(57)【要約】      （修正有）【課題】薄切片標本における薄切片が、元となる包埋ブロックから作製されたものであるか否かを精度良く照合して判別することができ、照合作業の検証を任意のタイミングで行える自動薄切片標本作製装置を提供する。【解決手段】ＩＤデータの読み取りを行う読取部２０、包埋ブロックＢの表面画像を撮像する第１撮像部２７、包埋ブロックＢを薄切して薄切片Ｍを作製すると共に、薄切片Ｍを基板Ｇ上に固定して薄切片標本Ｈを作製する標本作製機構５０、薄切片標本Ｈにおける薄切片Ｍの薄切片画像を撮像する第２撮像部３４、薄切片標本Ｈにおける基板上に個別データを記録する記録部３５、制御部１２を備え、制御部１２は、表面画像と薄切片画像とを照合して、薄切片が元の包埋ブロックＢから作製されたか否かを判別する判別部１２ｂ、判別部１２ｂによる判別結果をＩＤデータに関連付けて個別データとして記憶する記憶部１２ｃを備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体試料が包埋され、予めＩＤデータが付されたカセットに保持された包埋ブロックを薄切して薄切片を作製すると共に、該薄切片を基板上に固定して薄切片標本を作製する自動薄切片標本作製装置であって、
前記ＩＤデータの読み取りを行う読取部と、
前記包埋ブロックの表面画像を撮像する第１撮像部と、
前記包埋ブロックを薄切して薄切片を作製すると共に、該薄切片を前記基板上に固定して前記薄切片標本を作製する標本作製機構と、
前記薄切片標本における前記薄切片の薄切片画像を撮像する第２撮像部と、
前記薄切片標本における前記基板上に個別データを記録する記録部と、
前記標本作製機構の作動を制御すると共に、前記読取部で読み取られた前記ＩＤデータ、前記第１撮像部で撮像された前記表面画像、及び前記第２撮像部で撮像された前記薄切片画像が入力される制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記表面画像と前記薄切片画像とを照合して、前記薄切片が元の前記包埋ブロックから作製されたか否かを判別する判別部と、
前記判別部による前記判別結果を前記ＩＤデータに関連付けて前記個別データとして記憶する記憶部と、を備えていることを特徴とする自動薄切片標本作製装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動薄切片標本作製装置において、
前記記憶部は、
前記判別結果に加え、前記表面画像及び前記薄切片画像を前記ＩＤデータに関連付けて記憶することを特徴とする自動薄切片標本作製装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の自動薄切片標本作製装置において、
前記判別部は、
前記表面画像から、前記包埋ブロックの表面に露出している前記生体試料の輪郭を抽出した第１抽出データと、
前記薄切片画像から、前記薄切片の表面に露出している前記生体試料の輪郭を抽出した第２抽出データと、
をマッチングさせることで判別を行うことを特徴する自動薄切片標本作製装置。
【請求項４】
請求項３に記載の自動薄切片標本作製装置において、
前記判別部は、
前記表面画像から、前記包埋ブロックの表面に露出している前記生体試料の幾何学的特徴点を抽出して前記第１抽出データに加えると共に、前記薄切片画像から、前記薄切片の表面に露出している前記生体試料の幾何学的特徴点を抽出して前記第２抽出データに加え、これら第１抽出データと第２抽出データとをマッチングさせることで判別を行うことを特徴する自動薄切片標本作製装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の自動薄切片標本作製装置において、
前記判別部は、
前記表面画像から、前記包埋ブロックの表面に露出している前記生体試料の幾何学的特徴点を抽出した第１抽出データと、
前記薄切片画像から、前記薄切片の表面に露出している前記生体試料の幾何学的特徴点を抽出した第２抽出データと、
をマッチングさせることで判別を行うことを特徴する自動薄切片標本作製装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の自動薄切片標本作製装置において、
前記第１撮像部及び前記第２撮像部は、落射照明光を利用して前記表面画像及び前記薄切片画像を撮像することを特徴とする自動薄切片標本作製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料が包埋された包埋ブロックを薄切して薄切片を作製すると共に、該薄切片を基板上に固定して薄切片標本を作製する自動薄切片標本作製装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人体や実験動物等から取出した生体試料を検査、観察する方法の１つとして、包埋剤によって生体試料を包埋した包埋ブロックから薄切片を作製し、この薄切片に対して染色処理を行って、生体試料を観察する方法が知られている。
従来、薄切片を作製する作業は、鋭利な薄い切断刃を使用して熟練の作業者による手作業で行っていたが、近年、薄切片を作製する作業を自動で行うことができる自動薄切装置が提供されはじめている。この自動薄切装置によれば、作業者に負担をかけることなく薄切片を作製し続けることが可能とされている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、作製された薄切片をスライドガラス等の基板上に固定することで、薄切片標本が作製される。そして、作業者はこの薄切片標本における薄切片に対して染色処理等を施しながら、病理検査等を行っている。
ところで、通常作業者は、手動或いは自動のいずれかの方法で薄切片が作製されたかに関係なく、薄切片標本における薄切片と、その元となる包埋ブロックとを見比べて、薄切片が当該包埋ブロックから薄切されたものであるか否かの照合を、両者の形状等に基づいて目視で行っているのが現状である。この際、検体取り違いを防止するため、作業者は慎重を期しながら照合作業を行っている。
【０００４】
ここで、自動薄切装置として、包埋ブロックが固定されているカセットに印字されているＩＤデータを読み取り、そのＩＤデータを薄切片標本におけるスライドガラスに印字する装置が知られている（特許文献２参照）。このような装置を利用することで、作業者は上記照合を容易に行うことが可能とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６７４８１０号公報
【特許文献２】特許第４５４８３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２に記載の装置を利用することで、作業者はスライドガラスに印字されたＩＤデータから元となる包埋ブロックを容易に判別できるので、照合作業を速やかに行うことができるものの、この場合であっても、最終的には作業者が薄切片標本における薄切片と包埋ブロックとの照合を目視で行う必要がある。
即ち、読み取ったＩＤデータをスライドガラスに印字するだけであるので、スライドガラス上に固定されている薄切片が、ＩＤデータを読み取った包埋ブロックから本当に薄切されたものであるか否かまでについては装置側では把握していない。そのため、上述したように、作業者が依然として照合作業を目視で行う必要があった。
【０００７】
しかしながら、目視による照合は、作業者自身が行うものであるので、見落としや照合ミス等によって検体取り違いが生じる可能性があった。特に、自動薄切装置によって大量に作製される薄切片を、作業者が次々と目視で照合する必要があるので、作業者にかかる負担が大きく、検体取り違いが生じ易いうえ、自動化の利点が弱まるものであった。
さらに、目視による照合は、照合結果しか残らないので照合作業の検証を振り返って行うことが難しいものであった。
【０００８】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、薄切片標本における薄切片が、元となる包埋ブロックから作製されたものであるか否かを精度良く照合して判別することができるうえ、照合作業の検証を任意のタイミングで行うことができる自動薄切片標本作製装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
（１）本発明に係る自動薄切片標本作製装置は、生体試料が包埋され、予めＩＤデータが付されたカセットに保持された包埋ブロックを薄切して薄切片を作製すると共に、該薄切片を基板上に固定して薄切片標本を作製する自動薄切片標本作製装置であって、前記ＩＤデータの読み取りを行う読取部と、前記包埋ブロックの表面画像を撮像する第１撮像部と、前記包埋ブロックを薄切して薄切片を作製すると共に、該薄切片を前記基板上に固定して前記薄切片標本を作製する標本作製機構と、前記薄切片標本における前記薄切片の薄切片画像を撮像する第２撮像部と、前記薄切片標本における前記基板上に個別データを記録する記録部と、前記標本作製機構の作動を制御すると共に、前記読取部で読み取られた前記ＩＤデータ、前記第１撮像部で撮像された前記表面画像、及び前記第２撮像部で撮像された前記薄切片画像が入力される制御部と、を備え、前記制御部は、前記表面画像と前記薄切片画像とを照合して、前記薄切片が元の前記包埋ブロックから作製されたか否かを判別する判別部と、前記判別部による前記判別結果を前記ＩＤデータに関連付けて前記個別データとして記憶する記憶部と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る自動薄切片標本作製装置によれば、標本作製機構により包埋ブロックの薄切を行う際、読取部がＩＤデータの読み取りを行って制御部に出力すると共に、第１撮像部が包埋ブロックの表面を撮像して表面画像を制御部に出力する。そして、標本作製機構が、包埋ブロックを薄切して薄切片を作製し、該薄切片を基板上に固定して薄切片標本を作製すると、第２撮像部が基板上に固定された薄切片の表面を撮像して薄切片画像を制御部に出力する。
すると、制御部における判別部は、送られてきた表面画像と薄切片画像とを照合し、基板上に固定された薄切片が、元となる包埋ブロックから薄切された否かを、両画像に基づいて精度良く且つ速やかに判別する。また、記憶部は、判別部による判別結果を送られてきたＩＤデータと関連付けて個別データとして記憶する。さらに、記録部が個別データを薄切片標本とされた基板上に記録する。
【００１１】
これにより、作業者は薄切片標本の基板上に記録された個別データを確認するだけで、照合作業による判別結果を容易且つ正確に把握することができるので、検体取り違いを抑制することができる。特に、従来のように手作業で照合作業を行わなくて済むので、スループットが向上するうえ、作業者にかかる負担を低減させることができる。
しかも、個別データを確認することで、照合作業による判別結果をＩＤデータに関連付けて確認することが可能であるので、照合作業の検証を任意のタイミングで行うことができ、使い易く利便性に優れている。
【００１２】
（２）上記本発明に係る自動薄切片標本作製装置において、前記記憶部は、前記判別結果に加え、前記表面画像及び前記薄切片画像を前記ＩＤデータに関連付けて記憶することが好ましい。
【００１３】
この場合には、個別データを確認することで、照合作業による判別結果だけでなく、表面画像及び薄切片画像の２枚の画像を再確認できるので、照合作業の検証をより高精度に行い易い。
【００１４】
（３）上記本発明に係る自動薄切片標本作製装置において、前記判別部は、前記表面画像から、前記包埋ブロックの表面に露出している前記生体試料の輪郭を抽出した第１抽出データと、前記薄切片画像から、前記薄切片の表面に露出している前記生体試料の輪郭を抽出した第２抽出データと、をマッチングさせることで判別を行うことが好ましい。
【００１５】
この場合には、判別部が、包埋ブロックの表面に露出している生体試料の輪郭と、基板上に固定されている薄切片の表面に露出している生体試料の輪郭とをマッチングすることで判別を行う。
薄切片は、包埋ブロックの表面を薄切することで作製されるので、薄切直前における包埋ブロックの表面に露出している生体試料の輪郭と、薄切片の表面に露出している生体試料の輪郭とは同一又は裏表の関係となる。従って、上記マッチングを行うことで、より高精度な照合を行うことができる。
【００１６】
（４）上記本発明に係る自動薄切片標本作製装置において、前記判別部は、前記表面画像から、前記包埋ブロックの表面に露出している前記生体試料の幾何学的特徴点を抽出して前記第１抽出データに加えると共に、前記薄切片画像から、前記薄切片の表面に露出している前記生体試料の幾何学的特徴点を抽出して前記第２抽出データに加え、これら第１抽出データと第２抽出データとをマッチングさせることで判別を行うことが好ましい。
【００１７】
この場合には、判別部が輪郭だけでなく、幾何学的特徴点をさらに加味したうえで照合作業を行うので、さらに高精度な照合を行うことができる。
【００１８】
（５）上記本発明に係る自動薄切片標本作製装置において、前記判別部は、前記表面画像から、前記包埋ブロックの表面に露出している前記生体試料の幾何学的特徴点を抽出した第１抽出データと、前記薄切片画像から、前記薄切片の表面に露出している前記生体試料の幾何学的特徴点を抽出した第２抽出データと、をマッチングさせることで判別を行うことが好ましい。
【００１９】
この場合には、判別部が、包埋ブロックの表面に露出している生体試料の幾何学的特徴点と、基板上に固定されている薄切片の表面に露出している生体試料の幾何学的特徴点とをマッチングすることで判別を行う。上述したように、薄切片は包埋ブロックの表面を薄切することで作製されるので、薄切直前における包埋ブロックの表面に露出している生体試料の幾何学的特徴点と、薄切片の表面に露出している生体試料の幾何学的特徴点とは同一又は裏表の関係となる。従って、上記マッチングを行うことで、より高精度な照合を行うことができる。
【００２０】
（６）上記本発明に係る自動薄切片標本作製装置において、前記第１撮像部及び前記第２撮像部は、落射照明光を利用して前記表面画像及び前記薄切片画像を撮像することが好ましい。
【００２１】
この場合には、落射照明光を利用するので、生体試料をより明瞭に写しだした（際立たせた）状態で表面画像及び薄切片画像を撮像することができる。即ち、落射照明光は、パラフィン等の包埋剤の部分では鏡面反射するのに対し、生体試料がある部分では散乱する。そのため、生体試料の部分と包埋剤の部分とで反射光の強度に差をつけることができ、生体試料をより明瞭に写しだすことができる。従って、判別部は両画像に基づいて照合作業を正確に行い易い。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、薄切片標本における薄切片が、元となる包埋ブロックから作製されたものであるか否かを精度良く照合して判別することができるうえ、照合作業の検証を任意のタイミングで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る自動薄切片標本作製装置で用いられる包埋ブロック及びカセットの斜視図である。
【図２】図１に示す包埋ブロックから薄切された薄切片がスライドガラス上に固定されて薄切片標本となった状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る自動薄切片標本作製装置の実施形態を示す簡略構成図である。
【図４】面出しが完了した包埋ブロックの表面状態を示す図である。
【図５】図４に示す包埋ブロックの表面を撮像した表面画像から、生体試料の輪郭を抽出することで生成された第１抽出データを示す図である。
【図６】図４に示す包埋ブロックを作製することで得られた薄切片を有する薄切片標本の上面図である。
【図７】図６に示す薄切片標本における薄切片の表面を撮像した薄切片画像から、生体試料の輪郭を抽出することで生成された第２抽出データを示す図である。
【図８】面出しが完了した変形例の包埋ブロックの表面状態を示す図である。
【図９】図８に示す包埋ブロックを作製することで得られた薄切片を有する薄切片標本の上面図である。
【図１０】図８に示す包埋ブロックの表面を撮像した表面画像から、生体試料の輪郭、及び幾何学的特徴点を抽出することで生成された第１抽出データを示す図である。
【図１１】図９に示す薄切片標本における薄切片の表面を撮像した薄切片画像から、生体試料の輪郭、及び幾何学的特徴点を抽出することで生成された第２抽出データを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
＜自動薄切片標本作製装置の構成＞
本実施形態の自動薄切装置（自動薄切片標本作製装置）は、図１に示すように、生体試料Ｓが包埋材であるパラフィンＰによって包埋された包埋ブロックＢを例えば３μｍ〜５μｍの厚みに薄切する装置である。従って、この自動薄切装置によって、図２に示す薄切片Ｍを作製することが可能とされている。
また、本実施形態の自動薄切装置は、薄切片Ｍを作製するだけでなく、該薄切片ＭをスライドガラスＧ等の基板上に転写させて薄切片標本Ｈを作製した後、該薄切片標本Ｈをバスケットに収納する作業を自動的に行うことが可能とされている。
【００２５】
なお、包埋ブロックＢは、ホルマリン固定された生体試料Ｓ内の水分をパラフィン置換した後、さらに周囲をパラフィンＰによってブロック状に固められたものである。これにより、生体試料ＳがパラフィンＰ内に包埋されている。また、生体試料Ｓとしては、例えば、人体や実験動物等から取出した臓器等の組織であり、医療分野、製薬分野、食品分野、生物分野等で適時選択されるものである。
【００２６】
また、包埋ブロックＢは、図１に示すようにカセットＫ上に固定されている。
このカセットＫは、耐薬品性を有する樹脂等により箱状に形成されたものであり、包埋ブロックＢを固定する固定台としての役割を果している。カセットＫの一側面は、下方に面が向いた傾斜面Ｋ１とされている。この傾斜面Ｋ１には、カセットＫの製造番号や、包埋ブロックＢの作製日、生体試料Ｓの各種データ等を含む図示しないＩＤデータが記録されている。そのため、このＩＤデータを読み取ることで、包埋ブロックＢの品質管理を行うことが可能とされている。
【００２７】
続いて、自動薄切装置の各構成品について説明する。
図３に示すように、自動薄切装置１は、複数の包埋ブロックＢが出し入れ可能に収納される複数のマガジン２と、このマガジン２を離脱自在に各別に装着可能なカルーセル３と、このカルーセル３に装着されたマガジン２に収納されている複数の包埋ブロックＢの中から選択された１つの包埋ブロックＢを出し入れすると共に、薄切位置であるステージ４上に載置するブロック搬送機構５と、ステージ４上に載置された包埋ブロックＢを所定の厚みで切断し、薄切片Ｍを切り出す薄切機構６と、薄切機構６によって切り出された薄切片Ｍを貯留槽７まで搬送すると共に、液面に浮かべて伸展させる薄切片搬送機構８と、伸展された薄切片Ｍを液面からスライドガラスＧ上に掬い取って薄切片標本Ｈを作製するスライドガラスハンドリング機構９と、作製された薄切片標本ＨをバスケットＪ内に収納するスライドガラス収納機構１０と、これら各構成品を内部に収容する装置ケース（筐体）１１と、各構成品を総合的に制御する制御部１２と、を主に備えている。
【００２８】
（装置ケース）
上記装置ケース１１は、内部が密閉可能とされているうえ、例えば湿度や温度等の環境条件を所望する条件に設定可能とされている。装置ケース１１の壁面には、作業者が開閉操作するアクセス扉１１ａが設けられている。このアクセス扉１１ａは、マガジン２を装着或いは取り出す際に用いる扉であり、該アクセス扉１１ａを開けることでマガジン２が装着されるカルーセル３にアクセスすることが可能とされる。
【００２９】
なお、本実施形態では、装置ケース１１の天面１１ｂ側を上側、底面１１ｃ側を下側とし、天面１１ｂ及び底面１１ｃに対して垂直な方向を上下方向と定義する。
【００３０】
（マガジン）
上記マガジン２は、全体として縦長の直方体状に形成された収納ケースであり、カセットＫに固定された複数の包埋ブロックＢを上下方向に沿って一列に並べた状態で収納することが可能とされている。このマガジン２は、正面が開口した箱型のマガジン本体２Ａと、マガジン本体２Ａに固定された開閉扉２Ｂと、で主に構成されている。
開閉扉２Ｂは、閉状態になったときに、マガジン本体２Ａに収納されている複数の包埋ブロックＢの一部を覆って脱落を防止している。これにより、作業者は、包埋ブロックＢの落下に注意を払うことなくマガジン２を安心して持ち運びすることが可能とされる。
【００３１】
（カルーセル）
上述したように構成されたマガジン２は、カルーセル３に対して離脱自在に装着可能とされている。図示の例では、カルーセル３に対して同時に６個のマガジン２が装着された状態を例に挙げている。
このカルーセル３は、装置ケース１１のアクセス扉１１ａを開けることで外部からアクセス可能な位置に配設されている。これにより、作業者は、手動でマガジン２をカルーセル３に装着したり、カルーセル３から取り外したりすることが可能とされている。
【００３２】
また、カルーセル３は、上下方向に延在する回転軸線回りに回転可能とされており、該回転によって装着されたマガジン２を周方向に移動させ、選択した１つのマガジン２をブロック搬送機構５に対して向かい合うブロック取出し位置にセットすることが可能とされる。
なお、カルーセル３の作動は制御部１２によって制御されている。また、図３ではカルーセル３の図示を簡略化している。
【００３３】
（読取部）
また、カルーセル３に隣接する位置には、上記ブロック取出し位置にセットされているマガジン２に収納されている、各包埋ブロックＢのカセットＫに印字されたＩＤデータを読み取る読取部２０が配設されている。
この読取部２０と、ブロック取出し位置に位置しているマガジン２とは、互いに例えば上下方向に相対移動可能とされており、その相対移動により、マガジン２に収納されている全ての包埋ブロックＢのカセットＫに印字されたＩＤデータを読み取ることが可能とされる。なお、読取部２０は、ＩＤデータを光学的に読み取り、読み取ったＩＤデータを制御部１２に出力する。
【００３４】
（ブロック搬送機構）
ブロック搬送機構５は、包埋ブロックＢを固定しているカセットＫを挟持可能なハンド部５Ａを備えるハンドリングロボットであり、カルーセル３に隣接する位置に配置されている。そして、このブロック搬送機構５は、制御部１２からの指示に基づいて、カルーセル３に装着されたマガジン２のうち上記ブロック取出し位置にセットされているマガジン２に収納された包埋ブロックＢの１つをハンド部５Ａで把持し、把持した包埋ブロックＢをマガジン２に対して出し入れしたり、ステージ４上に載置したりすることが可能とされている。
【００３５】
（ステージ）
ステージ４は、内部にアクチュエータ等が組み込まれており、制御部１２からの指示に基づいて適宜上下移動するように構成されている。これにより、ステージ４上に載置された包埋ブロックＢを高さ調整することができ、所望する厚み（例えば、５μｍ）で薄切することが可能とされている。
なお、このステージ４は、垂直軸回りの回転と、水平軸（２軸）回りの揺動とが可能とされた多軸のステージとされている。そのため、包埋ブロックＢの姿勢を自在にコントロールして、包埋ブロックＢの向きや傾き等を所望する状態に設定することが可能とされている。
【００３６】
（薄切機構）
薄切機構６は、ステージ４の近傍に配設された切断刃２１と、該切断刃２１を交換可能に保持するホルダ２２と、切断刃２１に対してステージ４を移動させて、切断刃２１によって包埋ブロックＢの薄切を行わせる移動機構２３と、を備えている。
【００３７】
切断刃２１は、一端側が刃先２１ａとされた長尺な刃とされており、所定の引き角及びすくい角θがついた状態で上記ホルダ２２に斜めに保持（クランプ固定）されている。なお、図示の例では、刃先２１ａが片刃となっている場合を例にしているが、両刃でも構わない。
ホルダ２２は、刃先２１ａを外側に露出させた状態で切断刃２１が載置される載置プレート２２Ａと、載置された切断刃２１を載置プレート２２Ａに押さえ付けてクランプ固定する押さえプレート２２Ｂと、で主に構成されている。
【００３８】
移動機構２３は、図示しないガイドレールと、該ガイドレールに沿ってステージ４を所定の速度で往復移動させる図示しない駆動部と、を備え、制御部１２からの指示に基づいてステージ４を往復移動させることで、ホルダ２２にクランプ固定された切断刃２１により包埋ブロックＢの薄切を行わせて薄切片Ｍの切り出しを行う。
なお、ステージ４は、移動機構２３による往復移動に応じて、包埋ブロックＢを所定量上昇させている。これにより、包埋ブロックＢを所定の厚みで切断して薄切片Ｍを作製することが可能とされる。
【００３９】
なお、本実施形態では、切断刃２１に対してステージ４側を移動させるように移動機構２３を構成したが、ステージ４に対して切断刃２１側を移動させるように構成しても構わないし、ホルダ２２側及びステージ４側を共に移動させるように構成しても構わない。
いずれにしても、包埋ブロックＢと切断刃２１とを相対的に移動させて、切断刃２１によって薄切を行うことができれば移動機構２３は、どのように設計しても構わない。
【００４０】
（収納ケース、切断刃搬送機構）
ところで、上記切断刃２１は、収納ケース２５内に多段に積層された状態で複数枚収納されており、切断刃搬送機構２６によって必要に応じて１枚ずつ取り出された後、ホルダ２２に搬送されてクランプ固定される。つまり、切断刃２１は所定のタイミングで交換可能とされている。
【００４１】
切断刃搬送機構２６は、制御部１２からの指示に基づいて、収納ケース２５から取出した新しい切断刃２１を、ホルダ２２における載置プレート２２Ａと押さえプレート２２Ｂとの間に挿入し、且つ使用済みの切断刃２１をホルダ２２から押し出すように搬送する。これにより、切断刃２１の交換がなされ、ホルダ２２の押さえプレート２２Ｂは新しい切断刃２１がセットされたことを受けて、制御部１２の指示によりクランプ固定を行うように作動する。
なお、ホルダ２２から押し出された使用済みの切断刃２１は、図示しない廃棄シュータ等を経由した後、図示しない廃棄ボトル等に廃棄される。
【００４２】
（第１撮像カメラ）
また、ステージ４の上方には、該ステージ４上に載置された包埋ブロックＢの表面を撮像する第１撮像カメラ（第１撮像部）２７が配設されている。
この第１撮像カメラ２７は、落射照明系４０によって照射された落射照明光を利用して包埋ブロックＢの表面を撮像し、その撮像した表面画像を制御部１２に出力する。
【００４３】
（落射照明系）
上記落射照明系４０は、複数のＬＥＤ４１が面状に配設された面光源４２と、面光源４２から照射された光を平行光にするための図示しない光学系と、平行光をステージ４上に載置された包埋ブロックＢの表面に対して略垂直に入射するように反射させると共に、包埋ブロックＢからの反射光を透過させるハーフミラー４３と、を有している。
なお、光源としては、面光源４２ではなく、例えば点光源からの光をピンホール及びコリメートレンズ等を通過させて平行光にするものであっても構わない。
【００４４】
（薄切片搬送機構）
薄切片搬送機構８は、制御部１２からの指示に基づいて、薄切機構６によって切り出された薄切片Ｍを貯留槽７まで搬送して液面に浮かべる機構であり、例えば搬送ベルトやテープ等を利用して搬送しても構わないし、ロボットハンド等を利用して搬送しても構わない。
【００４５】
（貯留槽）
貯留槽７内には、所定温度に調整された水等の液体Ｗが貯留されており、表面張力を利用して液面に浮かべられた薄切片Ｍを伸展させている。なお、貯留される液体Ｗは、図示しない循環管路によって必要に応じて貯留槽７から排出されると同時に、貯留槽７内に供給される。これにより、貯留槽７内には常時清浄な液体Ｗが貯留されている。
【００４６】
（スライドガラスハンドリング機構）
スライドガラスハンドリング機構９は、スライドガラスＧを把持可能なハンド部９Ａを備えるハンドリングロボットであり、貯留槽７に隣接する位置に配置されている。そして、このスライドガラスハンドリング機構９は、制御部１２からの指示に基づいて作動し、液面に浮かんで伸展がなされた薄切片Ｍを、ハンド部９Ａで把持したスライドガラスＧ上に掬い取ることで転写して、薄切片標本Ｈを作製することが可能とされている。
【００４７】
また、このスライドガラスハンドリング機構９は、薄切片ＭをスライドガラスＧ上に掬い取って薄切片標本Ｈを作製した後、該薄切片標本Ｈを標本搬送ベルト３０上に受け渡し、その後、スライドガラス収納部３１に収納されているスライドガラスＧの中から新たなスライドガラスＧを把持して、次の薄切片Ｍの掬い取りへの待機に移行する。
スライドガラス収納部３１は、貯留槽７の近傍に配設されており、内部に未使用のスライドガラスＧが例えば数十〜数百枚収納されている。
【００４８】
なお、上記した薄切機構６、薄切片搬送機構８、貯留槽７及びスライドガラスハンドリング機構９は、包埋ブロックＢを薄切して薄切片Ｍを作製すると共に、該薄切片ＭをスライドガラスＧ上に固定して薄切片標本Ｈを作製する標本作製機構５０として機能する。
【００４９】
（標本搬送ベルト、ホットプレート）
上記標本搬送ベルト３０は、例えば制御部１２からの指示に基づいて駆動する駆動プーリ３２Ａと従動プーリ３２Ｂとの間に巻回された無端ベルトであり、駆動プーリ３２Ａの駆動によって薄切片標本Ｈを下流側に搬送することが可能とされている。
標本搬送ベルト３０の下流側には、所定温度に加熱されたホットプレート３３が配設されており、標本搬送ベルト３０上に載置されている薄切片標本Ｈを、該標本搬送ベルト３０を間に挟んで加熱している。これにより、薄切片標本Ｈに残っている余分な液体Ｗを蒸発により除去でき、スライドガラスＧと薄切片Ｍとの間に液体Ｗが存在してしまうことを防止しつつ、薄切片Ｍのさらなる伸展を行うことが可能とされる。
【００５０】
（第２撮像カメラ、記録部）
また、本実施形態では、標本搬送ベルト３０によって薄切片標本Ｈをホットプレート３３が配設された下流側まで搬送するまで間に、第２撮像カメラ（第２撮像部）３４を利用した薄切片Ｍの撮像と、記録部３５を利用したスライドガラスＧへの個別データの印字と、を行う。
【００５１】
第２撮像カメラ３４は、標本搬送ベルト３０の上方に配設され、標本搬送ベルト３０上に載置された薄切片標本Ｈが下流側に搬送されるまでの間に薄切片Ｍを撮像し、その薄切片画像を制御部１２に送っている。
なお、第２撮像カメラ３４は、第１撮像カメラ２７と同様に、落射照明系４５によって照射された落射照明光を利用して薄切片画像を撮像する。この落射照明系４５は、上記落射照明系４０と同様に、面光源４２、図示しない光学系及びハーフミラー４３で構成されるため説明を省略する。
【００５２】
記録部３５は、例えばレーザーマーカーであり、第２撮像カメラ３４に隣接して配設され、制御部１２からの指示に基づいてスライドガラスＧにレーザ光を照射して、個別データの印字を行う。この際、第２撮像カメラ３４と同様に、記録部３５は薄切片標本Ｈが下流側に搬送されるまでの間に印字を行う。
【００５３】
（スライドガラス収納機構）
スライドガラス収納機構１０は、標本搬送ベルト３０の上方に配設されており、制御部１２からの指示に基づいて、ホットプレート３３によって加熱がなされた標本搬送ベルト３０上の薄切片標本Ｈを、バスケットＪ内に収納する機構とされている。このような機構としては、例えばシリンダによって駆動される押出しロッド等を利用して薄切片標本Ｈを標本搬送ベルト３０上から押し出すことでバスケットＪ内に収納しても構わないし、ロボットハンド等を利用して薄切片標本ＨをバスケットＪ内に収納しても構わない。
【００５４】
（バスケット）
バスケットＪは、例えば染色籠であり、薄切片標本Ｈを数枚〜数十枚毎、一度に収納可能とされており、バスケット収納部３６内に予め複数収納されている。そして、バスケット収納部３６内に収納されているバスケットＪは、制御部１２からの指示に基づいて作動するバスケット供給機構３７によって順次取り出された後、標本収納位置Ｐ１にセットされる。そして、この標本収納位置Ｐ１において、バスケットＪ内に薄切片標本Ｈが収納される。
【００５５】
なお、バスケットＪ内に薄切片標本Ｈが予め決まった枚数収納されると、バスケットＪは図示しない保管庫内に送られて保管される。この際、保管庫内には、所定温度に調整された温風が循環しており、薄切片標本Ｈを最適な状態に乾燥させている。
【００５６】
（制御部）
上記制御部１２は、上述した各構成品を総合的に制御しており、読取部２０で読み取られたＩＤデータ、第１撮像カメラ２７で撮像された包埋ブロックＢの表面画像、第２撮像カメラ３４で撮像された薄切片標本Ｈにおける薄切片Ｍの薄切片画像が入力される。
また、制御部１２は、送られてきた表面画像及び薄切片画像を適宜表示させるモニタ１２ａと、送られてきた表面画像のうち、包埋ブロックＢの面出しが終了した後の表面画像と、薄切片画像とを照合して、薄切片Ｍが元の包埋ブロックＢから作製されたか否かを判別する判別部１２ｂと、判別部１２ｂによる判別結果をＩＤデータに関連付けて個別データとして記憶するメモリ部（記憶部）１２ｃと、を備えている。
【００５７】
＜自動薄切片標本作製装置の作用＞
次に、上述したように構成された自動薄切装置１の作用について説明する。
なお、本実施形態では、はじめに薄切片標本Ｈが作製されるまでの全体の流れを簡単に説明し、その後、部分的な工程の流れを詳細に説明する。
【００５８】
まず、事前準備として、作業者は、包埋ブロックＢが固定されたカセットＫを複数のマガジン２内にそれぞれ収納した後、装置ケース１１のアクセス扉１１ａを開けて各マガジン２をカルーセル３に装着しておく。装着後、アクセス扉１１ａを閉めておく。また、作業者は、収納ケース２５内に切断刃２１が適切にセットされていること、スライドガラス収納部３１にスライドガラスＧが適切にセットされていること、バスケット収納部３６にバスケットＪが適切にセットされていること等を確認して、事前準備が終了する。
事前準備終了後、作業者は制御部１２を介して装置ケース１１内の各構成品の作動を開始させる。
【００５９】
すると、制御部１２は、カルーセル３を順次回転させ、読取部２０でＩＤデータを読み取った後、ブロック搬送機構５によるハンド部５Ａを利用して包埋ブロックＢを挟持する。次いで、ブロック搬送機構５により、挟持した包埋ブロックＢをマガジン２から取出した後、ステージ４上にカセットＫを介して載置させる。
【００６０】
ステージ４上への包埋ブロックＢのセット作業が終了すると、制御部１２は包埋ブロックＢの薄切作業を開始させる。
まず、ステージ４を高さ調整して、包埋ブロックＢの上面を所望する高さ位置に調整する。そして、薄切機構６における移動機構２３がステージ４を往復移動させることで、ホルダ２２によってクランプ固定した切断刃２１により包埋ブロックＢを薄切する。これにより、包埋ブロックＢを粗削りして面だしを行うことができる。
【００６１】
ところで、薄切を行っている際、第１撮像カメラ２７が包埋ブロックＢの表面を撮像する。この撮像した表面画像は、制御部１２に送られると共にモニタ１２ａに表示される。よって、作業者は、モニタ１２ａに表示された表面画像を参考にして、薄切の合間に、適宜ステージ４を傾斜させたり、回転させたりすることができる。その結果、包埋ブロックＢの粗削りによって、最適な面を表面に露出させることができる。
【００６２】
なお、上記粗削りによる面出し作業時においては、薄切片Ｍを薄切片搬送機構８によって貯留槽７まで搬送する作業は行わない。従って、ここで生じる薄切片Ｍは、切削屑となって図示しない回収部に回収される。
【００６３】
次いで、面出しが終了した後、制御部１２は粗削りから本削り作業に移行させる。この際、制御部１２は、切断刃搬送機構２６を作動させて、粗削りで使用した切断刃２１を新しい切断刃２１に交換させる。なお、切断刃２１の交換は、この場合に限定されるものではなく、必要に応じて適宜行って構わない。
【００６４】
本削り作業に移行すると、制御部１２は、薄切機構６によって薄切片Ｍを作製させると同時に、薄切片搬送機構８によって、作製された薄切片Ｍを貯留槽７まで搬送させて液面に浮かべる。これにより、薄切片Ｍは伸展され、薄切時に生じたカール等が解消される。
次いで、制御部１２はスライドガラスハンドリング機構９を作動させて、液面に浮かんだ薄切片ＭをスライドガラスＧ上に掬い取らせ、薄切片標本Ｈを作製させる。スライドガラスハンドリング機構９は、作製した薄切片標本Ｈを標本搬送ベルト３０上に載置して受け渡す。  
【００６５】
また、制御部１２は駆動プーリ３２Ａを駆動させ、標本搬送ベルト３０上に載置された薄切片標本Ｈを下流に向けて搬送させる。すると、薄切片標本Ｈがホットプレート３３まで搬送されるまでの間に、第２撮像カメラ３４が薄切片Ｍを撮像し、その薄切片画像を制御部１２に送る。
制御部１２は、第２撮像カメラ３４から送られてきた薄切片画像に基づいて、本削りされた薄切片Ｍが適切に薄切されたか否かの良否判断を行う。ここで、制御部１２が良品と判断した場合には、記録部３５を作動させて、カセットＫから読み取ったＩＤデータと対応付けた個別データを薄切片標本ＨのスライドガラスＧに記録させる。
【００６６】
そして、個別データが記録された薄切片標本Ｈは、標本搬送ベルト３０のさらに下流側に搬送されて、ホットプレート３３によって加熱がなされる。また、制御部１２は、スライドガラス収納機構１０を作動させて、加熱がなされた薄切片標本ＨをバスケットＪに収納させる。
ところで、上記良否判断を行った結果、制御部１２が不良品と判断した場合には、スライドガラス収納機構１０を作動させずに、薄切片標本Ｈを標本搬送ベルト３０から図示しない不良排出シュータへの受け渡しを行う。これにより、不良品とされた薄切片標本ＨはバスケットＪに収納されることなく、回収される。
【００６７】
バスケットＪに良品と判断された薄切片標本Ｈが予め決められた枚数収納されると、そのバスケットＪは保管庫に送られて保管がなされると共に、バスケット供給機構３７が新たなバスケットＪをバスケット収納部３６から取出して標本収納位置Ｐ１にセットし、これ以降の収納に備える。
【００６８】
上述したように、本実施形態の自動薄切装置１によれば、薄切片Ｍの自動的な作製だけでなく、薄切片標本Ｈの作製を自動的に行って、バスケットＪ内に予め決められた枚数毎に収納することができる。
これにより、作業者は保管庫から適宜バスケットＪを取り出すことで、そのまま生体試料Ｓの染色工程に移行することができ、非常に使い易い。特に、同じ染色作業を行う薄切片標本Ｈ同士を同一のバスケットＪに集約することも可能であるので、使い易く利便性に優れている。
【００６９】
ところで、本実施形態の自動薄切装置１では、上述した工程中において、制御部１２における判別部１２ｂが、第１撮像カメラ２７から送られてきた表面画像のうち、包埋ブロックＢの面出しが終了した後の表面画像と、第２撮像カメラ３４から送られてきた薄切片画像とを照合する作業を行う。
なお、判別部１２ｂは、上記照合を行う前に、第２撮像カメラ３４から送られてきた薄切片画像に基づいて本削りされた薄切片Ｍが適切に薄切された否かの良否判断を行い、良品と判断した場合に照合作業を行う。
【００７０】
照合作業としては、判別部１２ｂは表面画像及び薄切片画像の２枚の画像に写り込んだ薄切片Ｍの露出状態を対比することで行い、スライドガラスＧ上に固定された薄切片Ｍが、元となる包埋ブロックＢから薄切されたか否かを精度良く且つ速やかに判断する。
【００７１】
上記照合作業について詳細に説明する。
面出しが終了した後の包埋ブロックＢの表面状態が図４に示すような場合、判別部１２ｂは第１撮像カメラ２７から送られてきた表面画像から、包埋ブロックＢの表面に露出している生体試料Ｓの輪郭を抽出した図５に示す第１抽出データＤ１を生成する。
次いで、判別部１２ｂは、図６に示す薄切片標本Ｈにおける薄切片Ｍを撮像した第２撮像カメラ３４から送られてきた薄切片画像から、薄切片Ｍの表面に露出している生体試料Ｓの輪郭を抽出した図７に示す第２抽出データＤ２を生成する。
【００７２】
そして、判別部１２ｂは、第１抽出データＤ１と第２抽出データＤ２とのマッチングを行って照合し、一致した場合には元となる包埋ブロックＢから薄切されたと判断し、不一致の場合には元となる包埋ブロックＢから薄切されたものではないと判断する。
なお、不一致の場合の例としては、例えばその直前にセットされた別の包埋ブロックＢから薄切された薄切片Ｍであった場合等が挙げられる。
【００７３】
判別結果がでると、メモリ部１２ｃがその判別結果を読取部２０から送られてきたＩＤデータと関連付けて個別データとし、この個別データを記憶する。また、記録部３５が、上述したように個別データを薄切片標本ＨにおけるスライドガラスＧ上に記録する。
【００７４】
これにより、作業者は薄切片標本ＨのスライドガラスＧ上に記録された個別データを確認するだけで、照合作業による判別結果を容易且つ正確に把握することができるので、検体取り違いを抑制することができる。
特に、従来のように手作業で照合作業を行わなくて済むので、スループットが向上するうえ、作業者にかかる負担を低減させることができる。しかも、個別データを確認することで、照合作業による判別結果をＩＤデータに関連付けて確認することが可能であるので、照合作業の検証を任意のタイミングで行うことができ、使い易く利便性に優れている。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態の自動薄切装置１によれば、包埋ブロックＢを薄切して薄切片Ｍを作製した後、該薄切片ＭをスライドガラスＧ上に固定して薄切片標本Ｈを作製する工程を自動的に行って、バスケットＪ内に予め決められた枚数毎に収納することができる。
しかも、複数の包埋ブロックＢを利用したとしても、薄切片標本Ｈにおける薄切片Ｍが元となる包埋ブロックＢから作製されたものであるか否かを精度良く照合して判別しながら、薄切片標本Ｈの作製を行うことができる。さらに、作業者の任意のタイミングで照合作業の検証を行うことも可能である。
【００７６】
特に、判別部１２ｂは第１抽出データＤ１と第２抽出データＤ２とのマッチングを行うことで判別を行う。ここで、薄切片Ｍは、包埋ブロックＢの表面を薄切することで作製されるので、薄切直前における包埋ブロックＢの表面に露出している生体試料Ｓの輪郭と、薄切片Ｍの表面に露出している生体試料Ｓの輪郭とは同一又は裏表の関係となる。
従って、輪郭を利用したマッチングを行うことで、より高精度な照合を行うことができる。
【００７７】
さらに、表面画像及び薄切片画像を撮像する際、落射照明光を利用するので、生体試料Ｓをより明瞭に写しだした（際立たせた）状態で撮像することができる。即ち、落射照明光は、包埋剤であるパラフィンＰの部分では鏡面反射するのに対し、生体試料Ｓがある部分では散乱する。そのため、生体試料Ｓの部分とパラフィンＰの部分とで反射光の強度に差をつけることができ、生体試料Ｓをより明瞭に写しだすことができる。従って、判別部１２ｂは両画像に基づいて照合作業を正確に行い易い。
【００７８】
なお、上記実施形態において、輪郭を抽出する場合、その抽出方法については特定の手法に限定されるものではない。
例えば、輝度による二値化により抽出を行っても構わない。又は、画像の外側から中心に向かって輝度の微分を行い、微分値が閾値を超える最初の点をエッジとして検出し、これらの点を結ぶことによって生体試料Ｓの輪郭を抽出しても良い。
【００７９】
また、上記実施形態において、照合作業の結果、判別部１２ｂが不一致の判断（薄切片Ｍが包埋ブロックＢから薄切されたものではないとの判断）をした場合には、その薄切片Ｍを有する薄切片標本Ｈを廃棄させても構わない。
【００８０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００８１】
例えば、上記実施形態では、カルーセル３に対して６つのマガジン２を装着する場合を例に挙げて説明したが、マガジン２の数はこの場合に限定されるものではない。
【００８２】
また、上記実施形態において、メモリ部１２ｃが判別部１２ｂによる判別結果に加え、表面画像及び薄切片画像の２枚の画像についてもＩＤデータに関連付けて記憶しても構わない。この場合には、薄切片標本ＨにおけるスライドガラスＧ上に記録された個別データを確認することで、照合作業による判別結果だけでなく２枚の画像を再確認できるので、照合作業の検証をより高精度に行い易い。
【００８３】
また、上記実施形態において、判別部１２ｂは輪郭だけでなく幾何学的特徴点を加味したうえで照合作業を行っても構わない。
例えば、生体試料Ｓに血管や管状の臓器等が含まれる場合には、パラフィン置換した際に、血管や臓器内にパラフィンＰが入り込んだ状態となる。そのため、面出しが終了した後の包埋ブロックＢの表面状態は図８に示す状態となり、生体試料Ｓの内部にパラフィンＰが点在した状態となる。同様に、図９に示すように、薄切片標本Ｈにおける薄切片Ｍの生体試料Ｓの内部にもパラフィンＰが点在した状態となる。
【００８４】
この場合、判別部１２ｂは、図１０に示すように第１撮像カメラ２７から送られてきた表面画像から、包埋ブロックＢの表面に露出している生体試料Ｓの輪郭を抽出することに加え、生体試料Ｓの幾何学的特徴点Ｑを抽出して第１抽出データＤ１を生成する。
また、判別部１２ｂは、図１１に示すように第２撮像カメラ３４から送られてきた薄切片画像から、薄切片Ｍの表面に露出している生体試料Ｓの輪郭を抽出することに加え、生体試料Ｓの幾何学的特徴点Ｑを抽出して第２抽出データＤ２を生成する。
【００８５】
そして、判別部１２ｂは、上記第１抽出データＤ１と第２抽出データＤ２とのマッチングを行って照合する。つまり、輪郭同士のマッチングと、幾何学的特徴点Ｑの配置パターン同士のマッチングと、を行って照合する。
このようにした場合には、輪郭だけでなく幾何学的特徴点Ｑをさらに加味したうえで照合作業を行うので、さらに高精度な照合を行うことができ、より好ましい。
【００８６】
なお、輪郭に幾何学的特徴点を加味したうえで照合作業を行ったが、この場合に限定されず、判別部１２は、幾何学的特徴点の配置パターン同士のマッチングを行うことで照合作業を行っても構わない。
即ち、判別部１２は、第１撮像カメラ２７から送られてきた表面画像から、生体試料Ｓの幾何学的特徴点Ｑを抽出して第１抽出データを生成すると共に、第２撮像カメラ３４から送られてきた薄切片画像から、生体試料Ｓの幾何学的特徴点Ｑを抽出して第２抽出データを生成し、これら両幾何学的特徴点Ｑの配置パターン同士のマッチングを行うことで照合作業を行っても良い。
この場合であっても、輪郭同士をマッチングする場合と同様の作用効果を奏功することができる。なお、生体試料Ｓの状況に応じて、輪郭のマッチングによる照合作業を行うのか、或いは幾何学的特徴点のマッチングによる照合作業を行うのか、或いは輪郭及び幾何学的特徴点のマッチングによる照合作業を行うのかを適宜決定すれば良い。
【符号の説明】
【００８７】
Ｂ…包埋ブロック
Ｇ…スライドガラス（基板）
Ｈ…薄切片標本
Ｋ…カセット
Ｑ…幾何学的特徴点
Ｓ…生体試料
Ｄ１…第１抽出データ
Ｄ２…第２抽出データ
１…自動薄切装置（自動薄切片標本作製装置）
１２…制御部
１２ｂ…判別部
１２ｃ…メモリ部（記憶部）
２０…読取部
２７…第１撮像カメラ（第１撮像部）
３４…第２撮像カメラ（第２撮像部）
３５…記録部
５０…標本作製機構
【図１】
2014095588.tif 000003
【図２】
2014095588.tif 000004
【図３】
2014095588.tif 000005
【図４】
2014095588.tif 000006
【図５】
2014095588.tif 000007
【図６】
2014095588.tif 000008
【図７】
2014095588.tif 000009
【図８】
2014095588.tif 000010
【図９】
2014095588.tif 000011
【図１０】
2014095588.tif 000012
【図１１】
2014095588.tif 000013