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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bearbeitungsautomaten zur Bearbeitung von auf Objektträgern aufgebrachten Proben nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Die vorliegende Erfindung wird im Wesentlichen im Zusammenhang mit Eindeckautomaten beschrieben. Sie ist jedoch prinzipiell für alle Automaten gedacht, die mit Haltevorrichtungen (sog. „Racks“) für Objektträger manuell beschickt werden.
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Stand der Technik
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In der Histologie werden unterschiedliche Bearbeitungsautomaten, wie z.B. Färbeautomaten (Histostainer) und Eindeckautomaten (Coverslipper), zur Probenbearbeitung eingesetzt.
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Die
US 7,850,912 B2 und die
US 7,603,201 B2 zeigen einen sogenannten Immunostainer, d.h. einen Bearbeitungsautomaten, bei dem Reagenzien auf einzelne Objektträger getröpfelt werden. Die Objektträger sind dazu mit dem Objekt nach oben flach liegend in Schubladen angeordnet und eine Pipette wird von einem jeweiligen Reagenzienbehälter zu dem Objektträger bewegt.
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Ein Färbeautomat ist bspw. in der
DE 100 41 229 A1 beschrieben. Eindeckautomaten werden eingesetzt, um Objektträger, auf denen sich bspw. Gewebeschnitte befinden, einzudecken. Es ist bekannt, dafür ein Eindeckmedium (eine Art flüssiger Klebstoff) auf den Objektträger dosiert aufzubringen und anschließend ein Deckglas zur Versiegelung aufzudrücken. Ein solcher Glaseindeckautomat wird bspw. von der Anmelderin unter der Bezeichnung „Leica CV5030“ vertrieben.
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Die
DE 101 44 041 A1 beschreibt ein Gerät zum selbsttätigen Zuführen von Objektträgern zu einem Eindeckautomaten. Ein solches Gerät wird von der Anmelderin unter der Bezeichnung „Leica ST5025“ vertrieben. Dieses Gerät wird zwischen Färbeautomaten und Eindeckautomaten eingebaut, um somit ein Färbe- und Eindecksystem zu bilden, wie es bspw. in der
DE 101 44 989 A1 beschrieben ist.
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Dennoch haben Eindeckautomaten ebenso wie Färbeautomaten immer noch die Möglichkeit der manuellen Beschickung, wobei üblicherweise Schubladensysteme eingesetzt werden. Dabei ist eine herausziehbare Einheit („Schublade“) mit einer Wanne, in der sich üblicherweise Lösungsmittel befindet, vorgesehen, in die nach dem Herausziehen die Racks mit den Objektträgern eingesetzt werden und die anschließend wieder hineingeschoben wird.
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Die manuelle Beschickung ist jedoch mit Nachteilen verknüpft, die überwunden werden sollen.
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Bevor das Rack in den Eindeckautomaten verbracht wird, steht es in der Regel in einem Lösungsmittelbehälter (z.B. Xylol oder Xylolersatz). Dabei kann es sich um den letzten Schritt im Färbeautomaten oder um einen einfachen freistehender Behälter außerhalb handeln. Bei manueller Beschickung nimmt der Bediener das Rack aus dem Flüssigkeitsvorrat, lässt es entsprechend abtropfen und bringt dann eines oder mehrere dieser Racks zum Eindeckautomaten. Die Beladung erfolgt dann über manuelle Klappen oder Schubladenlösungen.
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Teilweise ist es nötig, das Rack nochmals abzusetzen, die Schublade oder Klappe zu öffnen und dann anschließend das Rack ins Gerät einzusetzen. Da dieses zu diesem Zeitpunkt durchaus noch mit Lösungsmittel benetzt sein kann, ist jedes unnötige Rackhandling nachteilig und mit Belästigung (z.B. Geruch) verbunden.
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Häufig wird während der manuellen Beschickung auch durch zu ruckartiges bzw. zu schnelles Öffnen oder Schließen der Schublade Lösungsmittel verschüttet, was zu einer Verunreinigung des Automaten und auch zu einer Geruchsbelästigung führt. Ebenso ist eine aufwendige Reinigung nötig.
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Weiterhin kann es passieren, dass die Schublade herausgezogen wird, während gerade innerhalb des Automaten ein Rack durch einen Greifer aus der Wanne entnommen oder in die Wanne eingesetzt wird, so dass sogar eine Beschädigung des Automaten und/oder des Racks auftreten kann.
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Auch kann der Automat nur schwer erkennen, ob nach einem Öffnen der Schublade tatsächlich ein Rack entnommen oder eingesetzt worden ist.
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Es ist daher erwünscht, eine verbesserte Möglichkeit für eine manuelle Beschickung bereitzustellen.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß werden Bearbeitungsautomaten zur Bearbeitung von auf Objektträgern aufgebrachten Proben, insbesondere Eindeckautomat oder Färbeautomat, mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Die Erfindung basiert auf der Maßnahme, die Beschickung eines Bearbeitungsautomaten so zu automatisieren, dass eine manuelle Beschickung des Bearbeitungsautomaten ohne die eingangs beschriebenen Probleme möglich ist. Dazu wird zum einen die Beschickungseinrichtung motorisiert, so dass die Schublade motorisch angetrieben auf Wunsch des Bedieners ein- und ausgefahren wird. Der Bediener betätigt dazu ein vorgesehenes Bedienmittel, bspw. einen Druckknopf oder Taster. Im Rahmen der Erfindung können Geschwindigkeit, Beschleunigung und Ruck der Schubladenbewegung so gesteuert werden, dass ein Verschütten einer Flüssigkeit vermieden wird. Zum anderen wird eine Steuereinheit vorgesehen und, vorzugsweise programmtechnisch, so eingerichtet, dass sie ein Ein- und/oder Ausfahren der Schublade nur zu geeigneten Zeitpunkten zulässt. Ein Verfahren der Schublade wird somit verhindert, wenn gerade kein geeigneter Zeitpunkt vorliegt.
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung vereinfacht das manuelle Beschicken eines Bearbeitungsautomaten erheblich. Die Erfindung schafft die Möglichkeit zur gesteuerten Bewegung der Schubladeneinheit. Die Bewegungen können so gesteuert und konfiguriert werden, dass die Schublade ruckfrei öffnet bzw. schließt. Durch die sanfte Bewegung ist sichergestellt, dass ein Aufschaukeln oder gar Verschütten einer sich in Aufnahmebehältern befindlichen Flüssigkeit vermieden wird. Das Auslösen der Schubladenbewegung kann vom Bediener sehr einfach vorgenommen werden, selbst wenn er gerade Racks trägt. Vorzugsweise wird an der Gerätefront ein Bedienbereich mit Taster zum Öffnen bzw. Schließen der Schublade vorgesehen. Wenn der Bediener die Racks manuell zum Gerät verbringt, kann das Öffnen der Schublade durch leichtes Antippen des Bedienmittels angefordert werden. Die Gerätesteuerung prüft, ob zu diesem Zeitpunkt das Öffnen der Schublade erlaubt ist (z.B. nicht möglich, wenn gerade Racks von einer Handlingeinheit („Greifer“) im Bereich der Schublade bewegt werden) und öffnet dann entsprechend (bzw. nicht). Hierdurch werden Komfort- und Sicherheitsaspekte verknüpft.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein erfindungsgemäßer Bearbeitungsautomat wenigstens eine Ausleseeinrichtung zum Auslesen wenigstens einer Identifikationseinheit einer in der Beschickungseinrichtung aufgenommenen Haltevorrichtung. Für einen erfindungsgemäßen Bearbeitungsautomaten eignen sich besonders Haltevorrichtungen, wie sie in der
DE 100 10 140 A1 oder in der nachveröffentlichten
DE 10 2010 062 543 beschrieben sind. Solche Haltevorrichtungen weisen eine bzw. zwei Identifikationseinheiten auf, welche vorzugsweise RFID-Transponder umfassen. Vorzugsweise liefert wenigstens eine der Identifikationseinheiten Identifikationen betreffend die in der Haltevorrichtung enthaltenen Objektträger und/oder betreffend eine Behandlung in einem Färbe- oder Eindeckautomaten, wie es auch in der
DE 100 10 140 A1 beschrieben ist. Ein bevorzugter Bearbeitungsautomat ist dazu eingerichtet, zu erkennen, wenn eine Haltevorrichtung, welche insbesondere zwei unterschiedliche Identifikationseinheiten aufweist, nicht richtig eingesetzt ist.
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Vorteilhafterweise ist ein Anzeigemittel vorhanden, das so eingerichtet ist, dass es das Vorliegen und/oder das Nicht-Vorliegen eines geeigneten Zeitpunkts anzeigt. Liegt kein geeigneter Zeitpunkt vor, reagiert die Beschickungseinrichtung auf eine Betätigung des Bedienmittels nicht durch Aus- oder Einfahren der Schubladeneinheit. Vorzugsweise wird in einem solchen Fall das Anzeigemittel angesteuert, um dem Bediener zu signalisieren, dass die Schubladeneinheit momentan gesperrt ist. Damit erhält der Bediener Informationen, dass sein Bedienwunsch zwar registriert wird, jedoch gerade nicht erfüllt werden kann. Somit wird beim Bediener die Annahme vermieden, der Bedienwunsch wäre nicht registriert worden und/oder das Gerät wäre defekt. Das Anzeigemittel kann vorzugsweise ähnlich einer Ampel mit einem grünen Licht für „Schubladeneinheit frei“ und einem roten Licht für „Schubladeneinheit gesperrt“ ausgestaltet sein. Das Anzeigemittel kann ein Element für mehrere Farben oder auch mehrere Elemente für jeweils eine Farbe aufweisen. Das Anzeigemittel kann auch ein Display aufweisen, auf dem frei vorgebbarer Text, Symbole, Piktogramme, Bilder usw. darstellbar sind.
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Vorzugsweise erfolgt der motorische Antrieb der Schublade mittels eines Schrittmotors, es sind aber auch andere motorische Lösungen denkbar, wie z.B. ein Linearmotor.
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Vorzugsweise ist der Bearbeitungsautomat, hier insbesondere die Steuereinrichtung, dazu eingerichtet, eine Bearbeitung eines aufgenommenen Objektträgers auf Grundlage von Informationen und/oder Anweisungen durchzuführen, die in einer Identifikationseinheit der den Objektträger aufnehmenden Haltevorrichtung gespeichert sind. Hierbei kann es sich insbesondere um Färbe- oder Eindeckparameter, wie z.B. Deckglasgröße, Art des Eindeckmediums, Menge des Eindeckmediums, handeln. Dies ermöglicht bspw. im sog. Doppelstra-ßenbetrieb die Zuordnung zur benötigten Eindeckstraße.
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Sind zwei Identifikationseinheiten vorgesehen, die unterschiedliche Informationen enthalten, kann dies zusätzlich zur Kennzeichnung der Orientierung der Haltevorrichtung dienen. So können falsch eingesetzte Haltevorrichtungen erkannt werden und es kommt nicht zu einer Fehlbearbeitung, indem bspw. die falsche Seite der Objektträger eingedeckt würde. Selbst wenn nur eine Ausleseeinrichtung vorgesehen ist, kann anhand der ausgelesenen Informationen die richtige Orientierung erkannt werden. Liest die Einrichtung „richtige“ Informationen aus (bspw. die oben beschriebenen Identifikationen betreffend die in der Haltevorrichtung enthaltenen Objektträger und/oder betreffend eine Behandlung in einem Färbe- oder Eindeckautomaten), wird gleichzeitig erkannt, dass die Orientierung stimmt. Liest die Einrichtung „falsche“ Informationen aus (bspw. „Hinten“), wird erkannt, dass die Orientierung nicht stimmt. So ist es möglich, anhand einer ersten Identifikationseinheit die Orientierung der Haltevorrichtung zu erkennen, während anhand einer zweiten Identifikationseinheit zusätzlich Informationen bezüglich Eindeckung und Färbung und/oder weitere Daten bezüglich der Haltevorrichtung erkannt werden können.
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Eine Information kann besonders vorteilhaft auch dazu verwendet werden, die Haltevorrichtung eindeutig zu kennzeichnen. Auf diese Weise kann - wie beschrieben - der Haltevorrichtung eine bestimmte Behandlung in einem Automaten zugeordnet werden. Zum anderen kann auch eine Art Logbuch über die Haltevorrichtung bzw. die darin gehaltenen Objektträger geführt werden. Dies ist insbesondere für den medizinischen Bereich sehr vorteilhaft, da auf diese Weise nachvollziehbar ist, was mit der Haltevorrichtung bzw. den Objektträgern wann und wo passiert ist. Vorzugsweise ist der Bearbeitungsautomat, hier insbesondere die Steuereinrichtung, dazu eingerichtet, eine durchgeführte Bearbeitung eines aufgenommenen Objektträgers zusammen mit einer Identifizierungsinformation, die in einer Identifikationseinheit der den Objektträger aufnehmenden Haltevorrichtung gespeichert ist, abzuspeichern, vorzugsweise innerhalb des Bearbeitungsautomaten, in einer angeschlossenen Recheneinheit und/oder in der Identifikationseinheit der den Objektträger aufnehmenden Haltevorrichtung. Damit kann auf einfache Weise eine Logbuch-Funktion geschaffen werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Ausleseeinrichtung um eine RFID-Leseeinrichtung oder RFID-Lese/Schreibeinrichtung. RFID-Transponder liegen als sehr kleine Einheiten vor, so dass sie in die Haltevorrichtung eingebaut werden können, ohne diese zu erschweren oder in ihrer Form zu verändern. Ein weiterer Grund für den Einsatz von RFID-Transpondern liegt in den niedrigen Herstellungs- und Beschaffungskosten sowie ihrer Robustheit und Zuverlässigkeit, was insbesondere die Einsatzmöglichkeiten im medizinischen Bereich, wo viel mit Chemikalien usw. hantiert wird, verbessert.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist die wenigstens eine Ausleseeinrichtung so angeordnet ist, dass sie Identifikationseinheiten von in der Beschickungseinrichtung aufgenommenen Haltevorrichtungen auslesen kann. So kann unmittelbar nach einem Verfahren der Schubladeneinheit erkannt werden, ob sich ihr Inhalt verändert hat.
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Durch das Auslesen einer oder mehrerer Identifikationseinheiten kann beispielsweise auch erkannt werden, ob das eingesetzte Rack zulässig ist. Sobald die Schublade geöffnet und geschlossen worden ist, ist davon auszugehen, dass ein Rack eingesetzt wurde. Wird nach dem Schließen der Schublade keine neue Identifikationseinheit erkannt, so wurde entweder kein neues Rack eingesetzt oder aber das eingesetzte Rack ist nicht zulässig (z.B. Identifikationseinheit defekt). In diesem Fall kann der Bediener, vorzugsweise über das Anzeigemittel, auf die Situation hingewiesen und zur Korrektur aufgefordert werden. Damit kann die Betriebssicherheit des Automaten erhöht werden.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Figurenliste
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- 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bearbeitungsautomaten.
- 2 zeigt schematisch die Beschickungseinrichtung des Bearbeitungsautomaten gemäß 1.
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In 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hier als Glaseindeckautomat (im folgenden Eindeckautomat) ausgebildeten Bearbeitungsautomaten schematisch in einer perspektivischen Ansicht dargestellt und insgesamt mit 100 bezeichnet. Zur besseren Kenntlichmachung der einzelnen Bauteile ist der Eindeckautomat ohne Seitenwand abgebildet.
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Der Eindeckautomat
100 dient dazu, auf Objektträgern aufgebrachte Proben einzudecken. Auf die Objektträger werden dazu ein Eindeckmedium und anschließend ein Deckglas aufgebracht. Dazu kann eine Eindeckvorrichtung eingesetzt werden, wie sie beispielsweise in der
DE 101 44 048 A1 beschrieben ist.
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Der Eindeckautomat 100 verfügt daneben über eine Beschickungseinrichtung 200, die nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 näher erläutert wird. Die Beschickungseinrichtung 200 verfügt über eine ein- und ausfahrbare Schubladeneinheit 210, auf der im vorliegenden Beispiel zwei mit einer Flüssigkeit, wie z.B. Lösungsmittel, befüllbare Aufnahmebehälter 211 und 212 vorgesehen sind. Die Aufnahmebehälter 211 und 212 dienen zur Aufnahme von Haltevorrichtungen, wobei im abgebildeten Beispiel in dem Aufnahmebehälter 211 eine Haltevorrichtung 310 und in dem Aufnahmebehälter 212 eine Haltevorrichtung 320 aufgenommen ist.
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Jede der Haltevorrichtungen 310, 320 trägt eine Anzahl von Objektträgern 400, auf denen üblicherweise Gewebeschnitte liegen, die eingedeckt werden sollen. Weiterhin verfügen die Haltevorrichtungen 310 und 320 jeweils über zwei RFID-Transponder 311 und 312 bzw. 321 und 322, welche Information enthalten.
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Die Beschickungseinrichtung 200 verfügt weiterhin über einen elektrischen Antrieb 220, der einen Elektromotor 221 und eine zugehörige Linearführung 222 umfasst. Der Elektromotor 221 ist als Schrittmotor ausgebildet und ermöglicht ein Ein- und Ausfahren der Schubladeneinheit 210 entlang der Linearführung 222. Der elektrische Antrieb 220, hierbei der Elektromotor 221, wird von einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) angesteuert. Die Steuereinrichtung ist im Inneren des Eindeckautomaten 100 angeordnet und zweckmäßigerweise zur Ansteuerung aller Funktionalitäten des Eindeckautomaten 100 programmtechnisch eingerichtet.
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Die Beschickungseinrichtung 200 ist weiterhin mit einem hier als Taster 230 ausgestalteten Bedienmittel ausgerüstet, der mit der Steuereinrichtung verbunden ist, so dass durch Betätigung des Tasters 230, ein Aus- oder Einfahren der Schubladeneinheit 210 veranlasst wird. Bei der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der Taster 230 von einem als Leuchtring 240 ausgebildeten Anzeigemittel umgeben, welches je nach Zustand der Beschickungseinrichtung 200 in unterschiedlichen Farben leuchtet. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Leuchtring grün leuchtet, wenn ein Ein- oder Ausfahren der Schubladeneinheit 210 durch Betätigung des Tasters 230 veranlasst werden kann. Daneben ist vorgesehen, dass der Leuchtring 240 rot leuchtet, wenn ein ungeeigneter Zeitpunkt vorliegt und daher das Ein- und Ausfahren der Schubladeneinheit 210 von dem Steuergerät gesperrt ist. Ein Betätigen des Tasters 230 bewirkt in einem solchen Fall kein Ein- oder Ausfahren der Schubladeneinheit 210.
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Das Steuergerät ist über die im Eindeckautomaten 100 ablaufenden Bearbeitungsschritte informiert, so dass es insbesondere für das Ein- oder Ausfahren der Schubladeneinheit 210 geeignete Zeitpunkte bestimmen kann. Ein geeigneter Zeitpunkt liegt nämlich insbesondere nicht vor, wenn bei geschlossener Schubladeneinheit gerade eine Haltevorrichtung 310 oder 320 aus dem zugehörigen Aufnahmebehälter 211 bzw. 212 entnommen wird. Für die Entnahme ist innerhalb des Eindeckautomaten 100 ein entsprechender Greifer (nicht gezeigt) vorgesehen, der die Haltevorrichtungen aus den Ausnahmebehältern entnimmt und der Eindeckvorrichtung zuführt. Ein ungeeigneter Zeitpunkt kann weiterhin vorliegen, wenn andere Vorgänge innerhalb des Eindeckautomaten 100 stattfinden, bei denen die Schubladeneinheit 210 möglichst nicht geöffnet werden soll. Es kann sich dabei beispielsweise um (automatische) Reinigungs- und/oder Desinfektionsvorgänge handeln.
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In der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform verfügt die Beschickungseinrichtung 200 über zwei, jeweils auf einem Träger 250 auf der Schubladeneinheit 210 angeordnete Ausleseeinrichtungen 251 und 252, die hier als RFID-Lesegeräte ausgebildet sind. Im vorliegenden Beispiel ist für jeden der Aufnahmebehälter jeweils ein RFID-Lesegerät vorgesehen, um die an der Haltevorrichtung 310 bzw. 320 vorgesehenen RFID-Transponder 312 bzw. 322 auszulesen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die RFID-Lesegeräte 251 und 252 so auf der Schubladeneinheit 210 angeordnet, dass sie nur die ihnen benachbarten RFID-Transponder 312 bzw. 322 auslesen können. Auf diese Weise kann dem Steuergerät im Eindeckautomaten mitgeteilt werden, ob und gegebenenfalls welche Haltevorrichtung sich in einem Aufnahmebehälter befindet. Auf Grundlage der in den RFID-Transpondern gespeicherten Informationen kann dann der Bearbeitungsvorgang im Eindeckautomaten 100 durchgeführt werden. Weiterhin kann ein Protokoll bzw. Logbuch über die durchgeführten Bearbeitungsvorgänge angefertigt werden. Schließlich kann auch - wie bereits oben ausführlich erläutert - erkannt werden, wenn eine Haltevorrichtung falsch in den Aufnahmebehälter eingesetzt ist.
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In anderer bevorzugter Ausgestaltung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Ausleseeinrichtungen so in dem Eindeckautomaten 100 angeordnet sind, dass die RFID-Transponder beim Ein- und Ausfahren der Schubladeneinheit 210 an den Ausleseeinrichtungen vorbeigeführt werden, so dass auch mehrere Identifikationseinheiten je Haltevorrichtung ausgelesen werden können. Beispielsweise könnte vorgesehen sein, dass die Längserstreckung der Aufnahmebehälter quer zur Bewegungsrichtung ausgerichtet ist, um so auch Identifikationseinrichtungen unterschiedlicher Haltevorrichtungen an ein und derselben Ausleseeinrichtung vorbeizuführen.
