JP6538085B2 - 加熱可能なピンセットおよびこのピンセットの充電装置 - Google Patents

Description

本発明は、一方の端で弾力的に接続された２つの脚と、脚の他方の自由端に形成され、連係して係合領域を形成する先端部とを備え、中央領域が先端部を隣接して配置させるかまたは相互に接触させるために脚を保持および操作する役割を果たす、薄い組織試料である組織学的標本を扱うピンセットに関する。

一般に、ピンセットとは、小さい物体を把持する役割を果たす工具を意味する。
通常、ピンセットは、金属、プラスチック、繊維強化プラスチック、またはセラミックで製作することができる、相互に接続された２つの脚からなる。
これらの脚、または、その先端部を、わずかな圧力により、相互に近接するように移動させることができる。
ピンセットの先端部が接触すると、ピンセットは、閉じた把持状態となる。

「先端部」という用語は、最も広い意味で理解されるものである。
先端部とは、２つの脚の自由端を表し、これらは、先端部という名称どおりに尖っていることもあるが、丸みを帯びていることや、他の形状を呈していることもある。
ピンセットの脚は、さまざまな断面を有する可能性がある。
ピンセットの脚は、直線状または湾曲状である。
また、先端部の内側に溝を設けて、小さなものに係合できるようにすることも可能である。

組織学は、生体試料の研究に関するものであり、医学または生物学の一部門、より正確には、解剖学または病理学の一部門として理解される。
組織学者は、組織試料を調べる。
その際、通常は、着色されているマイクロメートル規模の薄さの組織切片を操作し、それらの組織切片を顕微鏡で調べる。
スライドガラス上での準備、埋め込み、および／または配置のために、微細な組織切片を扱う必要がある。
そのような組織切片を扱うために、適切な形状の先端部を備えるピンセットが、慣例的に使用される。

デリケートな組織試料を傷つけることを避けるため、組織細胞には、適切に温度制御された工具／取扱装置のみが接触することが許される。
ピンセット等の取扱装置が熱伝導率の高い金属物体である場合、それらの取扱装置は、たとえば、冷えたテーブル面の温度を急速に帯びる傾向がある。
これは、試料にとって有害である。
この問題に対するこれまでの救済策は、ピンセットをホットプレートに載せ、加熱されたピンセットを使用するというものであった。
これは、煩雑であり、ピンセットの均一な温度が保証されるわけでもない。
さらに、ピンセットは、質量がそれほど大きくないため、すぐに冷たくなる。
この態様で、生体試料を再現性よく扱うことは不可能である。

よって、本発明の目的は、組織試料を理想的な態様で扱うことができる、汎用型のピンセットを提案することである。
加えて、そのようなピンセットを提供する装置も説明される。

上述した目的は、請求項１乃至請求項１２に記載の特徴により達成される。

本発明のピンセットは、先端部および／または脚の接続領域が、電力を格納する格納媒体を有するハウジングとして設計され、格納媒体が、係合領域となる先端部を予め定められた温度まで直接または間接に加熱することを特徴とする。

本発明では、予め定められた指定可能な一定温度を有するピンセットを提供する。
そのために、ピンセットは、電力を格納する格納媒体を備えており、この格納媒体が、係合領域となる先端部を予め定められた温度まで直接または間接に加熱し、その温度を維持する。

格納媒体は、脚および／または脚の一方の端の接続領域に一体化して、利用可能な体積の全体を使用できるようにすることが可能である。
よって、脚と接続領域、すなわち、ピンセットの本体すべてを、内部に格納媒体が配置されたハウジングとして構築することができる。

格納媒体は、たとえば、直接的な熱結合を通じて加熱される蓄熱器である。
ハウジングは、熱がほぼ先端部のみを通じて排出されるように、断熱特性を有する。
よって、材料の蓄熱容量を最適に利用することができる。

本発明における格納媒体は、係合領域となる先端部に作用する電気加熱手段に電力を供給する電力格納手段である。
また、電気加熱手段は、係合領域となる先端部と熱伝導的に接触している抵抗加熱ヒータであっても有益である。

抵抗加熱ヒータは、電熱線、加熱コイル、加熱ジャケット、加熱パッド、加熱カートリッジ等の特別な加熱要素を備えることができる。
先端部の端は、加熱要素に挿入され、加熱要素と先端部との間に熱伝導接触を形成する。

電力格納手段は、バッテリまたはキャパシタもしくはキャパシタ配置として構築することができる。
必須なのは、充電ステーションに配置したときに、バッテリである電力格納手段が、誘導的に充電される電動歯ブラシのように、電力を格納することである。
そのような充電ステーションの構築に関連して、装置クレームの特徴を、本明細書で後ほど示す。

さらなる実施形態によると、係合領域を予め定められたまたは予め定めることが可能な温度、すなわち、設定可能な温度まで加熱するための制御手段が設けられる。
この制御手段は、予め定められた電力量でピンセットの最適な温度制御を長期間にわたり実現するために、ある種の電力管理を備えることができる。
先端部の温度は、利用可能な電力の最適な使用を可能にする制御手段により、特定の範囲内で調節できるようにすることが可能である。
これを実現するには、被加熱領域を先端部のみに集中させ、できるだけ少ない電力量で先端部を本体温度等に保つことができるようにする必要がある。
先端部は、熱伝導率が高く、蓄熱容量が大きい金属で製作されている必要がある。
また、基材に関係なく、先端部をチタンやチタン合金などの熱伝導性の材料で被覆することも考えられる。
被覆材料は、摩滅を軽減するために、硬質かつ堅牢である必要がある。
これにより、先端部をより堅牢に設計することが可能となる。

また、脚または脚のハウジングが、プラスチックおよび／またはセラミックで製作されていると有利である。
上述したように、脚または脚のハウジングは、断熱特性を備えている必要がある。
外側に、ハウジングまたは各脚の触感を向上させる処置を施すことができる。
これは、取っ手や溝を設けるなど、取り扱いを簡素化する処置を施すことにより実現される。

上述したピンセットは、送電および先端部の加熱に必要なすべての要素を、動力学の観点で電動歯ブラシに類似する態様で備えていなければならない。
バッテリは、電動歯ブラシと同じように誘導的に充電される。
これらの電気／電子要素およびモジュールについてさらなる説明は、省略する。
同様に機能する装置を参照されたい。

ピンセットの先端を形成する係合領域の先端部は、ピンセットを普遍的に使用できるようにするために、２個１組で交換可能である。
脚の交換可能な自由端である先端部は、摩擦および／または連結により、差込接続、スナップ接続、ねじ込み式接続、またはバヨネット接続を利用して、脚の基部に接続することができる。
先端部の容易な交換により、取り扱いが大幅に向上する。
たとえば、平坦な「先端部」を、必要に応じて、任意の形状の鉤爪の先端部と簡単に交換することができる。
また、先端部を適宜に交換することで、ピンセットを切断／穿孔装置として再構築することもできる。

上述したように、ピンセットでは、電動歯ブラシと同様に、ピンセットの本体に設けられた電力格納手段を誘導的に充電するために、充電ステーションが設けられる。
これにより、一体化された加熱手段に電力を自動的に供給することができる。
詳細には、ピンセットが対応する充電ステーションに配置されたときに、外部電源により内部の一体化された加熱手段に電力を直接供給することもできる。

また、加熱手段を活性化するためにピンセットの脚等にスイッチを設けて、ピンセットの電源を入れたときに加熱が始まるようにすることも考えられる。

充電装置に関連して、上述した目的は、独立請求項１２の特徴により達成される。
この請求項１２によると、使用準備が整った上記実施形態に係るピンセットを少なくとも１つ提供する充電装置は、充電ステーションを形成する筐体と、筐体の上部に構築された、ピンセットを配置して充電する役割を担う挿入／配置／取付領域とにより特徴づけられる。
ピンセットは、電動歯ブラシと同様に、直立姿勢すなわち垂直状態で充電されることが好ましい。
また、ピンセットを、筐体に構築された充電ベイに配置することも考えられる。
その場合、配置時に、誘導結合が既知の態様で生じる。

温度制御されたピンセットの継続的な作業に関し、筐体が、２つの独立したピンセットを挿入／配置／取付けるための２つの領域を備えている。
この場合、１番目のピンセットを、先端部を加熱して予め定められた温度レベルに保つための電力が使い尽くされるまで、完全な充電加熱状態で使用することができる。
この電力消尽のタイミングを判断するために、先端部の温度を、対応するプロセッサを通じて信号をピンセットに直接発するかまたは充電ステーションを介した非接触接続により発する温度センサを利用して、検出することができる。
ピンセットのバッテリ充電状態が十分でなくなった場合、利用者は、そのピンセットを充電ステーションに置き、２番目のピンセットを使用することができる。
１番目のピンセットは、このタイミングで再充電される。
急速充電のための特別な電子機器を設けることができる。

上述したように、挿入／配置／取付領域は、誘導的に機能する充電ステーションとして構築される。
この場合、ピンセットは、不適切な取り扱いによる損傷の危険性を可能な限り排除する密封式のハウジングを備えることができる。
これに応じて、充電ステーションの筐体も、充電ステーションがいかなる危険性も引き起こさないように、外形に関係なく、連続的な表面を備える。
加えて、この設計では、表面をはるかに容易に清掃することができる。

上述したように、各ピンセットの先端部は、２個１組で、交換することができる。
よって、筐体が、さまざまな形状をした２個１組の先端部を提供する、詳細には、挿入開口または取付ピンである複数のレセプタクルを備えている。
これらの先端部は、充電ステーションが２つのピンセットを備える限り、直立姿勢、突出姿勢、または横向き姿勢で、相互に隣接して提供することができる。

また、先端部／２個１組の先端部が、加熱および温度制御された状態で提供される。
レセプタクル、またはレセプタクルに配置された２個１組の先端部を加熱するために、抵抗加熱ヒータとして構築されるか、または、先端部の材料に直接的に誘導結合された、特別な加熱手段を設けることができる。
この処置は、ピンセットの電力格納手段の電力管理に恩恵をもたらす。
なぜなら、２個１組の交換用先端部を、元の低い温度から、本体温度等に対応する温度まで加熱する必要がなくなるからである。

同じことが、ピンセット自体の準備にも当てはまる。
ピンセットが充電ステーションにある限り、先端部の温度制御過程を既に開始して、ピンセットを温度制御された先端部を備えた状態で提供することができる。
これらすべての機能は、タッチパネルの制御パネルを利用して開始することができる。
制御パネルは、ディスプレイに割り当てられていることが好ましい。
ディスプレイ領域に一体化されたフィルム保護型のスイッチを設けることもできる。

上述したように、筐体は、筐体の前方かつ上方に傾斜した領域に一体化された、ディスプレイを備えている。
ディスプレイは、充電ステーションの動作モードおよび／またはピンセットの充電状態を示す。

特に改良された態様では、ステーションと各ピンセットとの間の接続は、ワイヤレス接続であり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続、高周波信号を通じた接続、またはＷＬＡＮネットワーク上の接続であることが好ましい。
この場合、コンピュータシステムへの統合も可能である。
また、いわゆるアプリの形態の独立したプログラムを備えるオーガナイザーを利用して、ステーションを制御することも考えられる。

ピンセットの充電状態／動作モードを表示することや、筐体に設けられたディスプレイを利用して充電ステーションから利用者に視覚的および／または音響的に通知することも考えられる。
こうすると、利用者は、十分な温度制御がなされたピンセットをどのくらい使い続けることができるかを、充電ステーションで判断し、または、推測することができる。
その場合、必要であれば、利用者は、ピンセットを充電ステーションに戻し、格納されている２番目のピンセットを使用することができる。

上述した本発明の充電装置および本発明のピンセットの相互作用を通じて、内部加熱手段と電力格納用のバッテリとが配置されたピンセットの加熱は、以下のように進行する。

ピンセットが、充電クレードル、すなわち、挿入／配置／取付領域に配置される。
この状態で、少なくとも１つのピンセットを保持する装置のスイッチが入る。
ピンセットが充電ステーションに適切に据えられている限り、ピンセットに電力が直接供給され、電力すなわち電流が、ピンセットのバッテリから流れることはない。
むしろ、バッテリがバイパスされる間、またはバッテリが適切に充電されている間、ピンセットに電流が直接供給され、または、ピンセットの内部加熱手段に電流が直接供給され、ピンセット、またはピンセットの先端部が動作温度となる。
バッテリ充電過程は、同時に進行する。

ピンセットを充電ステーションから取り外すと、ピンセット、またはピンセットの先端部が、ピンセットの内部バッテリにより温度制御される。

たとえば、３０分後に、内部バッテリの電力が使い尽くされるとすぐに、音響信号または警告ランプ等の視覚信号がトリガされ、バッテリを再充電するためにピンセットを装置の充電ステーションに再び配置する必要があることが利用者に通知される。
ピンセットを充電ステーションに戻すと、上述した過程が自動的に反復される。
すなわち、内部加熱手段に電力が直接供給され、バッテリが充電されつつ、ピンセットの先端部が加熱される。

２つの充電ステーションと、対応する少なくとも２つのピンセットとが提供される場合、２番目のピンセットが「充電済」になっている。
すなわち、２番目のピンセットの先端部は、動作温度になっており、バッテリは、「満状態」である。
この２番目のピンセットを、１番目のピンセットの充電過程中、すなわち、電力の直接供給によりバッテリを充電しながらピンセットの先端部を加熱している間に、使用することができる。

充電過程中に、装置すなわち充電ステーションは、ピンセットの先端部が所望の温度に達するまで、電源ユニットの役割を果たす。
必要に応じて、ピンセットを交換することができ、少なくとも２つのピンセットを用意して継続的な作業を実現することができる。

また、一般的に、ピンセットすなわちピンセットの先端部の温度を、ピンセットに内部加熱手段を設けることなく、充電ステーションにより直接制御することも考えられる。
その場合、対応する蓄熱器を設けたうえで、ピンセットに熱を蓄え、ピンセットの先端部を動作温度に維持するための十分な熱を蓄熱器が供給できる限り、ピンセットを使い続けることができる。
温度が動作温度を下回った場合、アラームを発して、蓄熱器が「満状態」でなくなった１番目のピンセットを、熱が蓄えられた２番目のピンセットと交換できる。

本発明を発展させるための選択肢は、数多く存在する。
これらについては、請求項１に従属する請求項を参照し、以下の説明を参照されたい。
本発明の実施形態および図面の説明で、他の実施形態についても説明する。

交換可能な先端部を有する２つの使用準備が整ったピンセットを提供する装置であって、充電ステーションの動作モードとピンセットの充電状態とを表示するディスプレイが筐体に設けられた充電装置の実施形態の概略図である。 図１の充電装置を斜め後方から見た概略図である。 図１の充電装置を前方から見た概略図である。 図１の充電装置を後方から見た概略図である。 図１の充電装置の第１の側面図である。 図１の充電装置の反対側からの第２の側面図である。 図１の充電装置を上方から見た平面図である。 図１の充電装置を下方から見た概略図である。

図面は、本発明に係る２つのピンセット１と、交換用の多様な形状の先端部２とを提供する、本発明に係る充電装置の実施形態を示す。
先端部２は、２個１組で備えられており、すなわち、交換用に用意されている。

図１は、２つのピンセット１がそれぞれ充電ステーション３に置かれた状態の充電装置の概略図である。
電動歯ブラシと同様に、ピンセット１は、ピンセット１に一体化された加熱手段に電力を供給する誘導充電可能なバッテリを備えている。
図面に含まれていない加熱要素は、先端部２の温度を制御する役割を果たす。
先端部２の端は、ピンセットの脚４の温度制御されたレセプタクルに挿入するか、または、温度制御された保持要素に取り付けることができる。

図１は、充電ステーション３が筐体６の表面５に組み込まれており、ピンセット１を充電ステーション３に確実に挿入できるようになっていることを明確に示している。
ピンセット１の確実な保持が、保証される。

また、図１は、筐体６の表面５に追加の凹部７が設けられていることを示している。
凹部７は、２個１組の先端部２の挿入部として機能する。
よって、さまざまな形状の先端部２を格納することができる。
これらの先端部２は、先端部２の交換により、ピンセット１に組み付けることができる。
先端部２は、発明の概要で説明したように加熱される。

筐体６は、調和的な湾曲形状と、利用者による操作を簡素化するために上方に傾斜した前面に設けられた操作面８とにより特徴付けられる。
ディスプレイ９は、タッチパネルとして設計することが可能であり、操作面に一体化されている。
この場合、筐体６の内部につながる縁部／接合部は、設けられない。
よって、筐体６を密封して構築することができる。
筐体６は、すべての面を、アルミニウムまたはプラスチックで製作することができる。
ただし、異なる色および／または表面被覆を施すこともできる。

図１は、筐体６が合計４個のゴム足１０を備えることをさらに示している。
これらのゴム足１０により、筐体６を設置面から離間した態様で安定して設置することができる。

図２は、図１の装置を斜め後方から見た概略図であり、図１との組み合わせで全体的な印象を示している。
オン／オフ型スイッチ１１が、背面に設けられている。
このオン／オフ型スイッチ１１は、誤った操作を防ぐために、筐体で陥凹している。
さらに、高電圧接続用のプラグを挿入するためのソケット１２が設けられている。

図３は、図１の装置を正面から見た図であり、ピンセット１の脚４の部分の形状を示している。
ディスプレイ９と、ディスプレイ９を一体化する役割を果たす表面１３とは、調和的にマッチしているが、別々に設計することも可能である。

図４は、図１の装置を後方から見た図であり、オン／オフ型スイッチ１１とソケット１２とを示している。
これら２つは、スイッチフレーム１４に一体化されている。

図５および図６は、図１の装置を側方から見た図である。
これらの図より、筐体６が側壁にいかなる破壊的要素も備えていないことが明確にわかる。
むしろ、筐体６は、均一な表面で滑らかに構築されている。
図５および図６は、充電のために配置されたピンセット１と、先端部２が挿入された状態の脚４の側方から見た形状とを示している。
また、格納された先端部２も、明確に確認することができる。

図７は、図１の装置を上方から見た図であり、ピンセット１および先端部２が配置される表面５と、ディスプレイ９が一体化された表面１３とを確認することができる。

最後に、図８は、図１の装置を下方から見た図である。
装置を安定して配置するためのゴム足１０を確認することができる。
また、必須ではないが、通気用スリット１５も設けられている。
筐体６が十分な熱伝導率を有していれば、筐体６の内部で生じる熱は、筐体６を通じて排出することが可能であると考えられる。

本発明に係る装置のさらなる実施形態については、反復を避けるため、明細書の概要部分および添付の特許請求の範囲を参照されたい。

最後に、上述した本発明に係る装置の実施形態は、請求項に記載された教示を説明するためにのみ使用され、この教示を限定するものではないことを明確に申し述べる。

１ ・・・ピンセット
２ ・・・先端部
３ ・・・充電ステーション
４ ・・・（ピンセットの）脚
５ ・・・（ピンセット配置用の）表面
６ ・・・筐体
７ ・・・（表面５の）凹部
８ ・・・操作面
９ ・・・（操作面の）ディスプレイ
１０ ・・・ゴム足
１１ ・・・オン／オフ型スイッチ
１２ ・・・ソケット
１３ ・・・（ディスプレイ用の）表面
１４ ・・・スイッチフレーム
１５ ・・・通気用スリット

Claims (17)

1. 一方の端で弾力的に接続された２つの脚（４）を備え、前記脚（４）の他方の自由端に、連係して係合領域を形成する先端部（２）が形成され、前記先端部（２）を相互に接触させるために前記脚（４）を保持および操作する役割を果たす中央領域が存在する、薄い組織試料である組織学的標本を扱うピンセット（１）であって、
   前記先端部（２）および／または脚（４）の接続領域が、電力を格納する格納媒体を有するハウジングとして構築され、
   前記格納媒体が、前記係合領域となる先端部（２）を予め定められた温度まで直接または間接に加熱する電力格納手段であり、
   前記電力格納手段を誘導的に充電し、および／または内部加熱手段に電流を直接提供する充電ステーション（３）が、設けられていることを特徴とするピンセット（１）。
2. 前記ハウジングが、断熱特性を有していることを特徴とする、請求項１に記載のピンセット（１）。
3. 前記電力格納手段が、前記係合領域に作用し該係合領域と熱伝導的に接触している詳細には抵抗加熱ヒータである電気加熱手段に電力を供給することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のピンセット（１）。
4. 前記抵抗加熱ヒータが、電熱線、加熱コイル、加熱ジャケット、加熱パッド、または加熱カートリッジを加熱要素として備えていることを特徴とする、請求項３に記載のピンセット（１）。
5. 前記電力格納手段が、バッテリまたはキャパシタとして構築されていることを特徴とする、請求項３または請求項４に記載のピンセット（１）。
6. 前記係合領域を予め定められた設定可能な温度まで加熱するための制御手段が、設けられていることを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のピンセット（１）。
7. 前記先端部（２）が、金属で製作されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のピンセット（１）。
8. 前記先端部（２）が、基材に関係なく、チタン、チタン合金の熱伝導性および／または硬質の堅牢な材料で被覆されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のピンセット（１）。
9. 前記脚（４）および／またはハウジングが、プラスチックおよび／またはセラミックで製作されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のピンセット（１）。
10. 前記先端部（２）を形成する係合領域が、２個１組で交換可能であり、前記脚（４）の交換可能な自由端となる先端部（２）が、摩擦および／または連結により、差込接続、スナップ接続、ねじ込み式接続、またはバヨネット接続を利用して、前記脚（４）に接続可能であることを特徴とする、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のピンセット（１）。
11. 使用準備が整った請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載のピンセット（１）を少なくとも１つ提供する装置であって、
    充電ステーション（３）を形成する筐体（６）と、前記筐体（６）の上面または上部（５）に構築された、前記ピンセット（１）を垂直に配置して充電する挿入／配置／取付領域とを備える装置。
12. 前記筐体（６）が、２つのピンセット（１）のための２つの挿入／配置／取付領域を有することを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
13. 前記挿入／配置／取付領域が、誘導的に機能する充電ステーション（３）として構築されていることを特徴とする、請求項１１または請求項１２に記載の装置。
14. 前記筐体（６）が、さまざまな形状をした２個１組の先端部（２）を提供する、詳細には挿入開口（７）または接続ピンである複数のレセプタクルを備えていることを特徴とする、請求項１１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記レセプタクルおよびレセプタクル内の２個１組の先端部（２）を加熱する加熱手段が設けられ、該加熱手段が、抵抗加熱ヒータとして構築されているか、または、前記先端部（２）に直接的に誘導結合されていることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
16. 前記筐体（６）が、傾斜した前方領域に、前記充電ステーション（３）の動作モードおよび／または前記ピンセット（１）の充電状態を示すディスプレイ（９）を備えていることを特徴とする、請求項１１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記充電ステーション（３）とピンセット（１）との間に、前記ピンセット（１）の充電状態／動作モードを前記充電ステーション（３）に伝送し、場合によっては視覚的および／または音響的に通知する、好ましくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続であるワイヤレス接続が存在することを特徴とする、請求項１１乃至請求項１６のいずれか一項に記載の装置。
    

Images