PL244544B1

PL244544B1 - Device for performing cytological smears

Info

Publication number: PL244544B1
Application number: PL440729A
Authority: PL
Inventors: Adam Kowalewski
Original assignee: Medsmith Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2022-03-22
Filing date: 2022-03-22
Publication date: 2024-02-05
Also published as: PL440729A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do wykonywania rozmazów cytologicznych. Charakteryzuje się ono tym, że zawiera mimośrodowy wibrator, który połączony jest poprzez podporę (2) z podstawką (3) do której przymocowywane jest szkiełko podstawowe (4).The subject of the application is a device for performing cytological smears. It is characterized by the fact that it contains an eccentric vibrator, which is connected via a support (2) to a base (3) to which a glass slide (4) is attached.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wykonywania rozmazów cytologicznych, które dokonuje również selektywnej dystrybucji komórek.The subject of the invention is a device for preparing cytological smears, which also selectively distributes cells.

Badanie cytopatologiczne jest rodzajem badania patomorfologicznego, polegającym na ocenie przy użyciu mikroskopu świetlnego komórek podejrzanych o charakter nowotworowy. Ocena mikroskopowa obejmuje analizę składu komórkowego badanego materiału, szczegółów pojedynczych komórek, sposobu układania się grup komórek oraz dodatkowych elementów, takich jak bakterie czy ciała obce.Cytopathological examination is a type of pathological examination that involves the evaluation of cells suspected of being cancerous using a light microscope. Microscopic assessment includes analysis of the cellular composition of the examined material, details of individual cells, the way groups of cells are arranged and additional elements such as bacteria or foreign bodies.

Materiał do badania cytopatologicznego uzyskuje się poprzez cytologię złuszczeniową lub cytologię aspiracyjną. W cytologii złuszczeniowej ocenie mikroskopowej podlegają komórki, które samoistnie złuszczyły się z powierzchni narządu, tkanki lub zostały pobrane w postaci wymazu. Cytologia aspiracyjna polega na pobraniu do badania mikroskopowego materiału zaaspirowanego w trakcie nakłucia zmiany.Material for cytopathological examination is obtained by exfoliative cytology or aspiration cytology. In exfoliation cytology, cells that have spontaneously exfoliated from the surface of an organ or tissue or have been collected as a smear are assessed microscopically. Aspiration cytology involves collecting material aspirated during puncture of the lesion for microscopic examination.

Materiał do badania cytopatologicznego może stanowić rozmaz cytologiczny (materiał rozprowadzony na szkiełku podstawowym i natychmiast utrwalony) i/lub cytoblok (materiał utrwalony podobnie jak materiał tkankowy, a następnie zatopiony w bloczku parafinowym). Aby prawidłowo wykonać rozmaz cytologiczny, do szkiełka podstawowego z naniesionym materiałem przykłada się od góry drugie szkiełko podstawowe, co ujawniono m.in. w opisach patentowych US2801568A, US1996141A. Pozwala to, aby materiał rozprowadził się cienką warstwą pomiędzy szkiełkami. Wstępnie rozprowadzony materiał rozmazuje się pojedynczym przesunięciem górnego szkiełka podstawowego, tworząc w ten sposób cienką warstwę komórek. Tak przygotowany materiał, umieszcza się w dedykowanym utrwalaczu, a następnie transportuje do laboratorium histopatologicznego w celu ostatecznego przygotowania preparatów mikroskopowych.The material for cytopathological examination may be a cytological smear (material spread on a glass slide and immediately fixed) and/or cytoblock (material fixed similarly to tissue material and then embedded in a paraffin block). To properly perform a cytological smear, a second glass slide with the material applied is placed on top of the glass slide, as shown, among others, in in patent descriptions US2801568A, US1996141A. This allows the material to spread in a thin layer between the slides. The pre-spread material is smeared with a single pass of the top glass slide, thus creating a thin layer of cells. The material prepared in this way is placed in a dedicated fixative and then transported to the histopathology laboratory for the final preparation of microscopic preparations.

W każdym badaniu cytopatologicznym, na szkiełku podstawowym, komórki nowotworowe (jeśli występują) są wymieszane z komórkami zdrowymi. Dodatkowo, często pomiędzy komórkami występują duże puste przestrzenie. Taka diagnostyka w porównaniu z badaniem histopatologicznym jest trudniejsza, wymaga więcej czasu i jest obarczona znaczącym ryzykiem błędu. Ponadto technika wykonywania rozmazu cytologicznego wymaga od operatora szczególnej zręczności. Rozmaz należy wykonać w sposób zdecydowany, aby komórki się na siebie nie nakładały, ale z drugej strony delikatny, aby ucisk nie uszkodził komórek, ani tworzonych przez nie przestrzennych struktur.In every cytopathological examination, on a glass slide, cancer cells (if any) are mixed with healthy cells. Additionally, there are often large empty spaces between cells. Compared to histopathological examination, such diagnosis is more difficult, requires more time and is burdened with a significant risk of error. Moreover, the technique of making a cytological smear requires special skill from the operator. The smear should be done firmly so that the cells do not overlap, but on the other hand delicately so that the pressure does not damage the cells or the spatial structures they create.

W związku z tym, istnieje potrzeba zapewnienia urządzenia, które w sposób automatyczny dokona segregacji komórek zdrowych i nowotworowych oraz przygotuje je do oceny mikroskopowej, rozprowadzając je w taki sposób, aby te: (i) nie nakładały się na siebie, (ii) nie ulegały uszkodzeniom związanym z uciskiem oraz (iii) znajdowały się możliwie blisko siebie.Therefore, there is a need to provide a device that will automatically segregate healthy and cancer cells and prepare them for microscopic evaluation, distributing them in such a way that they: (i) do not overlap, (ii) do not undergo pressure-related damage, and (iii) were as close to each other as possible.

Istotą wynalazku jest urządzenie do wykonywania rozmazów cytologicznych, które charakteryzuje się tym, że zawiera mimośrodowy wibrator, który połączony jest poprzez podporę z podstawką do której przymocowywane jest szkiełko podstawowe. Mimośrodowy wibrator zawiera zestaw wałów mimośrodowych o przeciwstawnych środkach masy przemieszczających bazę wibracyjną poziomo na prowadnicach poziomych, oraz zestaw wałów mimośrodowych o przeciwstawnych środkach masy przemieszczających bazę wibracyjną poziomo na prowadnicach pionowych, przy czym wały mimośrodowe obracane są napędem umieszczonym w bazie wibracyjnej.The essence of the invention is a device for making cytological smears, which is characterized by the fact that it contains an eccentric vibrator, which is connected via a support to a stand to which a glass slide is attached. The eccentric vibrator includes a set of eccentric shafts with opposing centers of mass moving the vibrating base horizontally on horizontal guides, and a set of eccentric shafts with opposing centers of mass moving the vibrating base horizontally on vertical guides, with the eccentric shafts being rotated by a drive located in the vibrating base.

Szkiełko podstawowe korzystnie zawiera transparentną warstwę przewodzącą prąd elektryczny, natomiast do fragmentu pionowego podpory przymocowane jest źródło napięcia elektrycznego, które poprzez przewód elektryczny i kontakty stykowe połączone są z warstwą przewodzącą.The glass slide preferably contains a transparent electrically conductive layer, while an electric voltage source is attached to the vertical part of the support, which is connected to the conductive layer via an electric cable and contact contacts.

Dobrze, jeżeli na prowadnicach poziomych i pionowych znajdują się sprężyny.It is good if there are springs on the horizontal and vertical guides.

Korzystne skutki wynalazku to głównie: (i) minimalizacja uszkodzeń komórek (bezstykowe rozprowadzanie materiału cytologicznego), (ii) selektywna dystrybucja komórek zdrowych względem nowotworowych oraz (iii) minimalizacja pustych przestrzeni pomiędzy komórkami na szkiełku podstawowym.The beneficial effects of the invention are mainly: (i) minimization of cell damage (contactless distribution of cytological material), (ii) selective distribution of healthy versus cancer cells and (iii) minimization of empty spaces between cells on a glass slide.

Wynalazek w przykładzie realizacji zobrazowano rysunkiem, na którym poszczególne figury przedstawiają:The invention in an embodiment is illustrated with a drawing in which the individual figures show:

fig. 1. urządzenie do wykonywania rozmazów cytologicznych według wynalazku;Fig. 1. A device for making cytological smears according to the invention;

fig. 2. oscylator mimośrodowy;Fig. 2: eccentric oscillator;

fig. 3. oscylator mimośrodowy ze sprężynami na prowadnicach;Fig. 3: eccentric oscillator with springs on guides;

fig. 4. urządzenie do wykonywania rozmazów cytologicznych według wynalazku z przymocowaną kasetką histopatologiczną.Fig. 4. A device for making cytological smears according to the invention with a histopathological cassette attached.

Urządzenie do wykonywania rozmazów cytologicznych składa się z mimośrodowego wibratora 1, który połączony jest poprzez podporę 2 z podstawką 3 o regulowanym kącie nachylenia. Podstawka ta przeznaczona jest do umieszczenia na niej szkiełka podstawowego 4. Ze stanu techniki znane są różne rodzaje wibratorów mimośrodowych. W przykładzie realizacji wynalazku mimośrodowy wibrator 1 zawierał płytę bazowa 5 oraz przymocowane do niej podpory pionowe 6. W podporach tych, na prowadnicach poziomych 7, umieszczony jest przesuwnie stelaż 8 zawierający prowadnice pionowe 9, na których umieszczona jest przesuwnie baza wibracyjna 10. W przykładzie realizacji mimośrodowy wibrator 1 zawiera korzystnie zestaw dwóch wałów mimośrodowych 11 o przeciwstawnych środkach masy przemieszczających stelaż 8 poziomo na prowadnicach poziomych 7, oraz zestaw wałów mimośrodowych 12 o przeciwstawnych środkach masy przemieszczających bazę wibracyjną 10 pionowo na prowadnicach pionowych 9. Korzystnie na prowadnicach poziomych 7 i pionowych 9 znajdują się sprężyny 7a, 9a. Wały mimośrodowe obracane są silnikami umieszczonymi w bazie wibracyjnej 10. W korzystnej postaci przykładu realizacji szkiełko podstawowe 4 zawiera transparentną warstwę przewodzącą 4a prąd elektryczny w postaci tlenku cyny indu (ITO). Szkiełko 4 to jest przymocowane do podstawki 3 poprzez sprężyste kontakty stykowe 13. Kontakty stykowe połączone są przewodem elektrycznym 14 ze źródłem napięcia elektrycznego 15, które przymocowane jest do podpory 2. Podstawka 3 wraz z przymocowanym do niej szkiełkiem podstawowym 4 jest korzystnie pochylana i stabilnie utwierdzana poprzez śrubę skrętną 16.The device for making cytological smears consists of an eccentric vibrator 1, which is connected via a support 2 to a stand 3 with an adjustable angle of inclination. This stand is intended for placing a glass slide 4 on it. Various types of eccentric vibrators are known from the state of the art. In an embodiment of the invention, the eccentric vibrator 1 included a base plate 5 and vertical supports 6 attached to it. In these supports, on horizontal guides 7, a frame 8 is slidably placed, containing vertical guides 9 on which the vibrating base 10 is slidably placed. the eccentric vibrator 1 preferably contains a set of two eccentric shafts 11 with opposing centers of mass, moving the frame 8 horizontally on horizontal guides 7, and a set of eccentric shafts 12 with opposing centers of mass moving the vibrating base 10 vertically on vertical guides 9. Preferably, on horizontal guides 7 and vertical guides 9 there are springs 7a, 9a. The eccentric shafts are rotated by motors located in the vibrating base 10. In a preferred embodiment, the glass 4 contains a transparent electrically conductive layer 4a in the form of indium tin oxide (ITO). The glass 4 is attached to the base 3 through elastic contact contacts 13. The contact contacts are connected by an electric wire 14 to the source of electric voltage 15, which is attached to the support 2. The base 3 together with the base glass 4 attached to it are preferably tilted and firmly fixed through the torsion screw 16.

Urządzenie to działa w ten sposób, że mimośrodowy wibrator 1 wprowadza w wibrację podstawkę 3, do której przymocowywane jest szkiełko podstawowe 4. Wskutek wibracji oraz pochylenia podstawki 3 ze szkłem 4 rozprowadzany jest materiał cytologiczny 17. Ponadto, potencjał elektryczny przyłożony do transparentnej warstwy przewodzącej 4a powoduje większe elektrostatyczne przyciąganie komórek zdrowych, z uwagi na powszechnie znany fakt, że chore, w tym nowotworowe, komórki mają mniejszy potencjał elektryczny na glikokaliksie. Tym samym, oprócz efektu bezprzyciskowego rozprowadzenia materiału cytologicznego, uzyskiwana jest częściowo selektywna dystrybucja komórek zdrowych i nowotworowych. Selekcji tej również sprzyja znane zjawisko, że zdrowe komórki charakteryzują się lepszymi właściwościami adhezyjnymi.This device works in such a way that the eccentric vibrator 1 vibrates the stand 3 to which the glass slide 4 is attached. Due to the vibration and inclination of the stand 3 with the glass 4, cytological material 17 is distributed. Moreover, the electric potential applied to the transparent conductive layer 4a causes greater electrostatic attraction of healthy cells, due to the well-known fact that diseased cells, including cancer cells, have a lower electric potential on the glycocalyx. Thus, in addition to the effect of button-free distribution of cytological material, a partially selective distribution of healthy and cancer cells is achieved. This selection is also supported by the known phenomenon that healthy cells have better adhesive properties.

Urządzenie to może być również zastosowane do tworzenia cytobloków poprzez użycie kasetek histopatologicznych 18 mocowanych na szkiełku podstawowym 4 za pomocą sprężystych klamer 19, jak w innym przykładzie realizacji. W technice tej materiał cytologiczny 17 trafia do kasetki histopatologicznej 18 na gąbkę, a po procesie realizowanym urządzeniem według wynalazku materiał ten zatapiany jest w parafinie. W efekcie powstaje bloczek parafinowy, z którego można uzyskać wiele przekrojów. Każdy otrzymany przekrój pozwala na wykonanie dodatkowego barwienia immunohistochemicznego. Klamry 19 mogą być również dodatkowo stosowane z samym szkiełkiem podstawowym 4 w celu jego lepszego ustabilizowania podczas wibracji.This device can also be used to create cytoblocks by using histopathological cassettes 18 mounted on the glass slide 4 with spring clips 19, as in another embodiment. In this technique, the cytological material 17 is placed in the histopathological cassette 18 on the sponge, and after the process carried out with the device according to the invention, the material is embedded in paraffin. The result is a paraffin block from which many cross-sections can be obtained. Each section obtained allows for additional immunohistochemical staining. The clamps 19 can also be additionally used with the glass slide 4 itself in order to better stabilize it during vibrations.

Claims

1. A device for making cytological smears, characterized in that it contains an eccentric vibrator (1), which is connected via a support (2) to a stand (3) to which a glass slide (4) is attached, and the eccentric vibrator (1) includes a set of eccentric shafts (11) with opposing centers of mass moving the vibrating base (10) horizontally on horizontal guides (7), and a set of eccentric shafts (12) with opposing centers of mass moving the vibrating base (10) vertically on vertical guides (9), the eccentric shafts (11, 12) are rotated by a drive located in the vibrating base (10).

2. The device according to claim 1, characterized in that there are springs (7a, 9a) on the horizontal (7) and vertical guides (9).

3. The device according to any one of claims. from 1 or 2, characterized in that the support (2) is connected to the base (3) pivotally, with an adjustable angle of inclination.

4. The device according to any one of claims. from 1 to 3, characterized in that the glass slide (4) contains a transparent electrically conductive layer (4a), while an electric voltage source (15) is attached to the vertical part of the support (2), which is connected via an electric cable (14) and contacts contacts (13) are connected to the conductive layer (4a).

5. The device according to claim 1. 4, characterized in that the transparent conductive layer (4a) is indium tin oxide (ITO).