DE102008005265B4

DE102008005265B4 - Tissue Embedder

Info

Publication number: DE102008005265B4
Application number: DE200810005265
Authority: DE
Inventors: Michael Ott
Original assignee: MEDITE GmbH
Current assignee: Medite Medical De GmbH
Priority date: 2008-01-20
Filing date: 2008-01-20
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2028-01-21
Also published as: DE102008005265A1

Abstract

Gewebe-Einbettautomat mit Behandlungsstationen, die Behandlungsbehälter (10) für Behandlungsflüssigkeiten (24) sowie an die Behandlungsbehälter (10) angeschlossene Füll- und Entleersysteme (12) für die Behandlungsflüssigkeiten umfassen, wobei wenigstens ein Behandlungsbehälter (10) eine Ultraschallquelle (14) umfasst, die außen an einer freien Stelle der Behälterwandung angeordnet ist und über Schwingungsanregung der Behälterwandung Ultraschall in die Behandlungsflüssigkeit (24) und in die Gewebeproben (22) einkoppelt, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsbehälter (10) eine temperaturgeregelte Heizung umfasst, welche aus einer konstanten Heizquelle in Form der Ultraschallquelle (14), einer gesteuerten Energieabfuhr in Form des Füll- und Entleersystems (12) für die Behandlungsflüssigkeit (24) mit einer Pumpe (30) und Ventilen (32), einem Temperaturfühler (16) und einer Steuer- und Regelschaltung (18), an die die Ultraschallquelle (14), der Temperaturfühler (16), die Pumpe (30) und die Ventile (32) angeschlossen sind, besteht.Tissue embedding machine with treatment stations, which comprise treatment containers (10) for treatment liquids (24) and treatment liquid filling and emptying systems (12) connected to the treatment containers (10), at least one treatment container (10) comprising an ultrasound source (14), the outside is arranged at a free position of the container wall and via vibration excitation of the container wall ultrasound in the treatment liquid (24) and in the tissue samples (22) coupled, characterized in that the treatment container (10) comprises a temperature-controlled heating, which from a constant heat source in the form of the ultrasonic source (14), a controlled energy dissipation in the form of the filling and emptying system (12) for the treatment liquid (24) with a pump (30) and valves (32), a temperature sensor (16) and a control and regulating circuit (18), to which the ultrasonic source (14), the temperature sensor (16) , the pump (30) and the valves (32) are connected exists.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gewebe-Einbettautomaten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tissue embedding machine according to the preamble of claim 1.

Mittels Gewebe-Einbettautomaten werden Gewebeproben einer automatisch ablaufenden, mehrstufigen Bearbeitung in Behandlungsbehältern unterzogen, um die Proben zu entwässern und zu fixieren.Tissue samples are subjected to automatic, multi-stage processing in treatment containers by means of tissue embedding machines in order to dehydrate and fix the samples.

Die aufgrund Probendurchmessers und der Probenbeschaffenheit für den Behandlungsvorgang notwendige Verweildauer in den Behandlungsbehältern begrenzt die Anzahl der in einer Zeiteinheit behandelbaren Gewebeproben und schränkt die Möglichkeiten einer Bearbeitung mehrerer, verschieden schnell zu bearbeitender, Probenmengen ein. Um die Anzahl der in einer Zeiteinheit behandelbaren Gewebeproben zu erhöhen und probenbedingt verschieden schnell ablaufende Bearbeitungsvorgänge in beliebiger Reihenfolge zu ermöglichen, könnte die Anzahl der im Gewebe-Einbettautomaten vorhandenen Behandlungsbehälter erhöht werden, so dass mehrere zeitlich parallel laufende Behandlungen durchgeführt werden können, oder es konnten mehrere Gewebe-Einbettautomaten gleichzeitig eingesetzt werden. In beiden Fallen steigt der Platz und Kostenbedarf etwa linear mit der Anzahl der gleichzeitig zu behandelnden Gewebeproben.The residence time in the treatment containers, which is necessary for the treatment process on the basis of the sample diameter and the sample properties, limits the number of tissue samples that can be treated in one time unit and limits the possibilities of processing a plurality of sample volumes that can be processed at different rates. In order to increase the number of tissue samples that can be treated in a time unit and to allow samples to run in different orders in different orders, the number of treatment containers present in the tissue embedding machine could be increased so that several simultaneous treatments could be performed or could be performed several tissue embedding machines are used simultaneously. In both cases, the space and cost requirements increase approximately linearly with the number of tissue samples to be treated simultaneously.

Aus der DE 32 09 841 C2 , der DE 40,19 182 A1 , der US 7 262 022 B2 , der US 6 291 180 B1 , der DE 29 32 112 A1 und der US 3 961 097 A sind Gewebe-Einbettautomaten mit Behandlungsstationen bekannt, die Behandlungsbehälter für Behandlungsflüssigkeiten sowie an die Behandlungsbehälter angeschlossene Füll- und Entleerungssysteme für die Behandlungsflüssigkeiten umfassen. Dabei umfasst ein Behandlungsbehälter eine Ultraschallquelle, die außen an einer freien Stelle der Behälterwandung angeordnet ist und über Schwingungsanregung der Behälterwandung Ultraschall in die Behandlungsflüssigkeit und in die Gewebeproben einkoppelt.From the DE 32 09 841 C2 , of the DE 40,19,182 A1 , of the US Pat. No. 7,262,022 B2 , of the US Pat. No. 6,291,180 B1 , of the DE 29 32 112 A1 and the US 3 961 097 A Tissue embedding machines with treatment stations are known, which comprise treatment containers for treatment liquids as well as treatment liquid filling and emptying systems connected to the treatment containers. In this case, a treatment container comprises an ultrasound source, which is arranged on the outside at a free position of the container wall and couples vibration excitation of the container wall ultrasound in the treatment liquid and in the tissue samples.

Weiterhin ist aus der DE 198 20 466 A1 eine Vorrichtung zur gezielten Beaufschlagung einer biologischen Probe mit Schallwellen bekannt.Furthermore, from the DE 198 20 466 A1 a device for targeted exposure of a biological sample with sound waves known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewebe-Einbettautomaten zu schaffen, der es ermöglicht, die Anzahl der in einer Zeiteinheit behandelbaren Gewebeproben ohne Steigerung der Anzahl der vorhandenen Behandlungsbehälter zu erhöhen, und zugleich eine kontinuierliche Beschickbarkeit, bspw. mit unterschiedlichen Probendurchmessern, gewährleistet bleibt, ohne besondere Anforderungen an die Reihenfolge der Proben zu stellen.The invention has for its object to provide a tissue-Einbettautomaten, which makes it possible to increase the number of tissue samples treatable in a unit time without increasing the number of existing treatment containers, and at the same time a continuous feedability, eg. With different sample diameters, guaranteed without placing special demands on the order of the samples.

Diese Aufgabe wird bei einem Gewebe-Einbettautomaten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved in a tissue-embedding machine according to the preamble of claim 1 by the features stated in the characterizing part of claim 1.

Die bei der Erfindung am Behandlungsbehälter angeordnete Ultraschallquelle verkürzt die nötige Behandlungszeit der Gewebeproben in zweierlei Weise.The ultrasound source arranged on the treatment container in the invention shortens the necessary treatment time of the tissue samples in two ways.

So dient die Ultraschallquelle als homogene, trägheitslos arbeitende Heizquelle, indem die eingekoppelte Ultraschallenergie von der Behandlungsflüssigkeit sowie dem Gewebe absorbiert wird. Die für die jeweilige Behandlungsflüssigkeit optimale Betriebstemperatur wird so nach Einsetzen eines Umgebungstemperatur aufweisenden Behandlungsbehälters mit Gewebeproben oder Auffüllen kalter Behandlungsflüssigkeit schneller erreicht als mit einer konventionellen Heizquelle, die ihre Energie nur durch Wärmeleitung über die Behälterwandung und anschließend durch Strömungsumwälzung der Behandlungsflüssigkeit einkoppelt.Thus, the ultrasound source serves as a homogeneous, inertially operating heating source by absorbing the coupled-in ultrasonic energy from the treatment liquid and the tissue. The optimal for the respective treatment liquid operating temperature is achieved after inserting an ambient temperature treatment container with tissue samples or filling cold treatment liquid faster than with a conventional heat source, which couples their energy only by heat conduction through the tank wall and then by flow circulation of the treatment liquid.

Weiterhin sorgen die Ultraschallschwingungen für ein aktives Eindringen der Behandlungsflüssigkeit ins Gewebe, wodurch die Behandlung wesentlich schneller abläuft als bei der sonst üblichen Diffusion, wobei die morphologische Struktur der Zellen optimal erhalten bleibt.Furthermore, the ultrasonic vibrations ensure an active penetration of the treatment liquid into the tissue, as a result of which the treatment proceeds much faster than in the otherwise usual diffusion, whereby the morphological structure of the cells is optimally maintained.

Über eine Schwingungsanregung mittels Ultraschall, statt einer direkten Einspeisung in die Gewebeproben mittels Mikrowellenstrahlung, wird eine homogenere Verteilung der Ultraschallenergie im gesamten Behandlungsbehälter erzielt und so Gewebeschädigungen durch punktuelle Überhitzung (HotSpots) vermieden.A vibration excitation by means of ultrasound, instead of a direct feed into the tissue samples by means of microwave radiation, a more homogeneous distribution of the ultrasonic energy is achieved throughout the treatment container, thus avoiding tissue damage by selective overheating (HotSpots).

Ferner umfasst der Behandlungsbehälter eine temperaturgeregelte Heizung zur Energiezufuhr und zur gesteuerten Energieabfuhr wird das Füll- und Entleersystems für die Behandlungsflüssigkeit genutzt.Furthermore, the treatment container comprises a temperature-controlled heating for supplying energy and for controlled energy dissipation, the filling and emptying system is used for the treatment liquid.

Durch die Kombination aus Ultraschallquelle als Heizquelle und Füll- und Entleersystems als Energieabfuhr lässt sich eine sehr schnell arbeitende Regelung erzielen, die für ein schnelles Gleichgewicht zwischen zugeführter und abgeführter Wärmeenergie sorgt und somit die Einhaltung einer engtolerierten Betriebstemperatur der Behandlungsflüssigkeit unter betriebsüblichen Bedingungen ermöglicht.The combination of ultrasound source as a heat source and filling and emptying system as energy dissipation can be a very fast-acting control achieve that provides a fast balance between supplied and dissipated heat energy and thus allows compliance with a tolerated operating temperature of the treatment liquid under normal operating conditions.

Die Verwendung mehrerer Behandlungsbehälter ermöglicht die gleichzeitige Bearbeitung auch durch die Probenbeschaffenheit bedingt unterschiedlich schnell ablaufender Behandlungsvorgänge in beliebiger Reihenfolge.The use of multiple treatment containers allows the simultaneous processing also due to the nature of the sample due to different speed expiring treatment operations in any order.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist.The invention will be described with reference to an embodiment shown in the drawing.

In der Zeichnung zeigt die Figur ein Blockschaltbild einer Behandlungsstation eines Gewebe-Einbettautomaten mit einem Behandlungsbehälter 10, einem angeschlossenen Füll- und Entleersystem 12, welches der Übersicht halber vereinfacht dargestellt ist, einer Ultraschallquelle 14, die aus einem oder mehreren Ultraschallgebern bestehen kann, einem Temperaturfühler 16 und einer Steuer- und Regelschaltung 18.In the drawing, the figure shows a block diagram of a treatment station of a tissue embedding machine with a treatment container 10 , a connected filling and emptying system 12 , which is shown in simplified form for the sake of clarity, an ultrasound source 14 , which may consist of one or more ultrasonic transmitters, a temperature sensor 16 and a control circuit 18 ,

Der Behandlungsbehälter 10 nimmt mehrere Einbettkassetten 20 mit Gewebeproben 22 auf. Im Behandlungsbehälter 10 befindet sich Behandlungsflüssigkeit 24. An der Wand 26 des Behandlungsbehälters 10 außen ist die Ultraschallquelle 14 angeordnet. Im unteren Bereich des Behandlungsbehälters 10 befinden sich Anschlüsse, die mit dem Füll- und Entleersystem 12 verbunden sind. Das Füll- und Entleersystem 12 seinerseits besteht aus Schläuchen 28, einer Pumpe 30, Ventilen 32, und mehreren Behältern 36 für die Behandlungsflüssigkeiten, von denen hier nur exemplarisch drei Behälter dargestellt sind. An die Steuer- und Regelschaltung 18 sind die Ultraschallquelle 14, der Temperaturfühler 16, die Pumpe 30 und die Ventile 32 angeschlossen.The treatment tank 10 takes several embedding cassettes 20 with tissue samples 22 on. In the treatment tank 10 there is treatment liquid 24 , On the wall 26 of the treatment tank 10 outside is the ultrasound source 14 arranged. In the lower part of the treatment tank 10 There are connections with the filling and emptying system 12 are connected. The filling and emptying system 12 in turn consists of hoses 28 , a pump 30 , Valves 32 , and several containers 36 for the treatment liquids, of which only three containers are shown here by way of example. To the control and regulating circuit 18 are the ultrasound source 14 , the temperature sensor 16 , the pump 30 and the valves 32 connected.

Befinden sich Einbettkassetten 20 mit Gewebeproben 22 in einem Behandlungsbehälter 10 mit Behandlungsflüssigkeit 24, wird über die Steuer- und Regelschaltung 18 die Ultraschallquelle 14 aktiviert und Ultraschallenergie eingekoppelt. Durch Absorption der Ultraschallenergie erwärmen sich die Behälterwandung 26, die Behandlungsflüssigkeit 24 sowie die Gewebeproben 22. Gleichzeitig wird die aktive Durchdringung der Gewebeproben mit Behandlungsflüssigkeit 24 forciert.Are Einbettkassetten 20 with tissue samples 22 in a treatment tank 10 with treatment liquid 24 , is via the control circuit 18 the ultrasound source 14 activated and coupled with ultrasonic energy. By absorbing the ultrasonic energy, the container walls heat up 26 , the treatment fluid 24 as well as the tissue samples 22 , At the same time, the active penetration of the tissue samples with treatment liquid 24 forced.

Sobald die vom Temperaturfühler 16 ermittelte und von der Steuer- und Regelschaltung 18 als optimal bewertete Betriebstemperatur für die Behandlung erreicht ist, wird überschüssige Wärme durch Umwälzen der Behandlungsflüssigkeit 24 mittels der Pumpe 30 bei gleichzeitiger Steuerung der Ventile 32, abgeführt. Die Einhaltung des Gleichgewichts zwischen zugeführter und abgeführter Wärme wird durch die Steuer- und Regelschaltung 18 überwacht und beeinflusst. Eine Kompensation überschüssiger Wärme von der Ultraschallquelle 14 kann durch Austausch kühlerer Behandlungsflüssigkeit 24 aus den Behältern 36 erfolgen.Once the from the temperature sensor 16 determined and by the control and regulating circuit 18 is reached as optimally rated operating temperature for the treatment, excess heat is by circulating the treatment liquid 24 by means of the pump 30 with simultaneous control of the valves 32 , dissipated. Compliance with the equilibrium between supplied and dissipated heat is controlled by the control and regulating circuit 18 monitored and influenced. A compensation of excess heat from the ultrasound source 14 can by replacing cooler treatment liquid 24 from the containers 36 respectively.

Darüber hinaus kann durch das Füll- und Entleersystem 12 verbrauchte Behandlungsflüssigkeit 24 gegen frische ausgetauscht werden oder nach und nach durch frische ergänzt werden, so dass Verunreinigungen durch verschleppte Substanzen aus vorangegangenen Behandlungen vermindert werden.In addition, through the filling and emptying system 12 used treatment liquid 24 be replaced with fresh or gradually be supplemented with fresh, so that impurities are reduced by delayed substances from previous treatments.

Claims

Tissue embedding machine with treatment stations, the treatment containers ( 10 ) for treatment fluids ( 24 ) as well as to the treatment containers ( 10 ) connected filling and emptying systems ( 12 ) for the treatment liquids, wherein at least one treatment container ( 10 ) an ultrasound source ( 14 ), which is arranged on the outside at a free position of the container wall and via vibration excitation of the container wall ultrasound into the treatment liquid ( 24 ) and in the tissue samples ( 22 ), characterized in that the treatment tank ( 10 ) comprises a temperature-controlled heating, which consists of a constant heat source in the form of the ultrasonic source ( 14 ), a controlled energy dissipation in the form of the filling and emptying system ( 12 ) for the treatment liquid ( 24 ) with a pump ( 30 ) and valves ( 32 ), a temperature sensor ( 16 ) and a control circuit ( 18 ) to which the ultrasound source ( 14 ), the temperature sensor ( 16 ), the pump ( 30 ) and the valves ( 32 ) are connected.