(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライドガラス上に血液塗抹標本を自動的に作製する装置であって、
ａ）固定フレームと、
ｂ）前記フレーム上に据え付けられたキャリッジであって、該キャリッジの動きに従ってスライドガラスを移動できるように、該スライドガラスを固定する固定手段を有することを特徴とする該キャリッジと、該キャリッジを該フレームに沿って前後に移動させる移動手段と、
ｃ）前記スライドガラスに沿って血液滴を広げる拡張手段であって、前記フレームに取り付けられ、前後両方向に揺れ動くことが可能な曲げられる可撓性部材を備えることを特徴とする前記拡張手段と
を備え、
前記曲げられる可撓性部材は末端を有し、該末端にスプレッダー・ブレードが据え付けられ、
洗浄手段は、前記キャリッジに据え付けられた洗浄パッドを備え、前記拡張手段は前後どちらの方向に向いても該洗浄パッドと係合可能であって、該洗浄手段は、該拡張手段の両面を洗浄する手段を備える
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
さらに、血液塗末標本を含むスライドガラスを台まで輸送するための傾斜手段を備え、該傾斜手段と該台は前記フレーム上に据え付けられ、該台は、前記キャリッジとは独立したものであって、該キャリッジの動きは、該台上にあるスライドガラスに影響を与えないことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記傾斜手段は、前記台に向かってスライドガラスを移動させるローラーを含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ローラーは、前記台に向かってスライドガラスを移動させる際に、該スライドガラスを上げる手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記洗浄パッドは、前記キャリッジに粘着させて取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
さらに、バーコード読み取り手段と印刷手段とを備え、該バーコード読み取り手段と該印刷手段とは前記フレームに取り付けられ、該バーコード読み取り手段は、テストチューブにあるバーコードを読み取る手段を備え、該印刷手段は、スライドガラス上に印を印刷する手段を備え、該印は該バーコードに含まれる情報に対応することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
さらに、データを保存するプログラム可能な手段と、スライドガラス上にデータを印刷する手段とを備え、該印刷手段と該プログラム可能な手段とは、前記フレーム上に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
さらに、プログラム化されたコンピュータを備え、該コンピュータは前記キャリッジの移動を制御するためにプログラム化されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記コンピュータは、様々な患者に関する情報を保存し、該コンピュータは前記印刷手段に接続され、該コンピュータはスライドガラス上に印刷される情報を決定する手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
さらに、前記コンピュータに接続されるキーボードを備え、該キーボードは、該コンピュータに情報を送信する手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記装置は、該装置が使用されていないときに、前記キャリッジを保護するための手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
スライドガラス上に血液塗抹標本を自動的に作製する装置であって、
ａ）固定フレームと、
ｂ）前記フレーム上に据え付けられたキャリッジであって、該キャリッジの動きに従ってスライドガラスの移動ができるように、該スライドガラスを固定する固定手段を有することを特徴とする該キャリッジと、該キャリッジを該フレームに沿って前後に移動させる移動手段と、
ｃ）前記スライドガラスに沿って血液滴を広げる拡張手段であって、前記フレームに取り付けられ、前後両方向に揺れ動くことが可能な曲げられる可撓性部材を備えることを特徴とする前記拡張手段と
を備え、
前記キャリッジは、血液塗末標本作製後に、前記拡張手段を洗浄する洗浄手段を含み、
前記洗浄手段はローラーを備え、該ローラーは、前記キャリッジに据え付けられ、前記拡張手段に十分に近づいて、該拡張手段を該ローラーに接触させる
ことを特徴とする装置。
【請求項１３】
スライドガラス上に血液塗末標本を自動的に作製する装置であって、該装置は、使用前のスライドガラスを複数保持する供給手段と、スライドガラスに沿って血液滴を広げる拡張手段とを備え、該拡張手段は、末端がブレードで終わる曲げられる可撓性部材を備え、該可撓性部材は、スライドガラスの表面に対して前後に移動可能であって、該ブレードは、該スライドガラスの表面と係合し、該装置はさらに、血液塗末標本を含むスライドガラスをためておく蓄積手段を備え、該供給手段と該拡張手段と該蓄積手段は全て固定フレームに接続され、また該装置は、該フレームに対して移動可能なキャリッジを備え、該キャリッジは、スライドガラスを固定する手段を備え、該拡張手段が該キャリッジ上のスライドガラスと係合できるように、該キャリッジは、該拡張手段の十分近くに移動することができ、前記キャリッジは洗浄パッドを含み、該洗浄パッドは、血液塗末標本作製後に、該ブレードを洗浄する洗浄手段を含み、該洗浄パッドは、該キャリッジに据え付けられ、該キャリッジと共に移動可能であることを特徴とする装置。
【請求項１４】
前記供給手段は、２つの向かい合う開口部を含み、該開口部の１つからは、スライドガラスが１枚のみ通過でき、該開口部のもう一方の開口部からは、１枚より多くのスライドガラスが通過でき、該もう一方の開口部は複数のスライドガラスが貼り付いたものを排出する手段を備えることを特徴とする請求項13に記載の装置。
【請求項１５】
前記蓄積手段は、キャリッジとは独立した台を備え、血液塗末標本を有するスライドガラスは、該台の上に載せられることを特徴とする請求項13に記載の装置。
【請求項１６】
さらに、前記キャリッジから前記台の上にスライドガラスを上げるための傾斜手段を備えることを特徴とする請求項15に記載の装置。
【請求項１７】
スライドガラス上に血液塗末標本を自動的に作製する方法であって、
ａ）固定フレームに沿って前後に移動可能なキャリッジ上に、使用前のスライドガラスを分配する工程であって、該フレームは、該キャリッジが該スプレッダーの近傍に移動するときに、スライドガラスと接触する曲げられる可撓性スプレッダーに付けられることを特徴とする工程と、
ｂ）前記スライドガラス上に血液滴を置く工程と、
ｃ）前記血液滴が前記スプレッダーと接するまで、前記キャリッジを移動させる工程と、
ｄ）前記スプレッダーが前記スライドガラスに沿って前記血液を広げるまで、前記キャリッジをさらに移動させる工程と、
ｅ）前記キャリッジから前記スライドガラスを外して、台の上に該スライドガラスを載せる工程と
を備え、
前記スプレッダーは、前面と、後面と、端部とを有するスプレッダー・ブレードを含み、該キャリッジ上にある洗浄パッドに沿って該スプレッダー・ブレードが引っ張られるように前記キャリッジを進ませる工程と、回数を分けて該スプレッダー・ブレードの前面と後面と端部とが該洗浄パッドに沿って引っ張られるように、該キャリッジの移動方向を逆転させる工程とによって、該スプレッダー・ブレードは洗浄される
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記ｂ）工程は、前記キャリッジ上に位置する参照マークが、血液滴を置くのに望ましい位置に来るまで、該キャリッジを移動させる工程を備えることを特徴とする請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
スライドガラスが、複数の使用前のスライドガラスを保持するする貯蔵所から分配され、該貯蔵所は第１と第２の開口部を有し、該第１の開口部は、該第２の開口部よりも小さく、前記キャリッジは、該貯蔵所内のスライドガラスと係合する手段を含み、前記方法はさらに、２枚以上のスライドガラスが貼り付いて離れなくなる時を監視する工程と、該２枚以上のスライドガラスを該貯蔵所の該第２の開口部から外へ出す方向に該キャリッジを移動させる工程とを備えることを特徴とする請求項17に記載の方法。
【請求項２０】
前記ｂ）工程に先行して、塗抹標本を作製するための血液試料が入った容器に付いた情報を自動的に読み出し、スライドガラス上に印を印刷し、該印は該容器に付いた該情報に関するものであることを特徴とする請求項17に記載の方法。
【請求項２１】
さらに、スライドガラス上に現在のデータを印刷する工程を備えることを特徴とする請求項17に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
発明の属する技術分野
本発明は、顕微鏡観察用の血液の薄層をスライドガラスに作製する分野に関するものである。本発明は、血液滴をスライドガラス上に塗抹する全行程を自動化するものである。
血液の薄層即ち血液の塗抹標本は、手作業で行うこともできるが、所望の厚さの塗抹標本を作製したり、塗抹標本の厚さを全てのスライドガラス毎に揃えるには、かなりの熟練が必要である。また、血液の塗抹標本の作製には、かなりの時間が費やされる。したがって、当業界では、血液の塗抹標本作製を自動化する実施手段が長い間求められてきた。
自動化に対する試みは、最初のうち、手作業を模倣するだけであった。当初の装置では、まず血液滴を顕微鏡のスライドガラス上に置いて、ガラスのスプレッダー・ブレード（spreader blade）を血液につけ、最初はスライドガラスに対して横方向に血液を押し広げる。次に、角度を固定させたスプレッダーを速度を制御しながらスライドガラスに沿って縦方向に移動させ、後方へ血液を引き伸ばす。こうして血液を押し広げて薄くして、血液の塗抹を完成させる。
当初の血液塗抹標本自動作製装置は、米国特許第4,151,915号、第4,096,824号、第4,061,108号、及び第3,880,111号に開示されている。これらの特許のうち、後ろ２つの特許の開示を本明細書中に参照として取り入れている。上述の特許によって例示されているような先行技術の装置は、塗抹の自動化はもちろん、スライドガラスの分配の自動化の両方を提供することで、塗抹工程を自動化しようとするものである。しかし、先行技術の装置には、作製が終わる毎にスライドガラスを洗浄する洗浄手段がなく、患者や試料それぞれの識別を提供する手段もない。
上述した装置が開示されてから、上述の特徴にさらに追加して、洗浄手段や標本識別手段を含む数々の他の自動化装置が公表されている。しかし、以上の機械は複雑で高価である。当分野では、ロボットのようなシステムの下で、ステーション間をスライドガラスと標本とが多様に移動する必要がある、多数の独立したステーションを必要としている。
さらに、先行技術において公知である装置には、スライドガラス同士がくっついて離れない場合に生じる問題の解決手段として、機械全体の操作を止めるか、スペアのスライドガラスを蓄えている貯蔵所を利用する手段があるが、それ以外の解決手段を提供する装置はない。
本発明は、上述の問題を解決するにもかかわらず、比較的単純で、費用が安く、小型の自動化装置を提供する。
課題を解決するための手段
本発明は、顕微鏡用スライドガラス上に血液の塗抹標本を作製するための自動作製装置である。本装置は、主として、１つだけの移動部、即ち、フレームに沿って前後移動するキャリッジを含む。このキャリッジは、スライドガラスを支持して移動させる手段を含む。フレームに備えられているのは、使用前のスライドガラスを入れておく貯蔵所と、スライドガラスに沿って血液を押し広げるためのスプレッダー・アセンブリと、血液塗抹後のスライドガラスの処置に用いる傾斜路及び台である。
好ましくは本装置は、塗抹標本にする試料の入ったテストチューブのバーコードデータを読み取るバーコード読み取り器と、バーコード読み取り器によって読み取られたデータに応じて印をスライドガラス上に印刷するプリンタとを含む。
スプレッダー・アセンブリは、ほぼ平面で薄く長方形片の可撓性材料の形状を有する可撓性支持部材と、この支持部材の一端に取り付けられた、好ましくは薄いガラスでできたスプレッダー・ブレードとを含む。備え付けられたこの支持部材は本来可撓性があるので、ブレードを含むスプレッダー・アセンブリは、自由に前後運動をすることができ、このためブレードは、キャリッジによって運搬されるスライドガラスの表面と係合できる。
キャリッジは洗浄パッドを含み、キャリッジからスライドガラスが離れる場所にキャリッジが接近すると、スプレッダー・ブレードが洗浄パッドと接して、次の使用に備えて洗浄される。キャリッジが前後方向に動くので、スプレッダー・ブレードの両面を洗浄することができる。
また本発明は、貼り付いたスライドガラスを排出する手段を含む。スライドガラスを蓄えておく貯蔵所は、前方開口部と後方開口部とを含む。前方開口部からは、１枚のスライドガラスしか通過できない。後方開口部は、１枚より多い数のスライドガラスが通過するのに十分な大きさになっている。もしこのシステムによって、１組のスライドガラスが貼り付いていると判断されると（通常は１枚のスライドガラスが前方開口部を通過して分配されるのだが、これに失敗すると）、このシステムは、キャリッジを後方に移動させて、貼り付いたスライドガラスと係合して貯蔵所の後方開口部から外へ押し出すように、プログラムされている。
したがって本発明は、血液塗抹標本、即ち血液の薄層を顕微鏡用スライドガラス上に自動的に作製する装置と方法を提供することを第１の目的とする。
さらに本発明は、血液塗抹標本の作製に必要なハードウェアを単純化することを目的とする。
さらに本発明は、血液塗抹標本の作製のコストを抑えることを目的とする。
さらに本発明は、メンテナンスの必要性を最小限にした血液塗抹標本を作製する自動化装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、貼り付いたスライドガラスを検知し、排出することが可能な血液塗抹標本の自動作製装置を提供することを目的とする。この装置では、操作を中断をする必要がなく、また控えのスライドガラス貯蔵所を備える必要もない。
さらに本発明は、チューブを開けずに、閉じた状態のチューブから血液を流出させる装置と連携する血液塗抹標本作製装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、血液滴をスライドガラス上の適切な場所に置くことを確実に行う手段を含む血液塗抹標本作製装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、比較的場所をとらない上述の装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、使用する度にスプレッダー・ブレードを自動洗浄する手段を含む上述の装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、塗抹標本にする試料の入った容器のバーコードを読み取る手段を含む上述の装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、試料の保持容器にあるバーコードによって表される情報に対応した印を、スライドガラス上に印刷する手段を含む上述の装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、所定の試料を提供する患者に関する情報を得るために、病院や実験室のコンピュータに接続するための手段を含む上述の装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、データもしくは命令、またはその両方を本装置へ入力するためのキーパッドを含む上述の装置を提供する。
さらに本発明は、顕微鏡用スライドガラスを蓄える、改善された貯蔵所を提供することを目的とする。
当業者であれば、後述する図面の簡単な説明、発明の実施の形態、添付した請求の範囲から、本発明の別の目的や利点を認識するだろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の装置の斜視図で、任意のキーパッドも同時に示す。
図２は、本発明で用いられるスライドガラス貯蔵所の斜視図である。
図３は、図２のスライドガラス貯蔵所の端面図である。
図４は、本発明で用いられるスプレッダー・アセンブリの一部の斜視図である。
図５は、本発明に用いられるキャリッジの斜視図であって、スライドガラス設置場所に備えられたスライドガラスと、ソレノイド・ピンと洗浄パッドの位置を示す図である。
図６は、本発明による、スプレッダー・ブレードと、スライドガラスと、レールの関係を示す断面端面図である。
図７は、本発明のスプレッダーの側面図で、スライドガラスに沿って血液の塗抹を行っている工程での図である。
図８は、本発明で用いられる血液の薄層塗抹標本が載ったスライドガラスの平面図である。
図９は、本発明の装置の側面図であって、キャリッジが「ホーム」ポジションにある場合を示す。
図9Aは、図９の挿入図であって、スライドガラスのすりガラス部分あるいはコーティング部分の印刷を拡大した斜視図を示す。
図10は、図９に類似する側面図であるが、スライドガラスへの血液の付着を実施する位置にあるキャリッジを示している。
図10Aは、図10の挿入図であって、スライドガラス上への血液の付着を示す拡大端面図である。
図11は、図９に類似する側面図であって、スプレッダー・ブレードが血液を捕らえる位置にあるキャリッジを示す。
図11Aは、図11の挿入図であって、血液滴と係合する工程でのスプレッダーを示す拡大斜視図を提供するものである。
図12は、図９に類似する側面図であって、キャリッジが移動して血液が押し広げられるところを示す図である。
図12Aは、図12の挿入図であって、血液塗抹標本の拡大斜視図を示す。
図13は、図９に類似する側面図であって、スプレッダーが引っ張られて洗浄パッドを通過すると同時にスライドガラスが傾斜路上に押し上げられるところを示す図を示す。
図13Aは、図13の挿入図であって、スプレッダーが引っ張られて洗浄パッドを通過し、スプレッダーの面と裏面とが洗浄される状態を示す拡大図を提供するものである。
図14は、図９に類似する側面図であって、スライドガラスが傾斜路の頂上に到達し、傾斜路の水平面に位置しているところを示す。
図15は、図９に類似する側面図であって、キャリッジが逆の動きをして、スプレッダーが引っ張られ、洗浄パッドを逆方向に通過する状態を示す。
図15Aは、スプレッダーが後方に引っ張られて洗浄パッドを通過すると同時に、その前面が洗浄される状態を示す。
図16は、図９に類似する側面図であって、スライドガラスの分配を準備する貯蔵所の下に位置するキャリッジを示す。
図16Aは、図16の挿入図であって、底にあるスライドガラスと係合しているソレノイド・ピンを示す拡大斜視図である。
図17は、図９に類似する側面図であって、貼り付いたスライドガラスを拒絶している状態のキャリッジを示す。
図18は、図９に類似する側面図であって、貼り付いたスライドが拒絶されて、貯蔵所の後方から押し出されているところを示す。
図19は、本発明の装置の部分平面図であって、スライドガラスが傾斜路に入ってくるところを示すとともに、ローラーの機能を表示したものである。
図20は、図19の20−20線に沿った断面図である。
図21は、本発明の装置の部分平面図であって、ローラによってスライドガラスが傾斜路に乗り上げて傾斜している状態を示す。
図22は、図21の22−22線に沿った断面図である。
発明の実施の形態
図１に示すように、本発明の装置は、主に以下に示す構成を備える。貯蔵所２の中にはスライドガラス１が入っている。印刷ユニット３は、スライドガラス上にデータを印刷するために用いられる。バーコード読み取り器４は、塗抹標本にする試料が入ったテストチューブあるいはその他の容器上に印刷されているデータを読み取る。スプレッダー・アセンブリ５は、スライドガラスの表面に沿って血液サンプルを押し広げる。キャリッジ・アセンブリ６は、望ましい方法でスライドガラスを移動させる。ドライブ・ベルト10は、モーター11から動力を供給され、アイドラ・プーリ（idler pulley）12を回転させてキャリッジを動かす。出口傾斜路アセンブリ21は、作製されたスライドガラスの排出を容易にする。本装置は、固定フレーム20によって支持されている。
本システムは、フレームを支持するベース13上にある。任意のキーパッド14は、キーボード14と、操作ボタン15、16、17とを含み、血液の多様な粘度に合わせて塗抹速度を選択する際に用いる。塗抹速度は、速い、中間、遅いから選択できるようにしてもよい。電子モジュール18は、電源とコンピュータ部品を含み、さらに実験室のコンピュータへのインターフェース及び接続部を含むことも可能である。
図２は、スライドガラス貯蔵所２を示す。貯蔵所は、スライドガラスを入れておく開口チャンバと、一回につきスライドガラスを１枚ずつ分配できるように、スライドガラスが１枚しか通過できないスロットを有する前方開口部26とを定義する。離脱ピン（breakaway pin）22はこの開口部の中央に成型され、貯蔵所を扱っている間に不注意でスライドガラスが落ちるのを防ぐ。このピンは、最初のスライドガラスが貯蔵所から分配されるときに外される。したがって離脱ピンは、貯蔵所の操作前にスライドガラスをその場に保持するための保持手段として機能する。一方、離脱ピンは、バネ装置と置き換えることもできる。
後方開口部25は、複数のスライドが通過できるだけの十分な広さであって、後述するように、貼り付いたスライドガラスを排出するために用いられる。離脱ピン24は、この開口部の中央に成型され、貯蔵所を扱っている間に不注意でスライドガラスが落ちるのを防ぐ。このピンは、後述するように、貼り付いたスライドガラスが後方に押しやられるときに外される。
貯蔵所２は、スライドガラスを支持するための、貯蔵所の下側に沿って伸びるシェルフ23を含む。チャンバの側面にある深い開口部は、スライドガラスを載せるときの操作を容易にするためのものである。図３の端面図をみれば、シェルフ23がより明瞭になる。貯蔵所は、図２及び３に示すように、両側に沿って伸びるレッジ27を含んでもよい。このレッジを用いて、追加支持面を提供すればフレームに対して貯蔵所の位置を容易に決めることができる。
図１〜３には示されていないが、貯蔵所は、一番上のスライドガラスの上に挿入される多孔質スペーサ（foam spacer）を備えるとさらによい。スペーサとしては、多孔質材料あるいはその他の柔軟な可撓性材料の長方形片を用いることができる。この長方形片は、貯蔵所によって定義される空間に適した大きさであって、スライドガラス１枚あるいはそれ以上の厚みを有する。１片のテープ、あるいはそれに相当する保持手段を、スペーサの上面を横切るように取り付けて、スライドガラスを入れた状態で貯蔵所が移動する際に、スライドガラスが上から落ちないようにすることもできる。
図４は、スプレッダー・アセンブリ５の構造をより詳細に示す。スプレッダー・アセンブリは、ソケット52を備えたしなやかな支持部材105と、スプレッダー・ブレード51とを含む。ソケット52の詳細は、図７に示されている。ブレードは、通常は厚さが約1mmで、幅がスライドガラスの幅の約４分の３である。ブレードは圧入あるいはネジ52の補助によってソケットの適所に維持される。支持部材105は、塗抹中は図示のように前方へ、あるいはスプレッダー・ブレードの洗浄中は後述するように反対方向へと、両方向に変形自在の平面スプリングとして作動する。どちらかの方向にスプリングを変形させると、下方向への圧力が生じるので、塗抹中はスプレッダー・ブレードの端が顕微鏡用ガラスに対して固定され、血液がスプレッダーの端の下に吸着するという望ましくな状態を避けることができる。
また支持部材は、前後にねじ曲げることが可能である。実際、支持部材は本質的にあらゆる動きが可能であると記載することも可能である。したがって、スライドガラスが不均一である場合でも、あるいはスライドガラスの位置にわずかな違いがある場合でも、スプレッダー・ブレードはスライドガラスと接触できる。さらに本発明は、柔軟な支持部材以外はどんな複雑な機械も要することなく、ブレードとスライドガラスとを完全に接触させるという目的を成し遂げる。
図５は、ピン62とワイヤ66とを備えたソレノイド65を含むキャリッジ・アセンブリ６を示す。前タブ61と、交換可能な洗浄パッド63も示されている。スライドガラス１は、部材61と62とによってキャリッジの縦軸に沿った動きが妨げられている。参照用マーク64は、キャリッジの上面にあって、スライドガラスから透けて見える。マーク64は、血液滴が置かれる位置と、血液滴の必要な大きさとを示す。ベルト10は、キャリッジに取り付けられ、後述するように両方向への動作が可能である。
図６は、キャリッジ上の望ましい位置にスライドガラスを保持したときのスライドガラス１とレール８及び９との関連を示す図である。図を明瞭にするため、レール８及び９は図５に示さなかった。スライドガラスは、キャリッジ６上にある間に移動し、レールによってスライドガラスの側面方向へ移動を妨げられる。スプレッダー・ブレードは、スライドガラスの幅の一部のみを覆う。このような特徴があるために、顕微鏡で血液塗抹標本の両端を見ると、スライドガラスの端に標本がかからないので、歪んで見えないという利点が得られる。また、レッジ27と結合したレール８及び９は、フレームに貯蔵所を安定させる際にも役立ち、貯蔵所を、レールと結合する適切な手段と共に提供することも可能である。
スプレッダー・ブレードの材料はガラスが好ましい。これはガラスの表面張力が高いからである。可撓性の支持部材105とは異なり、ブレード自体は曲げられない。本発明の範囲内で、ブレードを他の材料から作ることも可能である。
図７は、スプレッダー・ブレード53とスライドガラスとの関係を示す。スプレッダー・ブレードの前方のエッジは、スライドガラス表面に対して約45度の角度で、血液滴に向いている。キャリッジの移動によってスライドガラスが矢印56の方向に沿って動くと、スプレッダーのガラスブレードによって、血液をスライドガラスに沿って引き伸ばす表面張力が生じる。
キャリッジの速度は、上述したキーボード上で選択する。動作を遅くすると塗抹標本は薄くなるので、血液のヘマトクリッド値（hematocrid）が高い場合、すなわち任意の液体体積中の細胞が多い分画の場合、キャリッジの動作を遅くすることは公知である。動作を早くすると塗抹標本は厚くなるので、血液のヘマトクリッド値が低い場合は動作を早くする。血液をスライドガラスに沿って引き伸ばすと、塗抹標本の断面は、最初の部分が最も厚く、最後尾が最も薄くなる、くさび状になる。顕微鏡で見るには薄い部分を見るのが好ましい。
図８の平面図は、塗抹標本の形状を示す。参照番号57によって示された塗抹標本の開始点に血液滴が置かれ、参照番号58によって示される塗抹標本の最後部には良好の端部が形成される。通常スライドガラスには、59に示す場所に、すりガラス部分や、コーティング部分があって、印刷に適した表面を提供する。
図９は、本発明の装置の使用と操作とを例示する。図９は、印刷ユニット３の下の、ホームポジションにあるキャリッジ６を示す。この位置のスライドガラスは、ほこりを避けて待機中である。このとき、ソレノイドピン62は上がった位置にある。スプレッダー・ブレードが下方を向いて、どの部材とも接していない定常状態のスプレッダー・アセンブリが示されている。このとき、血液の入ったテストチューブ91は、バーコード読み取り器４の前に位置する。通常用いられるテストチューブは、公知のバキュテイナー（Vacutainer）ブランドのチューブで、患者の血液で満たされている。チューブには、試料識別のためのバーコードラベルが接着している。ラベルに示される他のデータには、典型として患者の名前や請求書番号が含まれてもよい。
テストチューブのバーコードは、コンピュータによって数値に変換され、プリンタ３の印刷ヘッド31が、上述したようにすりガラスあるいはコーティング・ガラス部分になっているスライドガラスの前方部分上に数値及び／又は他の情報を記録する。図9Aは、スライドガラスの前方部分の拡大図を示し、スライドガラス上に印刷されたデータを示す。
図10に例示されているように、キャリッジは、モータ11とベルト10によって、次の地点、つまり血液を載せるスライドガラスの標的部分まで、ゆっくりとした速度で自動的に動く。駆動システムには、広く用いられているステッピングモータを用い、図示のようなベルト操作や、リニアステッピングモータを備えている。モータは、様々な速度で動くように、また地点間の距離の増加分に対応した規定パルス数を数えることによって決められた位置に停止するように、プログラムされている。さらにこのシステムは、キャリッジが限界地点に到達したことを検出する、光電セルを含むバックアップ検出器を含む。光電セルは、ステッピングシステムのカウントがエラーになる場合に備えて位置を確認する。パルスの割合でキャリッジの移動速度を決定するが、所望の塗抹速度に従って選択する必要がある。
その他の駆動システムも利用することができる。例えば、光電セルあるいは限界スイッチと連結して作動する、DCモータを備えたベルト駆動あるいはワイヤ駆動などがある。ここでも、光電セルは、キャリッジが特定の位置に到達することを検知する。後述するように、塗抹時に様々な速度を必要とする場合は、DCモータの電圧を変えて必要とする速度に合わせる。
血液を載せる動作を容易にするために、誘導棒93でテストチューブの位置付けを容易にする。本装置によって血液のサンプリングが行われる前に、テストチューブを振って、血液をよく混合する。本明細書中に参照として取り入れている米国特許第5,344,666号に記載されているようなタイプの血液ディスペンサを使用して、血液滴を得ることが好ましい。この特許に記載されている装置を用いれば、血液滴を適切な大きさにすることができ、テストチューブの栓を開けなくても迅速に血液を移動することができる。この装置の詳細は、図10Aの拡大図に示されている。この装置を手動で操作して、所望の血液滴をスライドガラス上に分配する。
別の方法として、米国特許第5,344,666号に記載されている装置を用いれば、購入可能なピペットあるいはキャピラリーチューブ、あるいは棒等を用いることができる。別の方法では、恒久導管（permanent conduit）あるいはチューブを用いて血液貯蔵手段からスライドガラス付近にまで誘導して液滴を拡散することもできる。本発明は、血液の移送手段に関しては特に限定されない。別の方法として後半に示したものは全て、テストチューブのストッパーを取り除く必要がある。また、後半に示した別の方法を用いるときは、上述したように、マーク64は、所望の液滴の大きさを示すために、適切な位置と直径とを表す。しかし、米国特許第5,344,666号に示された誘導棒93を備えた装置を用いる場合は、誘導棒が液滴を適切な位置に誘導するので、マークは必要ない。
次に、図11で示されるように、キャリッジを遅い速度で矢印の方向へ後退させる。スライドガラスは、スライドガラスと係合するタブ61によって後方へ押される。スライドガラスが後方へ押されると、フレームに対して据え付けられたスプレッダー・ブレードは、スライドガラスに沿って前方へ移動し、血液滴と接触する。上述したように血液は最初に予め決められた位置に自動的に置かれるので、液滴の位置は本システムにとっては公知の位置である。
スプレッダーは血液滴と接し、スプレッダーの動きは自動で約１〜２秒間止まり、血液を側面方向へ広げ、広げた血液をスプレッダーの両側面の間の幅一杯に到達させる。このような現象は公知であって、上述したようにスプレッダーとスライドガラスとの間に形成される45度角のくぼみ内での毛管作用によって生じる。図11Aの拡大図は、スプレッダー・ブレードとスライドガラスとの関係を詳細に示す。
図12に示すように、キャリッジが図中右方向に移動すると、血液はスライドガラスに沿って広げられる。スプレッダー・ブレードが本装置のフレームに固定され、且つスライドガラスがキャリッジと共に移動するので、ブレードはスライドガラス上を図中左方向へ移動して、スライドガラス上の血液を広げる。血液はスプレッダー・ブレードによりスライドガラスに沿って引っ張られる。これは、表面張力によって血液とスライドガラスの表面間に引力が生じるためである。キャリッジが進んで、スライドガラスの端部にブレードが接近すると、スライドガラスは傾斜路19上を進み始める。
上述したようにキャリッジの移動速度は、キーボード上のボタン15、16、17によって選択される。これらの速度は、１秒間に約１から２インチの範囲である。この範囲は、キーボードのコードをプログラミングしたり、あるいは可変抵抗器（不図示）によって、利用者が調整し直すことができる。以上の値は自動的にコンピュータによって解析される。従来の手動による血液塗抹標本の作製方法でも公知であるように、速度を早くすると短くて厚い塗抹標本ができる。一方、速度を遅くすると長くて薄い塗抹標本ができる。
図12Aの拡大斜視図は、顕微鏡用スライドガラスの形状に関連させて示す塗抹標本の外形である。塗抹標本は、印が上に印刷されたすりガラス部分の後から始まって、スライドガラスのほぼ末端にまで続く。スライドガラスの末端で形成される塗抹標本は最も薄い部分である。上述したように本方法に従えば、塗抹標本がスライドガラスの端から端まで完全に広がることを避けることができる。
塗抹標本をスライドガラスの末端まで完全に広げることは望ましくない。最初に血液を捉える方法は、このようなことが生じるのを防ぐ。血液を横に広げた後、キャリッジが移動する間に、ガラスに対して行うスプレッダーの最初の動作は、残りの血液を広げる前に過剰な血液をこぼすことである。これは、血液とガラスとの間の表面張力が所定量の引力しか維持できないからである。スプレッダーと直接接触する血液のみが先へ引っ張られる一方で、余分な血液は、実際には全てスライドガラス上に残る。この余剰物は塗抹標本の最初の地点にあって、塗抹標本の分析の際には無視される。
キャリッジは図面の右方向へ移動し続け、図13に示すように傾斜路上にスライドガラスを進ませる。図13に示すように、スライドガラスがすすんでスプレッダー・ブレードを過ぎると、ブレードは引っ張られて洗浄パッド63上を通過する。傾斜路の目的は、キャリッジが反対方向へ移動する際にライドガラスも逆戻りしないように、スライドガラスをキャリッジよりも上に上げ、キャリッジを元に戻すことである。
図13Aの拡大図は、スプレッダー・ブレードが洗浄パッド上を引っ張られているところを示す。スプレッダー・ブレードは、洗浄パッドを通過する間、スプリング力を下方へ出し続ける。塗抹後のスプレッダーの裏と底部表面上に残った血液は全て、上記の面上で固着する前に、速やかにふき取られる。洗浄パッドは、通常は乾燥しているが、幾分湿っていてもよい。パッドは、粘ついた基部表面を有するのが好ましく、定期的に交換できる。別の実施形態では、洗浄パッドは、ローラーあるいは連続したテープに置き換えることもでき、この場合、使用時には新しい部分を出して使用する。このような装置を用いた本システムでは、洗浄用表面として新しい表面を常に提供することができる。ローラーあるいはテープは、表面の全ての部分が洗浄に使用されてから場合に交換される。
図14では、スライドガラスが傾斜路の上を完全に移動して、その中央部が、傾斜路に隣接する水平な表面を含む台７上で静止した状態である。スプレッダー・アセンブリは、移動キャリッジに固定された洗浄パッドの端部から外れ、上記で定義した定常位置につく。図14は、この定常位置にあるスプレッダー・アッセンブリを示す。このとき、ソレノイド65のピン62は、引っ込んでいて、キャリッジが迅速に図面左側へと戻り始める。
キャリッジが引っ込んで、左側に移動すると、スプレッダー・アセンブリは、図15に示すように後方へ曲がる。図15Aの拡大図は、洗浄パッド上で後方に引っ張られるスプレッダー・ブレードを示す。このとき、ブレードの底部の端と前面とがパッドと接し、洗浄されるので、塗抹標本作製の際に残った血液が全て除去される。この最後の洗浄は、塗抹後に迅速に行われるので、血液は乾燥して固着する時間がない。
図16は、キャリッジが貯蔵所から次のスライドガラスを分配する位置にあるところを示す。このとき、ソレノイドピンを上げて、キャリッジを前方、すなわち図16では右側へ移動させる。最初に、新しい貯蔵所から最初のスライドガラスが分配されるときに、ピン22は外される。
図16Aの拡大斜視図は、貯蔵所のスライドガラスとソレノイドピン62との関わりを示す。ソレノイドピンは、一番下のスライドガラスの上面より千分の数インチ下の所まで上げられて、一番下のスライドガラスの上にあるスライドガラスに影響が出ないようにする。
複数のスライドガラスが貼り付いて離れない場合に関して、本システムはスライドガラスが予定時間内に貯蔵所から分配されるか否かを監視する。監視は、キャリッジが「ホームポジション」に到達するのにかかる時間が過剰であるか否かを検出したり、駆動システムに要する力あるいはエネルギーが過剰であるか否かを検出することによって行われる。もし、スライドガラスが貼り付いて離れない場合、前方開口部は１度にスライドガラスを１枚しか通過させることができないので、離れないスライドガラスは貯蔵所から出られない。
本システムは、後述の方法で、スライドガラスが貼り付いた場合の問題について解決する。まず、本システムは、図17に示すように、ソレノイドピンを引っ込めて、キャリッジを前方位置にまで移動させる。ソレノイドピンをスライドガラスの前で上げる。次にキャリッジを反対方向に、つまり図17の左側に移動させて、離れないスライドガラスを貯蔵所の後方開口部から外へ出す。排出する際、ピン24は、上述したように、スライドガラスを出すことによって外される。図18に示すように、貼り付いたスライドガラスは、貯蔵所の後方から排出され、ソレノイドピンによって押される。貯蔵所の後方の開口部は、前方の開口部よりも大きくする必要がある。つまり前方の開口部からは１度に１枚のスライドガラスだけが出られるが、後方の開口部からは複数の貼り付いたスライドガラスが排出できる。次に、キャリッジが次のスライドガラスと係合し、ピンは上がったまま状態で、キャリッジは前方に（図面で右側に）移動して、次のスライドガラスを分配する。
図19の平面図では、スライドガラスの傾斜が詳細に示されている。レール８及び９はそれぞれローラー81と91を含む。スライドガラスを支持するキャリッジの動作によって、前方に移動するスライドガラス１が示されている。図20の側面正面図は、レール８の車輪81にスライドガラスが接近するところを示す。
図21と22は、スライドガラスがローラー81と91によって傾きながら上げられている状態を示す。スライドガラスのとがった端がローラーと接すると、ローラーはわずかに回転するので、ローラーが刻まれるのを最小限に抑えることができる。また、スライドガラスをローラーで上げることは、スライドガラスの尖った端が傾斜路を傷つけるのを抑えるのに役立つ。ローラを除くこともできるが、この場合、傾斜路を刻まれにくい堅い材料で作る必要がある。
電子モジュール18は、モジュール18に入れられたマイクロプロセッサと、実験室や病院内のコンピュータとの伝達用インターフェースを含むこともできる。この場合、病院や実験室のコンピュータに保存されている患者に関する情報は、バーコードから読み出されるデータに基づいて、本システムによって回収可能である。
本発明の装置に使用されるテストチューブあるいは容器に２次元バーコードを用いることもできる。２次元バーコードはその分野では公知である。２次元バーコードを用いれば、より多くの情報をテストチューブに保存することができるので、実験室のコンピュータにインターフェースを設ける必要がなくなる可能性もある。
また、データの記録を保存するようにコンピュータをプログラミングすることもできるし、スライドガラス上に、上述した印以外のものをさらに加えてデータを印刷できるように本装置をプログラミングすることもできる。
本発明は、当業者には明白な他の様々な方法によって変更可能である。このような変更形態は、以下の請求項の趣旨と範囲内にあるとみなされなければならない。
【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１１Ａ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１２Ａ】
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【図１３Ａ】
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【図１５Ａ】
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【図９】
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【図１２】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１９】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【図２０】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１６Ａ】
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【図１７】
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【図２２】
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【図１８】
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【図２１】
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