JP7354130B2 - 切片化マクロトーム - Google Patents

Description

本発明は、組織標本を切片化するための装置に関し、特に、しかし限定的ではないが、人間の脳などの大きな凍結された組織標本を切片化（セクショニング）するための装置に関する。

ミクロトームは、組織標本から、通常ミクロンオーダーの厚さを有する、非常に薄い切片を作製するための装置であり、前記切片はその後、顕微鏡分析に使用されることができる。ミクロトームは通常、切断刃と、組織標本が取り付けられる試料ホルダーを有する。ブレードを横断する組織標本の相対的な動きの結果、試料が切断される。所望の厚さを有する組織の切片が、ブレードに対する試料ホルダーの相対的な位置を調整することにより（またはその逆により）、切断されることが可能である。

水分を豊富に含む組織は、極低温冷凍装置内に取り付けられたミクロトーム（クリオスタットミクロトーム）を使用して切片化されることができる。組織標本は－２０～－３０℃の温度に凍結され、次に、硬化した凍結標本は極低温条件下で切片化される。この手順により、比較的速い切片化が可能になり、迅速な医療診断への応用に役立つものの、作製される試料の品質に関する欠点があり、そのような装置の応用が研究を目的とするものに制限している。

医学研究の応用分野では、例えば人間の脳といった大きな組織試料全体の切片を作製することが望ましい場合がある。さまざまなミクロトーム装置を使用して、比較的小さな組織標本を切片化するための多くの手順が知られているが、そのような大きな組織試料を切片化することにはまだ課題が残っている。標本は、例えば、切片化する前に小さな断片に分割されるが、これによっては標本の全断面を得ることはできない。

大きな組織標本を切片化するために特別に設計された装置は、一般にマクロトームとして知られているが、その後の分析に必要な品質を有する大きな組織標本の切片全体を作製することには、特に課題がある。大きな試験片は、小さな試験片より、しわ、折り畳み、裂け目、その他の欠陥が発生しやすく、このような問題は、凍結組織試料の硬さや、切断中にブレードが受ける力のために、クリオスタットミクロトームやクリオスタットマクロトームなどの切片化装置においてより深刻である。

例えば、既存の切片化装置は、装置本体の上に実質的に延びるピラータイプの支持体に取り付けられるブレードを有する。このようなピラータイプの支持体は、切片化操作中にブレードに加えられる力の結果、上部でたわみを起こしやすい。これは、切片化操作中に、ピラータイプの支持体、その結果としてブレードにおける、反動そして通常不安定化につながり、その結果、切断される組織の切片に重大な欠陥が形成される。

本発明は、大きく凍結された組織標本を切片化するための改良された装置を提供する試みにおいてなされたものである。

本発明によれば、凍結組織標本を切片化するための装置が提供され、前記装置は、装置の長手方向に延びる対向する２つの側壁を有するフレームと；フレームの側壁の間に装置の横方向に取り付けられたブレードユニットと；ブレードユニットの一端を挟み固定するように適合された、フレームの各側壁と一体化されたまたは固定されたクランプユニットと；組織標本を取り付けるための試料ステージと；装置を使用する際に、試料ステージとブレードユニットとの間の相対的な動きを提供するための駆動機構と；を有し、前記クランプユニットは、フレームの側壁の横方向寸法よりも大きい横方向寸法を有することを特徴とする。

本発明の一実施形態による切片化装置の斜視図である。 図１の切片化装置の側面図である。 図１の切片化装置の平面図である。 切片化装置の分離した状態の側壁の斜視図である。 本発明の一実施形態によるクランプユニットの外向きの側面の側面図である。 図５のクランプユニットの内向きの側面の側面図である。 本発明の一実施形態によるクランプユニットの内側本体の半分部分の斜視図である。 本発明の一実施形態によるクランプユニットの内側本体の半分部分の斜視図である。 本発明の一実施形態によるブレードユニットの正面斜視図である。 図８ａのブレードユニットの上面図である。 図８ａおよび８ｂのブレードユニットの、図８ｂの線Ｃ－Ｃに沿った断面図である。 本発明の一実施形態によるクランプユニットの外側本体の側面斜視図である。 図４のクランプユニットの前側面図であり、クランプユニットの外側本体の前周囲面を示す。 図１の拡大図であり、フレームの側壁に固定されたクランプユニットを示す。

切片化装置は、マクロトーム装置でもよく、またはミクロトーム装置でもよい。好ましくはマクロトーム装置である。切片化装置は、凍結組織標本の切片化に適しているが、非凍結組織標本の切片化にも適している。

駆動機構によって提供される相対的な運きは、実質的に水平方向、実質的に垂直方向、および実質的に斜め方向のうちの少なくとも１つであることが可能である。

本発明のブレードユニットは、凍結組織標本を切片化するのに適したブレードを有する。ブレードは、例えば、鋼、高炭素鋼、またはタングステンなどの、組織切片化の用途に適した多くの既知の材料から形成することができる。鋼のブレードは硬化させてもよく、その後に焼き戻しされてもよい。例えば、鋼のブレードは、ロックウェル硬度６４に硬化され、その後、ロックウェル硬度６３に焼き戻しされることができる。ブレードユニットは、さらに、ブレードの各端部に、対応するクランプユニットによって挟み固定されるように適合された、保持部材（例えば、カラー）を有することができる。

ブレードは、使用中、対向する上面および下面を有することができる。好ましくは、上面の一部は、下面の少なくとも一部に実質的に平行である。ブレードの上面および下面の少なくとも１つは、対向する上面または下面に向かって傾斜した傾斜部分を有し、上面の傾斜部分が下面と交わる点が、ブレードの刃先を規定する。いくつかの実施形態において、下面は実質的に平面であり、ブレードは「くさび」または「のみ」形状の断面形状を有する。あるいは他の実施形態においては、上面および下面は両方が傾斜部分を含み、ブレードは、例えば、実質的に「Ｖ」字型の断面形状を有する。

ブレードの厚さ（すなわち、上面と下面との間のブレードの寸法）は、好ましくは、その最も厚い点で少なくとも１６ｍｍであることが可能である。より好ましくは、ブレードの厚さは、その最も厚い点で少なくとも２０ｍｍである。最も好ましくは、ブレードの厚さは、その最も厚い点で少なくとも２５ｍｍである。好ましくは、ブレードは、好ましい実施形態において、刃先の後方に位置し、対向する上面と下面との間に少なくとも１６ｍｍの厚さ、より好ましくは少なくとも２０ｍｍの厚さ、最も好ましくは少なくとも２５ｍｍの厚さを有する、本体部分を有する。本体部分は、ブレードの長さの一部のみにわたって延びてもよく、あるいは、ブレードの全長に沿って延びてもよい。

ブレードの長さは、好ましくは２００ｍｍより長く、より好ましくは３００ｍｍより長く、最も好ましくは４００ｍｍより長い。刃先の長さは、好ましくは１００ｍｍより長く、より好ましくは１５０ｍｍより長く、最も好ましくは２００ｍｍより長い。

ブレードは、さらに、上面と下面の各面の、刃先と反対側にある端部において、上面と下面との間に延びる後面を有することができる。刃先から後面までの刃の幅は、好ましくは５０ｍｍより大きく、より好ましくは７５ｍｍより大きく、最も好ましくは８５ｍｍより大きい。

ブレードの刃先は、ブレードの全長にわたって延びてもよく、あるいは、ブレードの長さの一部のみにわたって延びてもよい。

刃先がブレードの長さの一部のみにわたって延びる実施形態においては、ブレードは２つの端部部分を有することができ、この端部部分では、上面または下面（必要に応じて）の傾斜部分が、刃先を形成するため反対側の面と交わるように延びていない。したがって、刃先は、ブレードの長さの中央部分にのみにわたって形成されることができる。

ブレードの端部部分のそれぞれは、上面と下面との間に延びる前面を有することができる。前面と後面の間のブレードの各端部部分の幅は、好ましくは３０ｍｍより大きく、より好ましくは４０ｍｍより大きく、最も好ましくは５０ｍｍより大きい。

上面の少なくとも一部が下面の少なくとも一部と実質的に平行である場合、上面および／または下面、これらの面はまた傾斜部分を含む面であるが、これら上面および／または下面の平行部分の幅は、好ましくは、刃先から後面までのブレードの全幅の少なくとも４分の１である。上面および／または下面の平行部分の幅は、より好ましくは、刃先から後面までのブレードの全幅の約半分である。

刃先における上面と下面との間の角度は、好ましくは５°から４５°の間、より好ましくは１５°から３５°の間、そして最も好ましくは２０°から３０°の間である。

各クランプユニットは、ブレードユニットの端部をフレームの側壁に固定するように適合されている。ブレードユニットの両端部が、フレームの側壁に取り付けられたそれぞれのクランプユニット内に挟み固定されると、ブレードユニットは、対向する２つの側壁の間の空間をブレードユニットが橋渡しするように、装置の横方向に固定される。

本発明によれば、クランプユニットは、フレームの側壁の横方向寸法よりも大きい横方向寸法を有する。好ましい実施形態においては、クランプユニットの横方向寸法は、フレームの側壁の寸法の少なくとも２倍である。有利なことに、これは、クランプユニット内に挟み固定されたとき、ブレードユニットに構造的な安定性を提供し、切片化操作中のブレードの振動を実質的に取り除き、したがって、作製された組織標本の切片に形成される欠陥の数を減らす。

側壁の横方向寸法は、好ましくは１６ｍｍから２５ｍｍの範囲である。好ましい実施形態においては、側壁の横方向寸法は少なくとも２０ｍｍである。クランプユニットの横方向寸法は、好ましくは４０から７０ｍｍの範囲である。より好ましくは、クランプユニットの横方向の寸法は、５０ｍｍから６０ｍｍの範囲である。

本発明の一実施形態において、駆動機構は、試料ステージをブレードユニットに向かって実質的に水平および垂直方向に進めるように適合されている。そのような実施形態においては、各クランプユニット、したがってブレードユニットもまた、動きに対して固定されている。したがって、試料ステージに取り付けられた標本は、組織標本の最上面とブレードの刃先が少なくともある程度垂直方向に重なるまで、ブレードユニットの通常の方向に垂直に進ませることができる。その後、試料ステージを水平方向に進めると組織標本がブレードに接触し、試料ステージが水平方向に進み続け、組織標本がブレードの刃先を横切るように動かせられるに従って、組織の切片が切断される。

駆動機構は、垂直駆動機構および水平駆動機構を有することができる。

組織標本の垂直方向の高さは、切片の所望の厚さに対応する量だけ、垂直駆動機構によって調整することができる。例えば、２５μｍの切片を得るために、垂直駆動機構は、試料ステージを実質的に垂直方向に２５μｍの距離だけ進めるように構成される。続いて、水平駆動機構によって、試料ステージをブレードの刃先に向けて水平方向に進ませることで、所望の厚さの切片が得られる。

好ましくは、駆動機構は、試料ステージを垂直方向に１μｍの増加量で進ませるように配置される。駆動機構はまた、毎秒２から５０ミリメートルの範囲の速度で試料ステージを水平方向に進ませるように構成されることができる。

フレームの各側壁は、装置の長手方向に延び、使用中に装置の上部である、長手方向に延びる端部を有する。好ましくは、切り欠き部分が、クランプユニットの少なくとも一部を収容するために、フレームの各側壁の上端に沿って形成され、クランプユニットは、切り欠き部分に取り付けられる。各クランプユニットをそれぞれの側壁の切り欠き部分に取り付けることにより、クランプユニットがフレームに固定される。この配置により、組織標本がブレードと接触するときに、側壁およびクランプユニットを含むフレーム構造全体が、組織標本の慣性を受けることができ、よって、切片化操作中のブレードの動きおよび／または反動を防止する。切片化操作中にブレードを介してクランプユニットに加えられる力は、クランプユニットを介してフレームの側壁全体に分散され、よって、ブレードの振動を低減または実質的に取り除くように作用し、結果として得られる組織標本の切片に形成される欠陥を最小限に抑える。

この効果を最大にするために、クランプユニットは、好ましくは、クランプユニットのベース部分の全長に沿って、およびクランプユニットの後方を向く部分の少なくとも一部に沿って、側壁により支持される。好ましくは、切り欠き部分に直接隣接する側壁の上端が、クランプユニットの後方を向く部分の中点より上に延びるように、側壁は、後方を向く部分の高さの少なくとも半分に沿ってクランプユニットを支持する。いくつかの実施形態において、後方を向く部分は実質的に垂直であり、その高さは垂直方向に延びる。装置の後端は、切片が切断されるために、そこに向けて標本を進ませる、装置の端部として定義される。したがって、クランプユニットの後方を向く部分は、使用中、通常装置の後端を向く、クランプユニットの部分である。

好ましい実施形態において、水平面に対するブレードの角度は可変である。したがって、組織標本とブレードの刃先との間の角度を変えることにより、切片化中に組織標本に加えられる圧力を制御することができる。好ましくは、水平面に対するブレードの角度は、０から３０°の間で可変である。ブレードの角度は、連続的または不連続的に可変であることができる。

これを達成するために、ブレードユニットがクランプユニットによって挟み固定される角度が調整可能とされる。ブレードユニットは、クランプユニット内に回転可能に取り付けられることができ、ブレードユニットが挟み固定される角度は、クランプユニット内におけるブレードユニットの回転によって調整されることができる。クランプユニットは、ブレードユニットが挟み固定される角度を調整するための手段を有することができ、および／または、クランプユニットは、クランプユニット内でブレードユニットを回転させるための手段を有することができる。例えば、クランプユニットは、ブレードユニットが挟み固定される回転可能部分を有することができる。

あるいは、またはさらに、クランプユニットが側壁に固定される角度は可変であることができる。クランプユニットは、ブレードユニットがクランプユニット内に挟み固定されるとき、クランプユニットの回転がブレードの角度を調整するように、側壁に回転可能に固定することができる。

各クランプユニットは、それらの間でブレードユニットの一端を挟み固定するように適合された第１および第２の部分を有することができる。これにより、クランプユニット内においてブレードユニットの確実な挟み固定配置がされ、振動の低減に役立つ。各クランプユニットは、さらに、側壁の面に実質的に平行な平面である、２つの側面と、前記２つの側面の間に延びる。少なくとも１つの端面を有することができる。

切り欠き部分の形状は、好ましくは、クランプユニットの対応する形状部分に合わせて成形される。その結果、フレームの側壁は、切り欠き部分においてクランプユニットの少なくとも一部に隣接して支持する。切り欠き部分の形状は、側壁が隣接して支持するように配置された、クランプユニットの端面の形状に対応する、任意の適切な形状を有することができる。

好ましい実施形態において、側壁を横方向から見たとき、側壁の上端は、側壁の切り欠き部分において実質的にＬ字形またはＵ字形の形状を有することができ、したがって、側壁の切り欠き部分は、実質的にＬ字形またはＵ字形のいずれかの形状を有する。あるいは、切り欠き部分は側壁の開口部であって、この開口部は、クランプユニットの周りを取り囲み、収容するように形作られる。

一実施形態において、切り欠き部分において、側壁の上端は、クランプユニットの１つまたは複数の端面に隣接して支持するように配置された、少なくとも１つの実質的に垂直に延びる部分および少なくとも１つの実質的に水平に延びる部分を有する。実質的に垂直に延びる部分は、側壁の上端の水平に延びる部分に対して実質的に直角であることができるが、これは限定的ではなく、他の角度も想定される。別の実施形態においては、切り欠き部分において、側壁の上端は実質的に曲線形状を有する。

クランプユニットは、少なくとも６つの面を有することができ、それは、フレームの側壁に実質的に平行な面にある、対向する少なくとも２つの側面、および、側面の面にほぼ垂直な面にあり、対向する２つの側面の間に延びる少なくとも４つの端面である。そのような実施形態において、クランプユニットは、実質的に直方体形状を有することができる。これらの実施形態において、クランプユニットは、実質的に等しい、長手方向および垂直方向寸法を有し、長手方向および垂直方向の寸法よりも小さい、横方向寸法を有することができる。あるいは、クランプユニットの長手方向および垂直方向寸法は、実質的に等しくなくてもよい。加えて、またはその代わりに、横方向寸法は、長手方向および垂直方向寸法より大きくてもよい。

使用中、クランプユニットの（少なくとも）４つの端面は、側壁の上端に実質的に平行な面にある、対向する上端面および下端面、および、対向する側面の面と対向する上端面および下端面の面に実質的に垂直な面にある、対向する前端面および後端面を有することができる。好ましくは、クランプユニットは、クランプユニットの少なくとも下端面を、切り欠き部分において側壁の上端に支持することによって、側壁に取り付けられるか、または側壁に固定される。

フレームの側壁は、好ましくは前記後端面の垂直高さの少なくとも４分の１に沿って、より好ましくは少なくとも半分に沿って、クランプユニットの後端面に隣接するように配置されることができる。一実施形態において、側壁の切り欠き部分は、後端面の垂直高さの少なくとも４分の１に沿って、好ましくは少なくとも半分に沿って、クランプユニットの後端面に隣接し、かつ支持するように配置された、実質的に垂直に延びる部分を有する。実質的にＵ字形の切り欠き部分を有するものなどのさらなる実施形態において、側壁は、クランプユニットの前端面および後端面の両方、ならびに下端面に隣接して支持するように配置されることができる。さらに別の実施形態において、側壁は、クランプユニットの全ての端面に隣接するように配置されることができる。すなわち、切り欠き部分はフレームの側壁に形成された開口部であり、クランプユニットは、その全ての端面が切り欠き部分において側壁の端部と隣接するように、切り欠き部分内に位置するように配置されることができる。

クランプユニットの他の実施形態は、他の任意の適切な形状を有することができる。例えば、クランプユニットは、フレームの側壁に実質的に平行である面にある対向する２つの側面と、対向する２つの側面の間に延びる１つの連続する端面とを有する円筒形であることができる。そのような実施形態においては、切り欠き部分は、円筒形クランプユニットの端面に隣接し、クランプユニットを支持するように、実質的に曲線状の、または実質的に半円形の形状を有することができる。

側壁の様々な実施形態は、横方向から見たときの切り欠き部分における側壁の上端の形状に関連して説明されてきた。本発明の切片化装置には、側壁の上端の考えられる構成を多数採用できることが理解される。いくつかの実施形態において、使用中、側壁の上端の、長手方向における側壁の長さに沿った高さは、切り欠き部分を除いて実質的に一定である。換言すれば、側壁の上端の高さは、切り欠き部分の両側において実質的に同じである。これは、例えば、切り欠き部分が実質的にＵ字形の形状を有する場合である。

他の実施形態において、側壁の上端の高さは、側壁の長さに沿って一定ではない、すなわち、側壁の上端は、その長さに沿って少なくとも１つの高さの変化を有する。側壁の上端は、水平方向に延びる少なくとも２つの部分を有することができ、これらの２つの水平方向に延びる部分のそれぞれの高さは異なる。各切り欠き部分は、例えば、階段形状に構成することができる。実質的にＬ字型の形状を有する切り欠き部分の場合、長手方向における切り欠き部分の一方の側における側壁の上端の高さは、長手方向における切り欠き部分の他方の側における側壁の上端の高さよりも低い。一実施形態においては、使用中、切り欠き部分の、装置の後方に向かう側における側壁の上端の高さは、切り欠き部分の、装置の前方に向かう側における側壁の上端の高さよりも高い。別の実施形態においては、使用中、切り欠き部分の、装置の前方に向かう側における側壁の上端の高さは、切り欠き部分の、装置の後方に向かう側における側壁の上端の高さよりも高い。
本発明のさらなる実施形態においては、その上端の長さに沿って任意の数の高さの変化を有する側壁を有することが理解される。本発明における「高さ」という用語は、地面からの高さを指す。

好ましくは、使用中、切り欠き部分から装置の後方に向かって延びる側壁の部分の長さは、クランプユニットの長手方向の寸法と少なくとも同じ長さである。より好ましくは、側壁の前記部分の長さは、クランプユニットの長手方向の前記寸法の長さの少なくとも２倍である。最も好ましくは、側壁の前記部分の長さは、クランプユニットの長手方向の前記寸法の長さの少なくとも４倍である。

本発明による切片化装置の好ましい実施形態において、各クランプユニットは、外側本体と、外側本体内に収容された内側本体とを有し、内側本体は、ブレードユニットの端部を保持するように適合されている。内側本体は、クランプユニット内においてブレードユニットを挟み固定するための手段を提供し、また、装置の水平面に対して可変の切断角度でブレードユニットが挟み固定されることを可能にするように構成することができる。外側本体は、側壁と一体的に形成されることができ、あるいは、側壁にしっかりと取り付けられるか、または固定されるように適合させることができる。

内側本体は、内側本体を形成するために組み合わせ可能な、一対の半分部分を有することができる。各半分部分は、他の半分部分の対応する接触面に隣接するように配置された、実質的に平坦な接触面を備えている。したがって、ブレードユニットをクランプユニットの内側本体内に保持するように、ブレードユニットの端部は、一対の半分部分の対応する接触面の間に挟まれることができる。対応する半分部分の間にブレードユニットを挟み固定することを容易にするために、各接触面は、ブレードユニットの１つの端部を受け入れるように成形および構成された凹部を備えることができる。一対の半分部分の２つの接触面が組み合わされると、接触面内に形成された一対の凹部は、ブレードユニットの１つの端部を受け入れるように成形および構成された開口を規定する。ブレードユニットがその１つの端部に保持部材を有する実施形態において、一対の半分部分に形成された対応する一対の凹部によって定められる開口は、保持部材を取り囲み、隣接するように形と大きさが決められる。ブレードユニットが保持部材を含まない他の実施形態においては、開口は、ブレードの端部を取り囲み、隣接するように形と大きさが決められる。ブレードは、クランプユニットの内側本体内に直接保持されることができる。好ましくは、ブレードがクランプユニットの内側本体内に直接保持されるとき、ブレードの端部の上面、下面、前面および後面のそれぞれの少なくとも一部は、内側本体によって隣接される。

好ましくは、外側本体は、内側本体を収容するように配置された孔部を有する。したがって、内側本体は、外側の本体の孔部内に配置されることができ、クランプユニット全体がフレームに結合され、フレームアセンブリ内においてブレードユニットを挟みおよび固定するための手段を提供するように、外側本体はフレームの側壁と一体に形成されるか、またはフレームの側壁に固定される。

クランプユニットの外側本体および内側本体はそれぞれ、使用中、フレームの側壁に実質的に平行な面にある、対向する２つの側面を有することができる。外側本体および内側本体のそれぞれは、さらに、対向する２つの側面の間に延びる１つまたは複数の周囲面を有することができる。内側本体は、好ましくは、外側本体の対向する側面の間に延びる。

本発明の好ましい実施形態において、内側本体の２つの側面は、装置の横方向において、外側本体のそれぞれの対向する側面を越えて延びることがなく、内側本体の各側面は、外側本体の対応する側面と実質的に同一平面であってもよく、あるいは、内側本体の各側面は、外側本体の対応する側面から凹んでいてもよい。よって、そのような実施形態では、内部本体は完全に孔部内に含まれる。したがって、切片化操作中にブレードユニットに加えられる力は、クランプユニットの内側本体から外側本体に、続いてフレームの側壁に、容易に分散させることができる。したがって、ブレードユニットの振動を実質的に取り除くことができ、切片化された組織標本に形成される欠陥の数を減らすことができる。

これらの実施形態において、ブレードユニットを内側本体内に挟み固定するために、クランプユニットを横方向から見たとき、少なくとも部分的に内側本体が露出するように、外側本体が開口部を備えていることが理解される。開口部は、外側本体の対向する２つの側面の少なくとも１つ、すなわち、外側本体の少なくとも内向きの側面に形成されるが、開口部は、外側本体の対向する２つの側面の両方に形成されてもよい。したがって、内側本体の対向する側面の少なくとも１つ、好ましくは両方が、少なくとも部分的に露出されることができる。

本発明のいくつかの実施形態において、外側本体の側面は、その側面に形成され、開口部の周囲に延びるリップを有することができ、リップは、内側本体の対応する側面と、少なくとも部分的に重なるように配置される。好ましくは、クランプユニットの外側本体の各開口部は、記載されているようにリップを含む。開口部に形成されたリップは、内側本体を外側本体内に保持するのを助け、確実で安定したクランプユニット構造を提供する。リップは、それが備えられる外側本体の側面と実質的に同一平面であることもでき、またはリップは、側面の平面から外向きに突出することもできる。好ましくは、内側本体の横方向寸法は、内側本体の対向する２つの側面がそれぞれ、外側本体の対応する側面に形成された開口部のリップに隣接するような寸法である。

クランプユニットが内側本体と外側本体を有する本発明の実施形態において、内側本体は好ましくは完全に外側本体内に含まれるため、外側本体の形状は、クランプユニットの概略形状を、全体として決定することができる。したがって、好ましい実施形態において、外側本体は、好ましくは、少なくとも６つの面を有することができ、それは、フレームの側壁に実質的に平行な面にある、対向する少なくとも２つの側面と、側面の面にほぼ垂直な面にあり、対向する２つの側面の間に延びる少なくとも４つの端面である。このような実施形態において、端面は、外側本体の周囲面に対応する。外側本体は、実質的に直方体形状を有することができる。これらの実施形態において、外側本体は、実質的に等しい、長手方向および垂直方向寸法を有し、長手方向および垂直方向の寸法よりも小さい、横方向寸法を有することができる。あるいは、外側本体の長手方向および垂直方向寸法は、実質的に等しくなくてもよい。加えて、またはその代わりに、横方向寸法は、長手方向および垂直方向寸法より大きくてもよい。

フレームの側壁は、クランプユニット全体に関して上記で論じたように、外側本体に隣接して支持するように構成することができる。

内側本体は、概して円筒形状を有することができ、横方向に変位した対向する２つの側面と、それらの間に延びる１つの周囲面を有し、前記周囲面は、形状が概して円形である。内側本体が一対の半分部分を有する実施形態において、内側本体の概して円筒形の形状は、一対の半分部分の２つの接触面の隣接による組み合わせによって形成されることができる。したがって、各半分部分は、概して半円筒形を有することができる。

内側本体は、好ましくは、外側本体内において回転可能である。したがって、ブレードユニットが内側本体によって保持される場合、水平面に対するブレードの角度は、外側本体内における内側本体の回転によって調整することができる。好ましくは、ブレードユニットは、内部本体と組み合わせてのみ回転する。内側本体は、外側本体内における内側本体の回転を容易にするために、その一方の側面に固定されたハンドルを有利に備えることができる。ハンドルは、使用者が内側本体の回転を容易に調整できるように、外側本体の対応する側面に形成された開口部から突出することができる。

クランプユニットは、好ましくは、装置の使用中に外側本体内において内側本体が動いたりまたは回転ができないように、決められた位置および角度で、内側本体を外側本体内に固定するための手段を備える。したがって、内側本体は、所望の位置および／または角度に配置することができ、例えば、ブレードを所望の切断角度に配置するために、内側本体を回転させることができ、続けて、内側本体のさらなる動きを防止するために、内側本体を外側本体内に固定するための手段が操作されることができる。したがって、内側本体、したがってブレードユニットは、切片化操作の間、決められた位置および／または角度に保持される。

いくつかの実施形態において、外側本体は、内側本体が決められた位置および／または角度で固定されるように、内側本体の周りに外側本体を締め付けるための締め付け手段を有することができる。締め付け手段は、外側本体に関連するねじ機構を有することができる。外側本体は、その周囲表面からその孔部まで延びるスリットを有することができる。スリットは、外側本体の前部および／または後部を２つの部分に分割することができる。スリットは、装置の実質的に水平な面内にあり、クランプユニットの垂直方向のほぼ中間点に形成されることができる。スリットは、クランプユニットの上端面と下端面との間のほぼ中間点に形成されることができる。

ねじ機構は、外側本体の周囲面から外側本体に延びるように構成することができる。ねじ機構は、外側本体の対向する２つの側面の間のほぼ中間点を中心とする、実質的に垂直な軸を有することができる。実質的に垂直な軸は、外側本体の対向する２つの側面に実質的に平行であることができる。ある実施形態において、実質的に垂直な軸はまた、クランプユニットの前端面および後端面に実質的に平行であることができ、クランプユニットの上端面および下端面に実質的に垂直であることもできる。ねじ機構は、ねじを締めると、スリットの両側に位置する外側本体の２つの部分を一緒に押し付け、外側本体を締めて、内側本体を決められた位置および／または角度に固定するように、スリットを貫通して延びるように配置することができる。

クランプユニットは、外側本体から内側本体に延びるように配置された１つまたは複数のねじまたはボルトなど、内側本体を決められた位置および／または角度に固定するための代替手段を備えることができる。

装置の使用中にクランプユニットをフレームの側壁にさらに確実に固定するために、クランプユニットが側壁と一体に形成されているか固定されているかにかかわらず、クランプユニットは、側壁の上端を越えて延び側壁に隣接するように配置された少なくとも１つのフランジを有することができる。フランジは、側壁の側面に隣接するように配置することができる。好ましくは、クランプユニットは、側壁の内向きの側面に隣接して（すなわち、装置の横方向において内向きに）位置するように配置された少なくとも１つのフランジを有する。クランプユニットに直接隣接する側壁の上端は、フランジの最上部とほぼ同じ高さにあることができる。

ある実施形態において、フランジは、クランプユニットの下端面の全長に沿って延びることができる。同じまたは異なるフランジ（または複数のフランジ）が、クランプユニットの前端面および／または後端面に沿って垂直方向に延びることができる。この点において、前記フランジは、クランプユニットの関連する前端面および／または後端面のほぼ中間点まで延びることができる。加えて、またはその代わりに、１つまたは複数のフランジは、クランプユニットの前端面および／または後端面に沿って、側壁の上端の隣接部分とほぼ同じ高さまで垂直方向に延びることができ、クランプユニットの実質的に垂直に延びる部分に直接隣接する側壁の上端は、このとき、フランジの最上部とほぼ同じ高さにある。

クランプユニットは、側壁の一部が２つのフランジの間に挟まれるように、側壁の隣接する対向する側面に位置するように配置された２つ以上のフランジを有することができる。クランプユニットを側壁に固定するために、使用時にフランジを通って側壁内に延びるように配置された複数の固定手段を備えることができる。固定手段は、ボルトまたはねじであってもよい。

フランジは、側壁の上端によって隣接および支持されるクランプユニットの端面（または複数の端面）の任意の部分に隣接して備えることができる。よって、前記上端がクランプユニットの１つまたは複数の端面に隣接してサポートされる任意の位置において、クランプユニットを側壁の側面に対して固定するために、１つまたは複数のフランジを備えることができ、フランジ（または複数のフランジ）は、側壁の内向きのおよび／または外向きの側面に隣接して位置することができる。１つ（または複数の）フランジは、切片化操作中に、ブレードユニットが受ける力を、クランプユニットを介して、フレーム構造全体にわたり分散することを助ける。

クランプユニットがスリットを有する実施形態において、スリットによってクランプユニットの構造に生じる弱さを打ち消すために、対向するフランジを備えることができる。よって、例えば、スリットがクランプユニットの前部に設けられている場合、フランジはクランプユニットの後部に設けられる。またはその逆の場合も可能である。

切片化装置の好ましい実施形態において、フレームは、さらに、２つの側壁の間に、その長手方向における前端において延びる前壁と、２つの側壁の間に、その長手方向における後端において延びる後壁と、を有することができる。フレームの前壁、後壁、および対向する２つの側壁のそれぞれは、実質的に中実であってよく、すなわち、フレームの壁はそれぞれ、開口部が形成されない中実壁とされる。あるいは、切片化装置の内部構成要素へのアクセスを提供するために、クランプユニットを挿入するために、または代替的または追加的に壁の重量を減らすために、開口がフレームの１つまたは複数の壁に形成されることができる。例えば、フレームの側壁の少なくとも１つは、駆動機構の１つまたは複数の構成要素へのアクセスを提供するために、開口を備えることができる。同様に、前壁または後壁の少なくとも１つは、その中に形成された複数の開口を有することができ、実質的な構造的安定性を提供しつつ、壁の全体重量を低減する。いくつかの実施形態において、壁が交差ブレース構造を有するように、前壁および後壁に開口を形成することができる。対向する２つの側壁はまた、少なくとも部分的に、交差ブレース構造を備えることができることが理解される。

フレームおよびクランプユニットの壁は、好ましくは精密に設計されており、例えば、鋼またはアルミニウムでできていることができる。あるいは、他の適切な材料を使用することもできる。

好ましい実施形態において、駆動機構は、試料ステージとブレードユニットとの間の相対的な動きを提供するための低トルクステッピングモーターを、好ましくはウォームスクリューと組み合わせて有する。これは、垂直方向および長手方向のものであってよく、別の水平および垂直駆動機構が使用されることもできる。一実施形態において、駆動機構は、試料ステージをブレードユニットに向かって進めるように配置された少なくとも１つの低トルクステッピングモーターを有することができる。より好ましくは、駆動機構は、少なくとも１つの超低トルクステッピングモーターを有することができる。低トルクまたは超低トルクのステッピングモーターを使用することで、試料ステージとブレードユニットの相対的な動きを高精度に制御し、さらに駆動機構を極高圧下で動作させることができる。したがって、ステージは非常に小さな距離の増加量で移動可能である。たとえば、等しい厚さの組織切片を得るために、１μｍという小さな増加量で試料ステージを進める必要がある場合がある。好ましくは、装置は、２５μｍ以下の増加量で試料ステージを進めるように構成される。より好ましくは、装置は、５μｍの最小増加量で試料ステージを進めるように構成される。

切片化装置は、さらに、組織標本から切り取られた組織の切片を受け入れるための受容面を有することができる。好ましい実施形態では、受容面はスライドガラスを含み、装置は、さらに、スライドガラスまたは他の受容面を取り付けるための手段を有する。スライドガラスまたは他の受容面を取り付けるための手段は、一対のブラケットを有することができ、各ブラケットは、クランプユニットの１つ、またはフレームの対向する２つの側壁の１つに、ブレードユニットの長手方向の後方の位置において固定される。ブラケットは、受容面を直接保持するように配置することができ、あるいは、プラットフォームを取り付けるための支持を提供して、そのプラットフォーム上に受容面を配置することができる。

好ましくは、切片化装置は、－６０℃という低い温度に冷却された冷蔵キャビネット内で操作するように構成される。

次に、添付の図面を参照し、本発明の限定されない実施形態を一例として説明する。

図を参照し、本発明の一実施形態による切片化装置を示す。

図１から図３は、長手方向Ｌ、横方向Ｔおよび垂直方向Ｖを有する切片化装置１を示す。切片化装置１は、長手方向に延び対向する２つの側壁３ａ、３ｂと、装置１の前端４において対向する２つの側壁３ａ、３ｂの間に横方向Ｔに延びる前端壁３ｃと、および装置１の後端５において対向する２つの側壁３ａ、３ｂの間に横方向Ｔに延びる後端壁３ｄと、を有するフレーム２を有する。装置１はさらに、フレーム２の各側壁３ａ、３ｂに固定されたクランプユニット７を有し、各クランプユニット７は、ブレードユニット６がフレーム２の側壁３ａ、３ｂの間に横方向Ｔに取り付けられるように、ブレードユニット６（図示せず）の１つの端部を保持するように調整される。この目的のために、各クランプユニット７は、ブレードユニット６の１つの端部を保持するように成形されおよび構成された開口２０を有する。本発明の他の実施形態においては、フレーム２の側壁３ａ、３ｂと一体的に形成されたクランプユニットを有することもできる。

切片化装置１は、さらに試料ステージ８を有する。試料ステージ８は、組織標本（図示せず）を受け入れるように配置された実質的に平坦な上面を有する。特に、試料ステージ８は、人間の脳などの大きな組織標本を受け入れる大きさとされる。

装置１は、装置１の長手方向Ｌおよび垂直方向Ｖに試料ステージ８を進ませるように構成された駆動機構を有する。（以下でより詳細に説明するように）所望の厚さの組織標本の切片（セクション）を作製するために、試料ステージ８の長手方向Ｌにおける水平移動および垂直方向Ｖにおける垂直移動により、試料ステージ８に取り付けられた組織標本をブレード９の刃先と接触させる。ブレードカバー３２は、２つのクランプユニット７の間に取り付けられ、ブレード９の上面を覆うように配置される。ブレードカバー３２は、ブレード９によって切断される際に、組織標本の切片が転がるのを防止する。

図１および２に示されるように、フレーム２の各側壁３ａ、３ｂは、装置１の上部にあり、フレーム２の側壁３ａ、３ｂの長さに沿って長手方向Ｌに延びる、長手方向に延びる端部１０を有する。図示の実施形態において、各クランプユニット７は、各側壁３ａ、３ｂの上端１０に固定される。

図２および図４に示されるように、クランプユニット７の側壁３ｂへの取り付けを容易にするために、側壁３ｂの上端１０に切り欠き部分１１が形成される。切り欠き部分１１は、クランプユニット７が切り欠き部分１１内に取り付けられたとき、側壁３ｂがクランプユニット７の一部に隣接し支持するように、クランプユニット７の少なくとも一部を収容するように形作られる。

本発明の切り欠き部分は、異なる実施形態において異なる形状を有することができるが、切り欠き部分は、通常、クランプユニット７の形状に対応するように形作られる。したがって、示される実施形態（クランプユニット７は概して直方体形状を有する）において、側壁３ｂの切り欠き部分１１は、横方向から見たときにＬ字型の形状を有する。図４に最も明確に示されるように、側壁３ｂの上端１０に形成された切り欠き部分１１は、クランプユニット７の周囲面に隣接する、実質的に垂直に延びる部分１２と実質的に水平に延びる部分とを有し、よって、クランプユニット７を支持する。

前記したように、図示された実施形態のクランプユニット７は、実質的に直方体形状を有する。これは、クランプユニット７の外向きの側面を示す図５に、より明確に示されている。クランプユニット７は、外側本体１３と、前記外側本体１３内に収容された内側本体１４とを有する。従って、クランプのユニット７の概略形状は、外側本体１３によって定められる。図示された実施形態において、外側本体１３は、対向する２つの側面１５ａ、１５ｂと、対向する２つの側面１５ａ、１５ｂの間に延びる４つの端面１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆと、を有する。４つの端面は、側壁３ｂの水平に延びる上端１０に実質的に平行な面にある、対向する上端面および下端面１５ｃ、１５ｄ、および、対向する前記２つの側面１５ａ、１５ｂ、および対向する前記上端面および下端面１５ｃ、１５ｄに実質的に垂直な平面にある、対向する前端面および後端面１５ｅ、１５ｆからなる。

図２を参照すると、切り欠き部分１１において側壁３ｂの上端１０の実質的に垂直に延びる部分１２は、クランプユニット７の外側本体１３の後端面１５ｆに隣接するように配置される。また、切り欠き部分１１において側壁３ｂの上端１０の実質的に水平に延びる部分は、クランプユニット７の外側本体１３の下端面１５ｄに隣接するように配置される。

本発明の他の実施形態において、クランプユニットの外側本体の他の端面は、代替的または追加的に、フレームの側壁の上端に隣接されおよび支持されることができることが理解される。

例えば、切り欠き部分は、横方向から見たときに実質的にＵ字形の形状を有することができ、したがって、実質的に垂直に延びる２つ部分を含むことができる。そのような実施形態では、クランプユニットの前端面と後端面の両方が、切り欠き部分において側壁の上端の実質的に垂直に延びる２つの部分によって隣接されおよび支持されることができる。また、クランプユニットの下端面は、切り欠き部分において側壁の上端の実質的に水平に延びる部分によって隣接されおよび支持されることができる。

図２および図４の実施形態において、側壁３ｂの上端１０の高さは、側壁３ｂの長さに沿って変化する。装置１の前端４に向かう、側壁３ｂの上端１０の第１の水平に延びる部分１６ａは、装置１の後端５に向かう、側壁の第２の水平に延びる部分１６ｂよりも低く、実質的に垂直に延びる部分１２は、第１および第２の水平に延びる部分１６ａ、１６ｂの間に延びる。よって、側壁３ｂは、クランプユニット７を収容するのに適した、概して階段状の構成を有する。切り欠き部分１１における上端１０の実質的に垂直に延びる部分１２は、後端面１５ｆの垂直方向の約半分の高さに沿って、クランプユニット７の外側本体１３の後端面１５ｆに隣接するように配置される。

図７ａおよび７ｂの実施形態において、クランプユニット７の内側本体１４は、概して円筒形状を有し、横方向に変位された対向する２つの側面１７ａ、１７ｂと、これらの間に延びる１つの周囲面１７ｃと、を有し、前記周囲面１７ｃは形状が概して円形である。内側本体１４は、一対の半分部分１４ａ、１４ｂを有し、組み合わされて内側本体１４を全体として形成する。図７ａおよび７ｂは、実質的に半円筒形の形状を有する、内側本体１４の２つの半分部分１４ａ、１４ｂを示す。

各半分部分は、他の半分部分の対応する接触面１８に隣接するように配置された、実質的に平坦な接触面１８を有する。したがって、ブレードユニット６の１つの端部は、ブレードユニット６をクランプユニット７の内側本体１４内に確実に固定するように、一対の半分部分１４ａ、１４ｂの対応する接触面１８の間に挟まれることができる。２つの半分部分１４ａ、１４ｂの各接触面１８は凹部１９を有し、一対の半分部分１４ａ、１４ｂの２つの接触面１８が接触すると、一対の凹部１９は、ブレードユニット６の１つの端部を保持するように成形および構成された開口２０を規定する。

図８ａ～８ｃは、本発明の一実施形態によるブレードユニット６を示す。図示された実施形態において、ブレードユニット６は、硬化鋼から単一片として形成されたブレード９を有する。ブレード９は、使用時に、上面９１および下面９２を有する。上面９１は、下面９２に実質的に平行である平坦部分９１ａと、下面９２に向かって傾斜する傾斜部分９１ｂと、を有する。よって、上面９１の傾斜部分９１ｂが下面９２と交わる点が、ブレードの刃先９３を規定した。下面９２は、図８ｃに示されるように、ブレード９の断面形状が「くさび」または「のみ」形状を有するように、実質的に平面である。後面９５は、上面９１の平坦部分９１ａと下面９２との間に延びる。

図示された実施形態において、刃先９３は、ブレード９の長さの一部のみに延びる。ブレード９は、２つの端部９４ａおよび９４ｂを有し、上面９１の傾斜部分９１ｂはこれらの端部まで延びず、刃先を形成するように下面９２と交わらない。端部９４ａおよび９４ｂの断面形状は、内側本体１３の一対の凹部１９によって規定される開口２０内に適合するように形と大きさが決められる。したがって、端部９４ａ、９４ｂのそれぞれは、ブレード９が各クランプユニット７によって確実に保持されるように、それぞれのクランプユニット７の開口２０に挿入されることができる。

図９に示されるように、外側本体１３は、内側本体１４を受け入れるように成形および構成された孔部２２を有し、その内部に、図５および６に示されるように、内側本体１４が配置される。内側本体１４を露出させるために、開口部２３が、外側本体１３の対向する２つの側面１５ａ、１５ｂのそれぞれに設けられる。

外側本体１３の対向する２つの側面１５ａ、１５ｂのそれぞれは、また、開口部２３の周縁に延びるリップ２４ａ、２４ｂを有する。各リップ２４ａ、２４ｂは、内側本体１４の対応する側面１７ａ、１７ｂと重なるように配置され、これにより、内側本体１４が外側本体１３内に保持される助けとなる。このことにより、確実で安定したクランプユニット構造が提供される。

図５に示されるように、外側本体１３の外向きの側面１５ａに、リング３３が、外側本体１３とは別に形成され、取り付けられる。リング３３は、外向きの側面１５ａの面から外向きに突出するリップ２４ａを形成するように、外向きの側面１５ａに形成された開口部２３の周囲に重なる。外側本体１３は図９においてリング３３を取り付けていない状態で示される。図６に示されるように、外側本体１３の内向きの側面１５ｂ上において、リップ２４ｂは、外側本体１３と一体的に形成され、内向きの側面１５ｂの面と実質的に同一平面である。内側本体１４が外側本体１３の孔部２２内に配置されると、対向する２つの側面１５ａ、１５ｂのそれぞれの開口部２３の周囲に形成された２つのリップ２４ａ、２４ｂは、内側本体１４が外側本体１３内に保持され支持されるのを助ける。

内側本体１４の円筒形状により、内側本体１４は外側本体１３内で回転することができる。したがって、ブレード９の切断角度は、フレーム２の対向する２つの側壁３ａ、３ｂ上に配置された２つのクランプユニット７の２つの内側本体の回転により調整可能である。外側本体１３内での内側本体１４の回転を補助するために、内側本体１４は、内側本体１４の外向きの側面１７ａ上にハンドル２５を備えている。

外側本体１３内で内側本体１４を回転させるために、内側本体１４は外側本体１３内にゆるく収納されている。切断作業を実施する準備において内側本体１４の位置と角度を決めるために、クランプユニット７はまた、内側本体１４を外側本体１３内に決められた位置および角度で固定するための手段を有する。これにより、いったん固定手段が操作されると、内側本体１４の動きまたは回転が防止される。図示される実施形態においては、クランプユニット７は、外側本体１３に結合されたねじ機構２６を有する。

スリット２７が外側本体１３に形成され、その外側端面、この場合は前端面１５ｅから、孔部２２まで延びる。スリット２７は、装置の実質的に水平面にあり、外側本体１３の上端面１５ｃと下端面１５ｄの間のほぼ中間点に形成される。

ねじ機構２６は、外側本体の上端面１５ｃから外側本体１３の前部に延びて、垂直軸を有しており、前記垂直軸は、外側本体１３の外向きの端面１５ａと内向きの端面１５ｂのほぼ中間点を中心とする。ねじ機構２６の垂直軸は、外向きの端面１５ａ、内向きの端面１５ｂ、および前端面および後端面１５ｅ、１５ｆに実質的に平行であり、上端面および下端面１５ｃ、１５ｄに実質的に垂直である。ねじ機構２６は、外側本体１３の前部に延び、外側本体の前部を２つの部分に分割するスリット２７を貫通するように構成されている。ねじ機構２６が締められると、スリット２７の両側に位置する外側本体１３の２つの部分が押し付けられる。これにより、内側本体１４の周囲の外側本体１３が締め付けられ、よって、内側本体１４が決められた位置および角度に固定される。続いてブレード９の切断角度を調整するため、ねじ機構２６を緩めてスリット２７によって分割される外側本体１３の２つの部分を分離し、内側本体１４を回転させることができる。次に、内側本体１４を所望の位置に回転させることによって切断角度を調整することができ、ねじ機構２６を再び締めて、外側本体の２つの部分を一緒に押し付け、内側本体１４を所望の角度に固定することができる。ねじ機構２６の締め付けおよび締め付け解除を容易にするために、ハンドル２６ａが、外側本体１３の上端面１５ｃの上に延びるねじ機構２６の上に設けられる。

フレーム２の側壁３ｂに対してクランプユニット７を固定するために、各クランプユニット７は、少なくとも１つのフランジ２８を備えている。図６に示される実施形態において、フランジ２８は、外側本体１３の下端面１５ｄから下向きに延び、外側本体１３の後端面１５ｆから後ろ向きに延びる。フランジ２８は、側壁３ｂの上端１０を越えて延び、側壁３ｂの内向きの側面２９に隣接して位置する。複数のボルト３０が、フランジ２８を通ってフレーム２の側壁３ｂ内に延びるように配置され、よって、クランプユニット７をフレーム２の側壁３ｂに固定する。フランジ２８の厚さは、クランプユニット７全体の厚さの約半分であり、側壁３ｂの厚さにほぼ等しい。

図１０ａおよび１０ｂは、それぞれ、外側本体１３の前端面および後端面１５ｅ、１５ｆを示し、フランジ２８とフレーム２の側壁３ｂとの関係を示す。装置の長手方向から見た場合、外側本体１３の下端面１５ｄとフランジ２８は、階段状の形状を形成する（図１０ａ）。クランプユニット７が側壁３ｂに配置されると、下端面１５ｄは側壁３ｂの上端１０によって支持され、下端面１５ｄから延びるフランジ２８の第１の部分２８ａは、側壁３ｂの内向きの側面２９に隣接する。第１のフランジ部分２８ａは、第１のフランジ部分２８ａの前端が、外側本体１３の前端面１５ｅと実質的に同一平面である（図６）ように、外側本体１３の下端面１５ｄの全長にほぼ沿って延びる。

クランプユニット７の後端面１５ｆは、側壁３ｂの上端１０の実質的に垂直に延びる部分１２によって支持され、外側本体１３の後端面１５ｆから延びるフランジ２８の第２の部分２８ｂは、図１０ｂに示されるように、側壁３ｂの内向きの側面２９に隣接し、よって、クランプユニット７を側壁３ｂに対して固定する。第２のフランジ部分２８ｂは、外側本体１３の後端面１５ｆの垂直高さの約半分にほぼ沿って延びる。したがって、第２のフランジ部分２８ｂは、側壁３ｂの上端１０の実質的に垂直に延びる部分１２とほぼ同じ高さまで垂直に延びる。よって、実質的に垂直に延びる部分１２に直接隣接し、実質的に垂直に延びる部分１２の後ろまでの側壁３ｂの上端１０は、第２のフランジ部分２８ｂの最上部とほぼ同じ高さにある。

記載された構造によれば、フランジ２８は、好ましくは、上端１０によって隣接されおよび支持される外側本体１３の端面の、任意の部分に隣接して設けられる。したがって、上端１０が外側本体１３の端面に隣接しおよび支持する任意の位置において、フランジ２８はまた、側壁３ｂの側面に対して固定するために外側本体１３上に設けられることができる。フランジのこの配置は、切片化操作中に、ブレードユニット６が受ける力を、クランプユニット７を介し、フレーム構造全体にわたって分散することを支援する。

次に、本発明の切片化装置１を用いて組織標本に対して実施される切片化操作について説明する。

ヒトの全脳などの組織標本が、試料ステージ８に取り付けられる。最初に、試料ステージ８は、組織標本がブレード９と接触しないように、開始位置に装置１の前端４に向けて配置される。試料ステージ８の垂直高さは、駆動機構によって所望の位置に調整される。組織標本の切片を切断するために、組織標本の上面は、ブレード９の刃先と垂直方向において重なるべきである。組織標本およびブレード９の刃先の２つの面の間の重なり量は、切断される最初の切片の厚さを決定する。組織標本の垂直高さが所望の位置に設定されると、試料ステージ８は、装置１の後端５に向かって長手方向に進められる。組織標本はブレード９の刃先と接触させられ、試料ステージ８が長手方向に進み続け、切片が組織標本から切り取られる。試料ステージ８が、ブレード９が組織標本全体を切断するのに十分に進むと、組織標本の分離された部分は、ブレードユニット６の後ろ側に取り付けられた受容面（スライドガラスなど）に移されることができる。

組織標本の次の切片を切断する準備として、試料ステージ８は、装置１の前端４に向けて長手方向に反転される。反対方向の動作中に組織標本がブレード９のエッジと偶発的に接触するのを避けるために、試料ステージ８が長手方向に反転する前に、駆動機構を使用して試料ステージ８の垂直高さを、より低い位置に調整することができる。試料ステージ８が開始位置に戻ると、組織標本の上面がブレード９の刃先と、次に切断される切片の所望厚さに対応する量だけ垂直方向に重なるように、試料ステージ８の垂直高さが再び調整される。試料ステージ８は、再び装置１の後端５に向けて長手方向に進み、組織標本がブレード９と接触して、組織標本の第２の切片が切断される。この工程は、所望する切片の数が切断されるまで繰り返される。

組織標本の切片の典型的な厚さは約２５μｍであり、これにより平均的な人間の脳を約６０００の薄片に切片化することができる。この厚さを達成するために、試料ステージ８の垂直高さは、上記で説明された各切片化工程について、組織標本の上面とブレード９の刃先との間に２５μｍの重なりが生じるように調整される。

駆動機構に低トルクのステッピングモーターを使用することで、試料ステージ８を非常に小さな増加量で進めることができる。すなわち、より薄い切片をスライスすることができる。例えば、本発明の切片化装置を用い、５μｍの厚みを有する切片を得ることができる。

説明したように、切片化装置は、凍結組織標本をスライスするように設計されており、従って、切片化操作中に組織標本が解凍するのを防止するために、切片化装置全体をクリオスタット内に配置することができる。クリオスタットは、装置を－６０℃の温度まで冷却することができる。好ましいことに、そのような方法で極低温で凍結された脳標本は、かなりの硬度を有する。したがって、切片化操作中において、凍結組織標本がブレードと接触する際に、ブレードユニットにかなりの力が加えられる。本発明の切片化装置の構造的配置は、ブレードに加えられる力を、フレームを含む装置全体に容易に分散させることができる。これによりブレードが受ける振動が実質的に除かれる。このことはつまり、組織標本から切り取られた切片は、切片化中に、裂け目や裂け目などの欠陥を形成する傾向がないことを意味する。したがって、本発明の切片化装置を使用して作製される組織標本の切片の品質は、著しく改善される。これは、説明したように、装置に取り付けられたカメラを使用して切片を画像化するといった、組織標本の切片のその後の分析に非常に有利である。

本発明は、特定の実施形態を参照して上記で説明されたが、これは例として与えられるのみである。添付の特許請求の範囲内にあり、多くの異なる本発明の配置が可能であることが理解される。

Claims (14)

1. 凍結組織標本を切片化するための装置であって、
   装置の長手方向に延びる対向する２つの側壁を有するフレームと；
   フレームの側壁の間に装置の横方向に取り付けられたブレードユニットと；
   ブレードユニットの１つの端部を挟み固定するように適合された、フレームの各側壁と一体化された、または固定されたクランプユニットと；
   組織標本を取り付けるための試料ステージと；
   装置の使用中、標本ステージとブレードユニットとの間の相対的な動きを提供するための駆動機構と；を有し、
   フレームの各側壁は、使用中、装置の上部である長手方向に延びる端部を有し、
   クランプユニットは、フレームの側壁の横方向寸法よりも大きい横方向寸法を有し、かつ、側壁の上端を越えて延び、側壁の内向きの側面に隣接して配置される、少なくとも１つのフランジを有することを特徴とする装置。
2. クランプユニットの少なくとも一部を収容するように、フレームの各側壁の上端に沿って切り欠き部分が形成され、クランプユニットが前記切り欠き部分に取り付けられる請求項１に記載の切片化装置。
3. 側壁の前記切り欠き部分において、側壁の上端は、側壁を横方向から見たとき、実質的にＬ字型の形状、または実質的にＵ字型の形状を有する請求項２に記載の切片化装置。
4. 使用中、側壁の上端の高さは側壁の長さに沿って一定ではなく、前記切り欠き部分において上端の高さに少なくとも１つの変化がある、請求項２または３に記載の切片化装置。
5. 各切り欠き部分は階段形状に構成されている請求項４に記載の切片化装置。
6. 各クランプユニットは、外側本体と、外側本体内に収容され、かつ第１および第２の部分を有する内側本体とを有し、ブレードユニットは、各クランプユニットの内側本体の第１および第２の部分の間において、その端部において挟み固定されるように配置される、請求項１～５のいずれか１項に記載の切片化装置。
7. 各クランプユニットは、前記内側本体がブレードユニットの１つの端部に接するように適合される、請求項６に記載の切片化装置。
8. 内側本体は外側本体内において回転可能であり、さらに円筒形状であることができる請求項６または７に記載の切片化装置。
9. 各クランプユニットは、少なくとも６つの面を有し、対向する少なくとも２つの側面は、フレームの側壁に実質的に平行な面にあり、少なくとも４つの端面は、側面の平面にほぼ垂直な平面にある、請求項１～８のいずれか１項に記載の切片化装置。
10. 使用時には、少なくとも４つの端面は、側壁の上端に実質的に平行な平面にある、対向する上端面および下端面を有し、かつ、対向する側面の平面、および対向する上端面および下端面に実質的に垂直な面にある、対向する前端面および後端面を有する、請求項９に記載の切片化装置。
11. フレームの側壁は、クランプユニットの後端面の垂直高さの少なくとも４分の１に沿って、さらには少なくとも半分に沿って、前記後端面に隣接する請求項１０に記載の切片化装置。
12. ブレードユニットは、使用時に対向する上面および下面と、対向する前記上面および下面が交わる端部に形成される刃先と、刃先の後方に位置する本体部とを有するブレードを有し、ブレードの本体部は対向する上面および下面の間が少なくとも１６ｍｍの厚さを有する、請求項１～１１のいずれか１項に記載の切片化装置。
13. 駆動機構が低トルクステッピングモーターと、さらにウォームスクリューを有する、請求項１～１２のいずれか１項に記載の切片化装置。
14. さらに組織の切片を受容するための受容面を有する、請求項１～１３のいずれか１項に記載の切片化装置。

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