解剖病理学中的自动精益方法

专利名称：解剖病理学中的自动精益方法
技术领域：
本发明方法一般用于解剖病理学领域，更具体地用于组织染色的 领域。更特别地，该方法表示一种新颖的技术，其通过更好地协调信 息管理提高通过AP实验室的工作流。
2.
背景技术：
传统的制造流程通常包括单独的熟练操作员、大量的在制品、不 变的执行和生产进度延迟。这些特点增加了限制性的影响，如无效率 的输出、劳动力、大量在制品工作和装配线操作。最初，精益生产使 用在制造或装配线流程中以避免与传统制造相关的问题。精益生产基 于Toyota制造系统，可以在James P. Womack编著的、Harper Collins 出版公司1991年出版的《改变世界的机器》(The Machine that Changed the World) —书中找到典型的实际应用。精益生产系统的基 本原理是以可能的最经济的方式进行制造。实现这一点是通过将注意 力集中在满足客户的要求上，如生产高质量的产品同时最小化消耗的 资源和时间。
医院的解剖病理学(AP)实验室已经在个人患者病例周围形成。 也就是说，根据临床医生的最初诊断每一个病人无论在哪都需要约 1-20次检验(载玻片)。因此，AP实验室已经形成一系列反映初始 工作流模型的基于批量的处理。为了适应AP实验室，各公司已经提
供模仿该批量处理的工作流解决方案，且AP实验室已经发展为一系
列批量工作流模块。传统地，IHC和特殊染色的组织染色人工进行， 没有方法替代乏味的手工染色过程，直到1991年出现亚利桑那州图 森市的Ventana医药系统公司生产的320系统。组织染色处理分为一 系列的基本步骤，其中包括在石蜡中嵌入组织、将组织切割为称为"切 片"的薄片(通常4微米)，将切片安装在显微镜载玻片上，对嵌入 石蜡的组织切片脱蜡，通过一系列分段二甲苯/乙醇/水浴将组织所在 的疏水环境改性为含水环境，使用五种基本技术(H&E、巴氏染色、 IHC、 ISH或特殊染色)之一染色组织，使组织重新转换到疏水环境， 最终为了存档的目的在组织上覆盖盖玻片。为了规模经济性，这些过 程的大部分同时在成批的样本上进行。自动组织染色可以认为是大部 分模仿人工处理的一系列自动化批处理。
例如，第一步之一是在石蜡中嵌入组织，从而随后利用显微镜用 切片机将组织人工地切割为切片。如Sakum (TISSUE-TEKTM)、 ThermoShandon (EXCELSIORTM) 、 Leica (ASP300TM)和Vision生 物系统(PELORISTM)等公司提供成百地处理组织块的处理器，但是 所有处理器都是在批量模式下。有一种新产品宣称能连续处理组织， 即Sakum公司的Xpress 。此外，大多数苏木精曙红组合初步染色 系统也是批量模式，因为其同时大量染色载玻片篮或托盘。参见例如 Leica XL染色器或Sakura DSR-60等。
当前AP实验室的基本关注点在于样本跟踪。由于临床医师和初 级护理专业人员需要更多和更快的周转时间，医院不断受到检测要求 的大小和复杂性的挑战。明确地跟踪样本的需求不同于要求更多、更 快和更好的压力，是为了不出现混乱和错误。计算机是实现这一功 能的理想选择，所以已经开发出了医院信息系统跟踪从入院到检验的 每一项基于医院的活动。此外，系统供应商已经设计出作为医院信息 系统(HIS)—部分或与医院信息系统相结合的实验室信息系统(LIS)， 从而实验室可以管理其独特需求同时保持与其客户的联系。典型的 LIS是由Cerner公司设计并销售的实验室信息解决方案PathNet⑧系 列(Cemer公司，堪萨斯城，堪萨斯州)。
目前AP实验室中典型的工作流如图l所示，其是人工和自动批 处理的混合，适于进行额外改进。有待解决的基本问题是缺少针对整 个组织染色过程的完整信息跟踪解决方案。

发明内容
本发明方法的实施例是自动控制实验室中进行组织染色的信息 流的方法，其包括邻近切割台固定网络标签打印机，该打印机配置 为从医院LIS直接或间接访问患者数据，该打印机配置具有与其电子 通信的数据元件扫描器；从所述打印机上的组织盒关联数据元件输入 数据，其中输入数据包括从组织盒关联数据元件读取数据并向LIS上 载组织盒数据；识别对应的检验方案标识符并将检验方案数据下载到 打印机；在标签上打印对应于LIS中为患者指定的每一个检验的信 息；将单一标签粘贴到每一个载玻片；及切割用于每一个已粘贴标签 的载玻片的组织切片并将切片安装到载玻片上。
本发明的另一实施例是在实验室染色过程中协调组织样本信息 的方法，其包括步骤LIS网络机器视觉系统识别包含待检验组织样 本的组织盒；将与组织样本关联的机器可读识别信息传送到LIS;通 过LIS访问针对组织样本的检验指令，检验指令确定待切割的切片和 将在各个切片上执行的方案；指示标签打印机打印所需数量的标签， 标签编码将在对应的组织切片上执行的方案；打印载玻片标签，标签 编码将在对应的组织切片上执行的每一个方案；将载玻片标签粘贴到 载玻片；在粘贴了标签的载玻片上放置至少一个组织切片；及根据在 对应的载玻片标签上识别出的方案，染色载玻片上的组织切片。
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图1是说明组织学值流图的流程图，其说明组织样本经过从接收 到退出的不同过程。
图2是本发明实施例的示意图，说明在方案中实施的方法。 图3是本发明另一实施例的示意图。
图4是说明LIS功能块的示意图。
图5是说明在此所述技术的实施例中的处理步骤的流程图。
具体实施方式
A.简介
精益方法包括5个基本步骤1)观察希望模拟的过程，2)定义 该过程，3)在现有过程中定义机会，4)形成改进机会，及5)执行 和保持改进。应用到解剖病理学实验室的精益原则表明形成现有过程 的图是推荐的起点。图1表示包括材料和信息的组织处理图，是特定 的组织学生产路径的形象化。在图的左侧首先接收样本(样本已接 收)，随后形成用于将要执行的检验的请求单，其通过医院的实验室 信息系统(LIS)输入。通常LIS是企业版的网络软件，其用检验请 求、检验状态和结果信息连接请求者和提供者。系统通常包括所有人 医院中需要请求检验或处理检验请求的任何人可以访问系统。系统存 储针对医院中患者的检验请求和检验数据，也存储从门诊患者之外提 交的检验请求和检验数据。LIS具有用于跟踪针对每一个患者进行的 检验的数据库。LIS将为患者分配病案号，并将病案号与数据关联， 如治疗医师、病案中涉及的其他医师、住院/门诊患者状态、保险信 息、请求的检验、检验状态、检验结果等数据。
在此描述普通的AP实验室过程，但是在此所述每一个普通AP 实验室过程包括许多步骤。登录是使用LIS跟踪样本的第一步。样本 身份、检验请求、病案号等在登录期间分配或记入LIS。此外一些 AP实验室分配登录号，这是仅用于AP实验室的唯一编号系统。数 据通常包括病案号，这是由医院LIS分配的识别患者身份的唯一标识 符。LIS数据库将具有链接到病案号的进一步的数据，这些数据限定 将在AP实验室中进行的检验。通常这样的检验数据包括染色检验类 型，如初步染色(H&E)和/或补充染色(特殊染色/IHC/ISH)。初
步染色通常是苏木精曙红组合染色。补充染色包括特殊染色、免疫组 化(IHC)染色或原位杂交(ISH)染色。巴氏染色是另一种特殊化 的染色。
参考图l，当组织盒己经被识别并进入LIS时，其进入总台。在
此准备用于进一步分析处理的总组织。合适的组织样本放置在组织盒 中，组织盒是具有铰链门的小型多孔塑料容器，容器保持用于后续化 学处理和石蜡渗透的组织样本。组织盒上必须具有用不可擦除的墨水
或机器可读标签如条码或RFID写或编码的某种形式的数据元件。数 据元件是跟踪组织盒中的样本必需的。随后提交组织盒中的样本以进 行组织处理和嵌入石蜡。组织处理通常导致样本浸入乙醇浓度逐渐增 大的多个水槽中以使组织脱水，随后是清洗剂，如三氯甲垸、二甲苯 或HistoclearTM试剂，热熔石蜡(渗透)。在4小时的处理期间，石
蜡将替代水，柔软、湿润的组织将变为坚硬的石蜡块，石蜡块再放入 盛有更多熔化石蜡的组织盒(嵌入)并冷却和硬化。最终的组织样本 中水被石蜡取代，组织样本足够的硬，从而能切割为薄的、实质上透 明的组织薄片或切片。
在切割处理中，由于切片的易碎性，首先人工切割切片，并使其 漂浮在水槽的表面上，在水槽中切片变平并浮起。通过从下面升起在 漂浮的切片下方的载玻片收集每一个切片，从而将切片安置到载玻片 表面上。在干燥和烘干载玻片上的切片之后，切片准备好进行染色处 理。但是嵌入石蜡的切片首先必须脱蜡，随后石蜡溶剂必须反复与乙 醇和水的溶液进行交换(再次)，直到组织再次浸泡在含水环境中。 大多数染色剂是水基的，在任何情况下，染色剂有选择地突出显示组 织结构，从而展现组织样本的形态。形态是确定样本是否正常的关键。 正常的形态表明无需进一步的检验，而可疑的形态促使进行再次切割 以进行另外的初步和/或补充染色。染色之后，载玻片再次脱水以允 许使用玻璃盖片存档，玻璃盖片使用非水性胶水粘贴到组织切片上， 从而形成永久覆盖盖玻片的载玻片。最后，载玻片按照患者或病案号
的分组永久地贴上标签、分类并传送给病理学家进行检査和分析。在 此病理学家确定下一步是成像、另外染色还是出院。
组织染色也可以在完整的细胞上进行，当这样做时术语称其为细 胞学。例如通过冲洗处理从颈部区域获取颈部样本，处理中刷洗颈部 表面，清洗得到的细胞收集在特别配制的防腐溶液中。细胞随后过滤 到带电荷的玻璃载玻片上，细胞附着在载玻片上以用于进一步的染色 操作。相对于本发明的目的，本发明的方法是否实施在组织样本或细
胞上没有关系。自动进行过滤和应用的系统由TriPath公司(伯灵顿，
北卡罗来纳州)销售。
应当理解，该基本流程近几年已经出现，所有的处理直到大约十
年前仍人工进行。典型的组织学实验室可以使用几个人执行所有这些
步骤，这些人一天总共可以处理500个载玻片，组织在停留在AP实 验室期间通过保管链往返。随着自动化和精益系统设计的出现，AP 实验室的模式变化迅速。很明显，随着在处理期间出现的组织操作， 精确跟踪样本变得非常重要。 B.定义
以下指明在说明书和权利要求书中使用的下列术语的含义。 术语"网络标签打印机"表示连接到实验室信息系统或网络的标 签打印机。通常"网络"的含义是电子设备连接到能够传送数据和命 令信息的电子网络。在本文中网络标签打印机接收将要打印到载玻片 标签上的数据。网络标签打印机还可以向网络发送信号，信号涉及打 印机处于接收打印指令的就绪状态、打印队列中打印任务的状态、等 待粘贴到载玻片的已打印标签等。
术语"标签打印机"和"标签"包括标准的标签打印装置及其附 属的标签，如EBARtm打印机(Ventana公司，图森，亚利桑那州)。 EBARTM不能直接应用于网络，但是网络标签打印机可以利用General Data公司(克利夫兰，俄亥俄州)称为SATOCT410DT的热敏打印 机实现，并与StainerShieldTM载玻片标签和UltraLabel Gold7软件结 合使用。载玻片标签需要安装到载玻片的磨砂端，并需要可以抵挡其
经受的化学处理步骤，包括接触二甲苯和酒精这样的溶剂。此外，术 语"打印机"还适用于直接打印载玻片的打印机，如载玻片打印机或 载玻片蚀刻机。这些装置可以通过激光刻蚀或用不可擦除的墨水直接 在载玻片上打印条码，因此不需要单独的标签。这类装置的示例有
Leica IPS (Leica微系统公司，韦茨拉尔市，德国)，该装置还能打 印组织盒。
术语"患者数据"包括与患者唯一关联的由LIS存储或访问的数 据。通常该数据包括患者姓名、病案号、对患者组织样本进行的检验、 方案及其关联到检验的各个识别号、组织进入LIS的日期、与患者相 关的医生等。
术语"切割台"表示专用于使用显微镜用切片机或类似装置切割 组织盒中的组织的区域。切割台是工作区域，其中组织盒放入显微镜 用切片机以用于后续的切割操作，切割操作通常由组织学技术人员手 动完成。切片大约3-6微米厚，并漂浮在水槽中，然后从水槽中拾取 切片。切割台包括显微镜用切片机及其水槽，还可以包括从例如条码 读取信息的机器视觉扫描器。
术语"LIS"是实验室信息系统的縮写。LIS通常理解为用于连 接实验室仪器和计算机的软件驱动电子网络，从而至少可以通过一个 或多个中央计算机监控仪器和计算机的状态。软件的原理允许在共享 通用联网协议的一组仪器之间进行通用控制和通信。这样的协议之一 是HL-7协议。HL-7是用于在计算机应用程序之间交换健康护理特殊 数据的ANSI标准。HL-7代表"健康等级7"，是指用于健康环境的 开放系统互联(OSI)层协议的顶层(等级7)。典型地，LIS为Cerner 公司设计和销售的实验室信息解决方案PathNet⑧系列(Cemer公司， 堪萨斯城，堪萨斯州)。其他的LIS有Impc(Tamtron公司)和MediTech 公司的LIS-Magic。
术语"数据元件"的含义是以机器或人可读的格式捕获/存储数 据的元件。数据元件示例包括载玻片标签，标签含有字母数字信息如 病案号和条码扫描器阅读的条码。典型的数据元件是条码标签，其他
的还包括射频识别装置(RFID)、在信用卡上可以找到的具有磁编
码信息的磁条、可以由数字照相机读取并由光学字符识别(OCR)软
件翻译的光编码文本信息。条码还可以包括完全光学可读装置，如光 编码元件， 一维和二维条码、数据矩阵和数据图形。载玻片标签上的 字母数字字符也可以是数据元件。字母数字字符可以由数字照相机扫
描，通过ORC软件解码文本，并传送或存储最终的信息用于后续的 使用。
术语"数据元件扫描器"包括配置为从上述数据元件读取编码信 息的任何机器视觉系统。典型的扫描器包括RFID阅读器、条码扫描 器、磁条阅读器、数字照相机等。
术语"电子通信"表示涉及的系统通过硬连接(例如铜缆、光纤 电缆等)或通过无线链路无线地电连接到需要进行通信的系统，二者 都可以发送和/或接收来自另一方的信号。
术语"组织盒"是组织样本容器的通用描述，其功能是固定和容 纳用于嵌入石蜡中的组织样本。嵌入之后，其继续用于固定显微镜用 切片机中的后续切割使用的组织样本。组织盒需要具有与组织关联的 基本识别信息，因为样本常常装载入通向嵌入器的几百个水槽中。因 此每一个组织盒必须具有至少一个唯一的标识符，如盒编号、病案号、 登录号，或者上述标识符的组合，从而使实验室能跟踪其内部的组织 样本。通常，组织盒具有条码编码的登录号或病案号，或者用不可擦 除墨水书写的字母数字文本。为了实现本发明的方法，二者都在本发 明的范围内。
如果有的话，术语"组织盒数据"指用于组织盒的唯一识别编号。 组织盒数据应当由组织学实验室使用以跟踪组织盒。病案号也可以包 括在组织盒数据内。
在短语"识别对应患者的检验方案数据"中使用的术语"识别" 的含义是LIS或中间软件应用程序将组织盒数据与将对特定样本进 行的检验相关联，随后LIS或中间软件应用程序将指令发送给打印 机，根据LIS或中间软件中指定的编号和检验类型打印所需的标签。
术语"机器视觉系统"表示能够将电磁谱编码信息转换和/或表 达为机器可辨识信息的任何机器系统。目前可用的机器视觉系统包括 照相机系统，照相机设计为检测来自例如红外、紫外、x射线和可见 光部分的信息。其他机器视觉系统可以读取和发送电磁谱射频部分中 的信息，例如前述的RFID。目前已知或以后将开发出的任何机器视 觉系统在本发明的范围内。
术语"与组织样本关联的机器视觉识别信息"表示粘贴或关联到
组织样本的编码信息，例如具有组织样本的载玻片上的条码，或者粘
贴到或嵌入容纳组织样本的组织盒的RFID。然而，识别信息还可以 间接与组织盒关联。
术语"检验指令"是已经由各个患者的医生安排的检验。这些指 令通常指出将要进行的检验的编号和类型。检验指令可以指定一个初 步染色如H&E (苏木精和曙红组合)染色，以及多个补充染色如利 用针对疾病标记的特定抗体的免疫组化染色、原位杂交(DNA探针) 染色或特殊染色(纯化学染色)。此外，对照检验也可以由检验指令 指定。
术语"检验方案标识符"是用于关联方案与其各个步骤或方案处 方的唯一号码。针对染色方案，每一个方案包括在单个的组织切片上 执行完整的染色处理所需的多个染色步骤。其他的方案可以特别用于 脱蜡、抗原修复、烘干和由染色系统自动进行的其他处理。检验方案 标识符通常按照机器可读标识符进行编码，如条码标签，从而当自动 化染色系统读取载玻片标签时，其使用方案标识符在方案表中查找执 行染色操作必须的步骤。完全运行需要几百个甚至几千个单独的步骤 以完成针对正在处理的大量样本的检验。例如，BenchMarkTMXT系 统(Ventana公司，图森，亚利桑那州)具有30个载玻片的处理能力， 这意味着同时可以进行30个检验，每一个检验有50-100个单独的步 骤。术语"病案号"是由医院针对单个患者样本给定的标识符。这是 维护患者隐私的关键，从而允许医院职员跟踪和完成其任务而不泄露 患者身份。
"VIP/VLM"指嵌入NexES v.10.1软件(Ventana公司，图森， 亚利桑那州)的Ventana接口点/Ventana实验室管理程序软件。VIP 用作LIS与VLM之间的接口 。 VLM是便于复制各Ventana自动染色 系统之间的数据的管理软件，因此允许各系统分享试剂和状态数据， 从而染色操作可以在配备了多个Ventana染色仪器的实验室中优化。 更全面的讨论包含在2005年1月10日提交的第11/032,324号美国专 利申请中，通过引用结合在此。 C.发明实施例描述
本发明方法的实施例是自动控制实验室中执行组织染色的信息 流的方法，该方法包括以下步骤。首先，靠近切割台固定网络标签打 印机，该打印机配置为从医院LIS直接或间接访问患者数据，该打印 机配置具有与其电子通信的数据元件扫描器。从精益系统的观点来 说，紧邻切割台固定标签打印机效率较高，因为LIS将发送针对载玻 片标签的打印命令，载玻片标签对应于固定在同一切割台的组织盒。 因此，对于切割者，留在切割台效率更高，而不是不得不起身将标签 固定在远处的标签打印机。
下一步包括从标签打印机上的组织盒关联数据元件输入数据，其 中输入数据包括从组织盒关联数据元件读取数据并向LIS上载组织 盒数据。数据元件可以是例如条码标签，且在条码内编码的盒数据可 以是组织盒的唯一识别代码。在登录期间已经分配该代码，LIS将该 组织盒代码与将要进行的检验关联。如果是条码，读取数据的步骤可 以通过条码扫描器扫描组织盒条码完成。条码扫描器可以是独立的， 也可以内置在显微镜用切片机或标签打印机中。如果是内置的，连接 到哪种装置并不重要。条码扫描器可以是无线手持扫描器。如果数据 元件不是条码而是例如RFID，则AP实验室可以具有全程跟踪样本 的RFID网络。从配备RFID的组织盒输入的数据可以简单地读入在
RFID阅读器读取范围内的组织盒。RFID阅读器检测出现的组织盒并 将其在LIS中登记，从而准备用于载玻片标签打印。可选地，如果由 于某些原因组织盒数据不能由条码扫描器读出，组织盒数据可以人工 输入标签软件GUI。读取和上载数据随后人工完成，且在本发明的创 造性方法的范围内。
下一步是识别对应的患者检验方案数据并将检验方案数据下载 到打印机以打印到标签上。如上所述，LIS中己经输入将要在对应于 组织盒数据的特定样本上进行的检验的列表。LIS或中间软件应用程 序如Ventana实验室管理程序(VLM， Ventana公司，图森，亚利桑 那州)可以使组织盒数据与样本及检验相关联。通过在LIS/VLM中 查找病案号安排检验。病案号指明要切割的切片数量，其又决定了所 需标签的数量。特定的方案标识符下载到标签打印机，在那里将打印 每一个标签。标签由下一阶段的染色处理中的自动染色器使用。方案 标识符可以由自动染色系统读取、并与正确的染色步骤序列(染色方 案)关联，据此来执行染色。每一个标签还可以包含描述各种重要信 息的、人能理解的字符，如病案号、染色类型等。
下一步包括在标签上打印对应于LIS中为患者指定的每一个检 验的信息，并将单个标签粘贴到每一个载玻片。如上所述，在LIS通 过读取组织盒识别检验方案数据之后，方案标识符发送到用于打印的 标签打印机。打印载玻片标签，且组织学技术人员将其安放在载玻片 的磨砂端。在这一点粘贴载玻片标签有两种可能性在样本放置到载 玻片上之前粘贴标签，或者之后粘贴载玻片标签。本发明的方法预期 到了任何一种情况。粘贴标签的步骤完成了从组织盒到载玻片的信息 传递，是确保切片具有与组织盒相同的识别信息的重要步骤。
如果安排的检验是IHC、特殊染色或ISH检验，则需要阳性对照 载玻片。阳性对照载玻片之上具有阳性样本及其识别信息。在组织盒 已经识别到LIS之后，LIS患者信息将指定阳性对照样本，打印包含 识别样本和阳性对照样本信息的载玻片标签。新的标签将覆盖在原始 的阳性对照载玻片上。
最后的步骤是切割用于每一个已粘贴标签的载玻片的组织切片 并将切片安装到载玻片上。通常技术人员将打印所有的标签，随后在 载玻片上粘贴标签，并紧邻水槽放置粘贴标签的载玻片。技术人员切 割一系列的切片，每个载玻片一个，并使切片漂浮等待收取。随后技 术人员在每个载玻片上收集一个切片(H&E)，如果需要补充染色
(IHC/SS/ISH)，在另外的载玻片上收集另外的切片，并将载玻片放 置在架子上用于烘干步骤。如果技术人员是先粘贴标签再放置组织， 则在这一阶段出错的可能性最小。但是，如果技术人员先放置组织再 粘贴标签，则其必须确保显微镜用切片机中的块对应于载玻片标签。 否则，在切割区域会出现具有组织切片而没有标签的载玻片，引起关 于载玻片身份的问题。
当染色是IHC染色时，处理有细微的差别。如上所述，必须使 用阳性对照载玻片。阳性对照载玻片已经附着阳性组织切片，也就是 说，其将与染色剂反应以突出显示所检验的生化标记的出现。例如， 如果安排了 ER (雌激素受体)检验，则样本应当附着到ER阳性对 照载玻片，载玻片上带有ER阳性对照组织。结果是载玻片上会有两 个切片， 一个是已知的阳性，另一个是检验样本。如果所有的自动染 色功能工作正常，在样本是阴性的情况下，至少阳性对照样本会染色。 如果两个组织都染色呈阳性，则样本确实是阳性。阳性对照载玻片包 含提供跟踪能力和/或检验类型指示的信息。例如，在上述ER的情况 下，载玻片具有标签或铅笔书写的信息，信息包含"ER阳性"和/或 跟踪号码。为了确保组织盒/样本数据与正确的载玻片匹配，阳性对 照载玻片标签必须用包含上述信息(例如"ER阳性")和新样本数 据的新标签覆盖。对于初步染色，可以使用"批量控制"，其是用于 一整批载玻片的单次控制，从而确保染色系统正常工作。
本发明的另一实施例是用于在实验室染色处理中协调组织样本 信息的方法，其包括步骤LIS网络机器视觉系统识别包含待检验 组织样本的组织盒。机器视觉系统通常描述为具有远程信息读取能力 的机器、仪器或计算机。这类机器视觉系统常见的示例有使用在装配
线上识别零件和工具的机器人照相机、如超级市场结帐扫描器的条码
扫描器、能够写被追踪产品上的RFID标签的RFID系统等。这些是
光学和射频装置的示例。
下一步是将与组织样本关联的机器可读识别信息传送到LIS。与
组织样本关联的识别信息通常是组织盒标识符或病案号。在二者中任 何一种的情况下，识别信息都可以通过打印机或激光蚀刻器打印或蚀 刻到组织盒表面上，从而形成人或机器可读的不可擦除图案。传送信 息的动作由针对条码的扫描处理完成。条码扫描器阅读条码信息，随
后将其传送给LIS或中间软件解决方案，如上述的VLM。
下一步是通过LIS访问针对组织样本的检验指令，检验指令确定 待切割的切片和将在各个切片上执行的方案。如上所述，LIS中已经 输入将在对应于组织盒数据的特定样本上执行的检验的列表。LIS或 中间软件应用程序，如Ventana实验室管理程序("VLM" ， Ventana 公司，图森，亚利桑那州)，将组织盒数据与已经通过查询LIS/VLM 中的病案号数据安排的检验相关联。例如，如果LIS中的指令表明针 对该病案号的ER，则LIS将设定命令打印两个标签，第一个标签上 具有ER方案标识符和病案号，第二个标签上具有ER阳性对照组织 方案标识符和病案号。虽然对照检验可以不在LIS中指定，但是应当 这样编制LIS程序，从而默认如果安排了特定的检验，则将在待执行 的检验列表中加入必须的对照组织。
LIS或VIP/VLM将命令标签打印机打印所需数量的标签，标签 编码在对应的组织切片上执行的方案。本领域的技术人员应当理解， 载玻片打印机也可以用于实现该功能。载玻片打印机将该信息直接编 码在玻璃载玻片的表面上，免去了需要单独的贴标签步骤。载玻片标 签打印机的示例是LeicaIPC(Leica微系统公司，韦茨拉尔市，德国)。 该处理最后的步骤包括打印载玻片标签，标签编码将在对应的
组织切片上执行的每一个方案；将载玻片标签粘贴到载玻片；在粘贴 了标签的载玻片上放置至少一个组织切片；及根据在对应的载玻片标
签上识别出的方案，染色载玻片上的组织切片。 一个载玻片上可以放 置多于一个的切片，包括一些实施例中的一个或多个对照组织切片。 以下的示例说明在此讨论的本发明实施例，示例不应当视为以任 何方式限制权利要求。
D.示例
图2是本发明实施例的示意图，其描述了从嵌入到切割台的组织 盒的基本流程。组织盒10具有包含患者样本的石蜡块，患者样本嵌 入在石蜡中，组织盒10放置在等待在扫描器20中扫描的队列中。扫 描器20可以是条码阅读器、RFID天线、磁条阅读器、使用数字照相 机的成像系统或任何类似的机器读取技术，当然这取决于AP实验室 中采用的技术。为了说明的目的，假设扫描器是条码扫描器，技术人 员在扫描器20扫描组织盒，且扫描器将数据发送给实验室网络或数 据总线70，用于通过VIP75由LIS80进一步处理。实验室可以利用 中间软件解决方案，如Ventana接口点/Ventana实验室管理软件 (VIP/VLM)软件/硬件75/77，提供Ventana仪器网络与AP实验室 的LIS之间的接口 。VIP/VLM在2005年1月10日提交的第11/032,324 号未决美国专利申请中有更详细说明，通过引用在此结合其全文。在 下文图3中更详细地描述LIS 80。己经在显微镜用切片机30的模块 上安装组织盒10，组织盒将由技术人员切割。切片(未示出)漂浮 在水槽40上，等待收集到载玻片50上。在收集之前在载玻片50上 贴标签，或者在收集之后立刻贴标签。如果检验是IHC检验，则载 玻片可以是阳性对照载玻片，在这种情况下，载玻片需要再次粘贴标 签。在两种情况任意之一下，标签打印机打印具有染色器可读条码信 息的载玻片标签。载玻片标签至少包括病案号，其通常也包含染色方 案标识符。在收集组织和载玻片贴标签之后，载玻片放置在架子90 上，架子90随后放置在炉子上烘干一小段时间，从而将组织粘贴到 载玻片上用于后续的组织染色处理。
图3说明另一种实施例，其不同于图2的实施例，因为标签打印 机60可以是共享的实验室资源，因此可以远离切割台放置。标签打
印机60仍然联网到VIP/VLM，并与LIS电子通信。因此切割技术人 员必须去取标签或者必须把标签拿给他们。
图4是表示本发明方法步骤的流程图。在步骤302，打开标签软 件的图形用户接口 (GUI)，数据输入界面允许组织学技术人员输入 组织盒数据，或者监控组织盒数据自动扫描输入到VIP/VLM。在步 骤304，负责切割切片的组织学技术人员(切割者)通过扫描组织盒 或手工输入组织盒识别信息输入组织盒数据。优选自动进行，因为这 样能减少输入错误。在步骤306，组织盒识别信息发送到VIP/VLM 或者使VIP/VLM可以使用该信息。当VIP/VLM记录下在切割台上 有一个新的组织盒，在步骤308， VIP/VLM针对对应的患者数据査询 LIS，包括要进行的检验。在步骤310， VIP/VLM格式化用于在载玻 片标签上进行打印的适当检验指令。可选地，如果使用标签打印机而 不是载玻片标签机，VIP/VLM将设定用于载玻片打印处理的命令。 在步骤312，根据情况标签或打印指令发送到标签打印机或载玻片打 印机。在这一点，图形分叉用于说明两种可能的途径。如果打印载玻 片，在步骤316处理继续，其中载玻片打印机打印载玻片。如果系统 包括标签打印机，执行步骤314和318。粘贴标签的额外步骤由切割 者在步骤318执行。接下来在步骤320，切割者切割切片并使其漂浮 在水槽上。最终在步骤322，切割者将切片安放在粘贴或打印了标签 的载玻片上，随后载玻片准备进入干燥(或烘干)步骤324。
图5是说明另一种实施例的处理步骤的流程图，该实施例的技术 将JIT (准时制)制造原理使用在组织学中。在步骤402，登录和检 验信息输入到LIS中。在步骤404，检验信息从LIS发送到VIP/VLM。 与在实施例中执行的步骤402关联的处理在图3的有关步骤中描述。 在步骤406，组织管理者可以干涉切割者工作优先权的设置。上述内 容可以称为"工作量调节"，并涉及向切割者分配适当的工作，从而 确保不出现工作瓶颈。在从LIS发送信息之后引入"工作量调节"允 许进行管理以平衡对各个切割者的块分配。从而更好地管理实验室的 生产率。组织管理者考虑一个或多个因素来进行在步骤406中执行的 对切割者的工作分配。例如，工作分配可以基于每一个切割者的可用 性和其当前的工作量、每一个切割者对各种类型的组织样本的切割技
术和专长以及类似的因素。在工作量调节步骤406之后，在步骤408， 打印机打印指令(通常是病案号或名称)以通知每一个切割者要切割 的下一个病案或块。换句话说，打印动作驱动或控制切割处理，因为 打印用作通知切割者何时切割下一个切片和来自哪个样本的信号。上 述内容称为Kanban系统和技术的应用。Kanban是日文的术语，意味 着信号通知。在JIT制造中，术语Kanban也已用于代表进货系统， 其使用信号使生产系统响应实际的需要，而不是预测或估计。引入上 述原理和技术降低了块/载玻片的生产过剩和消除错误。
应当注意，工作量调节步骤406可以在打印之前的各个点执行。 例如，如参考图3所述，在步骤310， VIP/VLM生成打印指令，随后 在步骤312向标签机或打印机发送打印指令。在一个实施例中，工作 量调节可以在向标签机或打印机发送打印指令之前执行，例如在步骤 310之后。在另一实施例中，工作量调节可以可选地在VIP/VLM从 LIS接收检验信息(例如步骤308)之后并在步骤310生成打印指令 之前执行。
在此所述的工作量调节步骤可以由组织学管理者或其他合适的 个人使用任何一种或多种人工或自动技术执行。例如，在一实施例中， 通过组织管理者就切割者的工作量视觉观察和/或口头询问各个切割 者以进行分配。在另一实施例中，软件可以用于跟踪和监控目前的分 配、工作量和/或各个切割台的性能，并用于确定另外样本的分配。 上述内容只是在实施例中使用的不同人工和/或自动技术的示例。
应当理解，对在此公开的实施例可以做出各种修改。因此，以上 描述不应当视为限定性的，仅仅是优选实施方式的范例。本领域的技 术人员可以预见在本发明权利要求书的精神和范围内的其他修改。在 此引用的所有专利和参考文献明确地通过引用结合其全文。
权利要求
1、自动控制组织染色实验室中与组织样本染色关联的信息的方法，所述方法包括步骤a、邻近切割台固定网络标签打印机，所述打印机配置为从医院LIS直接或间接访问患者数据，所述打印机配置成具有与其电子通信的数据元件扫描器；b、从组织盒关联数据元件读组织盒数据并向LIS上载所述组织盒数据；c、识别对应的检验方案标识符，然后将所述检验方案数据下载到所述打印机；d、在标签上打印对应于LIS为所述患者指定的每一个检验的信息；e、将单一标签粘贴到每一个载玻片上；及f、在每一个已粘贴标签的载玻片上切割并安装至少一个组织切片。
2、 在实验室染色过程中协调组织样本信息的方法，所述方法包 括步骤a、 LIS网络机器视觉系统识别包含待检验组织样本的组织盒；b、 将与所述组织样本关联的机器可读的识别信息传送到所述LIS;c、 通过LIS访问针对所述组织样本的检验指令，检验指令确定 待切割的切片和将在各个切片上执行的方案；d、 指示标签打印机打印所需数量的标签，标签编码将在对应的 组织切片上执行的方案；e、 打印载玻片标签，标签编码将在对应的组织切片上执行的每 一个方案；f、 将所述载玻片标签粘贴到载玻片；g、 在己粘贴标签的载玻片上放置至少一个组织切片；及h、 根据在对应的载玻片标签上识别出的方案，染色载玻片上的 组织切片。
3、 如权利要求1的方法，其中所述打印机使用HL-7协议联网到LIS。
4、 如权利要求1的方法，其中所述患者数据包括与患者唯一关 联的病案号。
5、 如权利要求1的方法，其中所述患者数据包括对应于针对特 定患者安排的检验的检验方案标识符。
6、 如权利要求1的方法，其中所述数据元件包括条码。
7、 如权利要求l的方法，其中所述数据元件包括RFID。
8、 如权利要求1的方法，其中所述数据元件扫描器包括条码阅 读器。
9、 如权利要求1的方法，其中所述数据元件扫描器包括RFID阅 读器。
10、 如权利要求5的方法，其中所述方案标识符包括唯一识别将 在载玻片上执行的方案的识别号码。
11、 如权利要求1的方法，其中所述标签信息包括机器可读信息。
12、 如权利要求ll的方法，其中所述机器可读信息包括条码。
13、 如权利要求ll的方法，其中所述机器可读信息包括RFID。
14、 如权利要求1的方法，其中所述标签信息包括人和机器可读{曰息。
15、 如权利要求1的方法，其中读组织盒数据包括使用扫描器扫 描组织盒关联数据元件。
16、 如权利要求2的方法，其中所述打印机使用HL-7协议联网 到LIS。
17、 如权利要求2的方法，其中所述机器可读识别信息包括与患 者唯一关联的病案号。
18、 如权利要求2的方法，其中所述检验指令包括对应于针对特 定患者安排的检验的检验方案标识符。
19、 如权利要求2的方法，其中所述机器可读识别信息包括条码。
20、 如权利要求2的方法，其中所述机器可读识别信息包括RFID。
21、 如权利要求2的方法，其中所述机器可读识别信息包括人和 机器可读信息。
22、 如权利要求2的方法，其中所述输入数据包括使用扫描器扫 描与所述组织样本关联的机器可读识别信息。
23、 如权利要求1的方法，进一步包括在所述打印之前执行工作量调节以分配要切割的所述组织样本。
24、 如权利要求23的方法，其中执行所述工作量调节以根据下列至少一点向多个切割台分配所述组织样本所述多个切割台的每一个的工作量和切割专长。
25、 如权利要求1的方法，进一步包括执行工作量调节以分配所述要切割的组织样本，其中所述执行工 作量调节的步骤在将所述检验方案数据下载到所述打印机之后执行。
26、 如权利要求1的方法，进一步包括执行工作量调节以分配所述要切割的组织样本，其中所述执行工 作量调节的步骤在将所述检验方案数据下载到所述打印机之前执行。
27、 如权利要求23的方法，其中针对多个样本执行所述打印的顺序表明所述多个样本中的每一个的切割顺序。
28、 如权利要求2的方法，进一步包括在所述打印之前执行工作量调节以分配要切割的组织样本。
29、 如权利要求2的方法，进一步包括执行工作量调节以分配要切割的组织样本，其中所述执行工作量 调节的步骤在向标签打印机发送指令进行打印之后执行。
30、 如权利要求2的方法，执行工作量调节以分配要切割的组织 样本，其中所述执行工作量调节的步骤在向标签打印机发送指令进行 打印之前执行。
31、 如权利要求28的方法，其中执行所述工作量调节以根据下 列至少一点向多个切割台分配所述组织样本所述多个切割台的每一 个的工作量和切割专长。
32、 如权利要求28的方法，其中针对多个样本执行所述打印的 顺序表明所述多个样本中的每一个的切割顺序。
全文摘要
本发明方法是自动控制实验室中进行组织染色的信息流的方法，其包括邻近切割台固定网络标签打印机，该打印机配置为从医院LIS直接或间接访问患者数据，该打印机配置成具有与其电子通信的数据元件扫描器；从所述打印机上的组织盒关联数据元件输入数据，其中输入数据包括从组织盒关联数据元件读取数据并向LIS上载组织盒数据；识别对应的检验方案标识符并将检验方案数据下载到打印机；在标签上打印对应于LIS中为患者指定的每一个检验的信息；将单一标签粘贴到每一个载玻片；及切割用于每一个已粘贴标签的载玻片的组织切片并将切片安装到载玻片上。
文档编号G01N1/06GK101341387SQ200680046098
公开日2009年1月7日 申请日期2006年12月15日 优先权日2005年12月19日
发明者兰迪·斯蒂芬斯, 布赖恩·H.·卡拉姆 申请人:泛塔纳医药系统公司