WO2020021830A1

WO2020021830A1 - 包埋装置

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Publication number: WO2020021830A1
Application number: PCT/JP2019/020019
Authority: WO
Inventors: 昌久三村; 良昭中澤; 光昭成田
Original assignee: サクラ精機株式会社; サクラファインテックジャパン株式会社
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2020-01-30
Also published as: EP3748330A1; US11360007B2; EP3748330B1; CN112041657A; US20210190651A1; JP6944420B2; EP3748330A4; JP2020016526A

Abstract

ピンセットホルダ穴に付着したパラフィン等の包埋材および組織片の屑等の固形物を簡易に除去することが可能な包埋装置を提供することを課題とする。　解決手段として、包埋装置（１０）は、ピンセットホルダ穴（２６ａ）を有するピンセットホルダ（２６）と、ピンセットホルダ（２６）を加温する第１ヒータ（３４）と、ピンセットホルダ（２６）の温度を検出する第１センサ（４０）と、制御部（４６）と、を備え、制御部（４６）は、ピンセットホルダ穴（２６ａ）に付着した包埋材が固化される第１の設定温度以下に達するまで第１ヒータ（３４）をＯＦＦとし、第１センサ（４０）からピンセットホルダ（２６）の温度が第１の設定温度に達した信号を受けると、固化された包埋材とピンセットホルダ穴（２６ａ）との固着部位が溶融される第２の設定温度に達するまで第１ヒータ（３４）をＯＮとする制御を行う。

Description

包埋装置

　本発明は包埋装置に関し、さらに詳細には、パラフィン等の包埋材を用いて組織片等の試料を包埋する包埋装置に関する。

　人体等から採取した組織片（試料）を顕微鏡標本とするには、組織片処理装置を用いて、採取した組織片をアルコールによって脱水をし、次にアルコールをキシレンに置換し、置換された組織片をパラフィン等の包埋材で浸透させて包埋する。この包埋された組織片をミクロトームなどで薄切りして顕微鏡標本とする。

　なお、包埋材によって包埋された組織片を、ミクロトームで薄切りする際に、柔らかい組織片をどのように保持するかが問題となる。さらに、組織片がいつ誰のどの部位から採取された物か、等のデータを記載する必要性等もあって、包埋材にて包埋された組織片を、樹脂製のカセットの本体に包埋材によって一体に取り付ける包埋装置が提案されている（特許文献１：特開２００２－３１８１７７号公報参照）。

特開２００２－３１８１７７号公報

　ここで、特許文献１に例示される包埋装置を用いて試料を包埋する概略工程は次の通りである。先ず、一方の加温槽の溶融パラフィンの中に収容されている試料入りのカセットを取り出し、試料の大きさを確認する。次に、他方の加温槽から試料の大きさに合う包埋皿を取り出し、当該包埋皿の中にニードル弁から少量のパラフィンを分注する。次に、カセットの中の試料を包埋皿に入れ、コールドスポット上で包埋皿を冷却しながら試料の位置を固定する。次に、蓋を外した状態のカセットの本体を包埋皿の開口部に被せて、溶融パラフィンをカセットの本体の上から分注する。

　概略として、上記のように試料を包埋する工程が行われるが、特に、試料の出し入れや位置固定においてはピンセット等の器具が使用される。これらの器具は、未使用の際、加温されたピンセットホルダのピンセットホルダ穴に先端を挿し込んで収容しておくことによって、使用の際、先端に付着した溶融パラフィンを凝固（固化）させてしまうことなく、試料の位置を固定することができる。

　したがって、ピンセットホルダ穴は、包埋工程を通して組織片およびパラフィンが付着したピンセット等の器具が何度も出し入れされるため、次第に組織片の屑やパラフィン等が溜まっていく（付着していく）。そのため、使用者はティッシュペーパー等を用いて拭き取る等して適宜それらのごみを除去しなければならなかった。特に、ピンセットホルダ穴は加温されているため、付着したパラフィンは溶融し液体となってピンセットホルダ穴内に溜まると共に、その底部に組織片の屑等の固形物が沈んだ状態となっている。したがって、使用者は、先ず溶融パラフィン等の液体を吸い取った後、さらに底部の固形物を除去しなければならず、二重の手間が掛かっていた。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされ、ピンセットホルダ穴に付着したパラフィン等の包埋材および組織片の屑等の固形物を簡易に除去することが可能な包埋装置を提供することを目的とする。

　本発明は、一実施形態として以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。

　本発明に係る包埋装置は、包埋皿を加温するホットプレートと、前記ホットプレートによって加温された包埋皿に包埋材を分注する分注部と、を備える包埋装置において、ピンセットの先端が収容される一または複数のピンセットホルダ穴を有するピンセットホルダと、前記ピンセットホルダを加温する第１ヒータと、前記ピンセットホルダの温度を検出する第１センサと、前記第１ヒータの温度制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記ピンセットホルダ穴に付着した前記包埋材が固化される第１の設定温度以下に達するまで前記第１ヒータをＯＦＦとし、前記第１センサから前記ピンセットホルダの温度が前記第１の設定温度に達した信号を受けると、固化された前記包埋材と前記ピンセットホルダ穴との固着部位が溶融される第２の設定温度に達するまで前記第１ヒータをＯＮとする制御を行うことを要件とする。

　これによれば、ピンセットホルダ穴にピンセット等の器具を挿し込んだ状態で、制御部によって第１の設定温度に達するまでヒータをＯＦＦとしてピンセットホルダを冷却させることによって、当該ピンセットホルダ穴に付着したパラフィン等の包埋材を、その内部に組織片の屑等の固形物を閉じ込めた状態でピンセット等の周囲に固化させることができる。次いで、制御部によって第２の設定温度に達するまでヒータをＯＮとしてピンセットホルダを加温させることによって、固化された包埋材とピンセットホルダ穴との固着部位を溶融させることができる。この状態でピンセットホルダ穴からピンセット等を引き抜くことによって、固化された包埋材およびその内部に閉じ込められた固形物をピンセット等に付着させて除去することができる。

　また、前記制御部は、前記第１センサから前記ピンセットホルダの温度が前記第２の設定温度に達した信号を受けると、前記第１ヒータをＯＦＦとし、前記第１センサから前記ピンセットホルダの温度が前記第２の設定温度未満である信号を受けると、前記第１ヒータをＯＮとする制御を行うことが好ましい。これによれば、固化された包埋材とピンセットホルダ穴との固着部位が溶融された状態を維持することができる。したがって、ピンセットホルダの温度が第２の設定温度に達した後、任意のタイミングで包埋材が固化された状態でピンセット等を引き抜くことができる。

　また、使用者に報知を行う報知手段を備え、前記制御部は、前記第１センサから前記ピンセットホルダの温度が前記第１の設定温度に達した信号を受けると、前記報知手段に報知を行わせ、使用者による入力情報を受けて、前記ピンセットホルダの温度が前記第２の設定温度に達するまで前記第１ヒータをＯＮとする制御を行うことが好ましい。これによれば、ピンセットホルダ穴に付着した包埋材が固化されたことを使用者が認識することができ、その後の固化された包埋材とピンセットホルダ穴との固着部位の溶融を任意のタイミングで開始させることができる。

　また、前記制御部は、前記第１センサから前記ピンセットホルダの温度が前記第２の設定温度に達した信号を受けると、前記報知手段に報知を行わせる制御を行うことが好ましい。これによれば、固化された包埋材とピンセットホルダ穴との固着部位が溶融されたことを使用者が認識することができる。

　本発明によれば、パラフィン等の包埋材を、内部に組織片の屑等の固形物を閉じ込めた状態でピンセット等の器具の周囲に固化させ、次いで、包埋材とピンセットホルダ穴との固着部位を溶融させることができ、ピンセットホルダ穴からピンセット等の器具を引き抜くことによって、固化された包埋材およびその内部に閉じ込められた固形物を当該器具に付着させて簡易に除去することができる。

本発明の実施形態に係る包埋装置の例を示す概略図（平面図）である。図１に示す包埋装置の例を示す概略図（側面図）である。図１に示す包埋装置の例を示す概略図（配線系統図）である。図１に示す包埋装置の制御機構の例を示すブロック図である。図１に示す包埋装置の制御動作の例を示すフローチャート図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図１は、本発明の実施形態に係る包埋装置１０の例を示す平面図（概略図）であり、図２は、その側面図（概略図）である。また、図３は、包埋装置１０の配線系統図（概略図）である。全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。なお、本実施形態では、包埋材としてパラフィンを、試料の出し入れや位置固定等に用いられる器具としてピンセットを、それぞれ例に挙げて説明するが、これらに限定されるものではない。また、図１では使用者が操作する位置を前とし、使用者が操作する位置と反対側を後とし、左右は使用者から見た方向として定義している。

　図１、図２に示すように、本実施形態に係る包埋装置１０は、包埋材としてのパラフィンが溶融されて貯留された貯留槽１２と、貯留槽１２に貯留されている溶融パラフィンの液面よりも下方に位置する、流量調整弁としてのニードル弁１４と、貯留槽１２とニードル弁１４とを連結する配管の途中に設けられた開閉弁の開閉スイッチ１６とが設けられている。このうち、ニードル弁１４および開閉スイッチ１６は分注部１８を構成する。なお、貯留槽１２の上方には、カバー２０が開閉可能に装着されており、カバー２０を開くことによって貯留槽１２にパラフィンの補給等を行うことができる。

　また、分注部１８の左右前方には、包埋皿または試料入りのカセット等を加温するホットプレート２２が設けられている。このホットプレート２２は、レール状の流入溝２４によって四方を囲まれて区画されている。当該流入溝２４によれば、漏出したパラフィンを流入させて下部に設けられた廃液パラフィントレイ（不図示）に貯留させることが可能になる。

　一方、分注部１８の左右には、組織片の位置固定等に用いられるピンセットを加温するピンセットホルダ２６が設けられている。各ピンセットホルダ２６は、ピンセットを挿し込むためのピンセットホルダ穴２６ａを前後方向に沿って三箇所ずつ有している。

　さらに、分注部１８の前方には、ペルチェ素子によって冷却されるコールドスポット２８が設けられている。このコールドスポット２８は、試料が収容された包埋皿に充填された溶融パラフィンを固化させる際に使用される。また、コールドスポット２８の左右には、使用者が手を載せるためのハンドレスト部３０が設けられている。

　一方、分注部１８の左右後方には包埋皿または試料入りのカセットを収容して加温する加温槽３２が設けられている。

　なお、作業者の利き手（右利き、左利き）に関わらず作業を行うことができるように、包埋装置１０は、分注部１８を中心とした左右対称に各機構が配設された構成となっている。また、運転の操作・設定を行う操作部４８が包埋装置１０本体または包埋装置１０に接続される表示機器に設けられている（図３、図４）。

　続いて、包埋装置１０を加温するヒータおよび温度を検出するセンサについて説明する。図３に示すように、ピンセットホルダ２６およびこれに連続するホットプレート２２並びにその近傍部には第１ヒータ３４が敷設され、その配線が制御部４６に連結されている。制御部４６は、ＣＰＵおよびメモリから構成され、予め設定された動作プログラムおよび操作部４８から入力される設定信号に基づいて動作する。したがって、上記構成によれば、制御部４６によって第１ヒータ３４の作動（ＯＮおよびＯＦＦ）を制御することができ、これを介してピンセットホルダ穴２６ａを含むピンセットホルダ２６およびホットプレート２２の温度制御を行うことができる。さらに、ピンセットホルダ２６およびホットプレート２２には温度センサとしての第１センサ４０が取付けられ、その配線が制御部４６に連結されている。これによって、上記の第１ヒータ３４の作動制御によるピンセットホルダ２６およびホットプレート２２の温度変化を制御部４６にフィードバックさせることが可能となっている。なお、第１センサ４０および第１ヒータ３４の位置、数は限定されず、例えば、ホットプレート２２にのみ取付けて、ピンセットホルダ２６の温度を間接的に制御する構成としても構わない。

　また、包埋装置１０におけるピンセットホルダ２６およびこれに連続するホットプレート２２並びにその近傍部以外の構成（部位）には、第１ヒータ３４とは別のヒータが敷設され、また、第１センサ４０とは別のセンサが取付けられている。一例として、図３に示す加温槽３２には第２ヒータ３６および第２センサ４２が、貯留槽１２には第３ヒータ３８および第３センサ４４が、それぞれ設けられている。これらのヒータおよびセンサは、その配線がそれぞれ制御部４６に連結されている。これによって、第１ヒータ３４が敷設されるピンセットホルダ２６およびホットプレート２２と、加温槽３２、貯留槽１２その他の構成との温度制御を別々に行うことができる。さらに、それら別々の温度制御を同時に行うことが可能であるため、後述のように加温槽３２、貯留槽１２その他の構成を常時所定の温度に維持した状態で、ピンセットホルダ２６およびホットプレート２２を加温または冷却させることが可能になっている。なお、ピンセットホルダ２６およびこれに連続するホットプレート２２並びにその近傍部以外の構成（部位）におけるヒータ、センサの位置、数等は一例であって、少なくとも、第１ヒータ３４とは別のヒータが敷設され、また、第１センサ４０とは別のセンサが取付けられている限りにおいては限定されない。その他、符号５０は報知手段を示し、操作部４８と共にそれらの配線がそれぞれ制御部４６に連結されている。

　続いて、制御部４６によって行われる制御について説明する。図４は、包埋装置１０の制御機構の例を示すブロック図である。また、図５は、包埋装置１０の制御動作の例を示すフローチャート図である。

　包埋によって、包埋装置１０のピンセットホルダ穴２６ａにパラフィン等の包埋材および組織片の屑等の固形物が溜まった場合、使用者は操作部４８において「清掃モード」を選択する。これによって、当該入力情報を受けた制御部４６による、以下に説明する制御が開始される。

　先ず、制御部４６は第１ヒータ３４をＯＦＦとする制御を行う（Ｓ１００）。これによって、それまで加温されていた、第１ヒータ３４が敷設されているピンセットホルダ穴２６ａを含むピンセットホルダ２６は冷却され始める。制御部４６には、第１センサ４０からの信号が常時受信され、ピンセットホルダ２６の温度情報が常時入力されている。その結果、ピンセットホルダ２６の温度が第１の設定温度（以下）に達した（低下した）信号を受けると（Ｓ１０２）、制御部４６は、報知手段５０に固化完了した旨の報知をする制御を行う（Ｓ１０４）。

　ここで、第１の設定温度とは、予め設定された、ピンセットホルダ穴２６ａに付着したパラフィンが固化（凝固）される温度であって、操作部４８を介して設定、変更することができる。包埋が行われる間、ピンセットホルダ穴２６ａは加温されているため、ピンセットホルダ穴２６ａに付着したパラフィンは溶融し液体となってピンセットホルダ穴２６ａ内に溜まると共に、底部には組織片の屑等の固形物が沈んでいる。そこで、ピンセットホルダ穴２６ａにピンセットを挿し込んだ状態にして、ピンセットホルダ穴２６ａを第１の設定温度まで冷却させることによって、ピンセットホルダ穴２６ａ内に溜まった溶融パラフィンを、その内部に固形物を閉じ込めた状態でピンセットの周囲に固化させることができる。

　なお、報知手段５０による報知によって、使用者は溶融パラフィンの固化が完了したことを使用者が認識することができるが、当該報知が行われない構成とすることもできる。報知に係る具体的構成として、図３の実施形態では、モニタに表示（「固化完了」表示）されると共にブザーが発報される構成としているが、これに限定されない。また、報知手段５０の全部または一部を操作部４８と一体の構成としてもよい。

　次に、使用者による操作部４８における入力によって（Ｓ１０６）、当該入力情報を受けた制御部４６は、第１ヒータ３４をＯＮとする制御を行う（Ｓ１０８）。これによって、それまで冷却されていた、ピンセットホルダ穴２６ａを含むピンセットホルダ２６は加温（加熱）され始める。この制御は、使用者の入力情報を受けて開始される構成であるため、任意のタイミングで開始させることができるが、例えば、第１センサ４０からピンセットホルダ２６の温度が第１の設定温度に達した信号を受けることによって、第１ヒータ３４をＯＮとする制御を開始させる構成とすることもできる。

　第１ヒータ３４がＯＮとされ、ピンセットホルダ２６の加温が開始された後、第１センサ４０からピンセットホルダ２６の温度が第２の設定温度に達した信号を受けると（Ｓ１１０）、制御部４６は、報知手段５０に加熱完了した旨の報知をする制御を行う（Ｓ１１２）。これによって、制御部４６による「清掃モード」が終了する。その後は、ピンセットホルダ２６の温度が第２の設定温度に維持されるように、第１センサ４０からの信号に応じて第１ヒータ３４を選択的にＯＮまたはＯＦＦとする制御を行う。すなわち、前記第１センサ４０から前記ピンセットホルダ２６の温度が前記第２の設定温度に達した信号を受けると、前記第１ヒータ３４をＯＦＦとし、前記第１センサ４０から前記ピンセットホルダ２６の温度が前記第２の設定温度未満である信号を受けると、前記第１ヒータ３４をＯＮとする制御を行う。

　ここで、第２の設定温度とは、予め設定された、固化されたパラフィンとピンセットホルダ穴２６ａとの固着部位が溶融される温度であって、操作部４８を介して設定、変更することができる。ピンセットホルダ２６を第１の設定温度まで冷却させることによって、ピンセットの周囲に溶融パラフィンを固化させたが、この状態では、固化されたパラフィンがピンセットホルダ穴２６ａに固着しているため、ピンセットを引き抜くことができない。そこで、ピンセットホルダ穴２６ａを加温させていくと、固化されたパラフィンはピンセットホルダ穴２６ａに直接接触する部位である周囲から溶融され始める。次いで、ピンセットホルダ穴２６ａが第２の設定温度に至ったとき、固化されたパラフィンとピンセットホルダ穴２６ａとの固着部位が溶融され、ピンセットホルダ穴２６ａからピンセットを引き抜くことができる（Ｓ１１４）。このとき、ピンセットの周囲には、冷却によって固化させたパラフィンが付着した状態であるため、ピンセットを引き抜くことによって包埋材およびその内部に閉じ込められた固形物をピンセットホルダ穴２６ａから簡易に除去することができる。これによって、ピンセットホルダ穴２６ａの清掃は終了する。

　なお、報知手段５０による報知によって、使用者は固化されたパラフィンとピンセットホルダ穴２６ａとの固着部位が溶融されたことを使用者が認識することができるが、当該報知が行われない構成とすることもできる。報知に係る具体的構成として、図３の実施形態では、モニタに表示（「加熱完了」表示）されると共にブザーが発報される構成としているが、これに限定されない。また、報知手段５０の全部または一部を操作部４８と一体の構成としてもよい。

　また、ピンセットホルダ穴２６ａが第２の設定温度に至った後は、ピンセットホルダ穴２６ａの温度が第２の設定温度に維持されるため、使用者は、報知手段５０による報知を認識した後、直ちにピンセットを引き抜く必要はなく、任意のタイミングで行うことができる。

　以上の制御部４６による第１ヒータ３４の温度制御（「清掃モード」）は、第１ヒータ３４が敷設されているピンセットホルダ２６およびこれに連続するホットプレート２２並びにその近傍部に亘って行われる。一方、第１ヒータ３４とは別のヒータ（第２ヒータ３６、第３ヒータ３８等）が敷設されている加温槽３２、貯留槽１２その他の構成に対しては、それぞれのヒータを介して、第１ヒータ３４の制御とは別の制御が行われる。すなわち、「清掃モード」が行われている間、制御部４６は別のヒータ（第２ヒータ３６、第３ヒータ３８等）を介して、加温槽３２、貯留槽１２その他の構成を常時パラフィンが溶融される所定の温度に維持させる制御を行っている。その結果、包埋を中断させて「清掃モード」を実施した場合であっても、ピンセットホルダ穴２６ａの清掃後、当該制御に係る第１ヒータ３４に係るピンセットホルダ２６およびこれに連続するホットプレート２２並びにその近傍部のみを、パラフィンが溶融される所定の温度に再び加温させることによって、速やかに包埋を再開させることができる。

　以上、説明した通り、本発明に係る包埋装置によれば、ピンセットホルダ穴にパラフィン等の包埋材および組織片の屑等の固形物が溜まった場合には、制御部によるヒータの温度制御を介してピンセットホルダを冷却または加温させることによって、これらのごみを簡易に除去することができる。すなわち、ピンセットホルダ穴にピンセット等の器具を挿し込んだ状態で、ピンセットホルダを冷却させることによって、その内部に組織片の屑等の固形物を閉じ込めた状態で包埋材をピンセット等の周囲に固化させることができる。次いで、再びピンセットホルダを加温させ、包埋材とピンセットホルダ穴との固着部位が溶融したところでピンセットホルダ穴からピンセット等を引き抜くことによって、固化された包埋材およびその内部に閉じ込められた固形物をピンセット等に付着させて除去することができる。

　また、制御部によれば、固化された包埋材とピンセットホルダ穴との固着部位が溶融される温度（第２の設定温度）に達すると、報知手段に報知を行わせると共にピンセットホルダの温度を第２の設定温度に維持することができる。これによって、使用者は包埋材とピンセットホルダ穴との固着部位が溶融したことを使用者が認識することができると共に、任意のタイミングで包埋材が固化された状態でピンセット等を引き抜くことができる。

　さらに、上記の温度制御は、ピンセットホルダおよびこれに連続するホットプレート並びにその近傍部に第１ヒータを敷設することによって当該部位に一体して行わせ、その他の構成には別のヒータを敷設することによって常時パラフィンが溶融された状態に維持することができる。これによって、ピンセットホルダ穴の清掃が終わると、第１ヒータに係るピンセットホルダおよびこれに連続するホットプレート並びにその近傍部のみを、パラフィンが溶融される所定の温度に再び加温させることによって、速やかに包埋を再開させることができる。

　なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

Claims

　包埋皿を加温するホットプレートと、
　前記ホットプレートによって加温された包埋皿に包埋材を分注する分注部と、を備える包埋装置において、
　ピンセットの先端が収容される一または複数のピンセットホルダ穴を有するピンセットホルダと、
　前記ピンセットホルダを加温する第１ヒータと、
　前記ピンセットホルダの温度を検出する第１センサと、
　前記第１ヒータの温度制御を行う制御部と、を備え、
　前記制御部は、
前記ピンセットホルダ穴に付着した前記包埋材が固化される第１の設定温度以下に達するまで前記第１ヒータをＯＦＦとし、
前記第１センサから前記ピンセットホルダの温度が前記第１の設定温度に達した信号を受けると、固化された前記包埋材と前記ピンセットホルダ穴との固着部位が溶融される第２の設定温度に達するまで前記第１ヒータをＯＮとする制御を行うことを特徴とする包埋装置。
　前記制御部は、
前記第１センサから前記ピンセットホルダの温度が前記第２の設定温度に達した信号を受けると、前記第１ヒータをＯＦＦとし、
前記第１センサから前記ピンセットホルダの温度が前記第２の設定温度未満である信号を受けると、前記第１ヒータをＯＮとする制御を行うことを特徴とする請求項１記載の包埋装置。
　使用者に報知を行う報知手段を備え、
　前記制御部は、
前記第１センサから前記ピンセットホルダの温度が前記第１の設定温度に達した信号を受けると、前記報知手段に報知を行わせ、
使用者による入力情報を受けて、前記ピンセットホルダの温度が前記第２の設定温度に達するまで前記第１ヒータをＯＮとする制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の包埋装置。
　前記制御部は、前記第１センサから前記ピンセットホルダの温度が前記第２の設定温度に達した信号を受けると、前記報知手段に報知を行わせる制御を行うことを特徴とする請求項３記載の包埋装置。