CN100473598C - 放射性核素药液自动分装仪及其分装方法 - Google Patents
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Abstract
放射性核素药液自动分装仪，由PLC控制器、机械抽取装置、气动控制装置、产品瓶、活度计测量筒和注射器组成，机械抽取装置、气动控制装置和活度计测量筒分别通过控制线与PLC控制器电连接，产品瓶安装在活度计测量筒内，注射器与气动控制装置连接，气动控制装置与机械抽取装置连接。使用中，机械抽取装置和气动控制装置在PLC控制器的程序控制下工作，既保证了分装的准确性和分装精度，也具有很好的防护性。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种分装装置和分装方法，特别是一种放射性核素药液自动分装仪及其分装方法。
二、背景技术
目前国内外的PET中心需要的放射性药物如胆碱[C-11]-HOLINE、2—【F-18】-fluoro-2-deoxyglucose(FDG)等，都是利用回旋加速器生产的，药物成品最终存放于一个无菌小瓶中待用，从生产完毕到此后的9个小时内，工作人员需要每次将一定剂量的放射性药物通过手动抽取，从小瓶中抽取出来并注入被检查者体内，剂量从5到15mci不等。检查所需的剂量大小是比较严格的，手动抽取时存在两个缺点：一是不能准确抽取预定的量，二是重复性差，注射器不能每次都能抽取合适体积的药液。工作人员需要从总量大约为350～600mci的小瓶中快速准确的抽取预定的单次剂量，还需要将抽取的药物放入活度计(计量核素放射性活度的仪器)测量本次抽取的剂量大小，如果不能达到预定的值，必须重新抽取，这使得工作人员接受太多的辐射。
从放射防护的角度看，有效的防护原则有三条：一是减少接触放射源的时间，二是减少离放射源的操作距离(射线的衰减与距离的平方成反比)，三是加以有效的屏蔽[2]。自动分装代替手工分装可以有效地满足以上原则。
手工分装的不准确性、重复性差以及接受太多辐射，是传统分装方法的三个主要缺陷。
国外有一种分装方法，是将放射性核素药液直接输送到防护装置内，再通过蠕动泵将药液泵入注射器内，但也存在着分装不准确、重复性差、操作不方便等缺点。
三、发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种设计合理、制造容易、操作灵活方便、防护性能好、分装精度高、重复性好的放射性核素药液自动分装仪及其分装方法。
一种放射性核素药液自动分装仪，由PLC控制器、机械抽取装置、气动控制装置、产品瓶、活度计测量筒和注射器组成，机械抽取装置、气动控制装置和活度计测量筒分别通过控制线与PLC控制器电连接，产品瓶安装在活度计测量筒内，注射器与气动控制装置连接，气动控制装置与机械抽取装置连接。
PLC控制器是日本三菱公司生产的含有存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等功能的FX2N—32MT—001可编程控制器，PLC控制器与触摸屏及打印机、伺服电机、步进电机电连接。
机械抽取装置主要由步进电机、伺服电机、四个接近开关、上、下滑动板、上、下固定板、注射器针柄活塞气动爪和注射器防护套气动爪组成，步进电机固定在上固定板上，通过滚珠丝杠与上滑动板相连，伺服电机固定在上滑动板上，通过滚珠丝杠与下滑动板相连；上滑板一端固定夹持注射器防护套气动爪，下滑板一端固定夹持注射器针柄活塞气动爪，四个接近开关固定在上固定板与下固定板之间的安装板上，分别为上滑动板上限位开关、步进电机原点开关、伺服电机原点开关和下滑动板下限位开关；步进电机和伺服电机都与PLC控制器电连接。
气动控制装置主要是由气源、压力表、三通、注射器针柄活塞气动爪、注射器防护套气动爪、两个电磁阀构成，各部件之间通过通气管路连接，电磁阀与PLC控制器电连接。
注射器防护套夹持气动爪型号为日本SMC公司的MHZ2—32D，注射器针柄活塞气动爪为台湾亚德克公司的HDT—1020，活度计测量筒为美国Capintec公司生产的CRC—15活度计测量筒。
产品瓶通过含除菌过滤膜的管路与药液生产设备连接，同时也与药液分裝管路(一次性无菌注射器延长管)相连，产品瓶置于活度计测量筒内，活度计测量筒置于防辐射的铅防护筒内。
注射器置于一个铅合金防护套内，注射器防护套气爪夹持防护套，注射器针柄活塞气爪夹持注射活塞。
上述自动分装仪的分装方法如下：
(1)连接产品瓶、系统上电、下滑动板置位，选择并确定核素药液名称；
(2)PLC控制器输入核素药液的初始体积与活度后，再输入需要的核素药液的活度与需要时间；
(3)放置针管，然后PLC控制器控制气动控制装置夹持针管防护套与针柄，开始抽取核素药液；
(4)抽取开始后，步进电机向上运动，延时2秒后，伺服电机经过两次向下和向上运动，每次向下和向上运动之间都延时几秒时间，最后完成一次核素药液的抽取；
(5)完成第一次药液抽取后，延时几秒钟，步进电机向下运动，PLC控制器控制气动控制装置松开针管防护套和针柄，取下注射器，同时下滑动板复位，系统处于等待状态。
使用中，通过触摸屏对PLC控制器发出操作指令，机械抽取装置和气动控制装置在PLC控制器的程序控制下工作，既保证了分装的准确性和分装精度，也具有很好的防护性。
四、附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明中机械抽取装置的结构示意图。
图3是本发明中气动控制装置的结构示意图。
图4是本发明方法的分装流程图。
其中，1、PLC控制器，2、机械抽取装置，3、气动控制装置，4、活度计测量筒，5、产品瓶，6、注射器，7、触摸屏，8、打印机，9、步进电机，10、伺服电机，11、接近开关安装板，12、上滑动板，13、下滑动板，14、上固定板，15、下固定板，16、注射器针柄活塞气动爪，17、注射器防护套气动爪，18、气源，19、压力表，20、三通，21电磁阀，22、滚珠轴承，23、滚珠丝杠，24、药液传输管路，25、铅防护筒。
五、具体实施方式
实施例：本发明的结构如图1—图4所示，由PLC控制器1、机械抽取装置2、气动控制装置3、产品瓶5、活度计测量筒4和注射器6组成，机械抽取装置2、气动控制装置3和活度计测量筒4分别通过控制线与PLC控制器1电连接，产品瓶5安装在活度计测量筒4内，注射器6与气动控制装置3连接，气动控制装置3与机械抽取装置2连接。
PLC控制器1是日本三菱公司生产的含有存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等功能的FX2N—32MT—001可编程控制器，PLC控制器1与触摸屏7及打印机8电连接。
机械抽取装置2主要由步进电机9、伺服电机10、四个接近开关11、上、下滑动板12、13、上、下固定板14、15、注射器针柄活塞气动爪16和注射器防护套气动爪17组成，步进电机9固定在上固定板14上，通过滚珠丝杠23与上滑动板12相连，伺服电机10固定在上滑动板13上，通过滚珠丝杠23与下滑动板13相连；上滑动板12一端固定夹持注射器防护套气动爪17，下滑动板13一端固定夹持注射器针柄活塞气动爪16，四个接近开关固定在上固定板14与下固定板15之间的安装板11上，分别为上滑动板上限位开关、步进电机原点开关、伺服电机原点开关和下滑动板下限位开关；步进电机9和伺服电机10都与PLC控制器1电连接。
气动控制装置主要是由气源18、压力表19、三通20、注射器针柄活塞气动爪16、注射器防护套气动爪17、两个电磁阀21构成，各部件之间通过通气管路连接，电磁阀21与PLC控制器1电连接。
注射器防护套气动爪17的型号为日本SMC公司的MHZ2—32D，注射器针柄活塞气动爪16为台湾亚德克公司的HDT—1020，活度计测量筒4为美国Capintec公司生产的CRC—15活度计测量筒。
产品瓶5通过含除菌过滤液的管路直接与药液生产设备连接，同时也与药液分装传输管路相连，产品瓶5置于活度计测量筒4内，活度计测量筒置于防辐射的铅防护筒25内。
注射器6置于一个铅合金防护套内，注射器防护套气爪17夹持防护套，注射器针柄活塞气爪16夹持注射活塞。
上述自动分装仪的分装方法如下：
(1)连接产品瓶、系统上电、下滑动板置位，选择并确定核素药液名称；
(2)PLC控制器输入核素药液的初始体积与活度后，再输入需要的核素药液的活度与需要时间；
(3)放置针管，然后PLC控制器控制气动控制装置夹持针管防护套与针柄，开始抽取核素药液；
(4)抽取开始后，步进电机向上运动，延时2秒后，伺服电机经过两次向下和向上运动，每次向下和向上运动之间都延时几秒时间，最后完成一次核素药液的抽取；
(5)完成第一次药液抽取后，延时几秒钟，步进电机向下运动，PLC控制器控制气动控制装置松开针管防护套和针柄，取下注射器，同时下滑动板复位，系统处于等待状态。
Claims (5)
1、一种放射性核素药液自动分装仪，由PLC控制器、机械抽取装置、气动控制装置、产品瓶、活度计测量筒和注射器组成，机械抽取装置、气动控制装置和活度计测量筒分别通过控制线与PLC控制器电连接，产品瓶安装在活度计测量筒内，注射器与气动控制装置连接，气动控制装置与机械抽取装置连接，其特征在于，机械抽取装置主要由步进电机、伺服电机、四个接近开关、上、下滑动板、上、下固定板、注射器针柄活塞气动爪和注射器防护套气动爪组成，步进电机固定在上固定板上，通过滚珠丝杠与上滑动板相连，伺服电机固定在上滑动板上，通过滚珠丝杠与下滑动板相连；上滑板一端固定夹持注射器防护套气动爪，下滑板一端固定夹持注射器针柄活塞气动爪，四个接近开关固定在上固定板与下固定板之间的安装板上，分别为上滑动板上限位开关、步进电机原点开关、伺服电机原点开关和下滑动板下限位开关；步进电机和伺服电机都与PLC控制器电连接。
2、如权利要求1所述的放射性核素药液自动分装仪，其特征在于，气动控制装置主要是由气源、压力表、三通、针柄活塞气动爪、注射器防护套气动爪、两个电磁阀构成，各部件之间通过通气管路连接，电磁阀与PLC控制器电连接。
3、如权利要求1所述的放射性核素药液自动分装仪，其特征在于，产品瓶通过含除菌过滤液的管路直接与药液生产设备连接，同时也与药液分装传输管路相连，活度计测量筒置于防辐射的铅防护筒内。
4、如权利要求1所述的放射性核素药液自动分装仪，其特征在于，注射器置于一个铅合金防护套内，注射器防护套气动爪夹持防护套，注射器针柄活塞气动爪夹持注射活塞。
5、一种如权利要求1所述的放射性核素药液自动分装仪的分装方法，其特征在于，分装方法如下：
(1)连接产品瓶、系统上电、下滑动板置位，选择并确定核素药液名称；
(2)PLC控制器输入核素药液的初始体积与活度后，再输入需要的核素药液的活度与需要时间；
(3)放置针管，然后PLC控制器控制气动控制装置夹持注射器防护套与注射活塞，开始抽取核素药液；
(4)抽取开始后，步进电机向上运动，延时2秒后，伺服电机经过两次向下和向上运动，每次向下和向上运动之间都延时几秒时间，最后完成一次核素药液的抽取；
(5)完成第一次药液抽取后，延时几秒钟，步进电机向下运动，PLC控制器控制气动控制装置松开注射器防护套和注射活塞，取下注射器，同时下滑动板复位，系统处于等待状态。
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