冷冻切片机防卷板远距操作装置的设计与应用

徐希杰 邹美芬 徐 栋 钦晓峰

（国家卫生健康委员会核医学重点实验室，江苏省分子核医学重点实验室，江苏省原子医学研究所，无锡 214063）

冷冻切片机是一种医院病理科常用的医疗器械，冷冻切片是借助于物理低温使组织冻结达到一定的硬度并通过冰起支撑作用来进行切片的一种技术方法。与传统的石蜡切片技术相比，由于冷冻切片不需脱水包埋因此制片速度快，是为手术进行中的临床医师提供病理诊断的良好方法。此外由于冷冻切片的标本是未经固定的新鲜组织，因此冷冻切片机主要用于水解酶的定位组织化学法及免疫组化法等，用于证明脂肪和类脂以及神经组织髓鞘染色时的切片；因而是脂肪染色、酶组织化学染色以及某些免疫组织化学染色和原位分子杂交的理想制片方法。用于临床手术的快速病理诊断，特别是用于对手术部位的新鲜组织作病理快速诊断；以便确定病变灶的性质，确认肿瘤有无转移以及手术切除残端有无病变，为手术治疗提供可靠的依据［1-4］。在医学科研和实验工作中。冷冻切片机被广泛应用，主要是动物实验过程中组织器官的冷冻切片。

1 现状

冷冻切片机工作时的腔室工作温度一般是在-20 ℃左右，专门从事冷冻切片工作的实验人员，在切片过程中，右手不断地转动手轮，左手不断地翻动切片机防卷板，反复进行贴片或者扫除废弃的样品切片，且翻动防卷板时几乎一直处于弯腰状态。在连续、大工作量的切片过程中，会成百上千次地重复抬起或放下防卷板，以取得适宜的切片样本或剔除不合适的样本，防卷板操作手柄附件的温度在-20 ℃左右，有时温度可能低至-30 ℃左右［5-8］，操作人员长时间翻动防卷板，手部会因长时间低温引起寒冷、冻僵等不适感觉甚至冻伤。另外，实验人员在切片过程中，为了翻动防卷板就需要长时间的重复弯腰动作，也会引发实验人员的腰肌和脊椎劳累等不舒适感，因而，改进冷冻切片机防卷板的操作方式，是保护从事切片实验的广大实验人员身体健康、从而提高切片工作效率和提高切片样本质量的需要［9，10］。

2 设计

以产品型号为Microm HM 525 的显微冷冻切片机Microtome Cryostat 为实例，设计连轴-变轴装置，冷冻切片机防卷板远距操作装置整体结构示意图见图1，将操作翻动切片机防卷板时，将手部直接操作防卷板手柄的位置改变到在卡边座的外侧（箱体外）通过推拉操纵杆翻动防卷板，这样的改变让手部可以在冷冻切片机的玻璃门外的室温条件下翻动防卷板，实验人员可以以自然站立的姿态通过推拉远距装置的操作杆就能抬起或放下防卷板，避免了重复弯腰的过程。

图1 冷冻切片机防卷板远距操作装置整体结构示意图

3 使用方法

将根据设计意图制作而成的冷冻切片机防卷板防冻手远距操作装置安放于

防卷板侧旁的底座上，见图2。远距操作装置安装实物图（防卷板闭合状态），图中左侧为固定底座嵌入防卷板左侧切片机腔内底部、卡边座固定在切片机腔门的前端、操纵杆穿过卡边座的通孔。图中右侧为通过推拉操纵杆控制防卷板手柄而实现防卷板的抬起、放下，图中套柄套抬起的状态显示了防卷板打开的情景，见图3。远距操作装置安装实物图（防卷板打开状态）。图中左侧为切片机门端的固定座已经超出了切片机的箱体，操纵杆远端通过固定座上端的通孔，更远于冷冻切片机的箱体，推拉操纵杆远端操控防卷板的手柄，实现了通过操作辅助装置的操纵杆来达到翻动防卷板的目的。

图2 远距操作装置安装实物图（防卷板闭合状态）

图3 远距操作装置安装实物图（防卷板打开状态）

4 应用效果

安装了根据设计意图制作而成的冷冻切片机防卷板防冻手远距操作装置后，实验人员手部操作切片机防卷板的环境温度与室温相近或一致，从而避免冷冻切片机腔内温度在-20 ℃左右的寒冷环境，是实验人员手部没有了低温中的寒冷等不适感，实际应用中远距操作装置不影响防卷板翻动的灵活度。防卷板手柄距地面高度在65 cm左右，且在切片机腔内距腔门有近20 cm的平行距离，操作时实验人员需要明显的弯腰动作，长时间的反复弯腰动作，会让实验人员感觉腰酸背痛，而辅助操作装置操作位固定通孔的高度距离地面95 cm左右，操纵杆与实验人员之间可以零距离，实验人员可以轻松自然地站立操控，不再需要如从前长时间弯腰的动作，提高了实验人员工作的舒适度。

5 结语

在临床病理检查、医学科研实验的切片过程中，实验人员工作过程的舒适度要求日益受到重视，如何使实验人员舒适满意地进行医学检查和实验研究，是医疗器械设计和制造工作的重要要求。传统冷冻切片机的机腔处于-20 ℃的极低温度的工作环境让实验人员手部长时间处于寒冷、近于冻僵的状态，且由于防卷板在机腔内的位置，实验人员在操作防卷板的过程需要长时间进行重复弯腰动作，这样就易造成实验人员手部寒冷、冻僵等不适感甚至冻伤；也会引起实验人员腰部劳累酸痛甚至损伤等问题。本文研制的冷冻切片机防卷板防冻手远距操作装置在不改变切片机任何结构的情况下，只需简单安装就可以实现让实验人员远离低温环境，手部在室温条件下，轻松自然站立，安全舒适远距离翻动防卷板。本装置结构简单、成本低廉，特别是实验人员在对标记了放射性核素的样品进行切片时，客观上增加了一定的辐射防护距离，能充分给予实验人员的心理、生理等各方面的安慰，提高了实验人员的满意度，具有良好的推广应用价值。