CN110251394A - 一种实现细胞毒性药物安全冲配的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种实现细胞毒性药物安全冲配的装置，包括机体和注射器，所述机体的上端设置有凹槽，所述凹槽的内壁上通过支架安装有第一壳体，所述第一壳体的上端设置有第二壳体，所述第一壳体内壁的底端安装有固定管，所述固定管内部插设有活动杆，固定管与活动杆之间设置有第一弹簧，所述活动杆的上端连接有支撑板，所述支撑板的下端安装有振动电机，放射性药物对医务人员有着严重的危害，在进行静脉注射的过程中应做好防护措施并严格按照操作流程进行注射，不仅降低了对周围环境造成污染更是保证了医务人员的身体健康，这套设备避免医务人员徒手药液混合，实现自动化，安全地配药效果。

Description

一种实现细胞毒性药物安全冲配的方法和装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种实现细胞毒性药物安全冲配的装置及方法。

背景技术

药液冲配操作：经验丰富的医生在在冲配药物工序时。抽液的时候，会利用“气液交换”工艺，第一步：医生使用无菌针筒先抽取少量空气，让针筒预留少许空气；第二步：一只手抓住药瓶，将药瓶斜放，瓶口朝下，另一只手抓住针筒，将针筒扎入；第三步：抽液，吸入少许液体，再在放开针栓，让液体在内外压力差作用下自动回流至瓶内，然后再抽取液体，再回流，直至将液体抽完。利用的原理是：用注射器针筒内的气体体积来置换西林瓶内部的液体体积。这种抽液方式省力，如果单手一次性抽取大量液体是十分费力的，医务人员如果长时间处理，效率不高，处理不慎还会导致药液泄露，如果抽取的是化疗类放射性药物，这种手工冲配方法不可取。

如果采用暴力方式注射药物，直接一次性抽取或注入液体，针筒活塞与针筒内壁剧烈冲击产生大量微粒，带来微粒污染的问题，微粒是指那些外来的、非溶性的直径50微米以下的、肉眼观察不到的微小微粒杂质。输液微粒污染是指在输液过程中输入液体中含有的非代谢性微粒杂质，其直径一般为1～15um，大的直径可达50～300um，随液体进入人体造成严重危害。由于含有微粒的注射液进入人体后不能被代谢，故对人体的危害严重而持久，包括血管栓塞、肉芽肿、过敏反应、静脉炎等；越来越多的证据证明微粒(如橡胶、玻璃、乳胶)对毛细血管内皮的影响及微气泡的影响，可能导致脑缺血和肺缺血，所以采取“气液交换”方法是很有必要的，气液交换没有巨大的压强差，扎针与抽液方式缓慢，能显著减少橡胶微粒及微气泡的产生。

因此需要开发一种实现细胞毒性药物安全冲配的装置，解决对一些医务人员不能近距离长时间接触的药物实现快速混合及装袋的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种实现细胞毒性药物安全冲配的装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种实现细胞毒性药物安全冲配的装置，包括机体和注射器，所述机体的上端设置有凹槽，所述凹槽的内壁上通过支架安装有第一壳体，所述第一壳体的上端设置有第二壳体，所述第一壳体内壁的底端安装有固定管，所述固定管内部插设有活动杆，固定管与活动杆之间设置有第一弹簧，所述活动杆的上端连接有支撑板，所述支撑板的下端安装有振动电机，所述支撑板的上端安装有电动机，所述电动机的输出轴与第二壳体的下端固定连接，所述第二壳体内壁的底端设置有固定块，所述固定块的上端设置有称重传感器，所述称重传感器的上端通过连接杆连接有第二转动块，所述第二转动块位于第二壳体的外侧，且第二转动块的上端面设置有第一滑板，所述第一滑板的上端开设有第一安装槽，所述第一安装槽内插设有第一插销，所述第一插销与第一安装槽的内壁滑动配合，且第一插销的材质为金属铁，其中一个第一转动块的上端固定安装有第一推杆电机，所述第一推杆电机的输出端固定连接有第一电磁铁，所述第一电磁铁的下端面开设有第一插槽，所述第一插槽与第一插销的上端匹配连接，所述第一滑板的上端活动安装有第二滑板，所述第二滑板的上端固定安装有固定管，所述固定管的内部插设有第二插销，且第二插销的材质为金属铁，另一个第一转动块的上端固定安装有第二推杆电机，该第一推杆电机的输出端固定连接有第二电磁铁，所述第二电磁铁的下端面开设有第二插槽，所述第二插槽与第二插销的上端匹配连接。

优选的，所述凹槽的内壁上依次设置有除尘机构、活性炭过滤板和HEPA过滤网，且除尘机构位于第一壳体的下方，所述凹槽的下端与通气管的一端相连接，所述通气管的另一端与引风机的进口端相连接，所述引风机的出口端延伸至机体的外侧，所述除尘机构包括框体，所述框体内壁的上端设置有隔板，所述隔板上设置有均匀分布的通孔，且隔板的内部设置有电热丝，所述框体内壁的下端设置有静电除尘网。

优选的，所述隔板的上端设置有固定环，所述固定环的下端面与框体的上端面相接触，所述通孔上端的直径等于通孔下端的直径，且通孔中部的直径为通孔上端的直径的.倍-.倍，所述第一壳体和第二壳体均为圆柱形，且第二壳体的直径大于所述第一壳体的直径，所述机体的侧壁上通过铰链安装有盖板，所述盖板与机体的连接处设置有密封圈，所述第二壳体的侧壁与凹槽的侧壁之间存在空隙。

优选的，所述机体的上端还设置有西林瓶固定机构，所述西林瓶固定机构包括盒体，所述盒体内部的底端设置有第二弹簧，所述第二弹簧的上端连接有活动板，所述活动板的上端放置有西林瓶，所述盒体的上端设置有第二固定块，所述第二固定块一端设置有第三插槽，所述第三插槽内插设有第三插销，第三插销与西林瓶的一侧相接触，所述盒体的上端还设置有挡板，所述挡板为圆弧形，挡板位于西林瓶的上方；

优选的，所述机体的上端还设置有母液袋固定机构，所述母液袋固定机构包括固定板，固定板的材质为金属铁，所述固定板的上端通过转轴安装有磁条。

优选的，所述第一滑板的上端设置有第一卡槽，所述第一卡槽内固定有注射器的筒体，所述第二滑板的上端设置有第二卡槽，所述第二卡槽内固定有注射器的推杆，所述第一滑板的下端设置有第一滑块，所述第二转动块的上端面设置有第一滑槽，所述第一滑块与所述第一滑槽滑动配合，且第一滑槽的长度方向与推杆电机的长度方向相平行。

优选的，所述第一滑板的下端设置有第一滑块，所述第二转动块的上端面设置有第一滑槽，所述第一滑块与所述第一滑槽滑动配合，且第一滑槽的长度方向与第一推杆电机的长度方向相平行，所述第二滑板的下端设置有第二滑块，所述第一滑板的上端面设置有第二滑槽，所述第二滑块与所述第二滑槽滑动配合，且第二滑槽的长度方向与第二推杆电机的长度方向相平行。

优选的，所述第二壳体内壁的上端设置有限位块，所述限位块位于所述称重传感器的下方，所述限位块的材质为橡胶。

优选的，一种实现细胞毒性药物安全冲配的装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：装瓶，开机，在盒体内部装入西林瓶；

S2：从母液袋抽取液体，将母液袋固定在母液袋固定机构上，并利用注射器抽取少量液体；

S3：注入液体，利用注射器向西林瓶内注入液体。

S4：药液混合，打开振动电机对西林瓶内的药液进行混合；

S5：初次称重，对注射器进行初次称重；

S6：从西林瓶抽取液体，反复拉动注射器的活塞，抽取液体；

S7：药液称重，对装有药液的注射器进行称重；

S8：装袋，将注射器内部的药液推入母液袋内部；

S9：去瓶，将盒体内部的西林瓶取出。

本发明的有益效果是：

1、自动配药功能：自动配药功能是静脉注射机构需要完成的最基本功能，自动配药就是在一定洁净室条件下由操作载体完成对放入系统中的药品和注射器等物品的一系列操作，按照处方要求配制药品的过程，配制过程由控制系统控制，相关功能模块协调配合完成。配药过程中不同工位之间运动以完成一定的动作。

2、震荡摇匀功能：粉末或晶体状的药物在进行溶解时为达到充分溶解的效果需要进行摇匀操作，不同的药品溶解的速度不同，因此摇匀的速度和时间应该根据药品种类灵活调整。

3、安全功能：放射性药物对医务人员有着严重的危害，在进行静脉注射的过程中应做好防护措施并严格按照操作流程进行注射，不仅降低了对周围环境造成污染更是保证了医务人员的身体健康，这套设备避免医务人员徒手药液混合，实现自动化，安全地配药效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种实现细胞毒性药物安全冲配的装置及方法的主视结构示意图；

图2为本发明提出的第一转动块和第二转动块的俯视结构示意图；

图3为本发明提出的第一转动块的右视结构示意图；

图4为本发明提出的第一转动块的左视结构示意图；

图5为本发明提出的第一壳体内部和第二壳体内部的结构示意图；

图6为本发明提出的第一壳体和第二壳体的结构示意图；

图7为本发明提出的一种实现细胞毒性药物安全冲配的装置及方法的剖视结构示意图；

图8为本发明提出的除尘机构的结构示意图；

图9为本发明提出的图8中A处的放大结构示意图；

图10为本发明提出的固定管的结构示意图；

图11为本发明提出的西林瓶固定机构的主视结构示意图；

图12为本发明提出的西林瓶固定机构的俯视结构示意图；

图13为本发明提出的母液袋固定机构的结构示意图。

图中：1机体、2第一壳体、3第二壳体、4除尘机构、5活性炭过滤板、6 HEPA过滤网、7通气管、8引风机、9第一转动块、10第二转动块、11第一滑板、13第一电磁铁、14第一推杆电机、15第一插销、16称重传感器、17第一固定块、18限位块、19第二滑板、20固定管、21第二插销、22第二推杆电机、23第二电磁铁、24电动机、25支撑板、26振动电机、27活动杆、28固定管、29第一弹簧、30转动环、31母液袋固定机构、32西林瓶固定机构、33显示器、34注射器、311固定板、312磁条、321盒体、322第二弹簧、323活动板、324挡板、325第二固定块、326第三插销、327西林瓶、401框体、402隔板、403通孔、404静电除尘网、405电热丝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-13，一种实现细胞毒性药物安全冲配的装置，包括机体1和注射器34，所述机体1的上端设置有凹槽，所述凹槽的内壁上通过支架安装有第一壳体2，所述第一壳体2的上端设置有第二壳体3，所述第一壳体2内壁的底端安装有固定管28，所述固定管28内部插设有活动杆27，固定管28与活动杆27之间设置有第一弹簧29，所述活动杆27的上端连接有支撑板25，所述支撑板25的下端安装有振动电机26，所述支撑板25的上端安装有电动机24，所述电动机24的输出轴与第二壳体3的下端固定连接，所述第二壳体3内壁的底端设置有固定块17，所述固定块17的上端设置有称重传感器16，所述称重传感器16的上端通过连接杆12连接有第二转动块10，所述第二转动块10位于第二壳体3的外侧，且第二转动块10的上端面设置有第一滑板11，所述第一滑板11的上端开设有第一安装槽，所述第一安装槽内插设有第一插销15，所述第一插销15与第一安装槽的内壁滑动配合，且第一插销15的材质为金属铁，其中一个第一转动块9的上端固定安装有第一推杆电机14，所述第一推杆电机14的输出端固定连接有第一电磁铁13，所述第一电磁铁13的下端面开设有第一插槽，所述第一插槽与第一插销15的上端匹配连接，所述第一滑板11的上端活动安装有第二滑板19，所述第二滑板19的上端固定安装有固定管20，所述固定管20的内部插设有第二插销21，且第二插销21的材质为金属铁，另一个第一转动块9的上端固定安装有第二推杆电机22，该第一推杆电机22的输出端固定连接有第二电磁铁23，所述第二电磁铁23的下端面开设有第二插槽，所述第二插槽与第二插销21的上端匹配连接，装置内部还设置有处理器，处理器为ARM处理器，装置还连接有显示器33，显示器33为触摸屏显示器，通过显示器33可以对装置进行操作以及观察数据，并且装置内部还安装有单片机，单片机用于接收处理器的指令并控制装置内部的电子器件运作。

进一步的，凹槽的内壁上依次设置有除尘机构4、活性炭过滤板5和HEPA过滤网6，且除尘机构4位于第一壳体2的下方，所述凹槽的下端与通气管7的一端相连接，所述通气管7的另一端与引风机8的进口端相连接，所述引风机8的出口端延伸至机体1的外侧，所述除尘机构4包括框体401，所述框体401内壁的上端设置有隔板402，所述隔板402上设置有均匀分布的通孔403，且隔板402的内部设置有电热丝405，所述框体401内壁的下端设置有静电除尘网404。

进一步的，隔板402的上端设置有固定环，所述固定环的下端面与框体401的上端面相接触，所述通孔403上端的直径等于通孔403下端的直径，且通孔403中部的直径为通孔403上端的直径的0.1倍-0.4倍，所述第一壳体2和第二壳体3均为圆柱形，且第二壳体3的直径大于所述第一壳体2的直径，所述机体1的侧壁上通过铰链安装有盖板，所述盖板与机体1的连接处设置有密封圈，所述第二壳体3的侧壁与凹槽的侧壁之间存在空隙。

进一步的，机体1的上端还设置有西林瓶固定机构32，所述西林瓶固定机构32包括盒体321，所述盒体321内部的底端设置有第二弹簧322，所述第二弹簧322的上端连接有活动板323，所述活动板323的上端放置有西林瓶327，所述盒体321的上端设置有第二固定块325，所述第二固定块325一端设置有第三插槽，所述第三插槽内插设有第三插销326，第三插销326与西林瓶327的一侧相接触，所述盒体321的上端还设置有挡板324，所述挡板324为圆弧形，挡板324位于西林瓶327的上方；

进一步的，机体1的上端还设置有母液袋固定机构31，所述母液袋固定机构31包括固定板311，固定板311的材质为金属铁，所述固定板311的上端通过转轴安装有磁条312。

进一步的，第一滑板11的上端设置有第一卡槽，所述第一卡槽内固定有注射器34的筒体，所述第二滑板19的上端设置有第二卡槽，所述第二卡槽内固定有注射器34的推杆，所述第一滑板11的下端设置有第一滑块，所述第二转动块10的上端面设置有第一滑槽，所述第一滑块与所述第一滑槽滑动配合，且第一滑槽的长度方向与推杆电机14的长度方向相平行。

进一步的，第一滑板11的下端设置有第一滑块，所述第二转动块10的上端面设置有第一滑槽，所述第一滑块与所述第一滑槽滑动配合，且第一滑槽的长度方向与第一推杆电机14的长度方向相平行，所述第二滑板19的下端设置有第二滑块，所述第一滑板11的上端面设置有第二滑槽，所述第二滑块与所述第二滑槽滑动配合，且第二滑槽的长度方向与第二推杆电机22的长度方向相平行。

进一步的，第二壳体3内壁的上端设置有限位块18，所述限位块18位于所述称重传感器16的下方，所述限位块18的材质为橡胶。

进一步的，一种实现细胞毒性药物安全冲配的装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：装瓶，开机，在盒体321内部装入西林瓶327，放置时西林瓶327先取下第三插销326，放置完毕在重新插上西林瓶327，第三插销326能够防止西林瓶327脱落，本装置中设置有3-4个西林瓶固定机构31；

S2：从母液袋抽取液体，将母液袋固定在母液袋固定机构31上，并利用注射器34抽取少量液体；

S3：注入液体，利用注射器34向西林瓶327内注入液体。

S4：药液混合，打开振动电机26对西林瓶327内的药液进行混合；

S5：初次称重，对注射器34进行初次称重；

S6：从西林瓶抽取液体，反复拉动注射器34的活塞，抽取液体；

S7：药液称重，对装有药液的注射器34进行称重；

S8：装袋，将注射器34内部的药液推入母液袋内部；

S9：去瓶，将盒体321内部的西林瓶327取出。

本实施例中，该装置中，药液在注射器34中，注射器34由支撑装置固定，限位块18防止工作或者安装过程中因称重传感器16发生巨大的形变影响传感器测量精度，起着限位保护作用，称重传感器16可以很方便测量出当前药液重量，第一电磁铁13与第一插销15为可拆卸连接，当第一电磁铁13工作时，第一插销15受到第一电磁铁13的吸引，第一插销15插设在第一电磁铁13下端的插槽内，此时第一滑板11能够跟随第一推杆电机14进行运动，进而带动注射器34的筒体移动，将注射器34拔出或者插入药瓶，可以通过移动滑板11将注射器34拔出或者插入药瓶，使得装置能够正常使用，需要称重时，先将注射器34拔出药瓶，再关闭第一电磁铁13即可，此时第一插销15与第一电磁铁13相分离，可以正常的进行称重。

测量原理：称重传感器16的下端与平台固定，注射器34与传感器的上端固定，称重传感器16的敏感梁在针筒重力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化(增大或减小)，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)。

数据采集：这种电信号是微弱的，直接采集会有很大的误差，所以需要将电信号放大，先将称重传感器16与高精度数字量变送器连接，高精度数字量变送器通过RS232/485接口与计算机相连接，通信方式有通讯方式采用ASCII码通讯协议或MODBUS RTU通讯协议，可从计算机界面直接读取电压值。

数据处理：通过测量多组电压(或电流)与注射器34内液体重量，再拟合重量与电压(或电流)的曲线图，即可得出二者之间的线性关系，当道电压值时候，就可以根据线性关系来确定重量大小。

工作环境在生物安全柜上，在静脉注射机构在运行过程中，引风机8对凹槽内部抽气，从而使得凹槽内部形成一稳定的负压环境，工作机构产生的有害气体，被通过通道被吸入安全柜中，避免了气体的外泄，防止了气体弥散，同时确保了作业人员的安全。

除尘机构4中的电热丝405能够对空气中的药液加热，使得药液中的水份发生气化，药液中药剂会变成干粉，此时静电除尘网404能够粉尘进行吸收，活性炭过滤板5和HEPA过滤网6能够对水汽以及剩余的药剂进一步吸收，保证排出的气体洁净安全。

由于在生物安全柜负压作用下，气体流量Q几乎不会改变，由附图2可以看出，空气通道截面积S有一个突变点，根据公式：Q＝SV，当气体截面积S变大时，气体流速V会变小，那么，就可以知道在空气通道上部分工作面上，气体流速比较大，保证了工作废气充分吸入，下半部分气体经生物安全柜过滤排出，缓慢的流速保证过滤充分，提高过滤效率。

本装置在自动化控制医疗设备领域有着重要的作用：一方面实现了自动化抽取药液方式，对医务人员不可长期碰触的化疗药物抽液难题带来了解决方案，另一方面采取“气液交换”工艺进行抽液，这种柔性抽取方式没有与注射器产生剧烈摩擦，能有效减少颗粒污染给病人带来的身体危害。

装置运行过程中，通过第一推杆电机14带动注射器34筒体运动，实现注射器34与西林瓶的连接或者分离，通过第二推杆电机22带动注射器34推杆运动，实现抽液。

第一电磁铁13与第一插销15为可拆卸连接，当第一电磁铁13工作时，第一插销15受到第一电磁铁13的吸引，第一插销15插设在第一电磁铁13下端的插槽内，此时第一滑板11能够跟随第一推杆电机14进行运动，进而带动注射器34的筒体移动，将注射器34拔出或者插入药瓶，移动完毕后，再关闭第一电磁铁13即可，此时第一插销15与第一电磁铁13相分离。

第二电磁铁23与第二插销21为可拆卸连接，当第二电磁铁23工作时，第二插销21受到第二电磁铁23的吸引，第二插销21插设在第二电磁铁23下端的插槽内，此时第二滑板19能够跟随第二推杆电机22进行运动，进而带动注射器34的推杆移动，实现抽液，操作过程中，通过单片机来控制第二推杆电机22进行缓慢的往复运动，移动完毕后，再关闭第二电磁铁23即可，此时第二插销21与第二电磁铁23相分离。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种实现细胞毒性药物安全冲配的装置，包括机体(1)和注射器(34)，所述机体(1)的上端设置有凹槽，所述凹槽的内壁上通过支架安装有第一壳体(2)，所述第一壳体(2)的上端设置有第二壳体(3)。

2.一种实现细胞毒性药物安全冲配的装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：装瓶，开机，在盒体(321)内部装入西林瓶(327)；

S2：从母液袋抽取液体，将母液袋固定在母液袋固定机构(31)上，并利用注射器(34)抽取少量液体；

S3：注入液体，利用注射器(34)向西林瓶(327)内注入液体。

S4：药液混合，打开振动电机(26)对西林瓶(327)内的药液进行混合；

S5：初次称重，对注射器(34)进行初次称重；

S6：从西林瓶抽取液体，反复拉动注射器(34)的活塞，抽取液体；

S7：药液称重，对装有药液的注射器(34)进行称重；

S8：装袋，将注射器(34)内部的药液推入母液袋内部；

S9：去瓶，将盒体(321)内部的西林瓶(327)取出。