの切断機構と関連付けられた切断平面とより平行となるように、前記試料切片化デバイスによって保持される前記試料の表面の配向を調節することと、
    往復運動部材を使用して、前記試料切片化デバイスの垂直移動をもたらし、前記試料の切片を取得することであって、前記往復運動部材は、１８０度の範囲回転するように操作可能である往復運動アームである、ことと
    を含む、方法。
  12. 構成可能切片化長を指定することをさらに含み、前記試料ホルダの垂直移動をもたらすことは、前記指定された切片化長にわたって、前記試料から切片を切断するとき、比較的に低移動速度において、前記往復運動部材を移動させることと、前記指定された切片化長にわたる移動の直前または直後のうちの少なくとも１つにおいて、比較的に高移動速度において、前記往復運動部材を移動させることとを含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記往復運動部材は、前記試料を切断機構と整合させる第１の垂直位置と、前記試料を前記表面配向センサと整合させる第２の垂直位置との間で往復運動する、請求項１１に記載の方法。
  14. 前記第１の垂直位置と前記第２の垂直位置との間の回転角度は、１８０度である、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記往復運動部材は、前記試料を切断機構と整合させる垂直位置と、前記垂直位置に垂直な水平位置との間で往復運動し、前記垂直位置から前記水平位置への前記往復運動部材の回転は、切断部材を横断して前記試料を移動させて、前記試料の切片が取得される、請求項１１に記載の方法。
  16. 前記往復運動部材は、回転角度０度〜９０度に沿って往復運動し、前記試料の切片を取得する、請求項１５に記載の方法。
  17. 垂直駆動部材に取着された試料の表面を切断部材と整合させることと、
    試料切片化サイクルを施行し、前記垂直駆動部材を垂直方向に移動させることによって、前記試料の切片を取得することであって、前記垂直駆動部材を移動させることは、前記垂直駆動部材に取着された往復運動部材を往復運動様式で回転させることを含む、ことと
    を含み、
    前記往復運動部材は、第１の端部と、前記第１の端部と反対の第２の端部とを有する往復運動アームであり、前記第１の端部は、前記垂直駆動部材に回転可能に結合され、前記第２の端部は、前記往復運動アームの往復運動回転移動を駆動させるための回転部材に固定して取着され、前記往復運動アームは、１８０度の範囲回転するように操作可能である、方法。
  18. 前記回転角度は、０度〜９０度である、請求項１７に記載の方法。
  19. 構成可能切片化長を指定することをさらに含み、前記試料切片化サイクルを施行することは、前記指定された切片化長にわたって、前記試料から切片を切断するとき、比較的に低移動速度において、前記往復運動部材を移動させることと、前記指定された切片化長にわたる移動の直前または直後のうちの少なくとも１つにおいて、比較的に高移動速度において、前記往復運動部材を移動させることとを含む、請求項１７に記載の方法。
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