Brevet FR2760394A1 — publié le 19980911

I La présente invention concerne une installation d'aspiration pour les déchets de coupe d'un microtome cryos- tatique. Selon le document US-A-5 255 585, on connaît une installation d'aspiration de microtome de cryostat avec au moins un premier filtre à l'intérieur du cryostat. Ce premier filtre recueille les déchets de coupe créés par la coupe d'une préparation et en fonction de la température du cryos- tat dans les températures dans une plage comprise entre -10 C1) et -40 C, ces déchets sont conservés à l'état congelé. En op- tion on peut prévoir un filtre bactériologique en aval du filtre cidessus qui retient les particules microscopiques traversant le premier filtre avant d'être évacuées par l'air aspiré de l'installation d'aspiration dans l'environnement d'un cryostat. L'inconvénient de ce système est l'échange permanent de l'air refroidi dans le cryostat par de l'air am- biant beaucoup plus chaud. Pour maintenir une température stable dans le cryostat, notamment pour une basse température de fonctionnement, le cryostat doit fournir une puissance20) frigorifique considérable. Un autre inconvénient est que l'air évacué par l'installation d'aspiration à l'environne- ment est certes filtré et dans le cas o l'on utilise un fil- tre bactériologique, il est également en partie libéré des bactéries; mais une décontamination efficace de l'air évacué ne peut toutefois pas s'obtenir avec un nettoyage mécanique. On connaît une autre installation d'aspiration pour des microtomes cryostatiques diffusée par la demande- resse sous la dénomination Vacutome. Cette installation d'aspiration comprend un récipient à l'intérieur du cryostat avec du papier filtre pour recueillir les déchets de coupe. Contrairement à l'installation du document US-A-5 255 585, cette installation d'aspiration fonctionne suivant le prin- cipe de la circulation d'air; le courant d'air de l'installation d'aspiration est reconduit après nettoyage mé- canique à travers le papier filtre dans le cryostat. On évite ainsi une forte injection d'air ambiant dans le cryostat. Toutefois, on ne peut avoir une désinfection complète ou pra- tiquement complète du courant d'air. C'est pourquoi on peut avoir une contamination de l'air dans le cryostat et ainsi un enrichissement de la préparation à couper avec des germes de maladie. De plus, l'air contaminé passe à l'air ambiant lors- qu'on ouvre le cryostat. La présente invention a pour but de développer une installation d'aspiration pour les déchets de coupe d'un microtome cryostatique, évitant à la fois une contamination de l'air ambiant du cryostat avec d'éventuels germes de mala- die de la préparation à couper et un enrichissement de la préparation à couper avec des germes de maladie. A cet effet l'invention concerne une installation d'aspiration caractérisée en ce qu'elle comporte, dans la veine d'air d'aspiration, un filtre pour séparer de la veine d'air les déchets de coupe et en aval du filtre l'installation comprend une installation pour désinfecter et détruire les germes contenus dans l'air. Suivant d'autres développements avantageux de l'invention: - le filtre comporte un réservoir destiné à recevoir un li- 2) quide désinfectant et la veine d'air de l'installation d'aspiration est conduite dans le réservoir au-dessus du niveau de liquide prévu, l'installation comporte un filtre à gaz pour séparer les vapeurs de liquide désinfectant de la veine d'air aspiré du réservoir, - le réservoir à liquide se trouve à l'extérieur de l'enceinte du cryostat, - la veine d'air est reconduite dans l'enceinte cryostatique après séparation des déchets de coupe et après avoir tra- 3() versé l'installation de désinfection et de destruction de germes, - la destruction des germes se fait par chauffage de la veine d'air à une température destructrice des germes, - le chauffage de la veine d'air se fait dans un tube en verre dans lequel est intégrée une spire chauffante, - l'installation comprend un moyen de refroidissement pour refroidir de nouveau la veine d'air avant sa réintroduction dans l'enceinte cryostatique, - un moyen d'irradiation aux rayons ultraviolets ou autres rayonnements électromagnétiques à courte longueur d'onde pour détruire les germes contenus dans la veine d'air. L'invention concerne également un microtome cryostatique comprenant une enceinte cryostatique avec une chambre à cryostat, une installation de refroidissement, un microtome avec un support à préparation et un support à cou- teau placé dans l'enceinte cryostatique ainsi qu'une instal- lation d'aspiration. Selon une autre caractéristique de l'invention, le microtome comprend tous les filtres, l'installation de désinfection et de destruction de germes de la veine d'air ainsi qu'un ou plusieurs échangeurs de chaleur en série pour refroidir de nouveau la veine d'air, tous ces moyens étant placés à l'extérieur de l'enceinte cryostatique. L'installation d'aspiration selon l'invention comprend un filtre pour séparer le courant d'air des déchets de coupe et une installation en aval du filtre pour désinfec- ter et éliminer les germes contenus dans l'air de la veine d'air de l'installation d'aspiration. Pour décontaminer, on peut par exemple prévoir un moyen de chauffage qui chauffe le courant d'air de l'installation d'aspiration à des températu- res germicides. En variante ou en complément, le courant d'air de l'installation d'aspiration peut également être ex-25 posé à un rayonnement tuant les germes par exemple un rayon- nement électromagnétique avec une longueur d'onde dans une plage inférieure à 300 nm. Le filtre pour séparer les déchets de coupe de la veine d'air de l'installation d'aspiration est de préférence un récipient recevant un liquide désinfectant. Le courant d'air de l'installation d'aspiration est introduit ou extrait du récipient au-dessus du niveau de liquide prévu. Les dé- chets de coupe aspirés tombent dans ce cas dans le liquide désinfectant ce qui provoque la destruction des éventuels dé- chets de coupe contaminés avec des germes de maladie dans ce liquide de désinfection. Les déchets de coupe peuvent ainsi être éliminés sans difficulté avec la solution désinfectante. Le récipient à liquide se trouve de préférence à l'extérieur de l'enceinte interne du cryostat. Cela diminue d'une part l'encombrement à l'intérieur du cryostat et permet d'autre part d'utiliser sans difficulté des liquides désin- fectants dont le point de congélation se situe au-dessus de la température de fonctionnement du cryostat. En principe, l'air nettoyé des restes de coupe et des germes peut être évacué à l'environnement sans difficulté comme dans l'appareil du document US-A 5 255 585. De préfé- 1() rence, le courant d'air de l'installation d'aspiration est toutefois reconduit après séparation des déchets de coupe et désinfection de nouveau dans le cryostat pour réduire l'apport d'air extérieur chaud dans le cryostat. Dans un tel système travaillant selon le principe de la recirculation de l'air de l'installation d'aspiration, avant de reconduire le courant d'air dans le cryostat, on le fait passer dans un filtre à gaz pour séparer les vapeurs de liquide désinfectant et l'air. On évite que des vapeurs de liquide désinfectant n'arrivent dans le cryostat et se déposent à l'état liquide 2() ou solide et détériorent le fonctionnement du microtome ou nuisent à la santé de l'opérateur. De plus, un échangeur de chaleur est prévu pour refroidir de nouveau le courant d'air avant sa réinjection dans le cryostat. Dans un microtome cryostatique équipé d'une ins- tallation d'aspiration selon l'invention, on peut avoir tous les filtres de l'installation de désinfection et de destruc- tion des germes dans la veine d'air ainsi qu'un ou plusieurs échangeurs de chaleur placés les uns derrière les autres pour refroidir de nouveau la veine d'air, à l'extérieur du cryos- 3() tat. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation de l'invention représenté dans l'unique figure annexée. Le cryostat représenté à la figure comporte une paroi (la) d'isolation thermique et une enceinte cryostatique 1 refroidie à des températures de fonctionnement inférieures à la température ambiante, comprises entre 10 C et -40 C. Le refroidissement du cryostat est assuré par un système de re- froidissement classique décrit de manière plus détaillée ul- térieurement. Sous l'enceinte 1 du cryostat, se trouve le mi- crotome indiqué uniquement de manière schématique par le porte-couteau 4 et le support à préparation 2, mobile suivant un guidage linéaire 3. Pour prélever une coupe, on déplace le support à préparation 2 par- dessus un couteau fixé dans le porte-couteau 4 et dont l'arête est perpendiculaire au plan du dessin. Le microtome lui-même peut être réalisé comme cela 1( est indiqué par exemple dans le document W096/05495 ou dans la demande non encore publiée DE 19528180.2 de la demande- resse. Pour aspirer les déchets de coupe, au niveau de la base du microtome, il est prévu une conduite 5 au niveau de la base du microtome qui est reliée à un perçage du porte- couteau 4. Le perçage du porte-couteau 4 débouche sur la sur- face arrière 4a inclinée vers l'avant du couteau. Un porte- couteau correspondant est connu selon le document WO 94/28390 de la demanderesse, document auquel il est fait référence 2) pour la construction pratique du porte couteau 4. L'autre extrémité de la conduite 5 sort sans in- terposition d'autres composants de l'enceinte intérieure 1 du cryostat et arrive par le haut dans un récipient 6 fermé de manière étanche à l'air. Le récipient 6 est rempli d'un li- quide désinfectant 7; la conduite 5 débouche dans le réser- voir 6 audessus du niveau du liquide. Comme liquide désinfectant 7, approprié, on peut envisager le formaldéhyde, la glutaraldéhyde, l'acide peracétique, le peroxyde d'hydrogène, des solutions de blanchiment ou encore des solu-30 tions à plus de 70 % d'éthanol ou de propanol. Un autre tube aspirant 8 débouche dans le récipient 6 au-dessus de la sur- face du liquide désinfectant. Cet autre tuyau aspirant 8 est relié par l'intermédiaire d'un filtre à gaz 9 et d'une élec- trovanne 10 du côté aspiration d'une pompe 11. En fonctionne- ment, la pompe 11 crée une dépression dans le réservoir 6 et la conduite 5 aspirant les déchets de coupe se trouvant sur le côté arrière 4a du support de couteau 4. La dépression évacue les morceaux aspirés à travers la conduite 5 et ceux- ci sortant par l'embouchure de la conduite 5 tombent dans le liquide désinfectant 7 dans le réservoir 6. Les déchets de coupe sont fixés par le liquide désinfectant 7 et peuvent être évacués le cas échéant avec le liquide désinfectant 7; pour cela, on évacue le liquide désinfectant 7 avec les dé- chets de coupe par un robinet d'évacuation 23 prévu dans le fond du récipient 6. En variante, notamment lorsqu'il n'y a pas de robinet d'évacuation sur le réservoir 6, on peut enle- ver le réservoir 6 de la conduite tubulaire 5 et du tube I( d'aspiration 8 pour l'enlever et le vider. Le courant d'air aspiré du réservoir 6 est enri- chi en gaz de liquide de désinfection. Le filtre à gaz 9 qui peut par exemple être un filtre à adsorption avec du charbon actif comme matière filtrante, sépare les vapeurs de liquide désinfectant et l'air; les vapeurs de liquide désinfectant sont recueillies dans le filtre à gaz 9. Le côté pression de la pompe 11 est d'abord relié à une installation de désinfection thermique. Celle-ci se compose d'un tube en verre 12 dans lequel se trouve une spire chauffante 13 recourbée en spirale, par exemple un fil d'acier ou de constantan. Les deux extrémités de la spire chauffante 13 sortent du tube de verre 12 et sont reliées à une source de courant non représentée. Le courant traversant la spire chauffante 13 chauffe la spire à une température d'environ 200 C ce qui chauffe l'air circulant dans le tube en verre 12 à une température appropriée pour détruire les germes et les virus de l'air. Les températures de la veine d'air sont par exemple d'environ 100 C. Pour avoir à la fois une disposition compacte du tube d'air 12 et une longueur suffisante pour chauffer l'air, le tube en verre 12 est cintré en spirale ou en méandre. Pour la sécurité, la désinfection thermique est suivie d'un second étage de destruction de germes. Dans ce second étage, le courant d'air est exposé à un rayonnement électromagnétique tuant les germes. Pour cela, il est prévu une bouteille en verre de quartz 14 irradiée de l'extérieur par un générateur de rayons ultraviolets fournissant une lu- mière de longueur d'onde inférieure à 254 nm; cela produit la destruction des germes par rayonnement. Si l'on utilise une lumière à longueur d'onde ultraviolette inférieure à 200 nm, une partie de l'air dans le récipient en verre de quartz 14 est transformée en ozone ce qui provoque un empoi- S sonnement chimique d'éventuels germes de maladie qui subsis- tent dans le courant d'air. Après la traversée de l'installation de déconta- mination à deux étages, telle que décrite, la veine d'air est de nouveau refroidie dans un ou plusieurs échangeurs de cha-1) leur 16, 17 de refroidissement à une température voisine de la température dans l'enceinte cryostatique puis cette veine d'air est reconduite dans cette enceinte par une conduite tu- bulaire 18. Les échangeurs de chaleur 16, 17 pour le refroi- dissement de la veine d'air sont raccordés au circuit de refroidissement du cryostat. Le circuit de refroidissement du cryostat correspond à une construction classique comprenant un compresseur 19, un échangeur de chaleur 16 du côté de la pression du compresseur 19 et un organe d'étranglement 21 en aval de l'échangeur de chaleur 16. L'agent frigorifique, ga- 2() zeux, comprimé dans le compresseur 19 est refroidi par de l'air ambiant soufflé par un ventilateur 20 dans l'échangeur de chaleur 16 jusqu'à la température de liquéfaction; le fluide échange ainsi la chaleur avec l'environnement. L'agent frigorifique refroidi traverse l'organe d'étranglement 21 et s'expanse dans un échangeur de chaleur 22 à l'intérieur de l'enceinte cryostatique 1 pour maintenir cette enceinte 1 à la température de fonctionnement souhaitée. Après la sortie de cet échangeur de chaleur 22, l'agent frigorifique traverse l'échangeur de chaleur 17 pour refroidir le courant d'air de l'installation d'aspiration, selon un procédé à contre cou- rant et pour cela, l'agent frigorifique traverse l'échangeur de chaleur 17 dans la direction opposée à celle de la veine d'air de l'installation d'aspiration. A la sortie de l'échangeur de chaleur 17, l'agent frigorifique réchauffé est de nouveau comprimé dans le compresseur 19 pour être refroidi de nouveau dans l'échangeur de chaleur 16 pour le cycle sui- vant. L'intégration du refroidissement pour la veine d'air aspiré dans le circuit de refroidissement du cryostat, qui existe de toute façon, se suffit ainsi d'un simple échangeur de chaleur 17 et d'un double échangeur de chaleur 16 de sorte que les moyens complémentaires à mettre en oeuvre pour re- froidir de nouveau la veine d'air aspiré sont relativement5 faibles. Le double échangeur de chaleur 16 refroidit le cou- rant d'air de l'installation d'aspiration sensiblement à la température ambiante et l'échangeur de chaleur 17, simple, refroidit l'air sensiblement à la température du cryostat. En parallèle à la pompe 11, il est prévu une dé- rivation 24 reliant l'entrée à la sortie de la pompe. Cette dérivation 24 permet la circulation de la veine d'air lorsque l'électrovanne 10 est fermée. L'électrovanne 10 sert à décharger le système de refroidissement. L'électrovanne 10 est couplée par une com- mande électronique non représentée au mouvement du support de préparation 2 pour que l'électrovanne 10 s'ouvre lorsque la préparation à découper se trouve juste au-dessus de l'arête du couteau; l'électrovanne est de nouveau fermée lorsque la préparation a complètement passé sur l'arête du couteau et20 que la coupe a été faite. Les instants de commutation pour l'ouverture et la fermeture de l'électrovanne sont réglables suivant les dimensions de la préparation. Une commande élec- tronique appropriée est déjà connue dans l'installation d'aspiration proposée par la demanderesse sous la dénomina- tion " Vacutome " et cette installation n'a pas à être dé- taillée ici. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Installation d'aspiration pour les déchets de coupe d'un microtome cryostatique, caractérisée en ce qu' elle comporte, dans la veine d'air de l'installation d'aspiration, un filtre (6) pour séparer de la veine d'air, les déchets de coupe et en aval du filtre (6) l'installation comprend une installation (12, 13, 14, 15) pour désinfecter et détruire les germes contenus dans l'air. 2 ) Installation d'aspiration selon la revendication 1, caractérisée en ce que le filtre comporte un réservoir (6) destiné à recevoir un li- quide désinfectant (7) et la veine d'air de l'installation d'aspiration est conduite dans le réservoir au-dessus du ni- veau de liquide prévu. 3 ) Installation d'aspiration selon la revendication 2, caractérisée par un filtre à gaz (9) pour séparer les vapeurs de liquide dés- infectant (7) de la veine d'air aspiré du réservoir (6). 4 ) Installation d'aspiration selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisée en ce que le réservoir à liquide (6) se trouve à l'extérieur de l'enceinte (1) du cryostat. ) Installation d'aspiration selon la revendication 4, caractérisée en ce que la veine d'air est reconduite dans l'enceinte cryostatique (1) après séparation des déchets de coupe et après avoir tra- versé l'installation de désinfection et de destruction de germes (12, 13, 14, 15). 6 ) Installation d'aspiration selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 5, caractérisée en ce que la destruction des germes se fait par chauffage de la veine d'air à une température destructrice des germes. 7 ) Installation d'aspiration selon la revendication 6 caractérisée en ce que le chauffage de la veine d'air se fait dans un tube en verre (12) dans lequel est intégrée une spire chauffante (13). 8 ) Installation d'aspiration selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée par un moyen de refroidissement (16, 17) pour refroidir de nou- veau la veine d'air avant sa réintroduction dans l'enceinte cryostatique (1). 9 ) Installation d'aspiration selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 8, caractérisée par un moyen d'irradiation aux rayons ultraviolets ou autres rayonnements électromagnétiques à courte longueur d'onde pour détruire les germes contenus dans la veine d'air. ) Microtome cryostatique comprenant une enceinte cryosta- tique (1) avec une chambre à cryostat, une installation de refroidissement (19, 16, 21, 22), un microtome avec un sup- port à préparation (2) et un support à couteau (4) placé dans l'enceinte cryostatique (1) ainsi qu'une installation d'aspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 3() 11 ) Microtome cryostatique selon la revendication 10, caractérisé en ce qu' il comprend tous les filtres (6), l'installation de désinfec- tion et de destruction de germes (12, 13, 14, 15) de la veine d'air ainsi qu'un ou plusieurs échangeurs de chaleur (16, 17) en série pour refroidir de nouveau la veine d'air, tous ces moyens étant placés à l'extérieur de l'enceinte cryostatique (1).