DE29519602U1

DE29519602U1 - Mobile Inkubationsvorrichtung

Info

Publication number: DE29519602U1
Application number: DE29519602U
Authority: DE
Original assignee: REIMANN HANS JUERGEN PROF DR D
Current assignee: Global-Life Diagnostics De GmbH
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1995-12-11
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2005-12-12

Description

Prof. Reimann 1 M/36107

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Inkubationsvorrichtung zur Aufrechterhaltung der Vitalität und Funktionalität von Gewebeproben.

Nach Operationen und bei endoskopischen Untersuchungen werden dem Patienten routinemäßig Gewebeproben entnommen. Nach ihrer Entnahme werden die Gewebeproben nicht mehr mit Nährstoffen versorgt und sterben schnell ab. Der Pathologe kann aufgrund von makroskopischen und mikroskopischen Veränderungen der Gewebeprobe oder von dünnen Schnitten der Gewebeprobe Rückschlüsse auf bestehende oder auch zurückliegende Erkrankungen des Patienten ziehen.

Mit den üblichen pathohistologischen Methoden lassen sich jedoch keine oder nur sehr unzureichende Aussagen über die Funktionalität der Gewebeproben machen, d.h. insbesondere über die Funktion einzelner Zellen bzw. das Zusammenwirken verschiedener Zellen bei physiologischen Abläufen. Hier sind insbesondere die komplexen Vorgänge bei immunologischen oder allergischen Reaktionen zu nennen. So gibt es zwar immunhistologische Markierungsverfahren, bei denen über den Nachweis bestimmter Antikörper in Gewebeschnitten Rückschlüsse auf gewisse allergische 5 Reaktionen gezogen werden können; diese Verfahren versagen aber bei allergischen Sofortreaktionen, d.h. den sog. Typ-1-Reaktionen.

Untersuchungen vitaler Gewebeproben werden bisher in der medi-0 zinischen Diagnostik praktisch nicht durchgeführt. Ursache hierfür ist u.a., daß, ähnlich wie in der herkömmlichen Pathohistologie auch, die Untersuchung vitaler Gewebeproben ein aufwendiges Instrumentarium und entspreched ausgebildetes Fachpersonal benötigt, das üblicherweise nicht an dem Ort vorhanden 5 ist, wo die Gewebeprobe dem Patienten entnommen wird. In der Pathologie stellt dies im allgemeinen kein Problem dar, da sich Organteile oder Gewebeproben beispielsweise in Formalin konservieren lassen und der Pathologe seine Untersuchungen noch Stun-

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den oder sogar Tage später ohne nennenswerten Informationsverlust durchführen kann. Die Proben können also aus Krankenhäusern und von niedergelassenen Ärzten an regionale, spezialisierte Zentren geschickt werden, in denen die eigentlichen Untersuchungen stattfinden.

Eine analoge Vorgehensweise müßte auch bei der Untersuchung von vitalen Gewebeproben in Betracht gezogen werden. Dies scheiterte aber bisher daran, daß bis heute keine geeigneten Vorrichtungen existieren, mit denen Gewebeproben unkompliziert und zuverlässig transportiert werden können, wobei ihre Vitalität in dem Transportbehälter zumindest einige Tage aufrechterhalten bleibt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer mobilen Inkubationsvorrichtung, die es ermöglicht, die Vitaliät und Funktionalität von Gewebeproben.über mehrere Stunden bis hin zu einigen Tagen aufrechtzuerhalten und die so den Transport der Gewebeproben von Krankenhäusern und niedergelassenen Ärzten zu einzelnen auf entsprechende Untersuchungen spezialisierte Zentren ermöglicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll dabei preisgünstig herstellbar und betreibbar sein, da sich entsprechende Untersuchungsmethoden nur dann durchsetzen werden, wenn die damit verbundenen Kosten so gering wie möglich gehalten werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine mobile Inkubationsvorrichtung zur Aufrechterhaltung der Vitalität und Funktionalität von Gewebeproben, mit einem kompakten Gehäuse und einem zugehörigen Deckel, einem in dem Gehäuse angeordneten heizbaren Inkubator 0 für Probenbehälter, die mit einer Nährlösung befüllbar sind, SauerstoffVersorgungsmitteln, die über Leitungen ein sauerstoffgashaltiges Fluid in die Nährlösung der Probenbehälter einperlen; und Energieversorgungsmitteln, welche die Temperierung des Inkubators gewährleisten.

Die einzelnen Probenbehälter nehmen dabei Gewebeproben von einigen Milligramm bis einigen 100 Milligramm Frischgewicht in etwa 2 bis 10 ml Nährlösung auf. Die Temperatur des Inkubators

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und damit der Nährlösung wird meist bei etwa 37*C konstant gehalten. Der Sauerstoffpartialdruck in der Nährlösung sollte etwa 85 bis 120 mmHg betragen. Aufgrund des geringen Nährlösungsvolumens pro Probenbehälter, ist der Sauerstoffverbrauch äußerst gering, so daß auch die SauerstoffVersorgungsmittel sehr kompakt gestaltet werden können. Die erfindungsgemäße mobile Inkubationsvorrichtung ist daher klein und handlich und kann beispielsweise durch Kurierdienste sicher und zuverlässig von Ärzten und Krankenhäusern zur zentralen Untersuchungslabors transportiert werden.

Als Wärmereservoir des Inkubators kann dabei ein Wasserbad dienen, in das die Probenbehälter eingetaucht werden.

Vorteilhaft weist der Inkubator aber ein Element aus einem festen Material, beispielsweise ein Metallblock auf, in dem Ausnehmungen zur Aufnahme der Probenbehältern ausgespart sind. Damit wird ein sicherer Transport der Inkubationsvorrichtung gewährleistet und Lecks wie sie etwa bei Wasserbädern auftreten können, werden vermieden. Es können jedoch auch Blöcke aus wärmeleitendem Kunststoff zum Einsatz kommen.

In dem Inkubator können Heizelemente, etwa eine Widerstandsheizung, zu dessen Erwärmung vorgesehen sind. Die Heizleistung der Heizelemente wird vorteilhaft über einen Thermostaten gesteuert, so daß die gewünschte Temperatur während der Aufbewahrung des bioptischen Materials möglichst konstant gehalten wird. Die erfindungsgemäße Inkubationsvorrichtung kann auch über Kontrolleuchten verfügen, die anzeigen, ob ein bestimmtes Tempera-0 türintervall während der Aufbewahrung der Proben eingehalten wurde.

Die Sauerstoffversorgungsmittel können eine oder mehrere Patronen eines sauerstoffgashaltigen Fluids umfassen. Dabei kann es 5 sich beispielsweise um Sauerstoff oder einfach um Druckluft handeln. Die Patronen können nachladbar sein und werden in diesem Fall wieder aufgefüllt, bevor die Inkubationsvorrichtung erneut an die Ärzte ausgeliefert wird.

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Es ist aber auch möglich anstelle der Sauerstoffpatronen einen Miniaturkompressor oder ein kleines Gebläse vorzusehen, mit dessen Hilfe kontinuierlich Umgebungsluft in die Nährlösungen eingeperlt wird.
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Die SauerstoffVersorgungsmittel weisen vorteilhaft eine Leitungen auf, die in einer Feinnadeldüse oder einer Fritte in der Nährlösung der Probenbehälter enden. Wesentlich effiziente SauerstoffVersorgung der Nährlösung ist dabei, daß möglichst kleine Gasblasen in die Lösung eingeperlt werden.

Bei einem besonders einfachen Aufbau der erfindungsgemäßen Inkubationsvorrichtung, ist die Feinnadeldüse die Nadel einer Einwegspritze, die ein Teil des Sauerstoffleitungssystems bildet und in den Probenbehälter eingesetzt ist. Der Probenbehälter und das mit der Nährlösung in Kontakt kommende Spritzensystem, können nach jeder Benutzung ersetzt werden, ohne daß dadurch wesentlichen Kosten entstünden.

Als Energieversorgung der gesamten Anordnung kommen bevorzugt Batterien oder aufladbare Akkumulatoren in Frage.

Zur Überwachung der wichtigsten Betriebsparameter verfügt die erfindungsgemäße Inkubationsvorrichtung über wenigstens ein pH-Meter und wenigstens ein Oximeter zur Regelung des pH bzw. des Sauerstoffgehalts der Nährlösung in wenigstens einem der Probenbehälter. Man kann meist davon ausgehen, daß in den übrigen Probenbehältern vergleichbare Bedingungen herrschen. Es ist selbstverständlich aber auch möglich, entsprechende Meßeinrich-0 tungen in allen Probenbehältern vorzusehen. Die Temperatur der Nährlösungen kann direkt in der Lösung oder indirekt über die Temperatur des Inkubators bestimmt werden.

Um den Energieverbrauch der erfindungsgemäßen Vorrichtung so 5 gering wie möglich zu halten bestehen das Gehäuse und der Dekkel aus einem wärmedämmenden Material oder sind zumindest mit einer Isolierschicht verkleidet.

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Die erfindungsgemäße mobile Inkubationsvorrichtung zur Aufrechterhaltung der Vitalität und Funktionalität von Gewebeproben wird im folgenden anhand eines unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiels ausführ1icher erläutert.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße mobile Inkubationsvorrichtung.

Die Inkubationsvorrichtung 10 weist ein kastenförmiges Gehäuse 11 auf, in welchem sich ein als Wärmereservoir dienender Metallblock 17 befindet. In der Oberseite des Metallblocks sind zylindrische Ausnehmungen ausgespart, in denen sich Probenbehälter 13 befinden. Die Probenbehälter sind mit flüssigkeitsdichten Stopfen 14 verschlossen. In den Probenbehältern befindet sich eine vorbereitete Nährlösung 15, die sich insbesondere durch eine hohe Sauerstoffbindungsfähigkeit auszeichnet.

Die Inkubationsvorrichtung 10 enthält weiterhin Heizelemente 18 zum Temperieren des Inkubators 17, eine Sauerstoffversorgung 19, eine Energieversorgung 26, sowie diverse Kontrolleinrichtungen, wie ein oder mehrere Thermometer bzw. einen Thermostat, ein Oximeter und ein pH-Meter.

Der Arzt kann die Inkubationsvorrichtung beispielsweise zusammen mit bereits mit Nährlösung gefüllten Probenbehältern erhalten. Der Inkubator wird eingeschaltet und signalisiert über eine Kontrollampe, wenn die gewünschte Temperatur, beispielsweise 37°C, erreicht ist. Die dem Patienten entnommenen Gewebeproben 16 werden in einzelne Probenbehälter gelegt und an die SauerstoffVersorgung 19 über Leitungen 20 und Feinnadeldüsen 22 angeschlossen. Bei der SauerstoffVersorgung 19 kann es sich um ein kleines Sauerstoffläschchen oder auch eine Sauerstoffpatrone handeln, es ist jedoch auch möglich, ein kleine Gebläse vor-5 zusehen, das Luft, ggf. über einen Sterilfilter, in die Probenbehälter bläst, wobei in diesem Fall der Sauerstoff im wesentlichen der Sauerstoff aus der Luft ist. Über ein Oximeter wird sichergestellt, daß der Sauerstoff-Partialdruck in der Nährlö-

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sung im Bereich zwischen etwa 85 und 120 mm Hg liegt. Der pH des Inkubationsmediums liegt etwa im Bereich von 7,4. Ein in der Sauerstoffleitung 20 vorgesehenes Drosselventil 21 gewährleistet die Einhaltung des gewüsnchten Sauerstoff-Partialdrucks. Die Energieversorgung 26, bevorzugt ein wiederaufladbarer Akkumulator, dient der Stromversorgung der Meß- und Anzeigegeräte sowie der Heizelemente und ggf. des Gebläses. Vorteilhaft ist das Gehäuse 11 mit einem Isoliermantel 27 versehen, und auch der zur Abdeckung des Inkubators verwendete Dekkel 12 ist isoliert. Der Energiebedarf der Heizelemente wird dadurch äußerst gering gehalten und der Akku kann entsprechend leicht und platzsparend ausgeführt sein.

Der Stopfen 14 des Probenbehälters kann eine semipermeable Membran aufweisen, die den in die Nährlösung eingeperlten Sauerstoff bzw. die Luft durchläßt, die aus der Lösung mitgeführte Feuchtigkeit aber zurückhält. Der Stopfen 14 kann außerdem Durchführungen für die Sauerstoffleitung 20 und gegebenenfalls die Meßleitungen des Oximeters 24 und des pH-Meters 25 aufweisen.

In der Praxis kann beispielsweise ein Kurierdienst eingerichtet werden, der die Inkubatoren mit den Gewebeproben in Krankenhäusern und bei niedergelassenen Ärzten abholt und dort einsatzbereite Inkubationsvorrichtungen mit frischer Nährlösung ent-5 haltenden Probenbehältern, aufgeladenen Batterien und aufgeladener Sauerstoff- oder Luftpatrone wieder abgibt. Es versteht sich, daß die erfindungsgemäßen mobilen Inkubationsvorrichtungen verschiedenste Größen aufweisen können, d.h. insbesondere eine unterschiedliche Anzahl von Probenbehältern enthalten können.

2202/e

Claims

Schutzansprüche

Mobile Inkubationsvorrichtung zur Aufrechterhaltung der Vitalität und Funktionalität von Gewebeproben, mit einem kompakten Gehäuse (11) und einem zugehörigen Deckel

(12);

einem in dem Gehäuse angeordneten heizbaren Inkubator (17) für Probenbehälter (13), die mit einer Nährlösung befüllbar

sind;

SauerstoffVersorgungsmitteln (19), die über Leitungen (20) ein sauerstoffgashaltiges Fluid in die Nährlösung der Probenbehälter (13) einperlen; und

Energieversorgungsmitteln (26), welche die Temperierung des Inkubators (17) gewährleisten.
2. Inkubationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inkubator (17) ein Wasserbad aufweist.
Inkubationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inkubator (17) einen Metallblock mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Probenbehälter (13) aufweist.
Inkubationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Inkubator (17) Heizelemente (18) zu dessen Erwärmung vorgesehen sind.
5. Inkubationsvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistung der Heizelemente (18) über einen Thermostaten (23) gesteuert wird.
6. Inkubationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffversorgungsmittel (19) eine oder mehrerer Patronen eines sauerstoffgashaltigen Fluids umfassen.

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7. Inkubationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die SauerstoffVersorgungsmittel (19) einen Miniaturkompressor umfassen.
8. Inkubationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die SauerstoffVersorgungsmittel (19) eine Leitung (2 0) aufweisen, die in einer Feinnadeldüse (22) oder einer Fritte in der Nährlösung (15) des Probenbehälters (13) endet.
9. Inkubationsvorrichtung gemäß Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinnadeldüse (22) die Nadel einer Einwegspritze ist, die ein Teil des Sauerstoffleitungssystems (20) bildet.
10. Inkubationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgungsmittel (26) Batterien oder aufladbare Akkumulatoren umfassen.
11. Inkubationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens ein pH-Meter und wenigstens ein Oximeter zur Überwachung des pH bzw. des Sauerstoffgehalts der Nährlösung in wenigstens einem der 5 Probenbehälter (13) aufweist.
12. Inkubationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) und der Deckel (12) aus einem wärmedämmenden Material bestehen.