説明

冷却要素の熱を排出するための空気路を備えたRMクールクランプ、並びにミクロトーム

【課題】簡単な方式によりミクロトームを使った組織試料の精密な切断を可能にする、ミクロトームにおいて組織試料を冷却するための冷却装置及び冷却方法、並びにミクロトームを提供する。
【解決手段】ミクロトームにおいて組織試料を冷却するための冷却装置は、冷却要素44と第1空気路32と通気要素22を含んでいる。冷却要素44は、組織試料側に向けられた冷領域を有すると共に、該組織試料の反対側に向けられており且つ該冷却要素内で発生する熱を周辺部へ放出する暖領域を有する。第1空気路32は、冷却要素44により放出された熱を排出するために設けられている。通気要素22は、第1空気路32を通じる空気流を発生させる。該空気流が、冷却要素44の暖領域を介して放出された熱を吸収して排出される。冷却方法においてはミクロトームにおいて組織試料が冷却される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願の記載)
本出願は、2010年4月30日出願のドイツ特許出願第 10 2010 016 728.2-52 号の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本明細書に組み込み記載されているものとする。
【0002】
本発明は、ミクロトーム(検鏡用薄片切断器)において組織試料を冷却するための冷却装置及び冷却方法に関する。該冷却装置は冷却要素を含み、該冷却要素は、組織試料側に向けられた冷領域を有すると共に、該組織試料の反対側に向けられており且つ該冷却要素内で発生する熱を周辺部へ放出する暖領域を有する。
更に本発明はミクロトームに関し、該ミクロトームは、切断すべき組織試料を冷却するために組織試料を冷却するための冷却装置を含んでいる。
【背景技術】
【0003】
組織試料がミクロトームを用いて検査可能とされる以前に該組織試料は規則的に前処理されなくてはならない。そのために組織試料は、例えばパラフィンである支持媒体内に包埋される。それにより組織試料はパラフィンブロック内に包埋されていて、これらのパラフィンブロックは、適切なカセットマガジン内に収納可能であるカセットにより保持される。それに続き、包埋済みの組織試料はミクロトームを用いて極めて薄い薄片(切片)へと切断され、その後、顕微鏡を用いてこれらの薄片を検査することができる。
【0004】
先行技術文献として下記の文献が挙げられる。これらの文献の全開示内容はこれらの引用をもって本明細書に組み込み記載されているものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】DE 199 18 078 A1
【特許文献2】DE 1 962 263 U
【特許文献3】DE 1 922 740 U
【特許文献4】EP 1 811 280 A1
【特許文献5】US 3 296 821 A
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
以下の分析は本発明者によるものである。包埋済みの組織試料は、最適状態を保つために切断過程中に冷却される。このことについては、例えばペルチェ素子である冷却要素を設け、これらの冷却要素を熱的に組織試料及び/又は組織試料を備えたカセットと連結させることが公知である。公知の冷却装置においてペルチェ素子の熱はミクロトームのハウジング又は該冷却装置のハウジングへと放出される。ミクロトームの稼動が長期にわたる場合、組織試料がもはや十分には冷却されなくなってしまうほど及び/又はミクロトームの位置付け機構の機能性に悪影響が及ぼされてしまうほど、冷却装置の材料やミクロトームの材料やミクロトームの位置付け機構の材料が加熱されることになる。それに加え、経過稼動時間が増えていくと、ペルチェ素子内で発生する熱が一貫して排出されないため、ペルチェ素子の性能が悪化していくという問題がある。
【0007】
従って本発明の課題は、簡単な方式によりミクロトームを用いた組織試料の精密な切断を可能にする、ミクロトームにおいて組織試料を冷却するための冷却装置及び冷却方法、並びにミクロトームを創作することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第1の視点によれば、ミクロトームにおいて組織試料を冷却するための冷却装置であって、冷却要素を備え、該冷却要素は、ミクロトームの稼動中には組織試料側に向けられた冷領域を有すると共に、該組織試料の反対側に向けられており且つ該冷却要素内で発生する熱を周辺部へ放出する暖領域を有し、該冷却要素により放出された熱を排出するための第1空気路を備え、該第1空気路を通じる空気流を発生させる通気要素を備え、該通気要素及び該第1空気路は、該通気要素を用いて発生された該第1空気路を通じる空気流が前記冷却要素の暖領域を進んでゆき、従って前記冷却要素の暖領域により放出された熱を吸収して排出されるように形成及び配置されていることを特徴とする冷却装置が提供される。
本発明の第2の視点によれば、ミクロトームにおいて組織試料を冷却するための冷却方法であって、ミクロトームに配置された組織試料が冷却要素を用いて冷却され、通気要素を用いて空気流が発生され、該空気流は、空気路を通じて案内され、その際には前記冷却要素の暖領域を流れてゆき、従って冷却時に発生する熱が吸収されて排出されることを特徴とする冷却方法が提供される。
本発明の第3の視点によれば、組織試料を冷却するために前記冷却装置を含んでいることを特徴とするミクロトームが提供される。
【0009】
上記のごとく本発明は、第1の視点に従い、冷却要素により放出された熱を排出するための第1空気路により特徴付けられている。該第1空気路内の空気流を発生させる通気要素が設けられている。該空気流は、冷却要素の暖領域を介して放出された熱を吸収し、該熱を排出する。
【0010】
上記のごとく本発明は、第2の視点に従い、組織試料がミクロトームにおいて冷却されることにより特徴付けられている。冷却時に発生する熱、特に冷却要素の廃熱は、空気流を用いて該冷却要素から運び去られ、冷却装置の周辺部へと放出される。
【0011】
上記のごとく本発明は、第3の視点に従い、切断すべき組織試料を冷却するための冷却装置を含んでいるミクロトームにより特徴付けられている。
【発明の効果】
【0012】
冷却要素と第1空気路と通気要素は、これらの協働により特に簡単な方式で、冷却要素の稼動時に発生する熱及び該冷却要素により吸収された熱の一貫した排出を可能にしている。このことは、組織試料が不必要に過度に加熱されず、それにより最適状態に保たれていること、及び組織試料を供給するための位置付け機構が問題なく機能することに効果的に寄与する。冷却要素と通気要素と空気路を備えた冷却装置は、RMクールクランプ(RM(Rotation Microtoms) CoolClamp)とも称される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】組織試料を冷却するための冷却装置の一実施形態の正面図である。
【図2】前記冷却装置の背面図である。
【図3】前記冷却装置の側面図である。
【図4】ハウジングを部分的に切開して図示した前記冷却装置の正面図である。
【図5】ハウジングを部分的に切開して図示した前記冷却装置の側面図である。
【図6】図4に従う前記冷却装置を下方から示す図である。
【図7】ハウジングを部分的に切開して図示し、図4に従う前記冷却装置を上方から示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の実施形態の概要について説明する。
【0015】
本発明の有利な実施形態では、少なくとも1つの第2空気路が設けられていて、該第2空気路を通じ、冷却要素の暖領域により放出された熱を排出する空気流の一部が流れる。第1空気路も第2空気路も、好ましくは、新しい空気を冷却装置の周辺部から吸入することのできる第1空気流入口ないし第2空気流入口と連通している。
【0016】
本発明の更なる有利な実施形態では、冷却装置が帯電防止材料からなる表面を少なくとも部分的に有する。特に、好ましくは1つの空気路又は複数の空気路が、導電材料からなる表面を少なくとも部分的に有する。帯電防止表面は、例えば、材料内で少なくとも表面の近傍において導電材料が取り入れられていることにより形成することができる。
【0017】
本発明において下記の形態が可能である。尚、下記の各形態は、本願の特許請求の範囲の各請求項に記載した各々の構成要件にも対応している。また、本願の特許請求の範囲に付記されている図面参照符号は専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、本発明を後続段落で説明する具体的な実施形態に限定するものではないことを付言する。
(形態1)上記の第1の視点のとおり。
(形態2)前記第1空気路と連通する共に、前記第1空気路内へ空気と到達させる第1空気流入口を備えていることが好ましい。
(形態3)第2空気流入口と連通すると共に、前記冷却要素の暖領域により放出された熱を排出する空気流の一部が流れる第2空気路を備えていることが好ましい。
(形態4)前記冷却要素はペルチェ素子を含んでいることが好ましい。
(形態5)該冷却装置は、帯電防止材料からなる表面を少なくとも部分的に有することが好ましい。
(形態6)前記空気路は、帯電防止材料からなる表面を少なくとも部分的に有することが好ましい。
(形態7)組織試料を含んだカセットを固定するためのクランプユニットを備えており、該クランプユニットは、前記冷却要素において前記冷却要素の冷領域側に配置されていることが好ましい。
(形態8)前記ミクロトームに該冷却装置を固定するための連結ユニットを備えており、該連結ユニットは、前記冷却要素において前記冷却要素の暖領域側に配置されていることが好ましい。
(形態9)上記の第3の視点のとおり。
(形態10)上記の第2の視点のとおり。
【0018】
以下に具体的な実施形態について図面を参照して説明する。同じ構成又は同じ機能の要素には、全図にわたって同じ図面参照符号がつけられている。
【0019】
図1は、非図示の組織試料を冷却するための冷却装置20の一実施形態を示している。冷却装置20の稼働中において該冷却装置20は、組織試料を切断するための非図示のミクロトームに固定されている。組織試料は、例えばパラフィンである支持媒体(キャリングメディア)内に包埋されている。組織試料を備えたパラフィンブロックはカセットにより保持される。冷却装置20は、組織試料を含んだカセットを、該組織試料を切断するために収容すると共に、該組織試料を切断過程中に冷却するために用いられる。
【0020】
冷却装置20は通気要素(ベンチレーションエレメントないしベンチレータ)22を含んでいる。通気要素22は、固定要素23を介して該通気要素22のベースプレートに固定されているカバー24を備えている。通気要素22は非図示のロータ(ミニファン)を有する。該ロータは、電気的に駆動され、端子26及び電気ケーブル27を介して電力供給部(電源)と接続されている。追加的に端子26及び電気ケーブル27を介して制御ラインを延在させることもでき、該制御ラインを用い、通気要素22の出力を制御(steuern 開制御ループ)又は調整(regeln 閉制御ループ)することができる。
【0021】
冷却装置20は、第1空気路32及び第2空気路34を含んでいて、これらの空気路を通じて通気要素22の稼動中には空気流が流れる。第1空気路32及び第2空気路34は、各々冷却装置20の外面において互いに平行に延在している。或いはまた、唯一の空気路だけを設けることも、2つよりも多くの空気路を設けることも可能である。
【0022】
更に冷却装置20は、クランプ要素30を有するクランプユニット28を含んでいて、該クランプ要素30を介し、組織試料を含んだカセットをクランプユニット28内に締付固定することができる。カセットを介してクランプユニット28内に締付固定された組織試料、特に組織試料を備えたパラフィンブロックは、ミクロトームの切断刃を用いて極めて薄い薄片(切片)へと切断される。
【0023】
図2は、冷却装置20を背面図として示している。該背面図は、第1空気流入口36及び第2空気流入口38を示している。第1空気流入口36を介しては第1空気路32内へ空気が吸入可能であり、第2空気流入口38を介しては第2空気路34内へ空気が吸入可能である。第1空気流入口36及び第2空気流入口38は、第1空気路32及び第2空気路34において通気格子によりカバーされている穴(スリット)により形成されている。更に冷却装置20の背面図は、ミクロトームに該冷却装置20を固定可能とする連結ユニット40を示している。
【0024】
図3は、冷却装置20の側面図を示している。該側面図は、連結ユニット40が蟻継ぎ連結部(鳩尾形連結部)の雄部分であることを示している。該雄部分に対応する蟻継ぎ連結部の雌部分はミクロトームに形成されている。従って冷却装置20は蟻継ぎ連結部を介してミクロトームに固定可能である。或いはまた、冷却装置20を他の方式でミクロトームに固定することも可能である。
【0025】
図4は、図1に従う正面図を示しているが、ここでは冷却装置20のハウジングが部分的に切開されて図示されている。特に第1空気路32及び第2空気路34が部分的に切開されて図示されていて、それによりそれらの空気路内の大きさを部分的に見ることができる。通気要素22の稼動時には第1空気路32及び第2空気路34を通じて空気流が発生し、該空気流は、第1流れ方向46をもって第1空気路32を通じて流れ、第2流れ方向47をもって第2空気路34を通じて流れる。第1流れ方向46及び第2流れ方向47は、第1空気流入口36及び第2空気流入口38及び通気要素22から離れていく方向において冷却装置20の第1終端部の方向に向けられている。両方の空気流は冷却装置20の第1終端部(図4の下部)において合流し、共通の空気路51を通じ、第1流れ方向46及び第2流れ方向47の反対方向を向いた第3流れ方向48へ流れる。この際、空気流は、冷却要素44、特にペルチェ素子のところを通って(即ちペルチェ素子の表面に接して且つ沿って)流れる。共通の空気路51は、第1空気路32の一部及び第2空気路34の一部を形成している。
【0026】
冷却要素44は電気ケーブル27を介して制御され、非図示の冷領域(冷却領域)と非図示の暖領域(放熱領域)を有する。冷領域は、クランプユニット28へと配向され、従ってミクロトームの稼働中には組織試料へと配向されていて、その結果、冷却要素44を用いて組織試料が切断過程中において冷却可能である。暖領域はクランプユニット28の反対側にあり、冷却要素44内で発生する熱及び該冷却要素44により吸収された熱を該冷却要素44の周辺部へ放出する。この際、空気流は、第3流れ方向48に沿って冷却要素44の暖領域を流れてゆき、放出熱を吸収し、該放出熱を排出する。放出熱を吸収した空気流は、共通の空気路51を通じて第4流れ方向に沿って通気要素22へと流れる。
【0027】
更に図4は、通気要素22のロータの(2つの)ロータ羽根42を示している。通気要素22の稼動中においてロータ羽根42は高速で回転し(て負圧を生じ)、第1空気路32及び第2空気路34を流れる空気流を(吸引により)発生させる。
【0028】
図5は、ハウジングを部分的に切開して図示した冷却装置20の側面図を示している。該側面図では、第1空気路32を通じて第1流れ方向46へ流れる空気流が示されている。この空気流のために必要な空気は、第5流れ方向52に沿って第1空気流入口36を介して吸入される。放出熱を吸収した排出空気は、第6流れ方向54に沿って通気要素22を後にする。
【0029】
図6並びに図7は、図4に従う冷却装置20を下方から見た図、並びに図4に従う冷却装置20を上方から見た図を示している。
【0030】
冷却装置20は、帯電防止材料(静電防止材料)を有する表面を少なくとも部分的に備えている。特に、ミクロトームの切屑及び切片(検査用組織試料)と接触することになる冷却装置20の部分は、帯電防止材料から形成されている。この際、該当する部材の表面だけ又は全材料を帯電防止性をもって形成することができる。このことは、組織試料の切屑及び切片が冷却装置20に付着したままにならないことに寄与する。帯電防止材料として、例えば帯電防止コーティングを設けることができる。或いはまた、全材料内に又は材料の表面だけに、表面における静電気の帯電を防止する導電材料を取り付けることもできる。例えば、適切なハウジング部分に導電性プラスチックを設けることができる。この際、導電性は、例えばプラスチック内へ金属導体を取り入れることにより達成できる。特にプラスチック内に、金属マット、鋼繊維ネット、金属格子、金属繊維、及び/又は金属層を取り入れることができる。それに加え、導電領域は、互いに接続すること及び/又は接地することができる。
【0031】
本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されるわけではない。例えば、より多くの又はより少ない空気路及び/又は通気要素を設けることができる。更に空気路を上記とは異なった形態で延在させることもでき、この際には、空気流が空気路を通じて冷却要素の熱を吸収することが保証されていなくてはならない。
【0032】
尚、本発明の全開示(請求の範囲及び図面を含む)の枠内において、更にその基本的技術思想に基づき、実施形態の変更、調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において、種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。即ち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想に従い、当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【符号の説明】
【0033】
20 組織試料を冷却するための冷却装置
22 通気要素(ベンチレーションエレメントないしベンチレータ)
23 固定要素
24 カバー
26 端子(ターミナル)
27 電気ケーブル
28 クランプユニット
30 クランプ要素
32 第1空気路
34 第2空気路
36 第1空気流入口
38 第2空気流入口
40 連結要素
42 ロータ羽根
44 冷却要素(例えばペルチェ素子)
46 第1流れ方向
47 第2流れ方向
48 第3流れ方向
50 第4流れ方向
51 共通の空気路
52 第5流れ方向
54 第6流れ方向

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ミクロトームにおいて組織試料を冷却するための冷却装置であって、
冷却要素(44)を備え、該冷却要素(44)は、ミクロトームの稼動中には組織試料側に向けられた冷領域を有すると共に、該組織試料の反対側に向けられており且つ該冷却要素(44)内で発生する熱を周辺部へ放出する暖領域を有し、
該冷却要素(44)により放出された熱を排出するための第1空気路(32、51)を備え、
該第1空気路(32、51)を通じる空気流を発生させる通気要素(22)を備え、
該通気要素(22)及び該第1空気路(32、51)は、該通気要素(22)を用いて発生された該第1空気路(32、51)を通じる空気流が前記冷却要素(44)の暖領域を進んでゆき、従って前記冷却要素(44)の暖領域により放出された熱を吸収して排出されるように形成及び配置されていること
を特徴とする冷却装置。
【請求項2】
前記第1空気路(32、51)と連通する共に、前記第1空気路(32、51)内へ空気と到達させる第1空気流入口(36)を備えていること
を特徴とする、請求項1に記載の冷却装置。
【請求項3】
第2空気流入口(38)と連通すると共に、前記冷却要素(44)の暖領域により放出された熱を排出する空気流の一部が流れる第2空気路(34、51)を備えていること
を特徴とする、請求項1又は2に記載の冷却装置。
【請求項4】
前記冷却要素(44)はペルチェ素子を含んでいること
を特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項5】
該冷却装置は、帯電防止材料からなる表面を少なくとも部分的に有すること
を特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項6】
前記空気路(32、34、51)は、帯電防止材料からなる表面を少なくとも部分的に有すること
を特徴とする、請求項5に記載の冷却装置。
【請求項7】
組織試料を含んだカセットを固定するためのクランプユニット(28)を備えており、該クランプユニット(28)は、前記冷却要素(44)において前記冷却要素(44)の冷領域側に配置されていること
を特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項8】
前記ミクロトームに該冷却装置(20)を固定するための連結ユニット(40)を備えており、該連結ユニット(40)は、前記冷却要素(44)において前記冷却要素(44)の暖領域側に配置されていること
を特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項9】
ミクロトームであって、
組織試料を冷却するために、請求項1〜8のいずれか一項に記載の冷却装置を含んでいることを特徴とするミクロトーム。
【請求項10】
ミクロトームにおいて組織試料を冷却するための冷却方法であって、
ミクロトームに配置された組織試料が冷却要素(44)を用いて冷却され、
通気要素(22)を用いて空気流が発生され、該空気流は、空気路(32、51)を通じて案内され、その際には前記冷却要素(44)の暖領域を流れてゆき、従って冷却時に発生する熱が吸収されて排出されること
を特徴とする冷却方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−237412(P2011−237412A)
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−87109(P2011−87109)
【出願日】平成23年4月11日(2011.4.11)
【出願人】(500113648)ライカ ビオズュステムス ヌスロッホ ゲーエムベーハー (45)
【Fターム(参考)】