CN214408322U - 具有人机交互功能的自动化滴染封片设备 - Google Patents

Abstract

一种具有人机交互功能的自动化滴染封片设备，包括机架、载具盘、运载移送模块，热处理模块、自动滴染模块、自动封片模块、人机交互模块及控制单元，运载移送模块在机架上运送载具盘，热处理模块、自动滴染模块和自动封片模块设在机架上的载具盘运送路线上，载具盘上载有载玻片，热处理模块对载玻片进行加热，自动滴染模块对载玻片进行滴染，自动封片模块对载玻片进行封片，控制单元控制各模块的运行流程和处理过程，人机交互模块包括人机交互界面，其连接到控制单元，用于控制指令的输入及处理信息的输出。该设备可对载玻片进行自动化滴染封片处理操作，还提供人机交互功能，实现自定义处理方式，且在处理组织切片的同时可进行监督和反馈。

Description

具有人机交互功能的自动化滴染封片设备

技术领域

本实用新型涉及用于生物组织样品切片自动化滴染封片技术，特别是涉及一种具有人机交互功能的自动化滴染封片设备。

背景技术

生物组织样品切片的自动染色处理技术，是整个生物组织样品自动化染色烘干封片流程中的重要步骤，也是不可缺少的步骤，要使处理后的生物组织样品有便于观察的品相，并且能够保持处理过程的一致性与高效性，染色步骤是生物组织样品处理过程中必须严格把关的对象。

染色的目的是使细胞组织内的不同结构呈现不同的颜色以便于观察。经典的苏木精(Hematoxylin)和伊红(曙红，Eosin)染色法是组织学标本及病理切片标本的常规染色，简称HE染色。经染色后，细胞核被苏木精染成紫蓝色，多数细胞质及非细胞成分被伊红染成粉红色。

可以运用各种技术对生物样本进行分析。分析技术的示例包括显微镜分析、微阵列分析(例如，蛋白质和核酸微阵列分析)和质谱分析。为这些类型和其它类型的分析准备样本通常包括：使样本与一系列处理液体接触。这些处理液体(例如，染色试剂和复染色试剂)中的一些可以添加颜色，并且对照或者相反，改变不可见的或难以看见的样本成分(例如，至少一些类型的细胞和细胞内结构)的视觉特性。其它处理液体(例如，去石蜡液体)可以用来实现其它处理目的。如果使用多种处理液体来处理样本，那么各种处理液体的应用和随后的移除对生产适合分析的样本可以是很重要的。在一些情况下，用多种处理液体处理样本包括：手动地将处理液体应用到分别承载样本的显微镜载玻片上。这种处理样本的方法倾向于劳动强度较大并且不精确。

人工对病理切片染色处理往往有时间消耗大、容易失误、批量处理困难等特点，而使用自动染色机可以批量的自动处理这些病理切片样本。

绝大多数自动染色机体积大，样本载玻片固定，各个模块对应同等数量的三维运动机械交替操作，机械控制复杂，且液体试剂种类不能过多，或有的采取交替喷头，但清洗耗费时间并且有上次操作液滴残留。人机互动差，只能按照固定模式处理生物组织切片，无法按照需求选择定向化设置精确或者高效或者批量等模式，无法对应不同的组织材料选用不同的染色程序，缺少对染色过程中实时监督和反馈。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服上述背景技术存在的问题，提供一种具有人机交互功能的自动化滴染封片设备。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有人机交互功能的自动化滴染封片设备，包括机架、载具盘、运载移送模块，热处理模块、自动滴染模块、自动封片模块、人机交互模块以及控制单元，所述运载移送模块用于在所述机架上运送所述载具盘，所述热处理模块、所述自动滴染模块和所述自动封片模块设在所述机架上的载具盘运送路线上，所述载具盘上载有载玻片，所述热处理模块用于对载玻片进行脱蜡加热处理和封片试剂加热固化处理，所述自动滴染模块用于对载玻片进行滴染处理，所述自动封片模块用于对载玻片进行盖玻片封片处理，所述控制单元控制各模块的运行流程和处理过程，所述人机交互模块包括人机交互界面，所述人机交互模块连接到所述控制单元，用于控制指令的输入及处理信息的输出。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供了一种具有人机交互功能的生物组织样本切片自动化滴染封片设备，可以对承载生物组织样本的载玻片进行自动化滴染封片处理操作，还提供人机交互功能，实现自定义的处理方式，且在处理组织切片的同时可以进行监督和反馈。

进一步地，本实用新型提高了样本的染色处理效率，减少了劳动密集，同时也有效地减小了样本间交叉污染的可能性，使样本处理过程具有一致性与可控性。本实用新型有利于实现批量化、高效、简易、精确的全自动生物组织样品的自动染色处理。

在优选的方案中，该自动化滴染封片设备具有一体机结构，其中在一个机架上采用分布式布局设置热处理模块、自动滴染模块、自动封片模块，机架上设立X轴导轨、Y轴导轨的运载移送模块配合机架上分布的各模块的空间运行方式，由运载移送模块运送载具盘到各模块进行自动流水处理，有效提高了滴染封片处理效率，也显著减小了整套工艺处理设备的体积与占位。通过机架上运载移送模块在各处理模块之间移动样本载玻片的相对运动机制，还减少了模块与模块之间传送载玻片导致的复杂机械交替操作，有效降低了机械控制的复杂度。通过在一个一体机结构上实现自动化分布式流水线，达到了定向化、批量化处理，精确，高效，无污染，节省试剂的效果，且还可以简单方便地按需实现人工定向化处理路线的定制与调整。

在优选的方案中，本实用新型还提供一种用于自动化滴染封片设备的热处理模块，通过设置与承载多个载玻片的载具盘相契合之后能够共同形成封闭空腔的一个半封闭空腔，并在空腔内沿周向分布设置多个加热电阻以及鼓风机扇叶，加热所述空腔内的空气的同时，驱动所述鼓风机扇叶旋转以在所述空腔内形成环状热对流，从而对所述载具盘上的多个载玻片进行均匀对流加热，如此，本实用新型能够实现对载具盘上的多个载玻片同时以均匀、稳定的温度进行高效地加热。

本实用新型构造了对承载生物标本的载玻片执行一种或多种载玻片处理操作的自动化处理***，可对多种生物组织样品切片进行定向化批量的处理，达到精确、高效、无污染、节省试剂的效果。该***可以提供高标本吞吐量同时也最大化减少或者限制载玻片交叉污染的可能性。

附图说明

图1A为本实用新型一种实施例的用于生物组织样品切片自动化滴染处理***的一体机结构正视图；

图1B为本实用新型一种实施例的用于生物组织样品切片自动化滴染处理***的一体机结构左视图；

图1C为本实用新型一种实施例的用于生物组织样品切片自动化滴染处理***的一体机结构俯视图；

图2A为本实用新型一种实施例的运载移送模块的结构图；

图2B为本实用新型一种实施例的运载移送模块的仰视图；

图2C为本实用新型一种实施例的运载移送模块的俯视图；

图2D为本实用新型一种实施例的运载移送模块的运送载具盘方法示意图；

图3A为本实用新型一种实施例的载具盘的俯视图；

图3B为本实用新型一种实施例的载具盘的仰视图；

图4为本实用新型一种实施例的入口处运载移送模块结构图；

图5为本实用新型一种实施例的人机交互模块的一种部分的一种结构框图：

图6为本实用新型一种实施例的自动滴染模块的立体结构图。

图7A是本实用新型一种实施例的流体中端装置的等轴视图。

图7B是本实用新型一种实施例的流体中端装置的俯视图。

图7C是本实用新型一种实施例的中心公共腔室的等轴视图。

图7D是本实用新型一种实施例的中心公共腔室的俯视图。

图7E是本实用新型一种实施例的中心公共腔室的B-B剖面图。

图7F是本实用新型一种实施例的流体末端装置的等轴视图。

图7G是本实用新型一种实施例的流体末端装置的仰视图。

图7H是本实用新型一种实施例的流体末端装置的正视图。

图7I是本实用新型一种实施例的流体末端装置的正视图中G-G的阶梯剖视图。

图7J是本实用新型一种实施例的流体末端装置中心处的横剖视图。

图8A是本实用新型一种实施例的染色模块部分装置的等轴视图。

图8B是本实用新型一种实施例的载具盘承接托具和动力装置的等轴视图。

图8C是本实用新型一种实施例的载具盘承接托具和动力装置的正视图。

图9A为本实用新型一种实施例的热处理模块的结构图；

图9B为本实用新型一种实施例的热处理模块的主视图；

图9C为本实用新型一种实施例的热处理模块的半空腔内部结构图；

图9D为本实用新型一种实施例的热处理模块中的加热部分结构图；

图9E为本实用新型一种实施例的热处理模块中的加热部分结构图；

图9F为本实用新型一种实施例的热处理模块中的托具工作示意图；

图10为本实用新型一种实施例的用于生物组织样品切片自动化滴染处理***的整体结构框图；

图11为本实用新型一种实施例的人机交互控制***结构框图；

图12为本实用新型一种实施例的人机交互控制生物组织样品切片自动化滴染处理***的示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

人机交互模块及具有该人机交互模块的自动化滴染封片设备

参阅图1A至图1C、图10至图12，本实用新型实施例还提供一种具有人机交互功能的自动化滴染封片设备，包括机架、载具盘、运载移送模块，热处理模块、自动滴染模块、自动封片模块、人机交互模块以及控制单元，所述运载移送模块用于在所述机架上运送所述载具盘，所述热处理模块、所述自动滴染模块和所述自动封片模块设在所述机架上的载具盘运送路线上，所述载具盘上载有载玻片，所述热处理模块用于对载玻片进行脱蜡加热处理和封片试剂加热固化处理，所述自动滴染模块用于对载玻片进行滴染处理，所述自动封片模块用于对载玻片进行盖玻片封片处理，所述控制单元控制各模块的运行流程和处理过程，所述人机交互模块包括人机交互界面，所述人机交互模块连接到所述控制单元，用于控制指令的输入及处理信息的输出。

在优选的实施例中，所述自动化滴染封片设备还包括监控识别***，所述监控识别***包括如下一者或多者：设置在所述机架上的摄像头，用于对各模块进行监控，监控图像传输到所述人机交互界面进行展示；设置在所述机架上的红外线扫描仪，用于扫描载玻片上的二维码以获取该载玻片对应的组织切片的样本信息以及处理流程信息，并将获得信息传输到所述控制单元，由所述控制单元根据所获信息控制各模块的运行流程和处理过程；设置在所述机架上的光敏传感器，用于检测载玻片是否正确摆放，将检测信号传输到所述控制单元，由所述控制单元进行处理或告警。

以下进一步描述具体实施例。

人机交互模块包括人机交互界面，与控制主机进行交互，通过向微型处理器输入控制指令来调整生物组织样品切片滴染封片的运行流程和处理过程，包括二维平台移动、停留、液滴至动和关闭、液滴试剂添加顺序、微型二维滑台的微调、监控识别信号的处理，通过人机交互界面来操作和设计对不同生物组织样品切片的处理，对多种生物组织样品切片进行定向化批量的处理，通过人机交互***根据需求选择染色流程，达到精确、高效、无污染、节省试剂的效果。人机交互界面包括显示器、输入设备，用于控制指令的输入和信息的输出。一体机的机架上部设置一对***头，用于对一体机内部各个模块进行监控，图像传输到人机交互界面展示。红外线扫描仪用于扫描载玻片上二维码获取组织切片样本信息(如病人基本信息)以及组织切片的处理流程信息，将数据传输到并且传入到主机中，光敏传感器，通过是否收到信号判断载玻片是否正确摆放，将数据传输到人机交互***中。

具有一体机结构的自动化滴染封片设备

参阅图1A至图12，本实用新型实施例还提供一种具有一体机结构的自动化滴染封片设备，包括机架700、载具盘401、运载移送模块500，热处理模块100、900、自动滴染模块200以及自动封片模块300，所述热处理模块100、900、所述自动滴染模块200和所述自动封片模块300设在所述机架700上，所述运载移送模块500包括X轴导轨503、Y轴导轨504以及载具盘承载机构，所述Y轴导轨504安装在所述机架700上，所述X轴导轨503以可移动的方式安装在所述Y轴导轨504上，所述载具盘承载机构用于承载所述载具盘401，所述载具盘承载机构以可移动的方式安装在所述X轴导轨503上，所述载具盘承载机构和所述X轴导轨503分别由驱动机构(如电机)驱动，并由此将载有载玻片的所述载具盘401运送到所述热处理模块100、900进行脱蜡加热处理，随后运送到所述自动滴染模块200进行滴染处理，随后运送到所述自动封片模块300进行盖玻片封片处理，随后再运送到所述热处理模块100、900进行封片试剂加热固化处理。所述自动滴染模块200可以是本实用新型前述提供的自动滴染模块200。

在优选的实施例中，所述机架700为立式结构，所述X轴导轨503沿水平方向布置，所述Y轴导轨504沿竖直方向布置，所述热处理模块100、900、所述自动滴染模块200和所述自动封片模块300分布在所述机架700上不同高度的位置上或分布在同一高度的不同水平位置上。

在优选的实施例中，所述热处理模块100、900包括第一至第二热处理模块，所述自动滴染模块200包括第一至第三滴染模块200，所述第一热处理模块900用于脱蜡加热处理，所述第二热处理模块100用于封片试剂加热固化处理，所述第一至第三滴染模块200可各自对一个载具盘401同时进行滴染处理。

在优选的实施例中，所述X轴导轨503通过第一滑块505可滑动地安装在所述Y轴导轨504上，所述载具盘承载机构通过第二滑块502可滑动地安装在所述X轴导轨503上。

在优选的实施例中，还包括载具盘暂存模块600，所述载具盘暂存模块600设在所述机架700上，用于当所述自动滴染模块200暂时没有空位时接收由所述运载移送模块500运来的经脱蜡加热处理的载具盘401进行暂存。

在优选的实施例中，所述载具盘承载机构包括悬臂式向外延伸的叉型结构506，所述载具盘401的底部设置有与所述叉型结构506相配合的定位结构，所述载具盘401通过所述定位结构408与所述叉型结构506的耦合而承载于所述叉型结构506上。优选地，所述定位结构408凸出于所述载具盘401的底面，与所述叉型结构506耦合时嵌在所述叉型结构506的中间从而对所述载具盘401进行定位。叉型结构可以是但不限于U形结构。

在优选的实施例中，还包括载具盘接入模块，所述机架700上设有载具盘入口，所述载具盘接入模块为设置在所述载具盘入口处的可伸缩结构406，其缩回位置位于所述载具盘承载机构的初始位置的上方，所述可伸缩结构406上设置有与所述叉型结构506的延伸叉指对齐的两个缺口，当所述载具盘401位于所述可伸缩结构406上时至少覆盖所述两个缺口的一部分，当所述载具盘承载机构向上移动时，所述叉型结构506穿过所述两个缺口而将所述载具盘401从所述可伸缩结构406转移到所述载具盘承载机构上；和/或

在优选的实施例中，还包括载具盘接出模块，所述机架700上设有载具盘出口，所述载具盘接出模块为设置在所述载具盘出口处的可伸缩结构406，其缩回位置位于所述载具盘承载机构的终止位置的下方，所述可伸缩结构406上设置有与所述叉型结构506的延伸叉指对齐的两个缺口，当所述载具盘401位于所述可伸缩结构406上时至少覆盖所述两个缺口的一部分，当所述载具盘承载机构向下移动时，所述叉型结构506穿过所述两个缺口而将所述载具盘401从所述载具盘承载机构转移到所述可伸缩结构406上。

在优选的实施例中，所述载具盘401上设置有定位孔404，所述可伸缩结构406上设置有与所述定位孔相配合的定位凸起407。

在优选的实施例中，所述自动滴染模块200包括滴染装置、载具盘承接托具、承接托具升降机构以及承接托具旋转驱动机构，所述载具盘承接托具用于承接由所述运载移送模块500运送来的载具盘401，所述承接托具升降机构用于在载具盘401的承接位置和滴染处理位置之间升降移动所述载具盘承接托具，所述承接托具旋转驱动机构用于驱动所述载具盘承接托具旋转以便所述滴染装置对所述载具盘401上的不同载玻片进行滴染处理；优选地，所述载具盘401上设置有定位孔，所述载具盘承接托具上设置有与所述定位孔相配合的定位凸起。

在优选的实施例中，所述热处理模块100、900包括加热装置、载具盘承接托具以及承接托具升降机构，所述载具盘承接托具用于承接由所述运载移送模块500运送来的载具盘401，所述承接托具升降机构用于在载具盘401的承接位置和加热处理位置之间升降移动所述载具盘承接托具，所述加热装置用于提供热处理的热源；优选地，所述载具盘401上设置有定位孔，所述载具盘承接托具上设置有与所述定位孔相配合的定位凸起。

在优选的实施例中，还包括设置在所述机架700上的用于向所述自动滴染模块200供液的液体储存模块和用于从所述自动滴染模块200收集废液的废液收集模块。

以下进一步描述具体实施例。

参阅图1A至图1C，在一个实施例中，由机架700、载具盘401、载具盘接入模块400、运载移送模块500、自动滴染模块200、液体储存模块800、热处理模块100、900(恒温加热固化***和烘干脱蜡***)、废液收集模块、自动封片模块300、人机交互控制***组合成一体。该生物组织样品切片自动化滴染处理***一体机采用分布式布局，能够加快处理效率。

可选的，所述生物组织样品切片自动化滴染处理***还包括：防污染模块、警报处理模块。

参阅图1A，在优选的实施例中机架700为立式。可选的，该生物组织样品切片自动化滴染处理***一体机可为卧箱式、离箱式。

参阅图1A，在优选的实施例中，根据染色时间和热处理时间，为了提高并行处理的效率，设置三个滴染模块200和两个热处理模块100、900。

参阅图2和图4，在优选的实施例中，运载移送模块500包括二维导轨504和运动滑块505、502，实现载具盘401在自动滴染模块200、热处理模块100、900、自动封片模块300各个模块之间移动，其过程包括：

运送载具盘401在自动滴染模块200、热处理模块100、900、自动封片模块模块300之间运动；

载具盘401底部的圆孔404与可伸缩结构406的凸起结构407耦合固定，可伸缩结构406收缩，电机控制运动滑块502运动，使其叉型结构506与载具盘401底部的U型定位结构408耦合固定，由电机控制运动滑块505、502带动载具盘401运动；

将载具盘401从一体机的入口处运送到一体机内，将载具盘401从一体机内运送到一体机出口处；

自动滴染模块200将运来的载具盘401移动到模块内处理，并在处理后移出；

热处理模块100、900将运来的载具盘401移动到模块内处理，并在处理后移出；

自动封片模块300将运来的载具盘401移动到模块内处理，并在处理后移出。

参阅图3，在优选的实施例中，载具盘401可通过活动卡槽405固定载玻片402，载玻片402可以从载具盘401卸下，载具盘401上可以同时固定多个载玻片402。载玻片402上有二维码可以被识别装置识别。

参阅图3，在优选的实施例中，载具盘401形状为圆形或者矩形等对称形状，载玻片402有规则分布在载具盘401上，有利于流水化处理。

参阅图5，在优选的实施例中，一体机上部设置一对***头，对一体机内部各个模块进行监控，图像传输到人机交互界面展示，红外线扫描仪扫描载玻片402上二维码403获取病人基本信息、组织切片处理流程信息，将数据传输到并且传入到主机中，光敏传感器，通过是否收到信号判断载玻片402是否正确摆放，将数据传输到人机交互***中

参阅图6至图8C，优选实施例的自动滴染模块200具体参见下文。

参阅图9A至图9F，优选实施例的热处理模块100、900具体参见下文。

自动滴染模块及具有该自动滴染模块的自动化滴染封片设备

参阅图6至图8C，在一种实施例中，一种自动化滴染封片设备，包括用于对生物组织样本载玻片进行自动染色的自动滴染模块以及对染色后的载玻片进行封片处理的自动封片模块，所述自动滴染模块包括流体中端装置2200、流体末端装置2300A-2300D、载具盘401以及载具盘承接托具2401，所述载具盘401用于承载载玻片，所述载具盘401由所述载具盘承接托具2401保持，所述流体中端装置2200与所述流体末端装置2300A-2300D通过流体管路相连，所述流体中端装置2200作为液体分流器，将外部输入的染色液体分配到所述流体末端装置2300A-2300D，所述流体末端装置2300A-2300D上具有出液口和废液回收孔2304，所述染色液体由所述出液口施加到所述载具盘401承载的载玻片上，且在对载玻片上的样本染色结束后以负压抽吸方式通过所述废液回收孔2304回收到一负压腔室(未示出)。

在优选的实施例中，还包括动力装置，所述动力装置包括承接托具旋转驱动机构2400和承接托具升降机构2500，所述承接托具旋转驱动机构2400耦接至所述载具盘承接托具2401，用于驱动所述载具盘承接托具2401在工作位旋转以相对于所述流体末端装置2300A-2300D定位要染色的载玻片；优选地，所述承接托具升降机构2500还用于在载具盘的承接位置和滴染处理位置之间升降移动所述载具盘承接托具2401。

在优选的实施例中，所述流体末端装置2300A-2300D包括与所述出液口通过共用歧管2308相连的进液头部2301和高压气体接头2303，所述进液头部2301与所述流体中端装置2200通过流体管路相连，所述高压气体接头2303用于在进行废液回收时接入高压气体，多个所述废液回收孔2304分布在所述出液口的周围。高气压体可迫使载玻片上的液体由所述出液口朝向废液回收孔2304扩撒，并可迫使管道内的液体从进液头部2301排出流体末端装置2300A-2300D，回流至流体中端装置2200。

在优选的实施例中，所述出液口包括滴液针头2305，多个所述废液回收孔2304成排分布在滴液针头2305的两侧。

在优选的实施例中，还包括在流体中端装置2200与流体末端装置2300A-2300D之间的泵2800A-2800D，为液体施加动力。

在优选的实施例中，所述流体中端装置2200包括液体储存腔室(例如中心公共腔室2202)，所述液体储存腔室设置用于输入染色液体的流体入口、用于向所述流体末端装置2300A-2300D分配液体的流体出口、以及以下至少一者：用于在所述液体储存腔室形成负压以便输入染色液体的负压抽吸口、用于在液体输入过量时溢出液体的液体溢出口、用于在向所述流体末端装置2300A-2300D分配液体时连通大气的大气连接口以及用于在样本染色结束后将液体排出的排出口，优选地，所述负压抽吸口即所述排出口。

在优选的实施例中，所述液体储存腔室设置有多个流体入口。

在优选的实施例中，一个或多个所述流体入口设置有流体开关。

在优选的实施例中，所述流体中端装置2200包括由呈方块形叠加在一起的一个顶部2203、至少一个腰部2204和一个底部2205组成的组合体，所述液体储存腔室由所述组合体形成，所述顶部2203的多个侧面以及与所述腰部2204相接的底面分别设置有开口，所述至少一个腰部2204的多个侧面分别设置有开口，且与所述顶部2203相连的腰部2204的顶面设置有开口，与所述底部2205相连的腰部2204的底面设置有开口即液体出口2206A，所述底部2205的多个侧面以及与所述腰部2204相接的顶面分别设置有开口，所述顶部2203的开口用于通液体或通气，所述腰部2204和所述底部2205的开口用于通液体。

在优选的实施例中，所述流体中端装置2200设置有负压管道2207，所述负压管道2207与所述负压抽吸口相连并延伸到所述液体储存腔室的腔底。

在优选的实施例中，还包括温度保持装置2900，用于将所述染色装置内的温度保持在设定的温度范围或温度值。

以下进一步详细描述具体实施例。

一种生物组织样本切片的自动滴染模块包括：流体管路(图未示出)、流体中端装置2200、流体末端装置2300A-2300D、流体开关、载具盘承接托具2401、承接托具旋转驱动机构2400、承接托具升降机构2500、温度保持装置2900、泵2800A-2800E和机架2600。流体管路将外部液体源(如液体存储装置)与流体中端装置2200连接，流体管路将流体中端装置2200与流体末端装置2300A-2300D连接，在流体中端装置2200与流体末端装置2300A-2300D之间包括泵2800A-2800D。流体管路中包括液体管道(优选柔软的、具有抗腐蚀能力的管道)、流体开关以及接口。流体中端装置2200包括流体开关、中心公共腔室和接口。流体中端装置2200可以储存和分配液体。流体末端装置2300A-2300D包括多个接口、废液回收孔2304和多个歧管，能实现液体的施加、废液回收和吹气操作。载具盘承接托具2401可以带动载具盘转动与平动。温度保持装置可以保持染色装置内的温度大致恒定，实现染色的最佳效果。机架保持着各个部分。

染色主要过程为：流体中端装置2200将外部流入的液体分配到流体末端装置2300A-2300D。液体通过流体末端装置2300A-2300D被输送到由载具盘承接托具2401所保持的载具盘401的载玻片上。在该种液体的任务结束后，该种液体又被流体末端装置2300A-2300D回收。流体管路、流体中端装置2200和流体末端装置2300A-2300D的位置通常相对于地面保持不动，载具盘承接托具2401带动载具盘401转动来实现每个载玻片上的标本的逐一染色。载具盘承接托具2401在打开时可以接收载具盘401，在闭合时处于工作状态。温度保持装置使染色装置里的温度保持大致恒定。

在图6中，2200表示流体中端装置，2300A-2300D表示流体末端装置。染色模块中可以有多条流体管路，每条流体管路内只能有一种液体。流体管路中***流体开关，此开关可以是电磁阀，开关控制着液体进入到流体中端装置内。染色模块中可以有一个流体中端装置，此装置上分布着多个流体入口承接来自外部的液体，入口上有流体开关，此开关可以是电磁阀；此装置上有至少一个流体出口，出口处可不设置开关。流体中端装置可以看作是一个液体的中转站。流体中端装置中有液体储存腔室。染色模块中有至少一个流体末端装置。流体末端装置通过流体管路与流体中端装置连接。流体末端装置与流体中端装置实现液体的交流。当某种液体所存在的流体管路内的开关打开时，此种液体流入流体中端装置，致使流体中端装置的储存腔内充满液体。为使液体流入流体中端装置，可通过某种方法降低流体中端装置的储存腔内的气压。此方法可以是使用泵2800E吸走腔内的空气。当储存腔室内的液体量达到一定标准时，此种液体所存在的流体管路内的开关关闭，停止液体进入。为防止流体中端装置吸入过量的液体，流体中端装置内设有液体溢出口。流体末端装置开始工作时，储存腔室内的液体从流体中端装置的出口流出经过流体末端装置达到由载具盘401承载的载玻片上。为使液体具有一定的动力，流体中端装置与流体末端装置之间的管路上有泵为液体施加动力。在此过程中，流体中端装置的液体储存腔室内的气压通过一定方法与大气压保持相等。当载玻片上的液体量达到要求水平时，流体末端装置改变工作状态，将流体末端装置和流体末端装置与流体中端装置之间流体管路内的液体往流体中端装置的储存腔室内流动。储存腔室内的液体被一根管排放。经过一定的时间后，流体末端装置移除载具盘401承载的载玻片上的液体，并输送至废液回收处(如废液储液设备)。该种液体的任务结束，流体中端装置将完成任务的液体排出储存腔室，此液体经过对应的流体管路被排出染色模块。

图7A是流体中端装置的等轴视图，图7B是流体中端装置的俯视图。2201A～2201L是流体开关，流体开关可以是电磁阀。2202是中心公共腔室。中心公共腔室具有一个或多个入口和一个或者多个出口，通过各流体开关可连接若干支流通道。流体开关连接各流体管路和/或负压发生装置(可以是真空泵)和/或大气压。

图7C是中心公共腔室的等轴视图。中心公共腔室可以由顶部、腰部和底部组成，各部分承接着不同的功能。中心公共腔室中有一个底部和一个腰部，但是可以有一个或多个腰部。中心公共腔室有一个顶部、一个腰部、一个底部。顶部有5面开口，其中的四面开口连接着流体开关，其中的一面开口连接腰部。腰部有6面开口，其中的四面开口连接着流体开关，其中的另外两面开口可以连接顶部、腰部或者底部。底部可以有5面开口或者9面开口，其中必须有4面开口是流体出口，必须有一面开口连接腰部。在此例中，2203是中心公共腔室的顶部，2204是中心公共腔室的腰部，2205是中心公共腔室的底部。2206A是中心公共腔室底部2205上的液体出口，它连接着通向流体末端装置的流体管路。中心公共腔室顶部2205有两个口连接着负压发生装置，还有一个可以是液体溢出口，并且有一个需要连接着大气。中心公共腔室腰部2204一般都是与液体的流体管路连接。当需要某一种液体时，在这种液体的流体管路上的流体开关开启，同时连接着负压的开关也开启，液体就进入到中心公共腔室内部。若液体进入过多，液体会从液体溢出口流出。当需要将中心公共腔室内的液体输送到流体末端装置时，大气连接的口的开关打开，泵开始工作，液体流出中心公共腔室2202。

图7D是中心公共腔室的俯视图。图7E是中心公共腔室的B-B剖面图。2207是一根管道，它是属于中心公共腔室顶部的一部分。此管道的一端连接着顶部，它的长度使它的另一端恰好能够到中心公共腔室的腔底。此管道通过中心公共腔室顶部与外部气体压力控制器连接，此气体压力控制器可以是真空泵。流体中端装置通过此管道来改变液体储存腔室内的气体压力。同时，流体中端装置也可以通过此管道将完成任务的储存腔室内的液体排出储存腔室。当需要排出中心公共腔室内的液体时，在管道2207形成负压，与大气连接的口的开关打开，中心公共腔室里的液体能被排出流体中端装置。

图7F是流体末端装置的等轴视图。图7G是流体末端装置的仰视图。图7H是流体末端装置的正视图。图7I是流体末端装置的正视图中G-G的阶梯剖视图。图7J是流体末端装置中心处的横剖视图。2301是流体末端装置的进液头部，进液头部2301通过流体管路与流体中端装置连接。当某种液体所存在的流体管路内的开关打开时，此种液体流入流体中端装置，致使流体中端装置的储存腔内充满液体。当储存腔室内的液体量达到一定标准时，此种液体所存在的流体管路内的开关关闭，停止液体进入。随后，流体末端装置开始工作，储存腔室内的液体从流体中端装置的出口流出通过流体管路到达流体末端装置进液头部2301进入流体末端装置。试剂经进液头部2301依次进入共用歧管2308和下部管，为了防止气泡，在下部管腔内会积累一定量液体后，再从下部管的出口809流出。2302是流体末端装置的废液出口头部。从载玻片上回收的完成任务的液体最后经过流体末端装置的废液出口头部2302离开流体末端装置。2303是流体末端装置的高压气体接头，高压气体由此进入。进液头部2301的管道和高压气体接头2303的管道汇入一个共用歧管2308。共用歧管的末端连接的是滴液针头2305。图7G中，2304是废液回收孔。废液回收孔2304成排分布在滴液针头2305的两侧。每排废液回收孔的数量在5～15个之间。废液回收孔与负压腔室相连。负压腔室通过废液出口头部2302与负压源相连，负压源可以经由管路抽负压以将液体抽出负压腔室。当分布液体时，废液回收孔2304与高压气体接头2303处于不工作状态，液体经过进液头部2301、共用歧管2308，最后从滴液针头2305出去，到达载玻片上。当液体完成着色任务后，废液回收孔2304与高压气体接头2303开始工作。高压气体从高压气体接头2303进入到共用歧管2308，随后向两个方向行进。向上流动，将管道内的液体从进液头部2301排出流体末端装置至流体中端装置。向下流动，从共用歧管2308至滴液针头2305出去吹向载玻片上的液体。高气压迫使载玻片上的液体由中心向废液回收孔两侧扩撒。同时，废液回收孔内的低气压将液体吸入负压腔室，由此完成废液移除工作。

流体末端装置将试剂液体分配到载玻片402表面时，载玻片402上设置的二维码403可以被识别装置识别，被标记处理并且将信息传入到人机交互***。

图8A是染色模块部分装置的等轴视图。图8B是载具盘承接托具和动力装置的等轴视图。图8C是载具盘承接托具和动力装置的正视图。图8A中，2900表示温度保持装置，它可以向外辐射或者散发热量，使染色装置内的温度保持在设定的温度范围或温度值。401表示承载着载玻片的载具盘，载玻片圆周分布在载具盘上，且载玻片长边方向上轴线对准托盘的圆心。载具盘401的中心区域有凸起的空间几何形状，在这些形状对应的载具盘底面有相应的拔模特征。在染色过程中，流体末端装置2300A-2300D能精准地对准载具盘上承载的载玻片。在一次染色过程结束后，载具盘承接托具2401带动载具盘401转动一定的角度，使得与结束染色过程的载玻片相邻的下一个载玻片能恰好地对准流体末端装置2300A-2300D。载具盘401与载具盘承接托具通过一定方式相结合，并且可以保持相对位置不发生变化。图8B中2401表示载具盘承接托具。载具盘承接托具2401上也有凸起的空间几何形状，并且这些凸起的空间几何形状恰好可以与载具盘底面上的拔模特征相结合。在一个实施例中，载具盘401上设置圆孔404，与载具盘承接托具2401上的凸起结构耦合固定。动力装置有承接托具旋转驱动机构2400带动载具盘承接托具2401转动。承接托具旋转驱动机构2400可以是电动机。承接托具旋转驱动机构2400和载具盘承接托具2401之间可以用同步带与同步带轮连接。承接托具升降机构2500与载具盘承接托具2401之间还可以通过丝杆连接，实现载具盘承接托具2401的升降直线运动。

在图8C中2400表示载具盘承接托具，2500表示承接托具升降机构，2600表示染色装置的机架。载具盘承接托具至少有相对于染色装置的机架的升降直线运动和相对于染色装置的机架的圆周运动。载具盘承接托具具有打开和工作两种状态。在打开状态下，载具盘承接托具不进行圆周运动。在打开过程中和回位过程中，载具盘承接托具只进行直线运动。在工作状态下，载具盘承接托具只进行圆周运动。在图6中，载具盘承接托具处于工作状态。在工作状态下，载具盘承接托具每次圆周运动停止之后都能使载具盘承接托具上载具盘上的至少一个载玻片正对着流体末端装置。同时，染色装置的机架上也有装置检测载具盘承接托具的位置是否准确。动力装置为载具盘承接托具提供动力。在图8C中，载具盘承接托具处于打开状态。

热处理模块及具有该热处理模块的自动化滴染封片设备

参阅图9A至图9F，本实用新型实施例还提供一种热处理模块，可用于前述的自动化滴染封片设备中，对载玻片进行热处理。该热处理模块包括半封闭空腔901、多个加热电阻907、鼓风机扇叶912以及鼓风机驱动机构，所述多个加热电阻907和所述鼓风机扇叶912设置于所述半封闭空腔901内，所述多个加热电阻907在所述半封闭空腔901内沿周向分布，所述半封闭空腔901上端封闭并具有底部开口，承载有多个载玻片的载具盘401可在所述底部开口处与所述半封闭空腔901契合而形成一个封闭的空腔，所述多个加热电阻907通电时加热所述空腔内的空气，所述鼓风机驱动机构用于驱动所述鼓风机扇叶912旋转以在所述空腔内形成环状热对流，从而对所述载具盘401上的多个载玻片进行均匀对流加热。

在优选的实施例中，所述多个加热电阻907呈环状均匀分布。

在优选的实施例中，热处理模块还包括设置于所述半封闭空腔901内呈环状竖立分布的多条加热隔板906，所述多条加热隔板906围绕于所述空腔的中心向外辐射延伸并连接到一固定外圈上，所述多个加热电阻907分别安装于不同的加热隔板906上。

在优选的实施例中，热处理模块还包括在所述空腔内均匀设置的多个温度传感器908，以当所述多个温度传感器908检测到所述空腔内的温度不均匀或者温度过高时，产生用于调整相应位置的一个或多个加热电阻907的工作状态的反馈信号，以便保持所述空腔内的温度均匀且稳定。

在优选的实施例中，所述多个温度传感器908分别对应所述多个加热电阻907设置于不同的加热隔板906上。

在优选的实施例中，热处理模块还包括设置于所述空腔内的所述旋转支架911，所述旋转支架911包括旋转轴913以及耦合到所述旋转轴913的上支架板和下支架板，所述鼓风机扇叶912包括围绕所述旋转支架911的中心呈涡流状分布的多个扇叶单元，所述多个扇叶单元竖立固定在所述上支架板和所述下支架板之间，所述旋转支架911设置于所述多条加热隔板906的上侧或下侧，或者，所述空腔内设有上下两层所述多条加热隔板906，所述旋转支架911设置于上层的所述多条加热隔板906与下层的所述多条加热隔板906之间。

在优选的实施例中，所述鼓风机驱动机构包括电机903、传动皮带904以及传动齿轮905，所述电机903通过所述传动齿轮905和所述传动皮带904耦合到所述旋转轴。

在优选的实施例中，热处理模块还包括载具盘承接托具909和承接托具升降机构910，所述载具盘承接托具909用于承接运送来的载具盘401，所述承接托具升降机构910用于在载具盘401的承接位置和所述半封闭空腔901的所述底部开口之间升降移动所述载具盘承接托具909。

在优选的实施例中，所述载具盘401上设置有定位孔如圆孔404，所述载具盘承接托具909上设置有与所述定位孔相配合的凸起结构914。

在优选的实施例中，所述半封闭空腔901由罩在所述多个加热电阻907和所述鼓风机扇叶外、底部开口的圆柱形外壳形成。

以下进一步描述具体实施例。

参阅图9A至图9F，在优选的实施例中，热处理模块100、900包括半封闭空腔901、电机903、传动皮带904、传动齿轮905、加热隔板906、加热电阻907、温度传感器908、载具盘承接托具909、热处理模块垂直伸缩装置910、旋转支架911、鼓风机扇叶912。

半封闭空腔901内部设置多层环状分布的加热电阻907，与驱动电路集成模块连接。半封闭空腔901采用圆柱形外壳，加热部分嵌入到圆柱形外壳内。圆柱形外壳内还均匀设置温度传感器908，其数值反馈到驱动电路集成模块。层环状分布的加热电阻907与内置的旋转支架911相配合，旋转支架911上设置有环状辐射分布的鼓风机扇叶912。半封闭空腔901可以与载具盘401契合而形成一个封闭空腔。

其工作方式为：加热电阻907工作，电机903带动传动皮带904驱动旋转支架911旋转，从而带动鼓风机扇叶912旋转，形成环状热对流，半封闭空腔内的温度均匀加热升高。通过温度传感器908来反馈温度到驱动电路集成模块，对于温度不均匀或者温度过高的部分，通过调整加热电阻907，最终保持加热温度分布均匀且稳定。

载具盘401可通过运载移送模块运到热处理模块100、900处。载具盘401在运载移送模块500的运送下，载具盘401底部的圆孔404与热处理模块100、900中的载具盘承接托具909的凸起结构914耦合固定，然后热处理模块的承接托具升降机构910上升，使载具盘承接托具909携载具盘401上升，载具盘401与半封闭空腔901的底部开口契合，形成一个封闭空腔，其载具盘401上承载有载玻片402，载玻片402在封闭空腔通过环状热对流加热处理一定时间。在载玻片402滴染前，在热处理模块900处通过140摄氏度4分钟对流烘烤脱蜡处理，在完成对载玻片402脱蜡后，进行载玻片402的滴染、封片，然后再运送至热处理模块100处通过70摄氏度5分钟的封片固化处理。

对流烘烤处理时，将载具盘401上载玻片402生物组织样本表面的石蜡覆盖物加热至液态，在重力作用下滴下。由自动滴染模块对载玻片402进行滴染处理后，由自动封片模块将封片试剂添加到载玻片402的表面，盖上盖玻片。固化处理时，通过70摄氏度5分钟的加热处理能够快速固化封片试剂。封片试剂采用液态试剂，如氰基丙烯酸酯粘合剂或光固化粘合剂聚合物。

Claims (10)

1.一种具有人机交互功能的自动化滴染封片设备，其特征在于，包括机架、载具盘、运载移送模块，热处理模块、自动滴染模块、自动封片模块、人机交互模块以及控制单元，所述运载移送模块用于在所述机架上运送所述载具盘，所述热处理模块、所述自动滴染模块和所述自动封片模块设在所述机架上的载具盘运送路线上，所述载具盘上载有载玻片，所述热处理模块用于对载玻片进行脱蜡加热处理和封片试剂加热固化处理，所述自动滴染模块用于对载玻片进行滴染处理，所述自动封片模块用于对载玻片进行盖玻片封片处理，所述控制单元控制各模块的运行流程和处理过程，所述人机交互模块包括人机交互界面，所述人机交互模块连接到所述控制单元，用于控制指令的输入及处理信息的输出。

2.如权利要求1所述的自动化滴染封片设备，其特征在于，还包括监控识别***，所述监控识别***包括如下一者或多者：

设置在所述机架上的摄像头，用于对各模块进行监控，监控图像传输到所述人机交互界面进行展示；

设置在所述机架上的红外线扫描仪，用于扫描载玻片上的二维码以获取该载玻片对应的组织切片的样本信息以及处理流程信息，并将获得信息传输到所述控制单元，由所述控制单元根据所获信息控制各模块的运行流程和处理过程；

设置在所述机架上的光敏传感器，用于检测载玻片是否正确摆放，将检测信号传输到所述控制单元，由所述控制单元控制操作处理或告警。

3.如权利要求1或2所述的自动化滴染封片设备，其特征在于，所述运载移送模块包括X轴导轨、Y轴导轨以及载具盘承载机构，所述Y轴导轨安装在所述机架上，所述X轴导轨以可移动的方式安装在所述Y轴导轨上，所述载具盘承载机构用于承载载具盘，所述载具盘承载机构以可移动的方式安装在所述X轴导轨上，所述载具盘承载机构和所述X轴导轨分别由驱动机构驱动以进行所述载具盘的运送。

4.如权利要求3所述的自动化滴染封片设备，其特征在于，所述机架为立式结构，所述X轴导轨沿水平方向布置，所述Y轴导轨沿竖直方向布置，所述热处理模块、所述自动滴染模块和所述自动封片模块分布在所述机架上不同高度的位置上或分布在同一高度的不同水平位置上。

5.如权利要求4所述的自动化滴染封片设备，其特征在于，所述热处理模块包括第一至第二热处理模块，所述自动滴染模块包括第一至第三滴染模块，所述第一热处理模块用于脱蜡加热处理，所述第二热处理模块用于封片试剂加热固化处理，所述第一至第三滴染模块能各自对一个载具盘同时进行滴染处理。

6.如权利要求1至2任一项所述的自动化滴染封片设备，其特征在于，还包括载具盘暂存模块，所述载具盘暂存模块设在所述机架上，用于当所述自动滴染模块暂时没有空位时接收由所述运载移送模块运来的经脱蜡加热处理的载具盘进行暂存。

7.如权利要求1至2任一项所述的自动化滴染封片设备，其特征在于，所述载具盘承载机构包括悬臂式向外延伸的叉型结构，所述载具盘的底部设置有与所述叉型结构相配合的定位结构，所述载具盘通过所述定位结构与所述叉型结构的耦合而承载于所述叉型结构上。

8.如权利要求7所述的自动化滴染封片设备，其特征在于，还包括载具盘接入模块，所述机架上设有载具盘入口，所述载具盘接入模块为设置在所述载具盘入口处的可伸缩结构，其缩回位置位于所述载具盘承载机构的初始位置的上方，所述可伸缩结构上设置有与所述叉型结构的延伸叉指对齐的两个缺口，当所述载具盘位于所述可伸缩结构上时至少覆盖所述两个缺口的一部分，当所述载具盘承载机构向上移动时，所述叉型结构穿过所述两个缺口而将所述载具盘从所述可伸缩结构转移到所述载具盘承载机构上；和/或

还包括载具盘接出模块，所述机架上设有载具盘出口，所述载具盘接出模块为设置在所述载具盘出口处的可伸缩结构，其缩回位置位于所述载具盘承载机构的终止位置的下方，所述可伸缩结构上设置有与所述叉型结构的延伸叉指对齐的两个缺口，当所述载具盘位于所述可伸缩结构上时至少覆盖所述两个缺口的一部分，当所述载具盘承载机构向下移动时，所述叉型结构穿过所述两个缺口而将所述载具盘从所述载具盘承载机构转移到所述可伸缩结构上。

9.如权利要求1至2任一项所述的自动化滴染封片设备，其特征在于，所述自动滴染模块包括滴染装置、载具盘承接托具、承接托具升降机构以及承接托具旋转驱动机构，所述载具盘承接托具用于承接由所述运载移送模块运送来的载具盘，所述承接托具升降机构用于在载具盘的承接位置和滴染处理位置之间升降移动所述载具盘承接托具，所述承接托具旋转驱动机构用于驱动所述载具盘承接托具旋转以便所述滴染装置对所述载具盘上的不同载玻片进行滴染处理。

10.如权利要求1至2任一项所述的自动化滴染封片设备，其特征在于，所述热处理模块包括加热装置、载具盘承接托具以及承接托具升降机构，所述载具盘承接托具用于承接由所述运载移送模块运送来的载具盘，所述承接托具升降机构用于在载具盘的承接位置和加热处理位置之间升降移动所述载具盘承接托具，所述加热装置用于提供热处理的热源。

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