CN105833422B - 放射性药物半自动配制注射系统 - Google Patents

Abstract

一种放射性药物半自动配制注射系统，属于核医学设备领域。包括药物制备机构和注射机构；其中药物制备机构包括配药模块机械臂（6）、药瓶放置部（7）和放射物操作台；注射机构包括注射操作台（4）、注射器载具（9）和注射模块机械臂（3），注射模块机械臂（3）从注射器载具（9）上夹取一个注射器（14）并移动至注射连杆（2）下方，注射模块机械臂（3）上的注射器（14）与配药连接针（8）连接并从药瓶放置部（7）上的负压收集瓶内分别抽取药液注入多个药物制备瓶中，注射连杆（2）带动注射器（14）从药物制备瓶中抽取药液并注入病人体内。可以使工作人员脱离与放射性药物的直接接触，尽最大可能的保护医务人员免受医疗辐射，同时该设备结构简单，易于制造，造价低廉，实用简便。

Description

放射性药物半自动配制注射系统

技术领域

放射性药物半自动配制注射系统，属于核医学设备领域。

背景技术

目前，临床工作中仅有肿瘤化疗药物的配制应用了化疗药物全自动配液机器人来保护肿瘤药剂师减少化疗药物的损伤并提高工作效率，但该系统十分复杂昂贵，仅有少量大型医疗机构使用。核医学临床工作中，每一位进行核医学显像检查的患者均需要注射放射性显像剂，随着核医学检查的需求增大，核医学放射性药物配制与注射工作人员受到的辐射相应大量增加，特别是很多化疗患者血管情况较差，注射较困难，使注射工作人员承受巨大的精神压力。虽然有防护铅衣保护但即使穿双层铅衣仍不能完全阻止核医学射线对人体的损伤，特别是对手和眼睛的损害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种在配制放射性药物和注射时使工作人员脱离与放射性药物直接接触、同时能够提高工作效率的放射性药物半自动配制注射系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该放射性药物半自动配制注射系统，其特征在于：

包括药物制备机构和注射机构；其中药物制备机构包括配药模块机械臂、药瓶放置部和放射物操作台，配药模块机械臂夹持药瓶在药瓶放置部和放射物操作台之间转移；注射机构包括注射操作台、注射器载具、注射连杆和注射模块机械臂，注射器载具上放置有多个注射器，注射模块机械臂从注射器载具上夹取一个注射器并移动至注射连杆下方，注射连杆带动注射器的推杆动作，注射操作台上设有多个配药连接针，注射操作台与药瓶放置部相对移动设置，注射模块机械臂上的注射器与配药连接针连接并从药瓶放置部上的负压收集瓶抽取药液分别注入多种药物制备瓶中，注射连杆带动注射器从药物制备瓶中抽取药液并注入病人体内。

还包括一个用于预先插入人体静脉的静脉穿刺针，注射器连接静脉穿刺针的软管连接端并将药液注入病人体内。

所述的注射操作台的机械臂和注射模块机械臂均绕轴摆动且摆动轨迹相切或相交，注射模块机械臂的摆动轨迹经过注射器载具；注射连杆对应设置在注射操作台的机械臂和注射模块机械臂的摆动轨迹的切点或一个交点的上方，注射连杆上设置有注射模块动力部。配药连接针的软管连接端均设在注射操作台的机械臂的摆动轨迹上。

本发明主要包括药物制备模块和注射模块两个相对独立的模块以及相关控制电路和控制软件组成。制备放射性药物时工作人员只需将相应的淋洗液瓶、负压收集瓶、各待标药瓶以及连接软管依次放在指定位置然后去运行软件即可由药物制备模块完成相关放射性药物的标记。标记完成后，由医护人员为待注射病人静脉穿刺配套的带延长连接管的一次性静脉穿刺针并固定，该过程在脱离放射性的普通环境下进行。其后病人自行前往注射模块处，按事先告知将注射软管注射端放在注射工作台的指定位置，工作人员启动相应放射性药物的注射程序，完成注射后病人从工作台上取下注射软管，到指定位置自行或由医护人员将注射软管取出放入指定放射性废物桶。

所述的药瓶放置部包括多个具有标记的小药瓶安置腔，每个小药瓶安置腔对应设置一个配药连接针。多个具有标记的小药瓶安置腔可以放入盛有不同药物的小药瓶，满足多种放射性药物的调配。

配药连接针的针头部设有平行的释气短针。释气短针和针头一起插入小药瓶时，能够在抽取药液时，保持气压平衡。

所述的药瓶放置部的小药瓶安置腔内设有称重器或加热管。称重器可以实施称量已抽出药品的量，便于剂量控制，保证配药准确；加热管可以为一些配制时需要加热的待标记放射性药物进行加热。

所述的配药模块机械臂在药瓶放置部、配药连接针和放射物操作台处的相应固定位置设有定位感应器。配药模块机械臂可在药瓶放置部、配药连接针、放射物操作台处的相应固定位置定位停留并抓取相应的药品和连接针并完成固定的移动。

所述的放射物操作台包括依次弧形排布的放射性活度仪放置槽、放射性药物发生器放置槽、配药模块废物桶。

所述的放射性活度仪放置槽处设有摄像头，摄像头连接相关控制电路和控制软件。操作人员可以通过摄像头所摄取的影像，及时的监控和观察活度仪的数据。也可以直接利用线路将观察活度仪的数据传送到控制电路，通过控制电路的显示屏直接显示活度仪的数据。

所述的注射器载具包括载具支架和载具支架上环形排布的注射器插孔，注射器插孔内设有预置液体无残留注射器。注射器插孔环形排布，可以通过简单的转动动作，准确的将下一个注射器转至注射模块机械臂的抓取点，简单容易控制。

所述的注射器为预置液体无残留注射器，预置液体无残留注射器内在活塞至针头的空间内充满有预置液体，所述的活塞后方设有正压气囊。适量预置液体充满内部空间，使其内部无气体，同时注射器活塞稍后部有适量正压的气体，待注射器活塞推到最底部时（注射器内的药液已排出）再稍微加压下推则启动其内正压气体的释放，使注射器与静脉穿刺针中的液体全部进入患者体内。

所述的正压气囊内的气体为氧气或二氧化碳。因可能有少量气体进入患者体内，故正压气体应为氧气或二氧化碳。

与现有技术相比，本发明的放射性药物半自动配制注射系统所具有的有益效果是：本发明主要包括药物制备模块和注射模块两个相对独立的模块以及相关控制电路和控制软件组成。制备放射性药物时工作人员只需将相应的淋洗液瓶、负压收集瓶、各待标药瓶以及连接软管依次放在指定位置然后去运行软件即可由药物制备模块完成相关放射性药物的标记。标记完成后，由医护人员为待注射病人静脉穿刺配套的带延长连接管的一次性静脉穿刺针并固定，该过程在脱离放射性的普通环境下进行。其后病人自行前往注射模块处，按事先告知将注射软管注射端放在注射工作台的指定位置，工作人员启动相应放射性药物的注射程序，完成注射后病人从工作台上取下注射软管，到指定位置由医护人员将一次性静脉穿刺针取出放入指定放射性废物桶。可以使核医学科放射性药物制备及注射工作人员脱离与放射性药物的直接接触，尽最大可能的保护医务人员免受医疗辐射，同时该设备结构简单，易于制造，造价低廉，实用简便。

附图说明

图1是本发明的一种放射性药物半自动配制注射系统的主视示意图。

图2是本系统的药物淋洗配制模块俯视示意图。

图3是本系统的注射模块俯视示意图。

图4是本系统的预置液体无残留注射器的示意图

其中：1、注射模块动力部 2、注射连杆 3、注射模块机械臂 4、注射操作台 5、注射连杆固定部 6、配药模块机械臂 7、药瓶放置部 8、配药连接针 9、注射器载具 10、注射模块废物桶 11、放射性活度仪放置槽 12、放射性药物发生器放置槽 13、配药模块废物桶14、注射器 15、正压气体腔 16、注射器推杆 17、注射器套筒 18、密封垫 19、推杆盖 20、活塞 21、预置液体室 22、气体释出针 23、针头 24、防渗保护盖 25、针头保护盖。

具体实施方式

图1~3是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~4对本发明做进一步说明。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照附图1~3：一种放射性药物半自动配制注射系统，包括药物制备模块和注射模块以及控制电路，控制电路选用简单易行的单片机或微型计算机程序；药物制备模块包括配药模块机械臂6、药瓶放置部7、配药连接针8和放射物操作台，药瓶放置部7和配药连接针8相邻设置，药瓶放置部7包括多个具有标记的小药瓶安置腔，每个小药瓶安置腔对应设置一个配药连接针8；药瓶放置部7的小药瓶安置腔内设有称重器或加热管；配药模块机械臂6的机械臂绕轴摆动且摆动轨迹经过药瓶放置部7和放射物操作台；配药模块机械臂6在药瓶放置部7、配药连接针8和放射物操作台处的相应固定位置设有定位感应器，放射物操作台包括依次弧形排布的放射性活度仪放置槽11、放射性药物发生器放置槽12、配药模块废物桶13，放射性活度仪放置槽11处设有摄像头，摄像头连接控制电路。在单片机或微机程序控制下，图中各部分在定位控制系统的控制下可有序的进行以下移动：药物配制时配药模块机械臂6可将药瓶放置部7的淋洗瓶和负压收集瓶抓取并移动到放射性药物发生器放置槽12处并刺入相应端口淋洗出放射性药物原液，并将负压收集瓶放入放射性活度仪放置槽11并放回原处后配药模块机械臂6抓取与待标记药物相对应的配药连接针8并将针头刺入相应药瓶并在注射模块的帮助下完成放射性药物的标记与抽吸，其中配药模块机械臂6可在药瓶放置部7、配药连接针8、放射性活度仪放置槽11、放射性药物发生器放置槽12、配药模块废物桶13等处的相应固定位置定位停留并抓取相应的药品和连接针并完成固定的移动，药瓶放置部7、各药瓶处有相应的称重或加热部分；注射模块包括注射连杆2、注射模块机械臂3、注射操作台4和注射器载具9，注射操作台4的机械臂和注射模块机械臂3均绕轴摆动且摆动轨迹相切，注射模块机械臂3的摆动轨迹经过注射器载具9；注射连杆2对应设置在注射操作台4的机械臂和注射模块机械臂3的摆动轨迹的切点上方，注射连杆2上设置有注射模块动力部1，注射连杆2下端设有注射连杆固定部5；配药连接针8的软管连接端均设在注射操作台4的机械臂的摆动轨迹上。注射器载具9包括载具支架和载具支架上环形排布的注射器插孔，注射器插孔内设有预置液体无残留注射器，预置液体无残留注射器内在活塞至针头的空间内充满有预置液体，所述的活塞内设有正压气囊，正压气囊内的气体为氧气或二氧化碳。注射时注射模块动力部1可通过注射连杆2在注射连杆固定部5的配合下固定注射模块机械臂3从注射器载具9抓取的注射器并从注射操作台4抽取设定量的液体并注射到病人（预置好静脉穿刺针）体内，其后注射连杆固定部5松开注射器芯，注射模块机械臂3将注射器移动并丢弃到注射模块废物桶10，其中注射连杆固定部5只有固定和松开注射器芯两种动作状态，注射模块机械臂3有三个固定的停留位置（图3中轨迹），注射器载具9载有注射器并将所需注射器移动到可被注射模块机械臂3抓取的位置，注射操作台4可将放置其上的各连接软管头移动到注射器正下方并上抬到固定位置使针头刺入连接软管头。参照附图4：预置液体无残留注射器，包括注射器套筒17和前部插入注射器套筒17内的注射器推杆16，射器推杆16前端设有活塞20，活塞20与注射器套筒17间设有预置液体室21，注射器套筒17的出液口处连接有针头23，针头23上套有防渗保护盖24，注射器套筒17的出液口处套有针头保护盖25；注射器推杆16上设有正压气体腔15和气体释放组件，正压气体腔15内充有氧气或二氧化碳；气体释放组件包括密封垫18、推杆盖19、气体释出针22，推杆盖19将密封垫18固定在注射器推杆16的正压气体腔15前端，气体释出针22穿过推杆盖19和活塞20，活塞20拱形设置为气体释出针22提供弹力，气体释出针22设有前后贯通的释气孔。

具体工作过程（从发生器淋洗制备药物开始）

一.准备工作：接通电源，打开程序开机自检，人工去除淋洗瓶、负压瓶、待标记药物瓶（MDP、DTPA、MIBI、硫胶体等）的保护盖，标记为①~⑥并依次放入药瓶放置部7，并将相应配药连接针8放到指定位置，与药瓶放置部7的放置槽对应的配药连接针抽吸端置于注射操作台的对应的位置，并进行标记，标记和注射所需的注射器14分别放在注射器载具9的指定位置。

二.药物淋洗与标记

二.1.启动药物淋洗标记程序后自动完成以下程序；

二.1.1）测定药瓶放置部7的标记①处负压收集瓶的重量M1；

二.1.2）药物制备模块的配药模块机械臂6移动到指定位置抓取放射性药物发生器淋洗端的淋洗保护瓶丢入配药模块废物桶13；

二.1.3）机械臂移动到指定位置抓取标记⑥处淋洗瓶并移动到指定位置并将淋洗瓶刺入淋洗端；

二.1.4）机械臂移动到指定位置抓取发生器收集端保护瓶并移动放入标记⑥处；

二.1.5）机械臂移动到指定位置抓取标记①处的负压收集瓶并移动刺入发生器收集端；

二.1.6）经过约1分钟的设定时间负压收集完毕，移动负压收集瓶并放入放射性活度仪放置11处的活度仪内测量其放射性活度。

二.2.在摄像头监控下观察活度仪数据，手动或自动输入到程序中其后自动完成以下程序；

二.2.1）配药模块机械臂6移动负压收集瓶至初始时的①处，并再次测定其质量M2，与1）中数据M1共同确定收集到的液体体积并与6）中测得的放射性活度计算出放射性浓度；

二.2.2）机械臂移动到指定位置抓取对应的配药连接针8并分别刺入测定药瓶放置部7的对应标记的对应瓶底部，此时收集瓶处的连接针的短针完全刺入瓶内使瓶内与外界空气相连便于抽取液体，而其余待标记药瓶处的短针均未完全刺入瓶内以防止外界空气进入瓶内；

二.2.3）启动注射模块，此时注射模块的注射连杆2，注射模块机械臂3，注射操作台4，注射器载具9等处于初始位置；

二.2.4）注射器载具9移动标记用注射器到待抓取处；

二.2.5）移动注射模块机械臂3到指定位置抓取标记用注射器（普通注射器即可）外壳的指定位置；

二.2.6）移动注射模块机械臂3将标记用注射器移动到指定位置注射连杆2下部连接固定注射器内芯并抽吸适量空气；

二.2.7）注射操作台4移动标记为①号对应配药连接针8的软管头到注射器正下方，并上升使注射器刺入软管头。

二.3.选择需要标记的药物以启动相应程序，手动输入需要抽取的淋洗液体量，以下程序自动完成；

二.3.1）启动抽吸程序吸取指定量的液体后操作台下降分离返回初始位置；

二.3.2)移动注射操作台4按选择的待标记药物将其对应的配药连接针8的软管头移动到注射器正下方；

二.3.3）上升注射操作台4使注射器刺入相应配药连接针8的软管头并注射，并将抽吸的适量空气一并注入使配药连接针8内的液体全部进入待标记药瓶内；

二.3.4）下降注射操作台4分离注射器与配药连接针8，并移动操作台至初始位置（一种放射性药物的标记已完成，程序返回步骤二.3窗口再次选择下一种需要标记的药物以及需要的淋洗液体量或选择结束标记，如标记药物为MIBI和硫胶体等需要加热的药物则启动加热程序进行加热，按说明加热沸腾并保持10分钟）。

三．标记结束后开始注射程序

注射前准备：医护人员应用专用带延长软管的一次性静脉穿刺针刺入静脉并观察回血后固定，告知患者将穿刺针注射端放到操作台指定位置，以及注射完成后到何处取下穿刺针。

三．1.打开注射程序并选择需注射的药物种类以及液体量，自动完成以下程序；

三．1.1）启动标记模块机械臂，移动到指定位置并使相应药瓶的连接针的短针完全刺入方便抽吸药液，此时长针处于药瓶的最底部可抽出全部液体，移动注射器载具到注射用针处；

三．1.2）移动注射模块机械臂抓取注射器并移动到指定位置，注射连杆2下部连接固定注射器内芯；

三．1.3）移动注射操作台4到废液收集孔位于注射器正下方，下压注射连杆2到指定位置排出注射器内部分预置液体。

三．2.提示选择是否为首次抽吸某种药物（即连接药瓶和注射器的连接管内是否充满液体，如有气体则排出），并手动选择；

三．2.1）若为首次则上升注射操作台4刺入，并抽吸定量的空气刚好排出全部气体后下降操作台并分离与注射连杆2的固定，移动注射模块机械臂将注射器丢弃到注射模块废物桶10内并返回步骤三．1）再次开始程序，若非首次抽吸则向下进行程序；

三．2.2）上升注射操作台4使注射器针头刺入相应配药连接针8的软管内抽吸指定量的液体（可通过注射连杆2的位置变化或放射性药瓶的重量变化确定）；

三．2.3）下降操作台结束抽吸，并发出语音提示病人将注射软管头放在操作台指定位置。

三．3.摄像头下人工判断病人正确放置后，在程序中确认，自动完成以下程序；

三．3.1）固定注射软管头至标准状态；

三．3.2）移动操作台至注射软管位于注射器正下方并上升工作台刺入；

三．3.3）小幅度上升注射连杆2进行回抽操作。

三．4.摄像头下人工判断是否有回血

三．4.1）如无回血则下降操作台，松开对软管头的固定并语音提醒请重新静脉穿刺后再次注射并将程序返回本阶段的步骤三．3，如有回血则向下进行；

三．4.2）下降注射连杆2将注射器内芯推到注射器最底部启动注射器内的预置气体（氧气或二氧化碳）释放操作将整个注射器及连接管内的液体几乎全部压入血管内（可能有微量液体滞留连接软管内或使少量清洁预置气体进入血管）；

三．4.3）下降操作台松开对注射头的固定，松开注射连杆2对注射器的固定，移动注射模块机械臂将注射器丢入指定放射性废物桶，语音提醒病人取下注射头并离开，同时提醒可以进行下一次注射；

三．4.4）提示操作人员选择程序返回步骤三．1）或步骤一，开始下一位病人同种或另一种药物的注射。

以上为标记注射药物为MDP，MIBI，硫胶体以及淋洗出的原液时的注射操作，若为DTPA或其他需床旁注射的放射性药物则抽取设定量液体后放回原注射器位置或放置在指定的可转移药物的注射装置内。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种放射性药物半自动配制注射系统，其特征在于：包括药物制备机构和注射机构；其中药物制备机构包括配药模块机械臂（6）、药瓶放置部（7）和放射物操作台，配药模块机械臂（6）夹持药瓶在药瓶放置部（7）放射物操作台之间转移；注射机构包括注射操作台（4）、注射器载具（9）、注射连杆（2）和注射模块机械臂（3），注射器载具（9）上放置有多个注射器（14），注射模块机械臂（3）从注射器载具（9）上夹取一个注射器（14）并移动至注射连杆（2）下方，注射连杆（2）带动注射器（14）的推杆动作，注射操作台（4）上设有多个配药连接针（8），注射操作台（4）与药瓶放置部（7）相对移动设置，注射模块机械臂（3）上的注射器（14）与配药连接针（8）连接并从药瓶放置部（7）上的负压收集瓶内分别抽取药液注入多个药物制备瓶中，注射连杆（2）带动注射器（14）从药物制备瓶中抽取药液并注入病人体内，所述的注射器（14）为预置液体无残留注射器，预置液体无残留注射器内在活塞至针头的空间内充满有预置液体，所述的活塞后方设有正压气囊，预置液体无残留注射器，包括注射器套筒（17）和前部插入注射器套筒（17）内的注射器推杆（16），注 射器推杆（16）前端设有活塞（20），活塞（20）与注射器套筒（17）间设有预置液体室（21），注射器套筒（17）的出液口处连接有针头（23），注射器推杆（16）上设有正压气体腔（15）和气体释放组件，正压气体腔（15）内充有氧气或二氧化碳；气体释放组件包括密封垫（18）、推杆盖（19）、气体释出针（22），推杆盖（19）将密封垫（18）固定在注射器推杆（16）的正压气体腔（15）前端，气体释出针（22）穿过推杆盖（19）和活塞（20），活塞（20）拱形设置为气体释出针（22）提供弹力，气体释出针（22）设有前后贯通的释气孔。

2.根据权利要求1所述的放射性药物半自动配制注射系统，其特征在于：还包括一个用于预先插入人体静脉的静脉穿刺针，注射器（14）连接静脉穿刺针的软管连接端并将药液注入病人体内。

3.根据权利要求1所述的放射性药物半自动配制注射系统，其特征在于：所述的注射操作台（4）的机械臂和注射模块机械臂（3）均绕轴摆动且摆动轨迹相切或相交，注射模块机械臂（3）的摆动轨迹经过注射器载具（9）；注射连杆（2）对应设置在注射操作台（4）的机械臂和注射模块机械臂（3）的摆动轨迹的切点或一个交点的上方，注射连杆（2）上设置有注射模块动力部（1）。

4.根据权利要求1所述的放射性药物半自动配制注射系统，其特征在于：所述的药瓶放置部（7）包括多个具有标记的小药瓶安置腔，每个小药瓶安置腔对应设置一个配药连接针（8）。

5.根据权利要求4所述的放射性药物半自动配制注射系统，其特征在于：所述的药瓶放置部（7）的小药瓶安置腔内设有称重器或加热管。

6.根据权利要求1所述的放射性药物半自动配制注射系统，其特征在于：所述的配药模块机械臂（6）在药瓶放置部（7）、配药连接针（8）和放射物操作台处的相应固定位置设有定位感应器。

7.根据权利要求1所述的放射性药物半自动配制注射系统，其特征在于：所述的放射物操作台包括依次弧形排布的放射性活度仪放置槽（11）、放射性药物发生器放置槽（12）、配药模块废物桶（13）。

8.根据权利要求7所述的放射性药物半自动配制注射系统，其特征在于：所述的放射性活度仪放置槽（11）处设有摄像头，摄像头连接控制电路。

9.根据权利要求1所述的放射性药物半自动配制注射系统，其特征在于：所述的注射器载具（9）包括载具支架和载具支架上环形排布的注射器插孔。

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