DE60033923T2 - System und verfahren zur automatischen verarbeitung von gewebeproben - Google Patents

System und verfahren zur automatischen verarbeitung von gewebeproben Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Histologie. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Herstellen von Gewebe-Feinschnitten.
  • 2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
  • Die Histologie, also die Untersuchung der Gruppen von Geweben, die in den meisten mehrzelligen Pflanzen und Tieren gefunden werden, erfordert oft, dass das Pflanzen- oder Tiergewebe in dünnen Schnitten zum Untersuchen bereitgestellt wird. Eine bekannte Verfahrensweise zur Schaffung dünner Schnitte von Gewebe ist diejenige unter Verwendung eines Mikrotoms. Die Funktion des Mikrotoms ist einfach und sehr ähnlich derjenigen irgendeiner mechanischen Schneidemaschine, die eine voreingestellte, abgemessene Scheibe abschneidet und diese Einheit des Maßes für jeden nachfolgenden Schneid-Zyklus beibehält und fortschreibt.
  • Typischerweise sind Gewebe-Proben für eine allgemeine pathologische Untersuchung umgeben von einem Träger-Medium und sind manuell in standardisierte Blöcke geformt. Paraffin ist bekannt und allgemein verwendet als Trägermedium. Das Produkt TissueTek O.C.T., hergestellt von der Firma Sakura Finetek und erhältlich von der Firma VWR Scientific, West Chester, Pennsylvania, kann auch als Trägermedium verwendet werden. Die bei der optimalen Schneid-Temperatur (optimum cutting temperature; O.C.T.) gehaltene Formulierung wasserlösliche Glycole und Harze in TissueTek O.C.T. liefert eine geeignete Probe-Matrix für ein Kryostat-Schneiden bei Temperaturen von –10 °C und darunter. Harze und Polymere wie beispielsweise Methacrylate können auch als Träger-Medien verwendet werden. Obwohl Harze und Polymere vornehmlich für die Elektronenmikroskopie verwendet werden, können sie auch für eine Standard-Mikroskopie bei Vornehmen einiger Einstellungen hinsichtlich Härte des End-Produkts verwendet werden. Geeignete Harze und Polymere, einschließlich Araldite 502 Kit, Eponate 12TM Kit und Glycol Methacrylat-(GMA-)Kit, sind erhältlich von der Firma Ted Pella, Inc., Redding, Kalifornien.
  • Die Gewebeprobe wird in einem Träger-Medium-Block aus Metall gehandhabt bzw. verarbeitet, der von dem Techniker so geformt wird, dass er nahe zu dem angeordnet ist, was die oben gelegene zentrale Oberfläche des Träger-Medium-Blocks wird. Diese obere Fläche wird dann die Arbeitsoberfläche des Proben-Blocks. Das Herstellungsverfahren für den Proben-Block wird beschrieben unter Verwendung von Paraffin als Träger-Medium.
  • Sobald die Gewebeprobe angeordnet, orientiert und in die Träger-Medium-Block-Form eingesetzt wurde, wird geschmolzenes Paraffin zugesetzt. Das Paraffin kühlt innerhalb der Blockform ab und wird hart, und sobald dies passiert, wird ein Kunststoffhalter eingesetzt. In dem Härtungsprozess wird die untere Hälfte des Paraffin-Blocks innerhalb des Rahmens des Kunststoffhalters eingeschlossen, der die Basis des Proben-Blocks wird. Ein Techniker überführt den Proben-Block in das Mikrotom und stellt dann sehr dünne Schnitte der Gewebeprobe für eine spätere Betrachtung her.
  • Die hergestellten Proben-Blöcke werden manuell in eine anpassbare Klammer-Anordnung des Mikrotoms festgeklemmt. Der Technniker kann begrenzte manuelle Anpassungen an der Klammer-Anordnung durchführen, um die Arbeits-Oberfläche des Proben-Blocks der Schneidklinge des Mikrotoms in einem Winkel zu präsentieren, von dem angenommen wird, dass er der am meisten vorteilhafte für den Erhalt der bestmöglichen Scheibe der Probe ist. Die Klammer-Anpassung bei einem gegebenen Proben-Block ist eine subjektive Wahl auf der Grundlage der Beurteilung und Erfahrung des Technikers.
  • Der Techniker kann zusätzliche Anpassungen des Mikrotoms durchführen, die die zu Beginn vorliegende direkte Entfernung zwischen der Klammer-Anordnung und der Anordnung voreinstellen, die die Schneidklinge hält sowie die Dicke der Proben-Scheibe für jedes Mal, bei dem die Klammer-Anordnung im Zyklus entlang der Klingen- Anordnung vorbei bewegt wird. Es existiert auch eine begrenzte Einstellung des Winkels der Schneidklinge, wie diese der Klammer-Anordnung präsentiert wird; jedoch ist die optimale Einstellung der Klinge typischerweise etwa 45 Grad aus vertikaler Richtung.
  • Eine Proben-Scheibe ist das Produkt eines Bewegungs-Zyklus des Mikrotoms. Sobald ein Techniker die Orientierung der Arbeitsfläche des Proben-Blocks gegenüber der Schneidklinge der Schneidklingen-Anordnung wählt, sind einige Schneid-Zyklen erforderlich, um die Schneidklinge in den Block bis zu einer Tiefe der Arbeitsfläche voranzubringen, in der die dann abgenommene Feinschnitte geeignet für eine Anwendung zur optischen Betrachtung sind. Diese Feinschnitte können als Feinschnitte mit Histologie-Qualität bezeichnet werden, was Feinschnitte sind, die ein Pathologe oder anderer Berufsträger als von akzeptabler Qualität für Untersuchungs-Zwecke befinden würde. Insbesondere sind Feinschnitte von Histologie-Qualität Feinschnitte einer relativ einheitlichen Dicke ohne irgendwelche signifikanten Risse, Falten, Quetschfalten oder Kontaminationen von nicht-verwandten Proben oder anderen Artefakten. Feinschnitte von Histologie-Qualität sind im wesentlichen flach und glatt.
  • Wenn eine passende Proben-Tiefe erreicht ist, kann der Techniker die Klammer (mit dem darin befestigten Proben-Block) ein bis einige Mal(e) durchlaufen lassen und so eine Reihe von Feinschnitten mit Histologie-Qualität erhalten. Nach jedem Feinschnitt bewegt ein Mechanismus in dem Mikrotom den Block um die gewünschte Feinschnitt-Dicke, die durch den Techniker eingestellt werden kann, in Richtung auf das Messer. Eine typische Feinschnitt-Dicke ist etwa 4 bis 8 Mikron, kann jedoch im Bereich von 1 bis mehr als 10 Mikron liegen.
  • Der Techniker legt die Feinschnitte auf die Oberfläche von warmem Wasser, das in einer Wanne steht, die nahe dem Mikrotom platziert ist. Die Gewebe-Probe – noch in ihrer Paraffin-Matrix fixiert – schwimmt auf der Wasser-Oberfläche. Die Wärme des Wassers erreicht das Paraffin, und dadurch werden Quetschfalten oder andere Verformungen in dem Feinschnitt beseitigt. Der Techniker kann auch einen Proben- Feinschnitt auf der Wasseroberfläche herum bewegen, um dieses Ergebnis zu erleichtern.
  • Sobald der Techniker der Auffassung ist, dass die schwimmende Probe aus Gewebe/Paraffin-Matrix die gewünschte flache Form hat, bringt der Techniker ein Aufnahme-Medium wie beispielsweise einen Mikroskop-Objektträger unter dem Abschnitt des schwimmenden Proben-Feinschnitts auf, der die vollständige Gewebe-Probe erfasst. Ein wiederholter Erfolg in dieser Tätigkeit hängt wiederum vom Sachverstand des Technikers ab. Der Feinschnitt mit der Probe wird dann zum Trocknen, Färben und Bewerten oder für verschiedene molekulare oder histochemische Untersuchungen beiseite gelegt.
  • Gelegentlich – wie beispielsweise während der Durchführung chirurgischer Operationen – kann es nötig sein, eine schnelle Diagnose eines pathalogischen Prozesses zu erhalten. Beispielsweise kann ein Chirurg wissen wollen, ob die Randbereiche seiner Resektion bei einem malignen Neoplasma bzw. Tumor in Ordnung sind, bevor er die Operation schließt, oder ein unerwarteter Krankheits-Prozess kann gefunden werden und eine Diagnose erfordern, um zu entscheiden, was als nächstes zu tun ist, oder es kann erforderlich sein, zu bestimmen, ob das geeignete Gewebe für eine weitere Aufarbeitung eines Krankheitsprozesses erhalten wurde. Dies kann bewirkt werden durch Verwendung eines gefrorenen Schnittes.
  • Gefrierschnitte werden mit einem Gerät durchgeführt, das Kryostat genannt wird. Der Kryostat ist im wesentlichen eine gekühlte Box, die ein Mikrotom enthält. Die Temperatur innerhalb des Kryostats beträgt etwa –20 bis –30 °C. Das Stück des zu untersuchenden Gewebes wird in einer kalten Flüssigkeit oder in einer kalten Umgebung (–20 °C bis herab zur Temperatur von flüssigem Stickstoff) blitz gefroren. TissueTek O.C.T. wäre ein geeignetes Trägermedium für Gefrierschnitte. Das Frieren macht das Gewebe fest genug, um es mit einem Mikrotom zu schneiden. Die Gewebeschnitte werden geschnitten und auf einem Glasträger aufgenommen. Die Schnitte sind dann fertig zum Färben.
  • Obwohl dieser Prozess effektiv ist, ist er sehr zeitraubend und sehr stark abhängig vom Können des Technikers. Da Krankenhäuser und Laboratorien versuchen, die Betriebskosten zu senken, werden sie versuchen, effizientere Wege zu finden, wenig effiziente Aufgaben zu erfüllen. Auch ist es wünschenswert, die Schwankung bei der Proben-Herstellung bzw. -Vorbereitung zu reduzieren, die zwischen verschiedenen Technikern auftreten kann.
  • Sobald die Feinschnitte produziert sind, kann ein Pathologe die Feinschnitte unter Verwendung von Vorrichtungen wie beispielsweise Mikroskopen zur Vergrößerung der Gewebe-Probe untersuchen. Typischerweise kann diese in demselben Krankenhaus oder in derselben Einrichtung zur medizinischen Vorsorge bewirkt werden, in der die Feinschnitte produziert werden; jedoch offenbaren die US-Patente Nrn. 5,216,596 und 5,297,034 (Weinstein) ein Telepathologie-Diagnose-Netzwerk, in dem ein in der Ferne residierender Pathologe ein Roboter-gesteuertes Mikroskop benutzen kann, das mit einer Videokamera zum Manipulieren und Untersuchen einer Gewebeprobe ausgestattet ist.
  • Die Druckschrift DE-A 2,265,184 offenbart eine Mikrotom-Vorrichtung, in der ein dünner Schnitt von einer Gewebeprobe mittels einer Klingen-Anordnung abgeschnitten und auf einen Objektträger überführt wird. Die Druckschrift US-A 5,619,428 offenbart ein automatisiertes Screening-System, in dem ein Bildgebungs-System Daten von einem Satz von Objektträgern sammelt, wobei die Daten gemessen und dann verarbeitet werden und so eine Eignungs-Beurteilung des Satzes von Objektträgern gestatten.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Daher ist ein Bedarf für eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen histologischer Feinschnitte entstanden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, automatisch die gemeinsamen Funktionen des Mikrotoms und des Technikers durchzuführen.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mechanische Roboter-Mechanismen zum Handhaben von Proben-Blocks und Feinschnitten zu verwenden.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, automatisch die optimale Arbeitsfläche der Gewebeprobe zu bestimmen.
  • Die vorliegende Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 17 definiert.
  • Es wird ein Verfahren zur Herstellung dünner Schnitte von einer eingebetteten Probe offenbart. In einer Ausführungsform schließt das Verfahren zuerst das Anordnen einer Probe eingebettet in ein Träger-Medium ein, das Paraffin oder ein ähnliches Medium sein kann. Als nächstes wird die eingebettete Probe in der Weise orientiert, dass ihre Arbeitsfläche präsentiert wird. Diese Orientierung kann ein Bestimmen der Orientierung der eingebetteten Probe in Bezug auf die Schneidklinge mit sich bringen, die den größten Querschnitt produziert. Als nächstes wird eine Scheibe der Probe von der eingebetteten Probe entfernt und anschließend auf ein geeignetes Aufnahme-Medium überführt, das einen Mikroskop-Objektträger einschließen kann.
  • In einer anderen Ausführungsform wird eine Vorrichtung zur Aufbringung dünner Schnitte einer Gewebe-Probe auf ein aufnehmendes Medium offenbart. Die Vorrichtung schließt eine Klingen-Anordnung zum Schneiden dünner Schnitte von einer Gewebe-Probe ein. Die Klingen-Anordnung schließt typischerweise eine oder mehrere Schneidklinge(n) zum Schneiden der Gewebe-Probe ein. Die Vorrichtung kann eine erste Klingen-Anordnung sein, die die Gewebe-Probe schneidet und so die Arbeitsfläche der Gewebeprobe freilegt, sowie die Klingen-Anordnung („die zweite Klingen-Anordnung") zum Produzieren dünner Schnitte der Gewebe-Probe einschließen. Die Vorrichtung schließt weiter eine Mehrzahl von Übertragungswalzen ein, die aufeinander folgend in tangentialer Nähe zueinander angeordnet sind, so dass ein dünner Schnitt auf der Oberfläche einer Übertragungswalze auf die Oberfläche der unmittelbar darauf folgenden Übertragungswalze überführt wird. Die erste sequentielle Übertragungswalze ist in Nachbarschaft zu der Schneid-Einrichtung orientiert, so dass ein dünner Schnitt, der von der Gewebe-Probe abgeschnitten wurde, mit der Oberfläche der ersten sequentiellen Übertragungswalze in Kontakt kommt. Ein aufnehmendes Medium ist in tangentialer Nähe zu der letzten sequentiellen Übertragungswalze angeordnet, so dass ein dünner Schnitt auf der Oberfläche der letzten sequentiellen Übertragungswalze auf das aufnehmende Medium in im wesentlichen glatter und flacher Konfiguration überführt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Aufbringen dünner Schnitte einer Gewebe-Probe auf ein aufnehmendes Medium offenbart. Das Verfahren schließt als erstes das Schneiden eines dünnen Schnitts von einer Gewebe-Probe ein. Das Schneiden bewirkt, dass sich der dünne Schnitt von der Probe ablöst und an einer ersten Übertragungswalze haftet. Als nächstes wird der dünne Schnitt von der ersten Übertragungswalze auf eine benachbarte Übertragungswalze überführt, die sich in tangentialer Nähe zu der ersten Übertragungswalze befindet. Zum Schluss wird der dünne Schnitt von einer End-Übertragungswalze auf ein aufnehmendes Medium überführt, das sich in tangentialer Nähe zu der End-Übertragungswalze befindet. Der dünne Schnitt wird auf dem aufnehmenden Medium in einer im wesentlichen glatten und flachen Konfiguration platziert.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird eine Vorrichtung zum automatischen Produzieren von Gewebe-Feinschnitten von einer Gewebe-Probe innerhalb eines Proben-Blocks offenbart. Die Vorrichtung schließt eine Halte-Anordnung zum Handhaben des Proben-Blocks, eine Klingen-Anordnung zum Herstellen eines dünnen Schnitts von dem Proben-Block und einen Übertragungs-Walzenmechanismus zum Übertragen des dünnen Schnitts auf ein aufnehmendes Medium ein. Die Vorrichtung schließt weiter eine Kontroll-Einrichtung ein, die den Proben-Block und den dünnen Schnitt nachverfolgen kann.
  • In einer Ausführungsform kann eine Färbe-Vorrichtung wie beispielsweise eine automatische Färbe-Vorrichtung vorgesehen werden, um den dünnen Schnitt mit einem passenden Färbe-Material zu beaufschlagen. In einer weiteren Ausführungsform kann eine Bild-Aufnahme-Vorrichtung zum Aufnehmen einer Wiedergabe des dünnen Schnitts vorgesehen werden, die gespeichert oder an einen fernen Ort übertragen werden kann.
  • Die Erfindung schließt ein Verfahren zur Herstellung und Speicherung einer Gewebe-Probe ein, das umfasst:
    • – das Sichern bzw. Befestigen eines Proben-Blocks, wobei der Proben-Block eine Gewebe-Probe umfasst;
    • – ein Identifizieren des Proben-Blocks;
    • – ein Herstellen einer Proben-Scheibe von dem Proben-Block;
    • – ein Identifizieren einer Halte-Vorrichtung;
    • – ein Überführen des Proben-Blocks auf die Halte-Vorrichtung; und
    • – ein Korrelieren der Identifikation des Proben-Blocks und der Halte-Vorrichtung.
  • Andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile werden Personen mit üblichem Sachverstand in diesem technischen Bereich im Hinblick auf die folgende detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und auf die beigefügten Figuren offenbar.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Für ein noch vollständigeres Verstehen der vorliegenden Erfindung, der durch diese befriedigten Bedürfnisse und der Merkmale und Vorteile davon, wird nun Bezug genommen auf die folgenden Beschreibungen, zusammengenommen mit den beigefügten Figuren, in denen:
  • 1a ein allgemeines Fließbild eines Verfahrens zum automatischen Behandeln von Gewebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 1b ein Blockdiagramm eines Systems zum automatischen Behandeln von Gewebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 1c ein Fließbild eines Verfahrens zum automatischen Produzieren von Gewebe-Feinschnitten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 ein Schema einer Klinge für Feinschnitte mit Histologie-Qualität und der Übertragungswalzen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 3 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 4 eine Ansicht der Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist, von oben ist; und
  • 5 eine perspektivische Ansicht der Übertragungswalzen-Anordnung der in 3 gezeigten Ausführungsform ist.
  • Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung stellt bereit ein automatisiertes Mikrotom, das automatisch eine oder mehrere Funktionen eines Mikrotoms und eines Technikers im manuellen Prozess zur Herstellung histologischer Feinschnitte durchführt, beginnend mit dem Aufnehmen und Übernehmen des Proben-Blocks mit dem eingebetteten Gewebe bis zum fertigen Proben-Feinschnitt, der zum Trocknen und Färben beiseite gelegt wird. Die Erfindung macht Gebrauch von mechanischen Roboter-Mechanismen, die ein automatisches Handhaben von Proben-Blöcken und Feinschnitten, das Beibehalten einer positiven Identifizierung der Gewebe-Proben und ein Kodieren der Feinschnitte sowie die Verwendung von optischer Bildgebungs-Technologie zum Lokalisieren der Gewebe-Probe innerhalb des Proben-Blocks erlauben. Eine optische Bildgebungs-Technologie kann auch verwendet werden, um das Platzieren des Proben-Schnitts auf dem Objektträger zu unterstützen. Alle Verfahrensschritte können durch einen Computer bedient und gesteuert werden, einschließlich einer Katalogisierung von Proben-Blöcken und fertigen Feinschnitten. Insgesamt standardisiert das System der vorliegenden Erfindung den Prozess (speziell in Bezug auf Qualität und Produktions-Geschwindigkeit) und ver bessert die Sammlung, Speicherung und Ausgabe von Information in Bezug auf Proben-Blöcke und fertige Feinschnitte.
  • Das System der vorliegenden Erfindung kann auch eine automatisierte Färbevorrichtung und eine Bild-Aufnahme-Vorrichtung einschließen, um den histologischen Prozess vollständig zu automatisieren. Die automatisierte Färbe-Einrichtung färbt die Gewebe-Probe und deckt sie mit einem Deckglas ab. Die Bild-Aufnahme-Vorrichtung erhält eine elektronische, chemische oder andere physikalische Wiedergabe des Proben-Feinschnitts. Die Bild-Aufnahme-Vorrichtung kann zusammen mit der automatisierten Mikrotom-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden oder kann getrennt davon verwendet werden.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und ihre Vorteile können verstanden werden durch Bezugnahme auf die 1 bis 5, wobei gleiche Bezugszeichen für korrespondierende Teile in den verschiedenen Figuren verwendet werden.
  • Es wird nun auf 1a Bezug genommen, und es wird ein allgemeines Fließbild für das Verfahren zur automatischen Gewebe-Verarbeitung bereitgestellt. Diese Beschreibung ist als Überblick gedacht; es wird eine noch detailliertere Beschreibung gegeben.
  • In Schritt 102 wird ein Proben-Block, der eine Gewebe-Probe enthält, an einer Halte-Anordnung befestigt. In Schritt 104 wird Identifizierungs-Information in das System von dem Proben-Block eingelesen. In einer alternativen Ausführungsform kann diese Information manuell eingegeben werden. In Schritt 106 produziert das System Schnitte histologischer Qualität. In Schritt 108 werden die Schnitte histologischer Qualität auf einem geeigneten aufnehmenden Medium angeordnet. In Schritt 110 wird der Schnitt mit histologischer Qualität gefärbt. In Schritt 112 wird ein Bild des Schnittes mit histologischer Qualität aufgenommen. In Schritt 114 kann der Proben-Block freigegeben und verarbeitet werden, was ein Indizieren und Speichern des Proben-Blocks einschließen kann. Es sollte angemerkt werden, dass einige der Schritte, wie beispielsweise die Schritte 110 und 112, optional sind.
  • Es wird nun auf 1b Bezug genommen. Ein allgemeines Block-Diagramm für das System für eine automatische Gewebe-Verarbeitung wird zur Verfügung gestellt. Das System kann ein automatisches Mikrotom 120 einschließen, das Gewebe-Schnitte mit Histologie-Qualität von einem vorbereiteten Gewebe-Proben-Block produziert; eine automatische Färbe-Vorrichtung 122, die die passende Färbung für die Gewebe-Schnitte liefert; und eine Bild-Aufnahme-Vorrichtung 124, die ein geeignetes Bild der Gewebe-Probe aufnimmt und aufzeichnet. Die Proben-Block-Verarbeitungs-Vorrichtung 126 kann die Probe-Blöcke indizieren und speichern, nachdem sie von dem automatischen Mikrotom 120 freigegeben wurden. Es sollte angemerkt werden, dass diese Elemente allein oder in irgendeiner gewünschten Kombination verwendet werden können, und dass die automatische Färbe-Vorrichtung 122 und die Gewebe-Aufnahme-Vorrichtung 124 optionale Ausstattungs-Elemente sind.
  • Das automatische Mikrotom 120, die automatische Färbe-Vorrichtung 122 und die Bild-Aufnahme-Vorrichtung 124 können derart angeordnet werden, dass es einen gemeinsamen Übertragungs-Mechanismus gibt, der die Feinschnitte von einer Vorrichtung zur nächsten bewegt. In einer anderen Ausführungsform müssen die Vorrichtungen nicht an derselben Stelle angeordnet sein, und Feinschnitte können in einer Zwischen-Speicher-Vorrichtung gelagert werden, wie beispielsweise in einer Vorrichtung zum Transportieren von Feinschnitten in Stapeln, und können automatisch oder manuell von einer Vorrichtung zur nächsten bewegt werden.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die obigen Beschreibungen des allgemeinen Verfahrens und des allgemeinen Systems dafür gedacht sind, einen Überblick des Verfahrens und Systems der vorliegenden Erfindung zu geben. Das Verfahren und das System werden weiter unten noch mehr im Detail diskutiert.
  • Es wird nun auf 1 c Bezug genommen. Damit wird ein Fließbild bereitgestellt, das den Prozess der vorliegenden Erfindung zeigt. Als erstes wird in Schritt 152 eine Gewebe-Probe vorbereitet. Der Begriff „Gewebe", wie er in der vorliegenden Beschrei bung und in den Patentansprüchen verwendet wird, bezieht sich auf eine feste Masse, die typischerweise aus biologischen Zellen besteht, und sie kann auch eine Ansammlung von Zellen in einer anderen als in einer festen Masse einschließen, vorzugsweise von einem Menschen. Jedoch ist das Gewebe nicht auf menschliches Gewebe beschränkt; der Begriff schließt Pflanzen-, Tier- oder jedes beliebige andere Gewebe ein. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann auch verwendet werden, um dünne Schnitte von Proben von Metallen und anderen Materialien zu schaffen, soweit die Härte der Schneidklinge die Härte des zu schneidenden Materials übersteigt.
  • Die Gewebe-Probe kann irgendeine Probe sein, für die eine mikroskopische Untersuchung dünner Schnitte erwünscht ist. Verfahrensweisen zum Entnehmen und Handhaben derartiger Proben sind in diesem technischen Bereich wohlbekannt, und die Probe kann für ein Schneiden nach Verfahrensweisen vorbereitet werden, wie sie in diesem technischen Bereich wohlbekannt sind, wie beispielsweise durch Einbetten der Gewebe-Probe in ein geeignetes Träger-Medium, wie beispielsweise einen standardisierten Paraffin-Block, O.C.T. oder Harze und Polymere, wie sie alle diskutiert wurden.
  • Die vorliegende Erfindung wird diskutiert unter Verwendung von Paraffin als Träger-Medium. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf ein Verwenden von Paraffin als das Träger-Medium beschränkt. Irgendein geeignetes Träger-Medium kann ebenfalls verwendet werden, was einschließt, jedoch nicht beschränkt ist auf die bekannten Träger-Medien, wie sie oben diskutiert wurden. Im Bereich der Betrachtung der vorliegenden Erfindung können andere Träger-Medien kleinere Veränderungen in der Verfahrensweise und in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung erfordern, die jedoch innerhalb des Sachverstands in diesem technischen Bereich im Hinblick auf die durch die vorliegende Beschreibung gegebene Anleitung liegen.
  • Es sollte angemerkt werden, dass eine Temperatur-Steuerung für die Gewebe-Probe im Verlauf des Prozesses bereitgestellt werden kann. Beispielsweise kann – bevor irgendwelche Schnitte hergestellt werden – der Proben-Block auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt oder abgekühlt werden, die zur Herstellung von Proben-Schnitten mit His tologie-Qualität führt. Diese Temperatur kann im Verlauf des gesamten Prozesses aufrechterhalten werden.
  • In Schritt 154 kann Information, die die Probe beschreibt, eingegeben werden, und eine passende Auffind-Einrichtung kann an dem Proben-Block befestigt werden. Der vorbereitete Proben-Block kann mit Informationen über die Probe markiert werden, wie beispielsweise unter anderem Gewebe-Probe-Kontroll-Nummern, Typ der Gewebe-Probe usw.. Bekannte Einrichtungen zum Eingeben und Markieren können verwendet werden, um die Information einzugeben und die Markierungen vorzubereiten. Der die Gewebe-Probe vorbereitende Techniker kann Informationen in Bezug auf den Namen des Patienten, den Typ der Probe (d. h. von welchem Organ die Probe kam), die Zahl der Feinschnitte, die angefertigt werden sollen, eine klinische Diagnose oder irgendeine andere relevante Information eingeben und kann eine Markierung, die einige oder alle der Informationen enthält, auf der Seite oder auf der Nicht-Arbeitsoberfläche der Probe anbringen. Die Information kann an dem Block in Maschinen lesbarer Form fixiert werden. Beispielsweise kann diese Information in einem scannbaren Barcode bzw. Balken-Code bereitgestellt werden. Andere Formen der Speicherung wie beispielsweise magnetische Medien können ebenfalls verwendet werden. Alternativ dazu kann ein Code, der an dem Block befestigt ist, mit Informationen über die Probe korrelieren, die außerhalb des Blocks gespeichert werden, oder der Code kann einen Zugang zu den Informationen erleichtern.
  • In einer anderen Ausführungsform kann die Information auch den Typ des an der Gewebe-Probe zu verwendenden Farbstoffs und den Typ der Wiedergabe (z. B. elektronisch, chemisch oder physikalisch) einschließen, der einzuhalten ist. Diese Information wird vornehmlich verwendet, wenn das automatisierte Mikrotom zusammen mit einer automatisierten Färbe-Vorrichtung und/oder einer Bild-Aufnahme-Vorrichtung verwendet wird.
  • In Schritt 156 kann der Code eines Proben-Blocks gelesen werden, bevor der Proben-Block bearbeitet wird. In einer Ausführungsform kann dies ein zwingender Schritt sein.
  • In dem Fall, dass ein Code nicht gelesen werden kann, kann die Verarbeitungs-Sequenz automatisch gestoppt werden. Der Techniker kann dann manuell den in Frage stehenden Proben-Block auswerfen, oder das System kann so voreingestellt sein, dass es irgendwelche Proben-Blöcke, für die der Code in irgendeiner Weise suspekt ist, automatisch auswirft. In einer weiteren Ausführungsform kann der Techniker in der Lage sein, das System außer Kraft zu setzen und das Verfahren fortzusetzen, und das trotz des Proben-Block-Code-Irrtums.
  • In Schritt 158 wird die Probe in eine Halte-Anordnung eingeführt. Dies kann automatisch geschehen oder kann von Hand durchgeführt werden. Die Halte-Anordnung kann den Proben-Block mit einigen Spießen festhalten; andere Mittel zum Halten der Probe können ebenfalls verwendet werden.
  • In einer Ausführungsform wird eine Roboter-Klammer als Halte-Anordnung verwendet. Die Roboter-Klammer kann die Probe durch verschiedene Bearbeitungs-Stationen während der Herstellung der dünnen Schnitte zum Positionieren auf den Objektträgern bewegen. Die Roboter-Klammer kann das Vermögen bereitstellen, den Proben-Block in drei Dimensionen zu drehen, was zu einer optimalen Orientierung der Arbeitsfläche der Gewebe-Probe gegenüber der Klinge führt. In einer anderen Ausführungsform kann die Roboter-Klammer das Vermögen haben, den Block in zwei Dimensionen zu drehen. Die Drehung kann in voreingestellten Schritten erfolgen, beispielsweise in Schritten von zwei Bogen-Grad. Andere geeignete Schrittgrößen können ebenfalls verwendet werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann negativer Druck (ein Vakuum) verwendet werden, um die Probe zu befestigen. Da die Proben-Blöcke allgemein eine Standard-Größe aufweisen, kann eine Vakuum-Klammer, die auf einer Seite des Proben-Blocks positioniert ist, einen negativen Druck aufbringen. Der Proben-Block ist dann an der Vakuum-Klammer befestigt, solange negativer Druck anliegt. Beliebige andere geeignete Halte-Vorrichtungen können verwendet werden.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen kann – nachdem der Proben-Block in der Halte-Anordnung befestigt ist – die Information in den Computer eingelesen werden.
  • In Schritt 160 wird die Position der Gewebe-Probe innerhalb des vorbereiteten Proben-Blocks, d. h. in der Halte-Anordnung, bestimmt. In dem manuellen Prozess wird der allgemeine Winkel der Gewebe-Probe in den Proben-Block durch den Techniker bestimmt, wenn das Paraffin-Wachs aushärtet. Um den besten Feinschnitt der Gewebe-Probe zu erhalten, ist es allgemein wünschenswert, der Klinge die maximale Oberfläche der Gewebe-Probe zu präsentieren. Wenn ein Proben-Block mehrere Gewebe-Proben enthält, ist es allgemein wünschenswert, den Proben-Block so zu orientieren, dass die Gewebe-Proben alle in der in etwa gleichen Tiefe in Bezug auf die Klinge liegen.
  • Irgendeine Vorrichtung oder irgendein Verfahren, das die Tiefe und den allgemeinen Befestigungswinkel der Gewebe-Probe bestimmt, kann verwendet werden. In einer Ausführungsform wird ein optisches Bildgebungs-System verwendet. Dies kann optische Scann-Vorrichtungen einschließen, die Gebrauch von z. B. fokussierten Lichtstrahlen oder Lasern machen. Andere Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung des Orts der Gewebe-Probe wie beispielsweise Radio-Frequenz-Wellen (RF-Wellen), Schall-Messung, Radarwellen, Röntgenstrahlen, Magnetresonanz, Interferometer usw. können auch verwendet werden. In einer Ausführungsform lokalisiert das optische Bildgebungs-System die Position und Orientierung der Gewebe-Probe in dem Proben-Block mit ausreichender Detailliertheit und erlaubt so der das System steuernden Person, die gewünschte Orientierung der Probe relativ zur Klinge zu bestimmen. Sobald die Probe optisch eingescannt ist, können die resultierenden Daten an die System-Kontroll-Einrichtung gesandt werden, die die Daten verarbeitet, um die passende Orientierung des Proben-Blocks zu bestimmen.
  • Weitere Sensoren können ebenfalls bereitgestellt werden, bevor der Proben-Block den Klingen präsentiert wird. In einer Ausführungsform wird ein Metall-Detektor vorgesehen, der das Vorhandensein von Metall in der Probe detektiert, das die Klinge schädigen könnte. Wenn Metall detektiert wird, kann die Vorrichtung entweder den Techniker warnen, automatisch stoppen oder beides.
  • In Schritt 162 werden Teile des orientierten Proben-Blocks entfernt und so die eingebettete Gewebe-Probe freigelegt. Um dies zu tun, bewegt in einer Ausführungsform die Halte-Anordnung den Proben-Block zu einer Klingen-Anordnung. Die Halte-Anordnung kann dann über der Klingen-Anordnung so viele Male kreisen, wie dies erforderlich ist, um die Tiefe der Gewebe-Probe zu erreichen, wie sie in Schritt 160 bestimmt wurde. Jedes Mal, wenn die Halte-Anordnung sich über die Klingen-Anordnung bewegt, kann die Halte-Anordnung schrittweise näher an die Klinge heranrücken, was der Klinge erlaubt, einen entnehmbaren Feinschnitt abzuschneiden. Alternativ dazu kann die Klingen-Anordnung sich über den Proben-Block bewegen und kann schrittweise mit jedem Zyklus näher an die Gewebe-Probe heranrücken. Die Proben-Feinschnitte, die durch diesen Schritt gewonnen werden, werden typischerweise abgelegt, vorzugsweise in einem biologisch sicheren Halte-Bereich.
  • Die Klinge der Klingen-Anordnung kann aus irgendeinem beliebigen Material hergestellt sein, das eine passende Härte hat, um die Probe zu schneiden. Typischerweise ist die Klinge aus einem gehärteten Federstahl hergestellt. Alternativ dazu kann ein Schneidedraht mit schmalem Durchmesser oder eine Carbonfaser verwendet werden, oder die Klinge kann Diamant-Kanten enthalten, oder die Klinge kann aus einem für chirurgische Zwecke geeigneten nicht-rostenden Stahl hergestellt sein.
  • Obwohl der Begriff „Klinge" allgemein verwendet wird, um die Komponente zu beschreiben, die für die tatsächliche Herstellung des Feinschnitts verantwortlich ist, versteht es sich, dass andere Mechanismen, Vorrichtungen oder Komponenten, die diese Funktion ausführen, an deren Stelle gesetzt werden könnten, wo ihre Äquivalenz für einen Fachmann mit üblichem Sachverstand in diesem technischen Bereich in einfacher Weise offensichtlich ist. Beispielsweise fallen Schneiddrähte in die Bedeutung des Begriffs „Klinge", wie er in der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen verwendet wird.
  • Die Klinge kann kontinuierlich oder diskontinuierlich sein. In einer Ausführungsform wird eine kontinuierliche Klinge in einem Klingen-Bereitstellungs-Behälter bereitgestellt, sie wird schrittweise während des Betriebs vorangeführt, und sie wird in einem Klingen-Aufnahme-Behälter aufgenommen. Die kontinuierliche Klinge kann eine kontinuierliche Rolle irgendeines geeigneten Klingen-Materials sein. Die Klingen-Anordnung kann durch einen Klingen-Bereitstellungs-Motor angetrieben sein.
  • Die Klinge kann in vorbestimmten Intervallen vorangeführt werden, wie beispielsweise entsprechend der Zahl von Feinschnitten, die der spezielle Abschnitt einer Klinge hergestellt hat. In einer weiteren Ausführungsform kann die Klinge vorangeführt werden, wenn der Proben-Block geändert wird. Andere geeignete Kriterien können ebenfalls verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Klinge Feinschnitte mit histologischer Qualität produziert. Die Klinge kann automatisch schrittweise vorangeführt werden, oder dies kann manuell durch den Techniker geschehen.
  • Ein Klingen-Bestand wird dementsprechend schrittweise auf Wellen in dem Klingen-Aufnahme-Behälter aufgewickelt. Wenn der Klingen-Bestand ausläuft, wird der leere Klingen-Bereitstellungs-Behälter durch einen neuen Klingen-Bereitstellungs-Behälter ersetzt, und die gebrauchte Klinge wird weggeworfen.
  • In einer Ausführungsform können zwei oder mehr Klingen-Anordnungen vorgesehen werden. Die erste Klingen-Anordnung kann verwendet werden, um die anfänglichen „groben" Feinschnitte zu machen und dabei die Gewebe-Probe freizulegen, und die zweite Klingen-Anordnung kann vorgesehen werden, um den tatsächlichen Feinschnitt oder Schnitt mit Histologie-Qualität zu machen. Das Vorsehen von wenigstens zwei Klingen-Anordnungen reduziert den Gesamt-Verschleiß an der Klinge, die den Feinschnitt mit Histologie-Qualität herstellt, durch Reduzieren der Zahl von Schnitten, von denen es erforderlich ist, dass sie gemacht werden. Diese erhöht die Gesamt-Lebensdauer der Klinge und verringert die Ausfallzeit für ein Ersetzen der Klingen. Zusätzliche Klingen-Anordnungen können vorgesehen werden, soweit dies nötig ist, und die Klingen können aus demselben Material oder aus verschiedenen Materialien sein.
  • In einer alternativen Ausführungsform können die Schritte 160 und 162 gleichzeitig durchgeführt werden. In dieser Ausführungsform werden die Feinschnitte, die von dem Proben-Block entfernt werden, von einem Sensor überwacht. Die Schnitte werden entfernt, bis der Sensor bestimmt, dass eine ausreichende Querschnittsfläche der Gewebe-Probe in jedem Feinschnitt eingeschlossen ist. Nachdem diese Bestimmung durchgeführt wurde, werden dann Feinschnitte mit Histologie-Qualität produziert.
  • In Schritt 164 werden Feinschnitte mit Histologie-Qualität von Proben-Blöcken produziert, die zur gewünschten Tiefe zum Produzieren von Feinschnitten mit Histologie-Qualität gebracht worden waren. In einer Ausführungsform, in der mehrere Klingen-Anordnungen vorgesehen sind, führt die Halte-Anordnung den Proben-Block auf die letzte Klinge hin, und zwar um eine vorbestimmte Entfernung nach jedem Zyklus, und eine gegebene oder voreingestellte Zahl von Feinschnitten mit Histologie-Qualität wird automatisch von der Arbeitsfläche des Proben-Blocks abgenommen.
  • In Schritt 166 wird der Feinschnitt mit Histologie-Qualität, der von dem Proben-Block abgenommen wurde, direkt auf einen Übertragungswalzen-Mechanismus aufgebracht. Wenigstens eine Übertragungswalze zum „Aufnehmen" des Feinschnitts mit Histologie-Qualität und zum Überführen des Feinschnitts auf einen Objektträger wird vorgesehen. Der Zweck des Übertragungswalzen-Mechanismus ist, Feinschnitte mit Histologie-Qualität von der Klingen-Anordnung aufzunehmen und sie zu Objektträgern zu leiten, wobei die Feinschnitte reorientiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Feinschnitte von einer allgemeinen Vertikal-Position in eine allgemein horizontale Orientierung reorientiert. In dem Verfahren werden die Feinschnitte erweicht, so dass sie sich flach machen und dann glatt auf den Objektträger übertragen. Eine der Funktionen des Übertragungswalzen-Mechanismus ist daher, die Wirkung des warmen Wasserbades auf eine gegebene Feinschnitt-Probe zu simulieren. Eine anziehende Kraft wie beispielsweise negativer Druck (ein Vakuum) kann verwendet werden, um dazu beizutragen, die Feinschnitte aufzunehmen, und eine abstoßende Kraft wie beispielsweise positiver Druck kann verwendet werden, um dazu beizutragen, die Feinschnitt-Proben von dem Übertragungswalzen-Mechanismus freizusetzen. Andere Formen der Kraft wie beispielsweise elektrische, magnetische, elektrostatische und chemische Kräfte können verwendet werden, um dazu beizutragen, die anziehende oder abstoßende Kraft zwischen dem Feinschnitt und der Oberfläche der Übertragungswalze zu erzeugen.
  • In einer Ausführungsform schließt der Übertragungswalzen-Mechanismus zwei Übertragungswalzen ein. Eine derartige Ausführungsform ist in 2 gezeigt. Eine erste Übertragungswalze 210, die nahe der Klingen-Anordnung 205 angeordnet ist, die für ein Produzieren von Feinschnitten mit Histologie-Qualität verantwortlich ist, sichert und übernimmt die Kontrolle eines Feinschnitts mit Histologie-Qualität (nicht gezeigt) von dem Proben-Block 200, sobald der Feinschnitt mit Histologie-Qualität beginnt, die Klingen-Anordnung 205 zu verlassen. Damit sie dies tut, kann die Umlauf-Geschwindigkeit der ersten Übertragungswalze 210 so eingestellt werden, dass sie zur Linear-Bewegung der Halte-Anordnung 240 relativ zu der Klingen-Anordnung 205 passt. Weiter können – wie oben diskutiert – die Übertragungswalzen entweder eine anziehende Kraft erzeugen oder können eine abstoßende Kraft über einem Abschnitt ihrer zylindrischen Oberfläche oder über ihre ganze zylindrische Oberfläche erzeugen. Dies kann abhängen von der Stufe des Umlaufs der Übertragungswalze. Die Anwendung einer anziehenden Kraft, die in Form eines negativen Drucks vorliegen kann, ist hilfreich beim Aufnehmen jedes Feinschnitts mit Histologie-Qualität von der Klingen-Anordnung 205 und ist auch hilfreich beim glatten Ausbreiten des Feinschnitts in seiner Längs-Dimension. Zum Schluss kann eine abstoßende Kraft, die in Form eines positiven Luftdrucks vorliegen kann, die Freisetzung oder Übertragung des Feinschnitts mit Histologie-Qualität auf eine anschließende Übertragungswalze oder auf einen Objektträger 250 unterstützen.
  • Weitere Übertragungswalzen können vorgesehen werden, wenn dies nötig ist.
  • Die Oberfläche der Übertragungswalzen kann auch hinsichtlich der Temperatur gesteuert sein, was einschließt, dass sie erhitzt wird oder gekühlt wird. Diese Temperatur kann schwanken in Abhängigkeit von dem Träger-Medium, das die Probe umgibt. In einer Ausführungsform sind die Oberflächen der Übertragungswalzen auf eine Temperatur temperaturgesteuert, die ausreichend ist, um ein Flach-Machen des Träger-Mediums und des Gewebe-Schnitts zu induzieren. Diese Temperatur kann beispielsweise etwa 98 °F (etwa 37 °C) sein.
  • Weiter können die Übertragungswalzen mit einem nicht-klebrigen bzw. nicht-klebenden Material wie beispielsweise Titan, Urethan, Teflon®, Nylon oder einem anderen geeigneten Material beschichtet sein. Die Oberfläche der Übertragungswalzen kann porös sein, was das Haften, das Flach-Machen und das Freisetzen des Proben-Feinschnitts durch Anwendung eines negativen und positiven Drucks erleichtert.
  • In einer alternativen Ausführungsform wird der Proben-Feinschnitt auf einer Wasser-Oberfläche gefloatet, und zwar als Teil des Prozesses zum Glätten des Feinschnitts und dessen Übertragung auf einen Objektträger. Der Feinschnitt kann von der Wasseroberfläche direkt von der Klinge her empfangen und dann von dem Wasser mittels einer Übertragungswalze aufgenommen werden, oder die Übertragungswalze, die den Feinschnitt aufnimmt, der von der Probe abgeschnitten wurde, kann den Feinschnitt auf die Oberfläche des Wassers aufsetzen. In jedem der Fälle können anziehende und abstoßende Kräfte unterstützend wirken, wie dies oben beschrieben wurde.
  • Es wird nun wiederum auf 1c Bezug genommen. In Schritt 168 wird der Feinschnitt mit Histologie-Qualität auf ein geeignetes aufnehmendes Medium überführt, das ein Objektträger sein kann. Das aufnehmende Medium hat typischerweise wenigstens eine planare Oberfläche. In einer Ausführungsform werden Objektträger von einem Objektträger-Spender zugeführt und werden so bedruckt, dass sie einem gegebenen Proben-Block und der Zahl von Feinschnitt-Proben entsprechen, die von dem Proben-Block benötigt werden. Sobald sie bedruckt sind, werden die Objektträger zu der zweiten Übertragungswalze vorangeführt. In einer Ausführungsform wird der Objektträger auf einem Objektträger-Förderer bewegt, der jeden Objektträger unabhängig von irgendeinem anderen Objektträger hält und in dem Prozess Objektträger unter der zweiten Übertragungswalze hält. Die lineare Bewegung des Objektträger-Förderers ist zeitlich so ausgerichtet, dass sie zur Umlaufgeschwindigkeit der zweiten Übertragungswalze passt, welche – wie oben diskutiert wurde – ebenfalls dafür angepasst ist, zur Umlaufgeschwindigkeit der ersten Übertragungswalze zu passen.
  • Kleinere Anpassungen des Objektträgers können automatisch durchgeführt werden, wenn sich der Objektträger der letzten Übertragungswalze nähert. Dies kann automatische Anpassungen an die Geschwindigkeit, Position und Orientierung des Objektträgers einschließen, so dass der Feinschnitt mit Histologie-Qualität in geeigneter Weise auf dem Objektträger positioniert sein kann. Weitere Sensoren einschließlich eines optischen Bildgebungs-Systems können vorgesehen werden, um die Anordnung des Proben-Feinschnitts relativ zu einem Objektträger zu bestimmen, und diese Information kann verwendet werden, um die Objektträger-Position anzupassen. In einer weiteren Ausführungsform können manuelle Anpassungen auch durch einen Techniker durchgeführt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann der Feinschnitt in einem Film oder Band als aufnehmendem Medium gesichert werden. Ein geeignetes Band ist offenbart in dem US-Patent Nr. 5,746,855. In dieser Ausführungsform kann die Probe von der ersten oder der zweiten Übertragungswalze auf das Band in einer ähnlichen Weise überführt werden, wie dies oben beschrieben ist.
  • Vor einem Passieren unter der letzten Übertragungswalze kann der Objektträger mit einem fluiden Medium wie beispielsweise destilliertem Wasser benebelt werden. Dieses Benebeln befeuchtet die Auflageoberfläche des Objektträgers und verbessert so die Oberflächenspannungs-Eigenschaften sowohl des Objektträgers als auch des Feinschnitts mit Histologie-Qualität, wodurch eine Fluid-Bindung zwischen der Oberfläche des Objektträgers und der Oberfläche des Feinschnitts mit Histologie-Qualität gebildet wird. Andere Fluide können auf die Oberfläche des Objektträgers aufgenebelt werden.
  • Allgemein haben diese Fluids Oberflächenspannungs-Eigenschaften, die es einem Gewebe-Feinschnitt in dem Träger-Medium erlauben, an der Oberfläche des Objektträgers zu haften und sich auf dieser auszubreiten, ohne dass ein Faltenbilden, ein Strecken oder ein Reißen auftritt. Das Fluid wird gewählt aus einer Gruppe von Fluids, die weder das Gewebe-Träger-Medium oder den Objektträger lösen noch wahrnehmbar den Gewebe-Feinschnitt oder den Objektträger verdrehen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Oberfläche des Feinschnitts mit Histologie-Qualität, die in Kontakt mit der Oberfläche des Objektträgers sein wird, mit einem Medium, wie es oben beschrieben wurde, benebelt werden.
  • Darüber hinaus kann der Objektträger mit Information kodiert werden, die die Gewebe-Probe betrifft. Diese Information kann die Information einschließen, die von dem Techniker während der Vorbereitung des Proben-Blocks eingegeben wurde, und kann weiter Informationen einschließen, die die Proben-Feinschnitt-Sequenz betreffen, wo mehrere Proben-Feinschnitte aufgenommen werden (z. B. „Feinschnitt 7 von 20"). Diese Information kann in einen Barcode umgewandelt werden oder kann direkt auf den Objektträger gedruckt werden oder kann auf ein Etikett gedruckt werden und dann auf dem Objektträger befestigt werden. In den Fällen, in denen das aufnehmende Medium ein Band ist, kann die Information in analoger Weise gedruckt oder befestigt werden.
  • Sobald die letzte Übertragungswalze beginnt, mit einem Objektträger in Kontakt zu kommen, kann eine abstoßende Kraft wie beispielsweise gesteuerter positiver Luftdruck die Freisetzung der Feinschnitt-Probe mit Histologie-Qualität von der Übernagungswalze auf die feuchte Oberfläche des Objektträgers unterstützen. Der Feinschnitt mit Histologie-Qualität haftet an dem Objektträger und legt sich über die Übertragungswalze hinaus. Im Anschluss an die Übertragung des Feinschnitts mit Histologie-Qualität auf den Objektträger kann eine Druckwalze vorgesehen werden, um einen leichten Druck auf die Probe auf dem Objektträger auszuüben und weiter den Feinschnitt mit Histologie-Qualität flach zu machen und dessen Haftung an der Objektträger-Oberfläche zu fördern.
  • In dem optionalen Schritt 170 kann irgendein Träger-Medium, das über den Objektträger hinaus hängt, entfernt werden, die Objektträger können durch eine Abstreifer-Anordnung hindurchtreten, die Abstreifrippen aufweisen können, die sich in Kontakt mit einem Objektträger bewegen, während eine absteigende vertikale Bewegung gegen die Kanten des Objektträgers einen Überschuss an Träger-Medium abstreift oder abschneidet, wobei der Überschuss entfernt und automatisch entsorgt wird.
  • In Schritt 172 werden die Objektträger von der Vorrichtung entnommen. Die Objektträger treten aus der Vorrichtung aus und können dann manuell aufgenommen werden, wenn sie austreten, oder eine sammelnde Erweiterung kann an das Ausgangsband angebaut werden, um die Kapazität zu erhöhen. In einer Ausführungsform bewegen sich die Objektträger voran zum Ende des Objektträger-Beförderers und werden dann im Winkel von 90 Grad stufenweise auf dem Objektträger-Ansammlungsband gestapelt.
  • Die fertigen Objektträger können zu irgendeinem anderen Typ von Einheit befördert werden, wie beispielsweise einem Trockner, einer Färbe-Einrichtung, einer Bild-Aufnahmne-Vorrichtung oder irgendeiner anderen analytischen Vorrichtung. Das Objektträger-Ansammlungsband kann einen Scanner für einen End-Code aufweisen, der die Objektträger-Code-Folge checkt und sie automatisch mit der Reihenfolge der Verarbeitung des Proben-Blocks abstimmt und diese als vollständig aufzeichnet.
  • Gegebenenfalls kann ein Techniker die Möglichkeit haben, manuell den Zyklus des Objektträger-Ansammlungsbandes auszuschalten. Diese Möglichkeit ist nützlich am Ende eines Verarbeitungs-Durchgangs, wo der Techniker fertige Objektträger von dem Sammlungs-Ausgangsband wegnehmen möchte, wenn keine nachfolgenden Proben-Blöcke bearbeitet werden sollen.
  • In Schritt 174 wird der Proben-Block durch die Halte-Anordnung freigegeben. In einer Ausführungsform bewegt die Halte-Anordnung den Proben-Block zu der Entsorgungs-Rinne. Die Entsorgungs-Rinne kann die Proben-Blöcke in der Reihenfolge beibehalten, in der sie verarbeitet wurden. Der Techniker kann in der Lage sein, die Proben-Blöcke durch Drücken eines Hebels freizusetzen, oder sie können automatisch in einen Halte-Bereich zurückgeführt werden. Die Proben-Block-Rinne stellt eine biologisch sichere und bequeme Einrichtung der Entsorgung dar. Die Proben-Blöcke können in eine Sammel-Vorrichtung geschüttet werden, die später vom Personal für eine korrekte Entsorgung abgeholt werden kann.
  • In einer anderen Ausführungsform können die Proben-Blöcke zu einer Halte-Vorrichtung zum Lagern überführt werden. Diese kann Vorrichtungen wie beispielsweise Schalen einschließen, die indiziert und gelagert werden können, entweder am Ort der Verarbeitung oder an anderer Stelle. Die Vorrichtungen können durch die automatisierte Histologie-Vorrichtung mit einem Text, einem alphanumerischen Code, einem Balken-Code bzw. Barcode oder mit einem anderen maschinenlesbaren Code markiert werden, der den Inhalt der Lager-vorrichtung und andere, damit in Verbindung stehende Informationen enthält. Die Vorrichtungen können auch mit einem derartigen Code vormarkiert werden. Die Halte-Anordnung kann den Proben-Block direkt auf die Halte-Vorrichtung freigeben, oder die Halte-Einrichtung kann den Proben-Block in einen anderen Mechanismus abgeben, der den Proben-Block in eine Halte-Vorrichtung bringt. In einer Ausführungsform kann ein Scanner zum Identifizieren der Halte-Vorrichtung vorgesehen werden, beispielsweise durch Ablesen eines Barcodes. Die Halte-Vorrichtung und der Proben-Block können dann miteinander korreliert werden, so dass der Proben-Block später wieder gefunden werden kann, und zwar in einer Weise, die in diesem technischen Gebiet bekannt ist.
  • Nachdem sie aus dem automatischen Mikrotom freigesetzt wurden, können in Schritt 176 die Feinschnitte zu einer automatischen Färbevorrichtung überführt werden. Automatische Färbevorrichtungen sind in diesem technischen Gebiet bekannt und können die Feinschnitte mit der passenden Färbung versehen. Ein Beispiel einer automatischen Färbevorrichtung ist offenbart in dem US-Patent Nr. 5,948,359. Andere Färbevorrichtungen – sowohl manueller als auch automatisierter Art – können ebenfalls verwendet werden. Ein Färben kann Hematoxylin und Eosin oder andere, routinemäßig verwendete histochemische Farbstoffe einschließen. Alternativ kann ein Färben die Gegenwart spe zifischer Moleküle identifizieren oder diese sogar quantitativ erfassen mit immunochemischen Mitteln wie beispielsweise Immuno-Histochemie, oder durch in-situ-Hybridisierung geeigneter Nukleinsäure-Sonden. Unter bestimmten Umständen kann ein Färben elektronisch erzeugt werden durch Abfrage der Probe durch physikalische Methoden wie beispielsweise Fluoreszenz, Doppelbrechung, Interferenz, Kernmagnet-Resonanz, Elektronenspin-Resonanz, Röntgenstrahl-Beugung, Ultraviolett-Mikroskopie, Mikroskopie bei sichtbarem Licht, Infrarot-Mikroskopie, Elektronen-Mikroskopie und konfokale Mikroskopie, und zwar allein oder in Kombination. In Schritt 178, also nach dem Färben, können die Feinschnitte getrocknet und mit einem Deckglas versehen werden.
  • In Schritt 180 können die Feinschnitte dann in eine Bild-Aufnahme-Vorrichtung überführt werden, um eine Wiedergabe der Gewebeprobe zu erhalten. Wie oben diskutiert, kann dies mittels eines allgemein üblichen Übertragungs-Mechanismus zwischen Vorrichtungen geschehen, wie beispielsweise einem Transportband, oder die Feinschnitte können manuell oder automatisch zwischen den Vorrichtungen bewegt werden, wofür man eine Zwischenlager-Vorrichtung verwendet. Die Bild-Aufnahme-Vorrichtung kann Teil des automatisierten Mikrotoms sein, oder sie kann getrennt für früher hergestellte Feinschnitte oder für Feinschnitte verwendet werden, die nicht durch das automatische Mikrotom produziert werden. In einer Ausführungsform kann die Bild-Aufnahme-Vorrichtung eine optische Vorrichtung umfassen, wie beispielsweise ein Mikroskop, gekoppelt an eine digitale Aufzeichnungs-Vorrichtung, die den gesamten histologischen Schnitt einscannt und eine elektronische Wiedergabe des histologischen Schnitts aufnimmt. Die Auflösung der Wiedergabe sollte am meisten bevorzugt etwa diejenige sein, die mit einem 400-Fach-vergrößernden Standard-Licht-Mikroskop erhalten wird, wie es allgemein in der Histopathologie verwendet wird, kann jedoch auch schwanken zwischen 200-Fach und 1.500-Fach. Das Bild kann dann in Vergrößerungen gezeigt werden, die im Bereich vom 20-Fachen bis zur Maximal-Vergrößerung liegen, die durch die Auflösung erlaubt wird, wie es allgemein in diesem technischen Gebiet praktiziert wird. Alle Bereiche der aufgenommenen Wiedergabe können dann in der gewünschten Vergrößerung wieder angeschaut werden. Alternativ dazu kann eine Wiedergabe des histologischen Schnitts erhalten werden durch Fluoreszenz, Doppelbrechung, Interferenz, Kernmagnet-Resonanz, Elektronenspin-Resonanz, Röntgenstrahl-Beugung, Ultraviolett-Mikroskopie, Mikroskopie bei sichtbarem Licht, Infrarot-Mikroskopie, Elektronen-Mikroskopie und Konfokal-Mikroskopie, allein oder in Kombination. Die aufgenommene Wiedergabe wird dann vorzugsweise in elektronischer oder elektromagnetischer Form aufgehoben, kann jedoch auch in physikalischer Form wie beispielsweise als Film oder photographisches Bild erhalten werden.
  • Die aufgenommene Wiedergabe kann dann am Ort oder an einer entfernten Stelle entweder gleichzeitig mit ihrer Erfassung oder zu einem zukünftigen Zeitpunkt angeschaut werden. Die Wiedergabe kann dann an eine entfernte Stelle übermittelt werden, am meisten bevorzugt in digitaler Form, wie beispielsweise über das Internet, kann jedoch auch durch analoge Mittel über irgendein zur Übertragung befähigtes System übermittelt werden. Die Wiedergabe kann als vollständiges Bild übermittelt werden oder kann schrittweise als Ganzes oder teilweise übermittelt werden, wie beispielsweise durch Bewegt-Bild-Video-Technologie. Unter bestimmten Umständen kann die Wiedergabe in einem komprimierten Format übertragen und zum Anschauen rekonstituiert werden. Bereiche der Wiedergabe können für ein Anschauen durch analytische Technologie wie beispielsweise analytische Software vorgewählt werden oder können für ein Anschauen durch einen Beobachter entweder vor Ort oder an einem entfernten Ort gekennzeichnet werden.
  • In einer Ausführungsform können der histologische Schnitt und seine Wiedergabe definitiv zu allen Zeiten mit Informationen korreliert werden, die ihren Ursprung und andere nötige Parameter angeben. Eine derartige definitive Korrelation kann durch elektronische oder physikalische Mittel allein oder in Kombination aufrechterhalten werden. En Beispiel einer derartigen Korrelation besteht aus einem Barcode auf dem Gewebe-Block, der ein eindeutiges Identifikations-Merkmal darstellt. Der Barcode kann automatisch oder manuell an einer oder mehreren passenden Stellen bei der Verarbeitung abgelesen werden, und das eindeutige Identifikations-Merkmal würde zu jeder Zeit mit den resultierenden histologischen Schnitten und ihren Wiedergaben korreliert. Das eindeuti ge Identifikations-Merkmal kann gegebenenfalls Kontroll-Informationen enthalten, die die Zahl und den Abstand histologischer Schnitte und/oder ihrer Wiedergaben, den Typ der durchzuführenden Färbung oder andere Verarbeitungs-Bedingungen gezeichnet.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des automatisierten Mikrotoms gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den 3 bis 5 gezeigt. Das System 300 ist nur eine bevorzugte Ausführungsform, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Die Anordnung von Elementen des Systems in den 3 bis 5 beschränkt in keiner Weise die vorliegende Erfindung. Es liegt innerhalb der Betrachtung der vorliegenden Erfindung, Elemente des Systems in Übereinstimmung mit anderen Aufbau-Erfordernissen zu anangieren oder zu modifizieren, wie beispielsweise – unter anderem – die Menge an Raum, die verfügbar ist, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
  • Es wird auf die 3 und 4 Bezug genommen. Das System 300 schließt einen Proben-Block-Einführ-Bereich 302 und einen Proben-Block-Identifikations-Bereich 304 ein. In dem Proben-Block-Einführ-Bereich 302 werden Proben-Blöcke manuell oder automatisch in einem Proben-Block-Ausgeber bzw. -Spender platziert (nicht gezeigt). In der gezeigten Ausführungsform werden die Proben-Blöcke in dem Proben-Block-Spender (nicht gezeigt) so platziert, dass ihre Arbeitsflächen nach unten orientiert sind. Der Proben-Block-Spender (nicht gezeigt) kann über einer Transport-Anordnung zum Überführen der Proben-Blöcke zu einem Proben-Block-Identifikations-Bereich 304 positioniert sein. Sobald jeder Proben-Block auf das Einlaufband gestellt wird, wird seine Identifikations-Information manuell eingegeben und in einer Systemsteuerung 316 gespeichert, oder die Information kann automatisch in die System-Kontroll-Einrichtung eingegeben werden über einen optischen Scanner (nicht gezeigt), der einen vorher platzierten Code auf dem Kunststoff-Gehäuse des Proben-Blocks scannt. Diese Information kann unter anderem einschließen den Namen des Patienten, den Typ der Probe (d. h. von welchem Organ die Probe stammte), die Zahl von Feinschnitten, die anzufertigen ist, eine klinische Diagnose oder jede beliebige andere relevante Information.
  • Die System-Kontroll-Einrichtung 316 kann jedes beliebige geeignete, Mikroprozessorbasierte Kontroll-System sein. In einer Ausführungsform kann ein Computer der Xpert 8-Reihe, hergestellt von der Firma Siemens AG, München, Deutschland, als Kontroll-Einrichtung verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform kann ein Computer der Scenic-Reihe, ebenfalls hergestellt von der Firma Siemens AG, verwendet werden. In noch einer anderen Ausführungsform kann ein Mikroprozessor der PentiumTM-Reihe, hergestellt von der Firma Intel, Inc., verwendet werden.
  • Die Proben-Block-Code-Information kann auf einem Anzeige-Bildschirm 330 angezeigt werden. Der Anzeige-Bildschirm 330 kann jede beliebige geeignete Anzeige-Einrichtung sein, einschließlich Flachbildschirmen CRTs, LCD-Anzeigen und Touch-Screens. In einer Ausführungsform wird zum Anzeigen von Information und zum gleichzeitigen Dienen als Eingabe-Vorrichtung ein Touch-Screen verwendet. Andere Eingabe-Einrichtungen wie beispielsweise Tastaturen, Key-Pads usw. können ebenfalls verwendet werden. In einer Ausführungsform wird SICOMP IMP100, hergestellt von der Firma Siemens AG, München, Deutschland als Touch-Screen-Anzeige verwendet. Andere geeignete Anzeigen, einschließlich des Monitors der MCM-Reihe, sind ebenfalls erhältlich von der Firma Siemens AG, und es können auch andere Eingabe-Einrichtungen verwendet werden.
  • In einer Ausführungsform kann der Anzeige-Bildschirm 330 verwendet werden, um den Fortgang eines speziellen Proben-Blocks zu zeigen. Sobald der Proben-Block einmal gescannt wurde, kann der Anzeige-Bildschirm 330 ein Bild der eingebetteten Gewebe-Probe für die Ansicht des Technikers präsentieren. Dieses Bild kann in einer perspektivischen Ansicht präsentiert werden und der Techniker kann in der Lage sein, das Bild rotieren zu lassen. Die beabsichtigte Tiefe der Feinschnitte kann ebenfalls angezeigt werden.
  • Der Anzeige-Bildschirm 330 erlaubt es dem Techniker vorzugsweise auch, die System-Parameter zu ändern. Beispielsweise kann der Techniker die Möglichkeit haben, die Temperatur einer oder beider Übertragungswalzen, die Geschwindigkeit der verschie denen Transportbänder, die Oszillations-Geschwindigkeit und den Abstand des Halt-Mechanismus während der Anfertigung des Feinschnitts usw. zu modifizieren.
  • Proben-Blöcke können oder können nicht ihren eigenen Identifikations-Code einschließen. Jedoch ist es bevorzugt, dass zu dem Zeitpunkt, zu dem ein gegebener Proben-Block die erste Verarbeitungs-Station erreicht, seine Identifikations-Information und die Reihenfolge, in der er auf dem Transportband platziert wurde, in der System-Kontroll-Einrichtung 316 registriert ist. Diese Information identifiziert Produkte (Feinschnitte), stimmt die Sequenz-Nummer der Probe mit Codes ab, die mit der Probe in Verbindung stehen, und treibt den Objektträger-Drucker 328, der ein Tintenstrahl-Drucker sein kann, zum Drucken von mit der Probe in Verbindung stehenden Informationen auf die Objektträger an. So stimmt in der bevorzugten Ausführungsform, bevor ein Verarbeiten begonnen wird, die System-Kontroll-Einrichtung 316 die Sequenz-Nummer des Proben-Blocks dahingehend ab, ein Verarbeiten mit der erwarteten registrierten Identifikations-Information des Proben-Blocks zu beginnen.
  • Nach einer geeigneten Identifikation des Proben-Blocks wird der Proben-Block zu der ersten Verarbeitungs-Station überführt. In der gezeigten Ausführungsform werden die Proben-Blöcke durch ein Greiferband überführt, welches ein positives Identifizieren der Proben-Blöcke erleichtert. An der ersten Verarbeitungs-Station werden die Proben-Blöcke mittels der Halte-Anordnung befestigt. In einer Ausführungsform wird eine Roboter-Klammer-Anordnung 350 zum Befestigen des Proben-Blocks verwendet. Die Roboter-Klammer-Anordnung 350 kann herkömmliche Klammern einschließen oder kann Vakuum-Klammern einschließen.
  • Die Roboter-Klammer 350 ergreift den vordersten Proben-Block in der Reihe. In einer Ausführungsform übernimmt die Roboter-Klammer 350 eine Kontrolle des Proben-Blocks, indem sie die Längs-Seiten seines Kunststoffhalters ergreift und ihn zu einer zweiten Verarbeitungsstation bewegt, wo er zur Erfassung der Gewebe-Proben-Koordinaten gescannt wird. In einer anderen Ausführungsform macht die Roboter-Klammer 350 Gebrauch von negativem Druck, um den Proben-Block zu fixieren.
  • Im Anschluss an das Aufnehmen mit der Klammer wird die Lage der Gewebe-Probe innerhalb des Paraffin-Blocks durch ein optisches Bildgebungs-System 348 bestimmt. Das optische Bildgebungs-System 348 bestimmt genau die Tiefe und den allgemeinen Lagewinkel der Gewebe-Probe innerhalb des Paraffin-Block-Abschnitts des Proben-Blocks. Sobald die Position der Gewebe-Probe bestimmt ist und in die System-Kontroll-Einrichtung 316 eingegeben wurde, justiert die Roboter-Klammer 350 die Arbeitsfläche des Paraffin-Blocks relativ zu den Klingen an der nächsten Bearbeitungs-Station und richtet so die Gewebe-Probe aus und formuliert ihre Tiefe von der Arbeitsfläche der Oberfläche des Paraffin-Blocks.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Roboter-Klammer-Anordnung das Vermögen, ihre Position (und dadurch die Position des Proben-Blocks) automatisch auszurichten und präsentiert so die beste Orientierung der Arbeitsfläche des Paraffin-Blocks für beide Klingen-Anordnungen, die weiter in dem Verfahren tätig sind. In diesem Prozess werden Ziel-Koordinaten auf der Basis der Anordnungs-Position der Gewebe-Probe erhalten, die das Zentrum der Gewebe-Probe relativ zur Ebene der Arbeitsoberfläche des Paraffin-Blocks identifizieren.
  • Nach einer Bestimmung der Lage der Gewebe-Probe an der zweiten Verarbeitungsstation wird der Proben-Block zu den Klingen-Anordnungen zum Schneiden bewegt. In der gezeigten Ausführungsform werden zwei Klingen-Anordnungen zum Schneiden in dem Proben-Block vorgesehen: Eine erste Klingen-Anordnung 346 für ein Grob-Schneiden zum Entfernen unerwünschten Materials von dem Gewebe-Block; und eine zweite Klingen-Anordnung 342 zum Produzieren von Feinschnitten mit Histologie-Qualität. Die Klingen zum Schneiden des Proben-Blocks werden an jeder dieser Klingen-Anordnungen 346 und 342 bereitgestellt durch Klingen-Bereitstellungs-Behälter 306 bzw. 310. In der gezeigten Ausführungsform sind die Klingen (nicht gezeigt) einige hundert Inches lang und werden von demselben Typ Behälter zugeführt und werden auf denselben Typ Welle aufgewickelt. Klingen (nicht gezeigt) können über ihre Schneid- Anordnungs-Oberflächen mittels einer Reihe von Leitrollen (nicht gezeigt) geleitet werden.
  • Die Klingen der ersten Klingen-Anordnung 346 und der zweiten Klingen-Anordnung 342 werden jeweils in jeweiligen Klingen-Zufuhr-Behältern 306 und 310 bevorratet. Die Klinge kann eine kontinuierliche Rolle von Klingen-Material sein. Weiter können beide Klingen-Anordnungen 346 und 342 von einem Klingen-Bereitstellungs-Motor 308 angetrieben werden. Ein Klingen-Aufnahme-Behälter kann für jeden Klingen-Bereitstellungs-Behälter 306 und 310 vorgesehen werden und nimmt die gebrauchte Klinge auf.
  • Die Klingen können jedes beliebige geeignete Schneid-Material sein. In einer Ausführungsform wird gehärteter Feder-Stahl als Klinge verwendet. Andere Klingen-Materialien, die Carbonfasern, Streifen mit Diamant-Kante oder nicht-rostenden Chirurgie-Stahl einschließen, können alternativ von einem Klingen-Bereitstellungs-Behälter 306 oder 310 zugeführt und in einen entsprechenden Aufnahme-Behälter aufgewickelt werden.
  • Die Klingen sowohl der ersten als auch der zweiten Klingen-Anordnung 346 und 342 können schrittweise in vorbestimmten Intervallen vorangeführt werden, wie dies oben diskutiert wurde. Beispielsweise kann die Klinge für jeden neuen Proben-Block vorangeführt werden, oder sie kann nach einer bestimmten Zahl von Feinschnitten vorangeführt werden. In einer Ausführungsform kann zu einem Zeitpunkt, sobald ein Proben-Block durch die erste Klingen-Anordnung 346 bis zur Gewebe-Tiefe feingeschnitten wurde, die Klinge in der ersten Klingen-Anordnung 346 vorangeführt werden, und entsprechend kann zu einem Zeitpunkt, sobald Feinschnitte mit Histologie-Qualität an der zweiten Klingen-Anordnung 342 produziert wurden, die Klinge in der zweiten Klingen-Anordnung 342 ebenfalls vorangeführt werden.
  • Ein Klingen-Vorrat wird entsprechend schrittweise auf Wellen in den Klingen-Aufnahme-Behältern (nicht gezeigt) aufgewickelt. Wenn eine der beiden Klingen aus läuft, kann der leere Klingen-Bereitstellungs-Behälter durch einen frischen Klingen-Bereitstellungs-Behälter ersetzt werden. Die gebrauchte Klinge wird weggeworfen. Die Klingen-Behälter können Ersatzteile sein, wobei leere Behälter erneut befüllt werden und die Wellen ebenfalls wieder verwendbar sind. Das Klingen-Behälter-System sorgt für die leichte Entsorgung von medizinischem Abfall. Beispielsweise kann zu einem Zeitpunkt, sobald die verwendete Klinge auf dem Klingen-Aufnahme-Behälter aufgewickelt wurde, der Klingen-Aufnahme-Behälter autoklaviert und dann im normalen Abfall entsorgt werden.
  • In einer anderen Ausführungsform können standardisierte fixierte Klingen eines geeigneten Materials verwendet werden. Diese Materialien können dieselben Materialien einschließen, wie sie für die kontinuierliche Klinge verwendet werden. Diese fixierten Klingen können automatisch ersetzt werden, oder sie können manuell von dem Techniker ersetzt werden.
  • Wenn der Proben-Block zu der ersten Klingen-Anordnung 346 bewegt wird, wird der Winkel der Roboter-Klammer-Anordnung 350 automatisch angepasst (geleitet durch die Eingabe der Gewebe-Probe-Koordinaten), relativ zu der ersten Klingen-Anordnung 346. In einer Ausführungsform bewegt die Roboter-Klammer 350 den Proben-Block entlang einer ersten Klingen-Anordnung 346, um den Proben-Block zu schneiden. Ein äquivalenter Mechanismus, in dem sich die erste Klingen-Anordnung 346 entlang einem stationär gehaltenen Proben-Block bewegt, kommt auch für die vorliegende Erfindung in Betracht, wie auch Ausführungsformen, bei denen sowohl die erste Klingen-Anordnung 346 als auch der Proben-Block eine Bewegung in koordinierter Weise machen. Die Roboter-Klammer 350 kann einen Arbeitsgang durchlaufen, indem sie sich entlang einer ersten Klingen-Anordnung 346 bewegt und dabei aufeinander folgende Feinschnitte von dem Proben-Block abschneidet, bis die Gewebe-Probe freigelegt ist und dafür vorbereitet ist, brauchbare Feinschnitte mit Histologie-Qualität zu erhalten. Proben-Feinschnitte, die bei diesen Arbeitsgängen anfallen, fallen auf ein Sammel-Ausgangs-Band 312 und werden in einen Paraffin-Abfall-Behälter 314 für eine Zwischenlagerung und Entsorgung transportiert.
  • Sobald die Oberfläche des Proben-Blocks bis zu einer gewünschten Tiefe zum Herstellen von Feinschnitten mit Histologie-Qualität in Vorbereitung für das Feinschneiden geschnitten wurde, wird die Roboter-Klammer 350 um eine vorbestimmte Entfernung angetrieben und bewegt den Proben-Block zu der zweiten Klingen-Anordnung 342. Die Roboter-Klammer-Anordnung 350 orientiert sich dann automatisch zu denselben Koordinaten für einen gegebenen Proben-Block und bewegt sich zu einer Position nahe bei der Klingen-Anordnung 342, wo eine gegebene Zahl von Feinschnitten mit Histologie-Qualität automatisch von der Arbeitsoberfläche des Paraffin-Blocks genommen wird.
  • Die System-Kontroll-Einrichtung 316 behält die Information, die die Kontinuität des Feinschneide-Schritts von der ersten Klingen-Anordnung 346 zur zweiten Klingen-Anordnung 342 ermöglicht. Der Unterschied ist, dass Feinschnitte, die an der ersten Klingen-Anordnung 346 genommen werden, in den Paraffin-Abfall-Behälter 314 entsorgt werden, während Feinschnitte, die an der zweiten Klingen-Anordnung 342 genommen werden, direkt auf die erste Übertragungswalze 502 des Übertragungswalzen-Mechanismus 344 aufgebracht werden.
  • Der Übertragungswalzen-Mechanismus 344 ist weiter in 5 gezeigt. Eine erste Übertragungswalze 502 ist tangential zu und oberhalb einer zweiten Übertragungswalze 504 angeordnet. Sowohl die erste als auch die zweite Übertragungswalze 502 und 504 können mit Titan, Urethan oder anderen Materialien überzogen sein. Weiter können die Oberflächen der Übertragungswalzen 502 und 504 mit einem porösen Material überzogen sein. Wie oben diskutiert, kann sowohl die erste als auch die zweite Übertragungswalze 502 und 504 das Vermögen haben, anziehende und abstoßende Kräfte zwischen der Oberfläche der Übertragungswalze und dem Feinschnitt zu erzeugen, und sie können dies unabhängig voneinander und über die gesamte Oberfläche oder einen Teil der Oberfläche jeder Walze zu jeder gegebenen Zeit oder Position der Umdrehung tun.
  • Die erste Übertragungswalze 502 ist direkt unterhalb der zweiten Klingen-Anordnung 342 positioniert. Die erste Übertragungswalze 502 beginnt, einen gegebenen Feinschnitt mit Histologie-Qualität aufzunehmen und diesen unter Kontrolle zu nehmen, sobald der Feinschnitt beginnt, die zweite Klinge 342 zu verlassen. Die Umlauf-Geschwindigkeit der ersten Übertragungswalze 502 ist zeitlich so eingestellt, dass sie zur linearen Bewegung der Roboter-Klammer 350 relativ zu der zweiten Klingen-Anordnung 342 passt. Die erste und die zweite Übertragungswalze 502 und 504 sind Teil des Mechanismus, der die Tätigkeit der Hand des Technikers beim Wegziehen des Feinschnitts mit Histologie-Qualität von der Klinge und dessen Platzieren in dem Wasserbad nachbildet. Die erste und zweite Übertragungswalze 502 und 504 ersetzen die Funktionen eines Bewegens der Feinschnitte mit Histologie-Qualität von der Kante der Klinge zu dem Wasserbad und danach von dem Wasserbad auf den leeren Objektträger.
  • Eine zweite Übertragungswalze 504 ist tangential zu und unterhalb der Übertragungswalze 502 angeordnet. Der Zweck der zweiten Übertragungswalze 504 ist, die Nahtstelle zwischen der ersten Übertragungswalze 502 und den Objektträgern zu sein. In dem Verfahren wird die Gewebe-Probe umgedreht, weiter geglättet, lokalisiert und auf einem entsprechenden Objektträger aufgebracht.
  • Der Objektträger 514 oder irgendein anderes geeignetes aufnehmendes Medium wird von einem Objektträger-Spender 332 zugeführt und wird bedruckt, so dass er mit einem gegebenen Proben-Block und der Zahl der Feinschnitt-Proben korrespondiert, die von dem Proben-Block benötigt werden. Sobald die Objektträger bedruckt sind, werden sie schrittweise auf einem Objektträger-Förderer 406 vorwärts bewegt, der jeden Objektträger unabhängig von irgendeinem anderen Objektträger hält und in dem Prozess kodiert der Objektträger unter der zweiten Übertragungswalze 504 laufen lässt. Die lineare Bewegung des Objektträger-Förderbandes 406 ist zeitlich so eingerichtet, dass sie zur Umlaufgeschwindigkeit der zweiten Übertragungswalze 504 passt, die ihrerseits automatisch einstellbar sein kann, wodurch sie zur Umlaufgeschwindigkeit der ersten Übertragungswalze 502 passt. In einer anderen Ausführungsform kann die Geschwindigkeit der zweiten Übertragungswalze 504 manuell eingestellt werden. Sobald die zweite Übertragungswalze 504 an der Nahtstelle mit dem Objektträger 514 aufzulaufen beginnt, unterstützt eine abstoßende Kraft, die in Form eines gesteuerten positiven Drucks vorliegen kann, die Freisetzung der Gewebe-Probe von der zweiten Übertragungswalze 504 auf die Oberfläche des Objektträgers 514.
  • Es wird erneut auf 3 Bezug genommen. Ein Sprühkopf 336, eine Sprühpumpe 320 und ein Sprühtank 324 werden vorgesehen, um den einlaufenden Objektträger mit destilliertem Wasser oder irgendeinem anderen geeigneten Material zu benebeln und so das Binden zwischen dem Feinschnitt mit Histologie-Qualität und dem Objektträger 514 zu verbessern.
  • Gegebenenfalls verifiziert ein optischer Scanner (nicht gezeigt), der auf die zweite Übertragungswalze 504 fokussiert ist, den Ort der Gewebe-Probe durch Messen seiner kalibrierten Quer-Koordinaten-Stellen und Umfangs-Zentralpunkt-Koordinaten-Stellen. Diese Information wird in die System-Kontroll-Einrichtung 316 eingegeben, um so das Eintreten des Objektträgers 514 relativ zu der zweiten Übertragungswalze 504 in Querrichtung einzustellen und dann die zeitgerechte Freisetzung des Proben-Feinschnitts auf den Objektträger 514 zu steuern. Die zweite Übertragungswalze 504 liefert den Proben-Feinschnitt an den Objektträger 514. Eine Absaug-Einrichtung mit filtrierter Luft bei niedrigem Druck kann diesen Übergang unterstützen. Die Übergangs-Position des Objektträgers 514 wird gesteuert und ist basiert auf dem vorbestimmten Ort des Zentrums der Gewebe-Probe auf der ersten Übertragungswalze 502 und/oder der zweiten Übertragungswalze 504. Vorzugsweise ist nur ein Proben-Feinschnitt auf irgendeiner der Übertragungswalzen zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt, mit der Ausnahme, dass für eine Übertragungswalzen-Anordnung mit mehr als zwei Walzen ein nachfolgender Feinschnitt damit beginnen kann, auf die erste Übertragungswalze 502 zum selben Zeitpunkt aufgebracht zu werden, zu dem der Feinschnitt auf der zweiten Übertragungswalze 504 gerade auf seinen Objektträger überführt wird.
  • Der Objektträger-Spender 332 kann auf der Vorderseite des Systems 300 angeordnet sein. Objektträger (nicht gezeigt) können manuell in den Objektträger-Spender 332 eingefüllt werden. Der Objektträger-Spender 332 kann ein vertikal angeordneter Behälter sein, der direkt über dem Objektträger-Transportband 406 montiert ist.
  • Der Objektträger-Spender 332 gibt einen Objektträger (nicht gezeigt) für jeden Schneid-Zyklus frei. Die Freigabe kann durch die System-Kontroll-Einrichtung 316 gesteuert werden und kann durch einen optischen Scanner ausgelöst werden, der in dem Proben-Block-Identifikations-Bereich 304 vorgesehen ist, der den Code auf einlaufenden Proben-Blöcken liest.
  • In einer Ausführungsform kann der Objektträger-Spender 332 mit einem Sensor (nicht gezeigt) versehen sein, um zu erfühlen, wenn die Objektträger auf dem Objektträger-Spender 332 auslaufen. Dieser Fühler kann ein Warnlicht oder einen anderen geeigneten Indikator anschalten und so möglich machen, dass der Techniker Objektträger auffüllt. Wenn die Objektträger auf dem Objektträger-Spender 332 ausgehen, kann das System 300 seinen Betrieb automatisch stoppen.
  • In einer anderen Ausführungsform können andere geeignete aufnehmende Medien anstelle der Objektträger verwendet werden, wie beispielsweise ein Kunststoff oder ein Film, wie oben diskutiert wurde. Typischerweise hat das aufnehmende Medium wenigstens eine planare Oberfläche.
  • Der Objektträger-Spender 332 kann wie folgt arbeiten: Der Objektträger-Spender 332 führt automatisch einzelne Objektträger zum Versehen mit einem Etikett bzw. einer Markierung vor. Wenn das System 300 bereit ist, einen gegebenen Proben-Block zu verarbeiten, werden die entsprechenden Objektträger schrittweise mit einem Etikett versehen bzw. mit einem Teil oder der gesamten Information markiert, die mit dem jeweiligen Proben-Block verbunden ist. Das System 300 verfolgt jeden Proben-Block und den entsprechenden Objektträger oder alle entsprechenden Objektträger, wenn sie das Verfahren durchlaufen.
  • Eine Aktivierung des Objektträger-Spenders 332 kann automatisch erfolgen, nachdem ein gegebener Proben-Block-Code eingelesen oder eingegeben wurde, oder sie kann unter manueller Steuerung des Technikers erfolgen. Die Zahl von Objektträgern, die für einen gegebenen Proben-Block vorbereitet werden, kann bestimmt werden von einem Kennzeichen des Proben-Block-Codes, oder sie kann manuell eingegeben oder manuell von einem Techniker geändert werden.
  • Nachdem eine Gewebe-Probe auf die Oberfläche eines Objektträgers aufgebracht wurde, bewegen sich die Objektträger zum Ende des Objektträger-Förderbands 406 und können schrittweise auf dem Objektträger-Sammel-Band um 90 Grad indiziert werden. Der Objektträger-Index basiert auf dem fortlaufenden Prozess-Zyklus, wobei jedes Mal, wenn ein Prozess abgeschlossen ist und eine Gewebe-Probe von der zweiten Übertragungswalze 504 auf die Oberfläche eines entsprechenden Objektträgers aufgebracht wurde, das Sammel-Ausgangs-Band einmal indiziert. Die fertigen Objektträger können manuell aufgenommen werden, wenn sie austreten, oder es kann eine Sammel-Erweiterungs-Einheit an das Ausgangs-Transportband angefügt werden, um die Kapazität zu erhöhen, oder die fertigen Objektträger können zu irgendeinem anderen Typ von Einheit transportiert werden, beispielsweise einem Trockner, einer automatischen Färbeeinheit, einer Bildaufnahme-Einheit, einer Zwischenlager-Einheit usw..
  • Das Objektträger-Sammel-Transportband kann einen End-Code-Scanner (nicht gezeigt) aufweisen, der die Objektträger-Code-Sequenz überprüft und sie automatisch mit der Proben-Block-Reihenfolge des Prozesses abstimmt und sie als vollständig aufzeichnet. Der Techniker kann in die Lage versetzt werden, manuell den Zyklus des Objektträger-Sammel-Transportbands auszuschalten.
  • Eine Proben-Block-Ausgangs-Rinne 318 wird dafür vorgesehen, dass der Proben-Block in diese abgegeben werden kann, wenn die nachgefragte oder erforderliche Zahl von Feinschnitten mit Histologie-Qualität erhalten wurde. Der Proben-Block wird in die Ausgangs-Rinne 318 in der Reihenfolge entlassen, in der sie verarbeitet wurden.
  • Wie oben diskutiert, kann in einer anderen Ausführungsform der Proben-Block in eine Halte-Vorrichtung (nicht gezeigt) zum Verarbeiten freigesetzt werden, die ein Indizieren und Lagern der Proben-Blöcke und ein Markieren der Lager-Vorrichtung einschlie ßen kann. Dies kann weiter eine Vorrichtung wie beispielsweise einen Scanner zum Erhalten einer Identifikation der Halte-Vorrichtung einschließen, so dass die Halte-Vorrichtung und der Proben-Block miteinander korreliert werden können. Geeignete Identifikations-Informationen können automatisch gedruckt oder auf der Halte-Vorrichtung fixiert werden, oder die Halte-Vorrichtung kann mit identifizierender Information vorab markiert werden.
  • Wie im Hintergrund des Standes der Technik diskutiert wurde, arbeiten Mikrotome allgemein mit vertikaler Orientierung. Mit anderen Worten: Sobald der Proben-Block in die Klammer des Mikrotoms eingeschlossen und durch den Techniker orientiert wurde, um die beste Arbeitsflächen-Orientierung zu erreichen, ist der Feinschneideprozess (Proben-Block relativ zur Schneidklinge) vertikal. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch mit einem Proben-Block arbeiten, der entweder eine vertikale oder eine horizontale Orientierung aufweist. Das Einhalten einer horizontalen Orientierung ergibt einige Vorzüge, einschließlich der Tatsache, dass Proben-Blöcke in das System 300 in exakt derselben Weise wie bei der vertikalen Version eintreten können. Sobald sie jedoch innerhalb der Klammer-Reihe fixiert sind, können sie horizontal verschoben werden, wobei die Arbeitsfläche des Proben-Blocks in vertikaler Richtung orientiert ist. Das Schneiden in die Tiefe und das anschließende Schneiden von Feinschnitten der tatsächlichen Proben ist ebenfalls horizontal, wobei der Proben-Block unter und parallel zu der obigen Klingen-Anordnung liegt.
  • Bei einer horizontalen Orientierung braucht der Übertragungswalzen-Mechanismus keine Reorientierung der Proben-Feinschnitte von einer allgemein vertikalen zu einer horizontalen Ebene.
  • Ihr Zweck ist allein, den Proben-Feinschnitt von der Arbeitsfläche des Proben-Blocks in einer horizontalen Ebene direkt auf einen Objektträger zu bewegen. Dies steht im Gegensatz zu der vertikalen Orientierung, bei der der Übertragungswalzen-Mechanismus auch den Proben-Feinschnitt von einer vertikalen Orientierung zu einer horizontalen Orientierung für den Objektträger reorientieren muss.
  • In einigen Ausführungsformen können automatische oder manuelle Färbeprozesse und/oder Prozesse des Abdeckens mit einem Deckglas (nicht gezeigt), wie diejenigen, die im pathologischen Gebiet bekannt sind, zwischen der automatischen Vorrichtung zum histologischen Schneiden und der Bild-Aufnahme-Vorrichtung eingeschoben werden. Ein Färben kann Hematoxylin und Eosin oder andere, routinemäßig verwendete histochemische Farbstoffe einschließen. Alternativ kann ein Färben die Gegenwart spezieller Moleküle identifizieren oder diese speziellen Moleküle auch quantitativ durch immunochemische Mittel wie beispielsweise Immunohistochemie oder durch in-situ Hybridisierung geeigneter Nukleinsäure-Sonden quantifizieren. Unter gewissen Umständen kann ein Färben elektronisch durch Abfragen der Probe durch physikalische Verfahren wie beispielsweise Fluoreszenz, Doppelbrechung, Interferenz, Kernmagnet-Resonanz, Elektronenspin-Resonanz, Röntgenstrahl-Beugung, Ultraviolett-Mikroskopie, Mikroskopie bei sichtbarem Licht, Infrarot-Mikroskopie, Elektronen-Mikroskopie und Konfokal-Mikroskopie allein oder in Kombination erzeugt werden.
  • Histologische Schnitte auf Objektträgern oder anderen geeigneten Trägern können gesammelt und gelagert und zu jeder Zeit während des Prozesses indiziert werden, insbesondere vor oder nach der Anfertigung einer Wiedergabe. Gelagerte histologische Schnitte können zu jeder beliebigen Zeit für ein Anschauen, eine Bildgewinnung, eine Verarbeitung oder eine wiederholte Verarbeitung oder ein Färben durch oben beschriebene Mittel ausgewählt werden. Wiedergaben gelagerter histologischer Schnitte können archiviert, angeschaut oder übermittelt werden, sofern dies erwünscht ist.
  • Eine Bild-Aufnahme-Vorrichtung (nicht gezeigt) kann zum Aufnehmen einer Wiedergabe des Proben-Feinschnitts vorgesehen werden. Die Bild-Aufnahme-Vorrichtung kann ein Teil des automatischen Mikrotoms sein, oder sie kann getrennt für vorher produzierte Feinschnitte oder für Feinschnitte, die nicht durch das automatisierte Mikrotom produziert wurden, verwendet werden. In einer Ausführungsform kann die Bild-Aufnahme-Vorrichtung eine optische Vorrichtung wie beispielsweise ein Mikroskop umfassen, gekoppelt an eine digitale Aufzeichnungs-Vorrichtung, die den gesamten histologischen Schnitt scannt und eine elektronische Wiedergabe des histologischen Schnitts anfertigt. Die Auflösung der Wiedergabe sollte am meisten bevorzugt etwa diejenige sein, die mit einem standardmäßigen Lichtmikroskop von 400-facher Vergrößerung erreicht wird, wie es allgemein in der Histopathologie verwendet wird, kann jedoch schwanken von 200-facher Vergrößerung bis zu 1.500-facher Vergrößerung. Das Bild kann dann in Vergrößerungen gezeigt werden, die vom 20-Fachen bis zur maximalen Vergrößerung reichen, die durch die Auflösung erlaubt wird, wie sie üblicherweise in diesem technischen Bereich praktiziert wird. Alle Bereiche der aufgenommenen Wiedergabe können dann in der gewünschten Vergrößerung angeschaut werden. Alternativ dazu kann eine Wiedergabe des histologischen Schnitts erhalten werden durch Fluoreszenz, Doppelbrechung, Interferenz, Kernmagnet-Resonanz, Elektronenspin-Resonanz, Röntgenstrahl-Beugung, Ultraviolett-Mikroskopie, Mikroskopie bei sichtbarem Licht, Infrarot-Mikroskopie, Elektronen-Mikroskopie und Konfokal-Mikroskopie, allein oder in Kombination. Die aufgenommene Wiedergabe wird vorzugsweise in elektronischer oder in elektromagnetischer Form erhalten, kann jedoch auch in physikalischer Form wie beispielsweise als Film oder photographisches Bild erhalten werden.
  • Die aufgenommene Wiedergabe kann vor Ort oder an einem entfernten Ort, entweder gleichzeitig mit ihrem Erhalt oder in der Zukunft angeschaut werden. Die Wiedergabe kann an einen anderen Ort übertragen werden, am meisten bevorzugt in digitaler Form, wie beispielsweise über das Internet, kann jedoch auch über analoge Mittel über irgendein für eine Übertragung befähigtes System übertragen werden. Die Wiedergabe kann als komplettes Bild übertragen werden oder kann schrittweise als Ganzes oder in Teilen übertragen werden, beispielsweise durch Bewegt-Video-Technologie. Unter gewissen Umständen kann die Wiedergabe in komprimiertem Format übertragen und zum Anschauen rekonstituiert werden. Bereiche der Wiedergabe können für ein Anschauen mittels analytischer Technologie wie beispielsweise analytische Software vorausgewählt werden oder können für ein Anschauen durch einen Beobachter entweder vor Ort oder in großer Entfernung vorgesehen werden.
  • In einer Ausführungsform kann der histologische Schnitt und seine Wiedergabe definitiv zu allen Zeiten mit Informationen korreliert werden, die seinen Ursprung und andere nötige Parameter angeben. Eine derartige definitive Korrelierung kann durch elektronische oder physikalische Mittel allein oder in Kombination erhalten werden. Ein Beispiel einer derartigen Korrelation besteht aus einem Barcode auf dem Gewebe-Block, der eine einzigartige Identifikations-Möglichkeit darstellt. Der Barcode würde automatisch oder manuell an einem passenden Punkt der Verarbeitung gelesen werden, und das einzigartige Identifikations-Merkmal würde zu allen Zeiten mit den resultierenden histologischen Schnitten und ihren Wiedergaben korreliert. Das einzigartige Identifikations-Merkmal kann gegebenenfalls Steuerungs-Informationen enthalten, die die Zahl und den Abstand der histologischen Schnitte und/oder ihrer Wiedergaben, die Art des durchzuführenden Färbens oder andere Verarbeitungsbedingungen zeichnen.

Claims (28)

  1. Vorrichtung zum automatischen Herstellen von Gewebe-Feinschnitten von einer Gewebe-Probe in einem Proben-Block, umfassend eine Klingen-Anordnung (342) zum Herstellen eines dünnen Schnitts von dem Proben-Block, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter umfasst: – eine Halte-Anordnung (350) zum Handhaben des Proben-Blocks; – einen Übertragungs-Walzen-Mechanismus (344) zum Übertragen des dünnen Schnittes auf ein aufnehmendes Medium; und – eine Steuer-Einrichtung (316).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Klingen-Anordnung weiter umfasst: eine vorbereitende Klingen-Anordnung (346) zum Entfernen von Scheiben von dem Proben-Block bis zu einer gewünschten Tiefe vor der Herstellung der dünnen Schnitte.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, worin eine oder mehrere der Klingen-Anordnungen umfasst/umfassen: – einen Klingen-Bereitstellungs-Behälter (306, 310), der – bei Gebrauch – eine kontinuierliche Klinge einer vorbestimmten Länge bereitstellt; und – einen Klingen-Aufnahme-Behälter zum Aufnehmen der kontinuierlichen Klinge, – worin die eine oder mehreren Klingen-Anordnungen) derart angepasst ist/sind, dass die kontinuierliche Klinge – bei Gebrauch – von dem Klingen-Bereitstellungs-Behälter zu dem Klingen-Aufnahme-Behälter in vorbestimmten Intervallen vorangeführt wird.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Steuer-Einrichtung (316) dafür angepasst ist, den Proben-Block zu verfolgen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend weiter: ein optisches Bildgebungs-System (348) zum Lokalisieren der Gewebe-Probe in dem Proben-Block, worin die Steuer-Einrichtung dafür angepasst ist, eine optimale Orientierung des Proben-Blocks in Bezug auf die Klingen-Anordnung (342) zu bestimmen.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend weiter einen optischen Sensor zum automatischen Bestimmen der Orientierung der Gewebe-Probe.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, worin die Halte-Anordnung (350) die Gewebe-Probe in Antwort auf die Bestimmung der Orientierung handhabt, und worin die Vorrichtung weiter eines oder beide der folgenden Merkmale umfasst: (i) eine Anzeige-Einrichtung (330) zum Anzeigen von Betriebs-Informationen für einen Techniker; und (ii) eine Färbe-Vorrichtung zum Färben des dünnen Schnitts.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin der Übertragungs-Walzen-Mechanismus umfasst: – eine erste Übertragungs-Walze (502), die der Klingen-Anordnung benachbart angeordnet ist, zum Aufnehmen des dünnen Schnitts von der Klingen-Anordnung; und – eine zweite Übertragungs-Walze (504) zum Aufnehmen des dünnen Schnitts von der ersten Übertragungs-Walze und Übertragen des dünnen Schnitts auf das aufnehmende Medium (514).
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin der Übertragungs-Walzen-Mechanismus weiter umfasst: – eine Mehrzahl von Übertragungs-Walzen (344), die aufeinanderfolgend in tangentialer Nähe zueinander angeordnet sind, so dass ein dünner Schnitt auf der Oberfläche einer Übertragungs-Walze auf die Oberfläche der danach folgenden Übertragungs-Walze übertragen wird; – worin eine erste Folge-Übertragungs-Walze (502) der Mehrzahl von Übertragungs-Walzen in Nähe zu der Klingen-Anordnung (342) orientiert ist, so dass ein dünner Schnitt, der von der Gewebe-Probe abgeschnitten wird, die Oberfläche der ersten Folge-Übertragungs-Walze (502) kontaktiert; und – eine End-Folge-Übertragungs-Walze (504) der Mehrzahl, die so angeordnet ist, dass ein aufnehmendes Medium (514) – bei Gebrauch – in tangentialer Nähe zu der End-Folge-Übertragungs-Walze (504) angeordnet werden kann, so dass ein dünner Schnitt auf der Oberfläche der End-Folge-Übertragungs-Walze (504) auf das aufnehmende Medium (514) in im wesentlichen glatter und flacher Konfiguration übertragen wird.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, worin wenigstens ein Teil eines Umfangs einer oder mehrerer der Übertragungs-Walzen (502, 504) mit einem porösen Material überzogen ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, worin wenigstens ein Teil eines Umfangs einer oder mehrerer der Übertragungs-Walzen (502, 504) dafür angepasst ist, eine anziehende und abstoßende Kraft auf den dünnen Schnitt zu produzieren.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, worin wenigstens ein Teil eines Umfangs einer oder mehrerer der Übertragungs-Walzen (502, 504) Temperaturgesteuert ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend weiter eine Bild-Erfassungs-Vorrichtung zum Erfassen einer Wiedergabe des dünnen Schnitts.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, worin die Bild-Erfassungs-Vorrichtung ein Mikroskop umfasst.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13, worin die Bild-Erfassungs-Vorrichtung eine Wiedergabe erfasst, die erhalten wurde durch ein Mittel, das gewählt ist aus Fluoressenz, Doppelbrechung, Interferenz, Kernmagnetresonanz, Elektronenspinresonanz, Röntgen-Beugung, Ultraviolett-Mikroskopie, Mikroskopie mit sichtbarem Licht, Infrarot- Mikroskopie, Elektronen-Mikroskopie, Confokal-Mikroskopie und Kombinationen daraus.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, weiter umfassend Speicher-Einrichtungen zum Speichern der Wiedergabe und/oder eine Übertragungs-Einrichtung zum Übertragen der Wiedergabe an einen entfernten Ort.
  17. Automatisiertes Verfahren zum Herstellen von Feinschnitten von einer eingebetteten Probe, umfassend – das Anordnen einer Probe, die in einem Träger-Medium eingebettet ist; – das Ausrichten der eingebetteten Probe derart, dass eine Arbeits-Fläche präsentiert wird; – das Entfernen eines Fein-Schnitts der Probe von der eingebetteten Probe; und – das Übertragen des Fein-Schnitts auf ein Aufzeichnungs-Medium, worin der Schritt des Übertragens des Fein-Schnitts auf das Aufzeichnungs-Medium Gebrauch von einem Übertragungs-Walzen-Mechanismus macht.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, umfassend weiter – ein Identifizieren der eingebetteten Probe; – ein Identifizieren einer Halte-Vorrichtung; – das Übertragen der eingebetteten Probe zu der Halte-Vorrichtung; und – das Korrelieren der Identifikation der eingebetteten Probe und der Halte-Vorrichtung.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, worin die Schritte des Entfernens und Übertragens weiter gekennzeichnet sind durch: – Schneiden eines dünnen Schnitts von der eingebetteten Probe; – worin das Schneiden erreicht, dass sich der dünne Schnitt von der eingebetteten Probe abschält und an einer ersten Übertragungs-Walze (502) haftet; – ein Übertragen des dünnen Schnitts von der ersten Übertragungs-Walze (502) auf eine benachbarte Übertragungs-Walze in tangentialer Nähe zu der ersten Übertragungs-Walze (502); und – ein anschließendes Übertragen des dünnen Schnitts von einer End-Übertragungs-Walze (504) auf ein Aufnahme-Medium (514) in tangentialer Nähe zu der End-Übertragungs-Walze (504); – worin der dünne Schnitt auf dem aufnehmenden Medium in einer im wesentlichen glatten und flachen Konfiguration angeordnet ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, worin die benachbarte Übertragungs-Walze und die End-Übertragungs-Walzen (504) nicht dieselbe Übertragungs-Walze sind.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, worin der Schritt des Schneidens eines dünnen Schnitts umfasst: – ein Schneiden der eingebetteten Probe bis zu einer gewünschten Tiefe; und – ein Schneiden dünner Schnitte der eingebetteten Probe.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, worin der Schritt des Übertragens des dünnen Schnitts von einer ersten Übertragungs-Walze (502) auf eine benachbarte Übertragungs-Walze in tangentialer Nähe zu der ersten Übertragungs-Walze umfasst: – ein Erzeugen einer Anziehungskraft auf den dünnen Schnitt von der ersten Übertragungs-Walze (502) zum Sichern des dünnen Schnitts; – das Erzeugen einer Abstoßungskraft auf den dünnen Schnitt von der ersten Übertragungs-Walze (502) zum Freigeben des dünnen Schnitts an die benachbarte Übertragungs-Walze; und – das Erzeugen einer Anziehungskraft auf den dünnen Schnitt von der benachbarten Übertragungs-Walze zum Sichern des dünnen Schnitts.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, worin der dünne Schnitt von einer oder mehreren der Übertragungs-Walzen aufgewärmt wird, um die Bildung einer im wesentlichen glatten und flachen Konfiguration für den dünnen Schnitt zu unterstützen.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, worin der Schritt des nachfolgenden Übertragens des dünnen Schnitts von einer End-Übertragungs-Walze (504) auf ein aufnehmendes Medium (514) in tangentialer Nähe zu der End-Übertragungs-Walze umfasst: – ein Erzeugen einer Abstoßungskraft auf den dünnen Schnitt von der zweiten Übertragungs-Walze unter Freigeben des dünnen Schnitts zu dem aufnehmenden Medium (514).
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, worin das aufnehmende Medium (514) mit einem Medium benebelt wird, bevor der dünne Schnitt auf das aufnehmende Medium platziert wird.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, welches weiter eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfasst: (i) die Halte-Vorrichtung ist eine Schale; (ii) der Schritt des Identifizierens einer Halte-Vorrichtung umfasst das Ablesen eines Bar-Codes auf der Halte-Vorrichtung; (iii) die Halte-Vorrichtung hält eine Mehrzahl von eingebetteten Proben, und (iv) das Verfahren umfasst weiter das Stapeln der Halte-Vorrichtung.
  27. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, welches weiter eines oder mehrere der folgenden Merkmale einschließt: (i) der Schritt des Lokalisierens einer in einem Träger-Medium eingebetteten Probe umfasst ein automatisches Bestimmen einer Orientierung und Tiefe der Probe in dem Träger-Medium, wobei die Bestimmung gegebenenfalls erreicht wird durch einen optischen Sensor oder durch einen Laser; (ii) die Probe ist eine biologische Probe, und gegebenenfalls ist der Schnitt, der auf ein aufnehmendes Medium übertragen wird, ein Schnitt mit histologischer Qualität; (iii) das aufnehmende Medium ist ein Objekt-Träger; (iv) der Schritt des Orientierens der eingebetteten Probe derart, dass eine Arbeitsfläche präsentiert wird, umfasst: – ein Maximieren eines Querschnitts-Oberflächen-Bereichs der Probe, die einer schneidenden Fläche präsentiert wird; und – ein Handhaben der eingebetteten Probe unter Präsentieren der maximierten Querschnitts-Arbeitsfläche gegenüber der Schneidfläche.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 27, welches weiter einen oder mehrere der folgenden Schritte umfasst: (i) einmaliges oder mehrmaliges Schneiden unter Freilegen der eingebetteten Probe vor dem Schritt des Entfernens eines Schnitts von der Probe von der eingebetteten Probe und Übertragen des Schnitts auf ein aufnehmendes Medium; (ii) schrittweises Heranführen einer kontinuierlichen Klinge einer Klingen-Anordnung von einem Klingen-Bereitstellungs-Behälter zu einem Klingen-Aufnahme-Behälter in vorbestimmten Intervallen; (iii) Färben des Schnitts auf dem aufnehmenden Medium; und (iv) Erfassen einer Wiedergabe des Schnitts.
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