CZ26725U1 - Zařízení pro dělení kapalné radioaktivní látky - Google Patents

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle íj 1 zák. č. 478/1992 Sb.

CZ 26725 Ul

Zařízení pro dělení kapalné radioaktivní látky

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení pro dělení kapalné radioaktivní látky, které řeší problémy spojené s přípravou dávky kapalného radiofarmaka ze zásobní lahvičky do injekční stříkačky. Dosavadní stav techniky

Doposud jsou kapalná radiofarmaka pro aplikaci pacientovi před vyšetřením pomocí scaneru v oddělení nukleární medicíny připravována v lahvičce, obsahující kapalnou radioaktivní látku v množství pro několik pacientů. Toto kapalné radiofarmakum je buďto připraveno v radiochemické laboratoři nebo dodáno výrobcem již ve formě vhodné pro aplikaci pacientovi. Radiofarmaka pro vyšetření pozitronovou emisní tomografií jsou do centra pozitronové emisní tomografie dopravována v zásobní lahvičce obsahující dávku radiofarmaka určenou pro několik pacientů.

Kapalné radiofarmakum je buď rozplňováno do stříkaček k aplikaci pacientovi, neboje přímo ze zásobní lahvičky podáváno pacientovi pomocí systému hadiček a dávkovačích čerpadel. Podání radiofarmaka je vždy spojeno s podáním fyziologického roztoku, kterým se zajišťuje vypláchnutí spojovacích hadiček a tedy dopravení celého objemu radiofarmaka do pacientovy žíly.

Dávka radiofarmaka, která je aplikována pacientovi, musí být před její aplikací změřena. Doposud se dávka radiofarmaka pro aplikaci pacientovi měří obvykle pomocí studnových měřičů radioaktivních látek. Obecně platí, že je nutno měřený objem dopravit ve vhodné nádobě do vnitřního prostoru studnového měřiče radioaktivních látek. Nevýhodou tohoto řešení je nutnost vložení lahvičky či injekční stříkačky bez stínění do měřícího prostoru studnového měřiče radioaktivních látek nebo přečerpat aktivní roztok do „nádržky“, umístěné v měřícím prostoru studnového měřiče radioaktivních látek.

Při měření radioaktivních látek v injekční stříkačce, které se provádí zejména při přípravě dávky pro jednotlivé pacienty, dochází při ručním natahování radioaktivní látky do injekční stříkačky k ozařování zejména rukou při natahování radioaktivní látky do injekční stříkačky a následně také při transportu nestíněné injekční stříkačky do studnového měřiče radioaktivních látek. Radioaktivní látka, která má být obsažena v injekční stříkačce jako dávka pro jednoho pacienta je určena podle typu vyšetření a tělesných parametrů pacienta. Je proto nutno ji přesně dodržet. Množství aktivního roztoku je do injekční stříkačky natahováno ze zásobní lahvičky na základě objemu vypočteného z objemové aktivity radiofarmaka a teprve po natažení se radioaktivní látka v injekční stříkačce změří. Vzhledem k nevyhnutelným nepřesnostem jak při výpočtu objemu, který se má do injekční stříkačky natáhnout, tak i při vlastním natahování je velmi často nutno po změření ve studnovém měřiči radioaktivních látek korigovat radioaktivní látku v injekční stříkačce přidáním radiofarmaka nebo naopak vrácením radioaktivní látky do zásobní lahvičky. Tato korekce bývá i vícenásobná.

Hlavní nevýhoda tohoto konstrukčního uspořádání je spatřována v nutnosti přesného natažení radioaktivní látky do injekční stříkačky, která silně závisí na zručnosti a zkušenosti laboranta a v manipulaci s nestíněnou injekční stříkačkou, která ozařuje manipulující osoby. Opakované měření injekční stříkačky je nežádoucí a rizikové zejména z důvodu poškození zdraví manipulující osoby. Jde především o riziko vzniku nádorů.

Zařízení, která jsou určena k automatické přípravě dávek, zejména radiofarmak pro pozitronovou emisní tomografii, jsou vybavena přesnými dávkovacími čerpadly a radioaktivní látka, dopravovaná hadičkami do injekční stříkačky je měřena zasunutím injekční stříkačky do studnového měřiče radioaktivních látek. Další nevýhoda tohoto technického řešení je spatřována ve vysoké ceně těchto zařízení a také nutnosti umístění celého systému do prostoru s vysokou čistotou prostředí, stíněného obvykle vrstvou 50 mm olova. Toto řešení sice snižuje ozáření těla laboranta, nevyloučí však ozáření rukou, protože vložení stříkačky do přístroje (do vnitřního stíněného prostoru) se musí provádět manuálně. Další nevýhodou tohoto technického řešení je nebezpečí nevyužitých

-1 CZ 26725 UI zbytků velmi drahého radiofarmaka a zejména velmi vysoká cena spotřebního materiálu. Pro každou zásobní lahvičku s radiofarmakem je totiž nutno instalovat nový set hadiček, které slouží k odměřování a dopravě radioaktivní látky do stříkačky. Tato výměna setu hadiček je navíc spojena s nevyhnutelnou ruční manipulací s radioaktivním odpadem - použitými hadičkami, což opět přináší radiační zatížení obsluhy. Mimořádně nebezpečná situace nastává při jakékoli poruše tohoto poměrně složitého zařízení, či jeho nepřesné funkci. V takovém případě je nutno provést zákrok manuálně - vyjmout set hadiček, odstranit jej vložením do stíněného odpadového kontejneru. Tento krok je velmi nebezpečný, pokud k němu dojde v době, kdy je úroveň radioaktivity v lahvičce vysoká. Zásadním nedostatkem je fakt, že je naprosto vyloučena jakákoliv možnost náhradního řešení přípravy dávek pro pacienta v případě poruchy přístroje nebo pouze netěsnosti systému. Pokud dojde k poruše, má obsluha pouze dvě možnosti jak danou situaci řešit. Buďto vyjme lahvičku s radioaktivní látkou z jejího uložení ve stíněném boxu a bude pracovat bez jakékoliv ochrany ručně nebo nechá radioaktivní látku v boxu vymřít a přijde tak o velmi drahé radiofarmakon. Mechanická porucha kterékoliv části zařízení znamená ztrátu veškeré radioaktivity v lahvičce a nutnost zastavit vyšetření pacientů do doby, než bude přístroj opět v dokonalém stavu.

V případě zařízení určených k přímé aplikaci radiofarmak do pacientovy žíly je radioaktivní látka dopravována čerpadlem do „nádržky“ umístěné v prostoru studnového měřiče radioaktivních látek. „Nádržka“ je obvykle tvořena částí hadičky, kterou je radioaktivní roztok po změření jeho radioaktivity dále veden k pacientovi. Přesnost měření radioaktivity studnovým měřičem radioaktivních látek je závislá na poloze měřeného zářiče v jeho vnitřním prostoru. Je proto obtížné dodržet potřebnou přesnost měření pro různé měřené objemy roztoku. Zásadním požadavkem je také vyloučení nebezpečí vzduchových bublin v hadičce. Tato zařízení jsou obvykle vybavována kontrolou dokonalého odvzdušnění systému. Měřený objem radiofarmaka, dopravovaný dávkovacím čerpadlem, musí být bezprostředně následován dodávkou fyziologického roztoku, proto přesnost měření závisí i na hydraulických poměrech v potrubí a na čase měření. Je-li detekována přítomnost vzduchu v hadičkách systému, je nutno zamezit dopravení vzduchu do pacientovy žíly a systém odvzdušnit. Tato manipulace znamená vždy ztrátu minimálně jedné dávky drahého radiofarmaka spojenou z velmi nežádoucí manipulací s radioaktivní látkou, která se nachází v hadičce. Tato manipulace se nutně musí provádět rukama bez stínění a znamená značnou expozici osoby, která úkon provádí. Další nevýhodou tohoto technického řešení je nutnost výměny setu hadiček pro každou lahvičku s radiofarmakem. Set hadiček je nákladný a jeho výměna je vždy spojena s nežádoucí ruční manipulací s radioaktivním odpadem.

Další nevýhodou tohoto technického řešení je vyloučená možnost kontroly, zda proces dopravy kapalných složek aplikovaných pacientovi - tedy kapalného radiofarmaka a fyziologického roztoku - probíhá tak, jak potřeba a zařízení indikuje. Přesnost stanovení aplikované dávky tedy prakticky nelze při aplikaci sledovat a kontrola skutečně aplikované aktivity je vyloučena.

Další nevýhodou tohoto řešení je to, že na jednu sadu hadiček, která je spojena se zásobní lahvičkou a která slouží k přípravě dávky radiofarmaka pro pacienta je postupně připojováno několik pacientů. Při vícenásobném po sobě jdoucím připojování pravděpodobně není bezpečně zajištěna sterilita procesu.

Přípravu dávky radiofarmaka pro pacienty řeší např. přihláška patentu firmy TÉMA Sinergie č. US 20090032729. Hlavní nevýhoda tohoto konstrukčního uspořádám je spatřována v tom, že k měření radioaktivity se používá studnový měřič radioaktivních látek.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zařízení pro dělení kapalné radioaktivní látky, které je tvořeno stínícím kontejnerem, ve kterém je umístěna zásobní lahvička s kapalnou radioaktivní látkou, odvzdušňovací jehla a odběrová jehla, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že proti Geiger-Můllerově detektoru je ve stínění injekční stříkačky umístěna injekční stříkačka, kde injekční stříkačka je opatřená odběrovou jehlou, přičemž Geiger-Mullerův

-2CZ 26725 Ul detektor je fixován v kolimátoru, kde kolimátor je upevněn k rámu, zatímco Geiger-Můllerův detektor je spojen s elektronickou vyhodnocovací jednotkou.

Hlavní výhoda tohoto technického řešení je spatřována v přímém měření radioaktivity v injekční stříkačce, do které se radioaktivní roztok natahuje, čímž je podstatně omezena manipulace s radioaktivní stříkačkou při ruční přípravě dávek pro pacienty, což výrazně snižuje riziko poškození zdraví manipulující osoby, zejména riziko spojené se vznikem nádorů tím, že je vyloučen přímý kontakt ruky s nestíněnou stříkačkou.

Další výhoda tohoto technického řešení je spatřována v urychleném procesu přípravy dávek vyloučením nutnosti korekce aktivity ve stříkačce po jejím změření ve studnovém měřiči aktivity. Další výhoda tohoto technického řešení spočívá v možnosti umístění přístroje pro přípravu dávek pacientům do nestíněného pracovního prostoru např. nestíněného laminámího boxu, protože zvolená koncepce měření umožňuje bezprostřední stínění jak zásobní lahvičky, tak i injekční stříkačky, do které se aktivita natahuje. Výhodou je i významné snížení objemu radioaktivního odpadu ve srovnám s doposud užívanými automatickými systémy přípravy dávek radiofarmak a též zjednodušení konstrukce měřících zařízení vyloučením nutnosti použití dávkovačích peristaltických čerpadel k dopravě radioaktivního roztoku. Další výhodou toho technického řešení je vyloučení nutnosti manipulace s aktivním spotřebním materiálem při nutné výměně setu spotřebního materiálu a též celkové snížení spotřeby stínících materiálů, spotřebního materiálu a s tím související i snížení celkových nákladů pro přípravu dávek radiofarmak.

Další výhoda tohoto technického řešení je spatřována v konstrukci celého zařízení, které umožňuje kompaktní uspořádání s minimálními vzdálenostmi mezi jednotlivými prvky celého zařízení, což resultuje ve spolehlivou funkci celku, nevyžadující žádné složité servisní zákroky. Kompaktní konstrukce také umožňuje dosažení nízké hmotnosti celého zařízení a úsporu materiálu. Výhodou je též možnost manuálního ovládání svislého pohybu posuvné vidlice, která ovládá polohu pístu injekční stříkačky a tak nasává kapalné radiofarmakum do injekční stříkačky. Při jakékoli poruše zařízení nebo chybě obsluhy, nedochází ke ztrátě drahého radiofarmaka, dávku radiofarmaka může natáhnout obsluha do injekční stříkačky manuálně, aniž by jakkoliv musela měnit pracovní postup nebo ručně manipulovat s nestíněným aktivním materiálem.

Pro správnou funkci je výhodné, že odběrová jehla je fixována upínacím mechanizmem odběrové jehly a upínací mechanismus odběrové jehly je vybaven ovládacím kolečkem. Dále je pro správnou funkci je výhodné, že píst injekční stříkačky je spojen s posuvnou vidlicí, která je uložena ve vodorovném vedení a rám je opatřen pohonným ústrojím svislého pohybu posuvné vidlice, které je spojeno s motorem svislého pohybu posuvné vidlice a manuálním ovládacím elementem svislého pohybu posuvné vidlice.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresu, na kterém znázorňuje obr. 1 a obr. 2 zařízení pro dělení kapalné radioaktivní látky v řezu, na obr. 3 je vyobrazeno pohonné ústrojí svislého pohybu posuvné vidlice, které je vybaveno motorem svislého pohybu posuvné vidlice. Příklady provedení

Zařízení pro dělení kapalné radioaktivní látky podle obr. 1 až 3 tvořené stínícím kontejnerem 1, ve kterém je umístěna zásobní lahvička 2 s kapalnou radioaktivní látkou, odvzdušňovací jehlou 7 a odběrovou jehlou 3. Injekční stříkačka 5 je přímo spojena s odběrovou jehlou 3, která je vpíchnutá do zásobní lahvičky 2, umístěné ve stínícím kontejneru i. Odběrová jehla 3 je fixována upínacím mechanizmem 4 odběrové jehly 3, což poskytuje možnost na takto upevněnou odběrovou jehlu 3, vpíchnutou do zásobní lahvičky 2 připojovat postupně několik injekčních stříkaček 5 tak, že se celý objem kapalné radioaktivní látky v zásobní lahvičce 2 po příslušných částech přemístí postupně do injekčních stříkaček 5. V obvyklých případech je v zásobní lahvičce dodávána radioaktivní kapalina v množství, které stačí na přípravu dávek radiofarmaka pro sedm až osm pacientů. Pro vyšetření tohoto počtu pacientů je potřeba pouze minimální množství spo-3 CZ 26725 Ul třebního materiálu, tedy kromě jednotlivých injekčních stříkaček 5, pouze jedna odběrová jehla 3 a jedna odvzdušňovací jehla 7.

Píst 10 injekční stříkačky 5 je spojen s posuvnou vidlicí 9, která je uložena ve vodorovném vedení Id. Uložení posuvné vidlice 9 ve vodorovném vedení 11 umožňuje jednoduché spojení posuvné vidlice 9 s pístem 10 injekční stříkačky 5 v jeho libovolné poloze. Pohon ve svislém směru zajišťuje pohonné ústrojí svislého pohybu 14 posuvné vidlice 9 s motorem svislého pohybu 13 posuvné vidlice 9 v případě jakéhokoliv problému však je možno použít k svislému přestavení polohy posuvné vidlice 9 také ručního ovládacího elementu 15 svislého pohybu posuvné vidlice 9. Je tedy možno použít také ruční způsob manipulace s pístem 10 injekční stříkačky 5. Odvzdušňovací jehla 7 je vpíchnuta do zásobní lahvičky 2, umístěné ve stínícím kontejneru i, což zajišťuje vyrovnání tlaku v zásobní lahvičce 2 s okolím.

Posuvná vidlice 9, která zajišťuje pohon pístu 10 injekční stříkačky 5 ve svislém směru, je ve vodorovném směru uložena ve vodorovném vedení 11, jež umožňuje zasunout posuvnou vidlici 9 ze záběru s pístem 10 injekční stříkačky 5. Odsunutí posuvné vidlice 9 ve vodorovném vedení 11 směrem od pístu 10 injekční stříkačky 5 umožňuje jednoduché a rychlé spojení injekční stříkačky 5 ve stínění 6 injekční stříkačky 5 s odběrovou jehlou 3. Upínací mechanismus 4 odběrové jehly 3, je vybaven ručním ovládacím kolečkem 8. Toto ruční ovládací kolečko 8 se nachází mimo oblast, kde se může projevit záření emitované kapalným radiofarmakem nacházejícím se jednak v zásobní lahvičce 2, jednak v injekční stříkačce 5.

Rám 17 je opatřen pohonným ústrojím svislého pohybu 14 posuvné vidlice 9, které je spojeno s motorem svislého pohybu 13 posuvné vidlice 9 a manuálním ovládacím elementem 15 svislého pohybu posuvné vidlice 9. Rám 17 slouží k uchycení všech pohyblivých, nepohyblivých a měřících prvků zařízení a současně svojí konstrukcí a hmotností plní funkci stínění - tedy ochrany operátora před účinky radioaktivního záření emitovaného kapalným radiofarmakem v zásobní lahvičce 2 a injekční stříkačce 5

Proti Geiger-Můllerově detektoru 12 je ve stínění 6 injekční stříkačky 5 umístěna injekční stříkačka 5, kde injekční stříkačka 5 je opatřená odběrovou jehlou 3. Radioaktivita roztoku v injekční stříkačce 5 se měří Geiger-Mullerovým detektorem 12 přímo během plnění injekční stříkačky 5 aktivním roztokem. Umístění injekční stříkačky 5 ve stínění 6 injekční stříkačky 5, významně snižuje nebezpečí ozáření obsluhujícího personálu. Celý proces je díky přímému měření radioaktivity v injekční stříkačce 5 dokončen za krátký časový úsek. Geiger-Mullerův detektor J_2 je fixován v kolimátoru 16, kde kolimátor 16 je upevněn k rámu 17. Kolimátor 16 zajišťuje, že Geiger-Mullerův detektor 12 měří pouze záření, emitované měřeným radiofarmakem, nacházejícím se v injekční stříkačce 5. Měřící cyklus je řízen a vyhodnocován pomocí vyhodnocovací jednotky 18. Geiger-Mullerův detektor 12 je spojen s elektronickou vyhodnocovací jednotkou 18 pomocí datových kabelů 19.

Pohonné ústrojí svislého pohybu 14 posuvné vidlice 9, které je vybaveno motorem svislého pohybu 13 posuvné vidlice 9, zajišťujícím svislý pohyb posuvné vidlice 9, která je se vodorovném směru vedena vodorovným vedením 11. Toto ústrojí je doplněno manuálním ovládacím elementem 15 svislého pohybu posuvné vidlice 9, který umožňuje manuální přestavení posuvné vidlice 9 nezávisle na činnosti motoru svislého pohybu 13 posuvné vidlice 9. Toto uspořádání umožňuje manuálně nastavit polohu posuvné vidlice 9 pro její připojení na píst 10 injekční stříkačky 5. Výhodou toho řešení je zejména to, že umožňuje manuální ovládání polohy posuvné vidlice 9 a tedy také polohy pístu 10 injekční stříkačky 5 ve svislém směru. Je tedy možno manuálně nasávat kapalné radiofarmakum ze zásobní lahvičky 2 do injekční stříkačky 5 manuálním způsobem. Tato možnost je důležitá zvláště v případě jakékoliv poruchy zařízení, zejména pohonného ústrojí svislého pohybu Γ4 posuvné vidlice 9 nebo motoru svislého pohybu 13 posuvné vidlice 9.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro dělení kapalné radioaktivní látky je průmyslově využitelné zejména v oblasti nukleární medicíny při diagnostice a terapii chorob.

Claims (4)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro dělení kapalné radioaktivní látky, které je tvořeno stínícím kontejnerem (1), ve kterém je umístěna zásobní lahvička (2) s kapalnou radioaktivní látkou, odvzdušňovací jehla (7) a odběrová jehla (3), vyznačující se tím, že proti Geiger-Mullerově detektoru (12)

   5 je ve stínění (6) injekční stříkačky (5) umístěna injekční stříkačka (5), kde injekční stříkačka (5) je opatřená odběrovou jehlou (3), přičemž Geiger-Mullerův detektor (12) je fixován v kolimátoru (16), kde kolimátor (16) je upevněn k rámu (17), zatímco Geiger-Mullerův detektor (12) je spojen s elektronickou vyhodnocovací jednotkou (18).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že odběrová jehla (3) je fixována ío upínacím mechanizmem (4) odběrové jehly (3).
3. 3. Zařízení podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že upínací mechanismus (4) odběrové jehly (3) je vybaven ovládacím kolečkem (8).
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že píst (10) injekční stříkačky (5) je spojen s posuvnou vidlicí (9), která je uložena ve vodorovném vedení (11).

   15 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že rám (17) je opatřen pohonným ústrojím svislého pohybu (14) posuvné vidlice (9), které je spojeno s motorem svislého pohybu (13) posuvné vidlice (9) a manuálním ovládacím elementem (15) svislého pohybu posuvné vidlice (9).