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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Applikator zum Auftragen einer radioaktiven Substanz auf ein biologisches Gewebe, insbesondere die menschliche Haut, zu medizinischen Zwecken sowie einen dafür geeigneten Griff und ein entsprechendes Applikationssystem.
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In der Nuklearmedizin werden radioaktive Substanzen zur Behandlung von oberflächennahen Gewebepartien, wie beispielsweise der Haut verwendet. Durch die radioaktive Substanz, die häufig als Bestandteil einer Creme oder eines Lacks auf die Haut aufgetragen wird, werden in Abhängigkeit von der Eindringtiefe und der Einwirkzeit der radioaktiven Strahlung oberflächennahe Zellen zerstört. Diese Methode kann beispielsweise zur Therapie von Basalzellenkarzinomen verwendet werden und hat zu erfolgreichen Behandlungen geführt.
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Das Aufbringen der radioaktiven Substanz auf die zu behandelnden Hautpartien erfolgte bisher in flüssiger Form, als in einer Creme oder einem Lack enthaltenes Stoffgemisch oder als in einem Pflaster enthaltener radioaktiver Stoff.
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Problematisch ist dabei, dass die Behandlung der oberflächennahen Gewebepartien ohne geeignete Hilfsmittel erfolgt, so dass das medizinische Personal zumindest beim Auftragen auf und Entfernen der radioaktiven Substanz von der Hautoberfläche einer hohen Strahlendosis ausgesetzt ist. Darüber hinaus werden Personen auch bei der Vorbereitung der die radioaktive Substanz enthaltenden Cremes, Lacke oder Pflaster mit einer hohen Strahlendosis belastet.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung, mit der eine radioaktive Substanz zur medizinischen Behandlung von biologischem Gewebe, insbesondere der Haut, auf diese mit reduzierter Strahlenbelastung für die Behandlung durchführende Personen aufgetragen werden kann, sowie ein entsprechendes System bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Applikator zum Auftragen einer radioaktiven Substanz auf ein biologisches Gewebe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie einen Griff zum Halten des Applikators mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8.
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Der erfindungsgemäße Applikator zum Auftragen einer radioaktiven Substanz auf ein biologisches Gewebe umfasst einen Behälter zur Aufnahme der radioaktiven Substanz, eine mit dem Behälter verbindbare Applikationseinrichtung, mit der die Substanzverbindung auf das Gewebe aufgetragen werden kann, und zumindest einen Teil einer Fördereinrichtung, mit der die radioaktive Substanz vom Behälter in die Applikationseinrichtung zugeführt werden kann, wenn die Applikationseinrichtung mit dem Behälter verbunden ist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Applikator ist es möglich, eine zuvor vorbereitete und abgemessene Menge eines Stoffgemischs, das eine radioaktive Substanz zur Behandlung von biologischem Gewebe enthält, im Zeitraum vor der Behandlung im Behälter des Applikators zu transportieren und zu lagern und mit Hilfe der Applikationseinrichtung im Applikator unmittelbar auf ein biologisches Gewebe, wie beispielsweise die menschliche Haut, aufzutragen. Da das im Behälter enthaltene Stoffgemisch bereits vor der Anwendung gegebenenfalls automatisiert hergestellt und hinsichtlich der gewünschten Strahlungsdosis gemessen werden kann, ist die Behandlung einfach durchführbar, ohne dass zusätzliche vorbereitende Schritte durchgeführt werden müssen. Unmittelbar vor dem Auftragen wird lediglich die Applikationseinrichtung mit dem Behälter des für einen Patienten vorbereiteten Applikators verbunden. Mit Hilfe der Fördereinrichtung kann eine präzise Dosierung des Stoffgemisches in die Applikationseinrichtung und auf das Gewebe erfolgen. Bei der Fördereinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Kolben oder Stempel handeln, der gegenüber den Wänden des Behälters abgedichtet ist und manuell oder mit Hilfe eines Antriebs in den Behälter gedrückt wird. Die Fördereinrichtung kann als ein manuell bedienbarer Kolben oder Stempel ausgeführt sein.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Applikators besteht darin, dass der Applikator als für eine individuelle Behandlung bereitgestellter Einwegartikel ausgebildet sein kann, wobei in dem Behälter eine individuelle Menge eines Stoffgemisches für einen Patienten bereitgestellt wird und der Applikator nach der Behandlung vollständig entsorgt wird, so dass eine Kontaminierung von Personen oder Reinigungseinrichtungen vermieden werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Behälter eine Öffnung zur Verbindung der Applikationseinrichtung mit dem Behälter auf und einen Verschluss, mit dem die Öffnung verschlossen werden kann. Mit Hilfe des Verschlusses kann der Behälter vor einer Verwendung von der Applikationseinrichtung getrennt werden und der Austritt der radioaktiven Substanz in die Applikationseinrichtung vermieden werden. Zur besseren Abschirmung der Umgebung vor vom Wirkstoff ausgehender radioaktiver Strahlung ist es denkbar, den Behälter aus einem abschirmenden Material, wie beispielsweise Wolfram herzustellen oder ihn mit einer abschirmenden gegebenenfalls abnehmbaren Hülle oder Ummantelung zu umgeben.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Applikator einen Lagerungszustand, in dem der Behälter und die Applikationseinrichtung aneinander befestigt sind, wobei jedoch ein Zuführen des Wirkstoffes oder der radioaktiven Substanz vom Behälter in die Applikationseinrichtung durch den zwischen der Applikationseinrichtung und dem Behälter angeordneten Verschluss verhindert ist. Der Applikator kann gemäß dieser Ausführungsform als eine zur einmaligen Verwendung vorgesehene patienten- oder behandlungsspezifizierte Vorrichtung bereitgestellt werden und durch Verbinden der Applikationseinrichtung und des Behälters durch Beseitigen des Verschlusses einsatzbereit gemacht werden. Bei dem Verschluss kann es sich beispielsweise um eine Dichtung, insbesondere ein Siegel, ein Septum oder einen sonstigen Verschluss handeln, die durchbrochen werden können, indem die Applikationseinrichtung in den Behälter gedrückt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Applikationseinrichtung eine Leitung, die zur Herstellung der Verbindung in den Behälter eingeführt werden kann, um die radioaktive Substanz nach der Herstellung der Verbindung zur Applikationseinrichtung zuführen zu können. Bei der Leitung kann es sich beispielsweise um eine Kapillare, eine Nadel oder ein Röhrchen handeln, die durch den Verschluss in den Behälter gedrückt oder geschoben werden kann. Alternativ ist es auch denkbar, den Verschluss vor dem Einführen der Leitung in den Behälter zu entfernen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Applikationseinrichtung um einen Pinsel, einen Spatel, einen Schwamm, ein Röhrchen, ein Sieb oder eine Nadel, mit dem bzw. der die radioaktive Substanz auf das biologische Gewebe aufgetragen werden kann. Die Eignung einer oder mehrerer der genannten Applikationseinrichtungen zum Auftragen eines bestimmten eine radioaktive Substanz enthaltenden Stoffgemischs kann von der verwendeten radioaktiven Substanz, ihrer Viskosität, der zur Behandlung vorgesehenen Radioaktivität oder der Art des zu behandelnden Gewebes abhängen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen der Applikator und insbesondere der Behälter zumindest einen Teil einer Mischvorrichtung. Bei der Mischvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine magnetische Mischvorrichtung handeln, die einen in dem Behälter angeordneten Mischkörper umfasst, der mittels magnetischer Kopplung an eine außerhalb des Behälters oder des Applikators angeordnete Misch- oder Rühreinrichtung gekoppelt werden kann. Bei der im Behälter enthaltenen Mischeinrichtung kann es sich beispielsweise um eines oder mehrere magnetisierbare Kügelchen, Rotoren oder anders geformte Teile handeln, die mit Hilfe der magnetischen Kopplung mit der Mischeinrichtung durch den Behälter bewegt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Behälter die Form eines Röhrchens auf. Die Applikationseinrichtung ist an einem Ende des Röhrchens angeordnet und befestigt und bildet eine Fortsetzung davon. Gemäß dieser Ausführungsform weist der Applikator somit insgesamt eine gestreckte Form oder Stabform auf. Die Applikationseinrichtung kann direkt am Röhrchen befestigt sein. Alternativ kann auch ein Verbindungsstück zwischen der Applikationseinrichtung und dem Behälter verwendet werden. Wenn der Behälter die Form eines Röhrchens aufweist, kann die darin enthaltene Mischeinrichtung die Form eines metallischen, magnetisierbaren zylindrisch geformten Teils aufweisen, dessen Außendurchmesser im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Röhrchens entspricht.
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Zusätzlich kann die Applikationseinrichtung mit einer Kappe versehen sein. Die Applikationseinrichtung kann darüber hinaus an ihrem dem Röhrchen zugewandten Ende einen röhrenförmigen Abschnitt aufweisen, der formschlüssig in einem Abschnitt des Röhrchens oder des Verbindungsstücks verschiebbar gehalten ist. Damit kann die Applikationseinrichtung in das Röhrchen hineingedrückt werden, wobei der zwischen der Applikationseinrichtung und dem Röhrchen angeordnete Verschluss durchbrochen und eine Verbindung zwischen der Applikationseinrichtung und dem Röhrchen hergestellt wird. Alternativ kann die Applikationseinrichtung auch an einem Verbindungsstück beweglich angeordnet sein, wobei das Verbindungsstück seinerseits auf dem Röhrchen befestigt ist und den Verschluss umfasst.
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Darüber hinaus kann der Applikator so ausgebildet sein, dass sich die Applikationseinrichtung im Lagerungszustand, d. h. im vom Behälter getrennten Zustand, in einer ersten Raststellung befindet und beim Hineindrücken in das Röhrchen in eine zweite Raststellung gelangt. Der Applikator kann ferner so aufgebaut sein, dass die Applikationseinrichtung, nachdem sie in den Behälter eingeführt wurde, nicht wieder in den ursprünglichen Lagerungszustand zurückgeführt werden kann, um einen Austritt des die radioaktive Substanz enthaltenden Stoffgemisches zu vermeiden.
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Erfindungsgemäß wird des Weiteren ein Griff zum Halten des Applikators bereitgestellt. Dieser umfasst eine Aufnahmevorrichtung für den Applikator, zumindest eine mit der Fördereinrichtung des Applikators koppelbare Antriebsvorrichtung zum Zuführen der radioaktiven Substanz in die Applikationseinrichtung und eine Abschirmungseinrichtung für radioaktive Strahlung, insbesondere zum Schutz der Hand, mit der der Griff gehalten wird.
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Der erfindungsgemäße Griff kann mit einer Vielzahl von baugleichen oder ähnlichen Applikatoren zur individuellen Behandlung von Patienten wieder verwendet werden. Durch Verwendung des erfindungsgemäßen Griffs mit der daran angeordneten Abschirmungseinrichtung kann eine die Behandlung durchführende Person wirksam vor der radioaktiven Strahlung der zur Behandlung verwendeten radioaktiven Substanz geschützt werden. Darüber hinaus wird eine präzise Dosierung bzw. Zuführung der radioaktiven Substanz auf ein zu behandelndes biologisches Gewebe ermöglicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Aufnahmevorrichtung durch eine Spanneinrichtung gebildet, mit welcher der Applikator lösbar gehalten werden kann. Vorzugsweise wird der Applikator so in den Griff eingeführt, dass der Behälter des Applikators von der Spanneinrichtung des Griffs gehalten oder umfasst wird, während die Applikationseinrichtung des Applikators vom Griff nach vorne weggerichtet ist. Mit Hilfe des Griffs können Applikatoren mit der durch die Abschirmungseinrichtung des Griffs geschützten Hand ergriffen und nach einer erfolgen Behandlung vom Griff gelöst werden, ohne dass ein Ergreifen des Applikators mit der Hand erforderlich ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Antriebsvorrichtung des Griffs eine Vorschubmechanik, mit der eine Schubkraft auf die Fördereinrichtung des Applikators ausgeübt werden kann. Durch die Antriebsvorrichtung und die Vorschubmechanik kann die im Behälter des Applikators enthaltene radioaktive Substanz in die Applikationseinrichtung zugeführt werden und bei präziser Dosierung auf das zu behandelnde Gewebe aufgetragen werden. Bei der Fördereinrichtung kann es sich insbesondere um einen Kolben oder Stempel handeln, der im Behälter aufgenommen ist. Die Vorschubmechanik ist vorzugsweise so am Griff angeordnet, das ein in der Spannvorrichtung gehaltener Applikator so gehalten ist, dass eine Kopplung zwischen der Fördereinrichtung desselben und der Vorschubmechanik erfolgen kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Griff ein getrenntes Handgerät, an dem die Vorschubmechanik angeordnet ist und einen am Griff angeordneten, mit der Fördereinrichtung des Applikators koppelbaren Führungsdraht, der mit der Vorschubmechanik verbunden ist. Gemäß dieser Ausführungsform erfolgt die Durchführung der Behandlung mit Hilfe einer zweiteiligen Vorrichtung, wobei die Dosierung der in die Applikationseinrichtung zugeführten Menge mit dem Handgerät mit der einen Hand erfolgt, während der Griff mit dem Applikator mit der anderen Hand gehalten wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Griff eine gestreckte Form, wobei an einem Ende die Aufnahmevorrichtung für den Applikator angeordnet ist und der Griff im Inneren einen Kanal zur Aufnahme des Führungsdrahtes aufweist. Der Kanal durchquert den Griff in dessen Längsrichtung bis zur Aufnahmevorrichtung, so dass das Ende des Führungsdrahtes mit dem Applikator oder mit der Fördereinrichtung desselben gekoppelt werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein Teil der Aufnahmevorrichtung eine Abschirmung auf, mit der ein Teil eines in der Aufnahmevorrichtung aufgenommenen Applikators abgedeckt ist. Bevorzugterweise wird der Behälter des Applikators, der in der Aufnahmevorrichtung aufgenommen ist und der die radioaktive Substanz enthält, durch eine Abschirmung des Griffs, die die Aufnahmevorrichtung umgibt, abgeschirmt.
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Erfindungsgemäß wird des Weiteren ein System bereitgestellt, das einen erfindungsgemäßen Griff und einen Transportbehälter zur Aufbewahrung eines oder mehrerer der erfindungsgemäßen Applikatoren umfasst.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Transportbehälter einen Teil einer magnetischen Mischvorrichtung, die mit einem im Applikator angeordneten weiteren Teil der Mischvorrichtung durch magnetische Kopplung gekoppelt werden kann. Darüber hinaus kann der Transportbehälter so ausgestaltet sein, dass jeweils nur ein Applikator daraus entnommen werden kann. Dazu kann eine entsprechende Verriegelungsmechanik am Transportbehälter vorgesehen werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das System ein Gestell, an welchem der Transportbehälter und eine Halterung für den Griff beweglich angeordnet sind, so dass der in der Halterung angeordnete Griff zum Transportbehälter zur Entnahme eines dort aufbewahrten Applikators bewegt werden kann. Dadurch wird eine Aufnahme eines Applikators mit dem Griff ermöglicht, ohne dass der Griff dazu mit der Hand ergriffen werden muss. Dadurch kann die Strahlungsdosis, der Personen, die den Griff betätigen, ausgesetzt werden, weiter reduziert werden. Das Gestell kann fahrbar ausgeführt sein.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform umfasst das System eine Messeinheit zum Messen der auf das biologische Gewebe aufgetragenen Radioaktivität und einen abgeschirmten Abfallbehälter. Bei der Messeinheit kann es sich beispielsweise um einen Alpha-, Beta- oder Gammadetektor, wie beispielsweise um einen Szintillationsdetektor oder Kalibrator handeln, mit der die Aktivität der in einem Applikator enthaltenen radioaktive Substanz vor und nach dem Auftragen auf das biologische Gewebe gemessen wird und aus der Differenz der Aktivitäten im Applikator die Aktivität der aufgetragenen radioaktiven Substanz ermittelt wird. Die Aktivität der auf das biologische Gewebe aufgetragenen radioaktiven Substanz kann jedoch auch durch Messen, insbesondere optisches Messen, der Fläche, auf der die radioaktive Substanz auf dem biologischen Gewebe aufgetragen wurde, und der Flächenaktivität, d. h. der Aktivität pro Einheitsfläche, mit einem geeigneten Messkopf erfolgen.
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Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der Abfallbehälter und die Messeinheit beweglich am Gestell angeordnet, so dass der in der Halterung angeordnete Griff zum Abfallbehälter zur Aufnahme eines Applikators bzw. zur Messung der Radioaktivität eines Applikators bewegt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der Transportbehälter, die Messeinheit und der Abfallbehälter drehbar, beispielsweise auf einem Drehteller, angeordnet, während die Halterung linear beweglich über dem Drehteller angeordnet ist, so dass ein in der Halterung gehaltener Griff in den Transportbehälter, die Messeinheit und den Abfallbehälter abgesenkt werden kann, um einen Applikator aufzunehmen, die von ihm ausgehende radioaktive Strahlung zu messen oder den Applikator abzulegen.
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Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung, in welcher:
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1a, b eine schematische Darstellung im Schnitt des erfindungsgemäßen Applikators gemäß einer Ausführungsform in einem Lagerungszustand (1a) und in einem Gebrauchszustand (1b) zeigen;
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2 einen erfindungsgemäßen Griff zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Applikator gemäß der in 1a, 1b gezeigten Ausführungsform in einer Schnittansicht zeigt;
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3 den erfindungsgemäßen Griff gemäß der in 2 gezeigten Ausführungsform und ein damit verwendbares Handgerät gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einer Schnittansicht zeigt;
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4 einen Transportbehälter zur Aufnahme und Lagerung mehrerer erfindungsgemäßer Applikatoren gemäß der in 1a, 1b gezeigten Ausführungsform in einer Schnittansicht zeigt;
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5 ein Applikationssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in dreidimensionaler Ansicht zeigt;
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Im Folgenden werden der erfindungsgemäße Applikator 1, der erfindungsgemäße Griff und das Applikationssystem anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1–5 beschrieben. Gemäß der beschriebenen Ausführungsform handelt es sich bei dem Applikator 1 um ein Karpulensystem mit einem als röhrenförmigen Behälter 3 ausgebildeten Grundkörper zur Aufnahme einer Wirkstoffmasse oder Wirkstoffverbindung, die eine radioaktive Substanz für eine medizinische Behandlung eines biologischen Gewebes, wie beispielsweise der Haut enthält. Die Wirkstoffmasse oder Wirkstoffverbindung kann jede für eine Behandlung von Gewebe geeignete Kombination aus einer oder mehreren radioaktiven Substanzen, wie beispielsweise Rhenium, und Zusatzstoffen umfassen. Die Wirkstoffmasse oder Wirkstoffverbindung kann in einer flüssigen Form, als Creme oder Lack oder als Suspension vorliegen.
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Der Applikator 1 ist an einer Seite mit einem zylinderförmigen beweglichen, dichtenden Kolben oder Stempel 5, beispielsweise einem zylindrischen massiven oder hohlen Metallteil mit integrierten O-Ringen, abgedichtet. Der Stempel 5 ist so im Behälter 3 angeordnet, dass durch Ausübung von Druck auf die nach außen orientierte Seite des Stempels 5 die Wirkstoffverbindung aus dem Behälter 3 in eine mit einem Pinsel 7 ausgestattete Applikationseinrichtung 9 des Applikators 1 gedrückt wird. Der Stempel 5 kann schon vor der Befüllung mit der Wirkstoffverbindung im Behälter 3 montiert sein.
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Zur Durchmischung der Wirkstoffverbindung ist im Behälter 3 ein Mischeinsatz 11 vorgesehen, der aus einem magnetisierbaren Material hergestellt ist und mittels Magnetkräften, die von einer außerhalb des Grundkörpers angeordneten Misch- oder Rühreinrichtung erzeugt werden, im Grundkörper vor und zurück bewegt werden kann. Der vordere Teil des Behälters 3 wird nach der Befüllung mit der Wirkstoffverbindung mit einem Verbindungsstück 13 verschlossen, das ähnlich wie der Behälter 3 eine Röhrenform mit einem inneren Durchmesser aufweist, der dem äußeren Durchmesser des Behälters 3 entspricht. In das Verbindungsstück 13 ist eine Dichtung 15 integriert, die ein Auslaufen der Wirkstoffverbindung während des Transports und der Lagerung verhindert. Die der als Verschluss dienenden Seite gegenüber liegende Seite des Verbindungsstücks 13 ist als zylinderförmige Aufnahme 17 mit einem inneren Durchmesser derart ausgebildet, dass darin passgenau die Applikationseinrichtung 9 aufgenommen werden kann. Die Aufnahme 17 ist darüber hinaus so ausgeführt, dass die Applikationseinrichtung 9 in einer von zwei Raststellungen gehalten wird. In der ersten, in 1a gezeigten Raststellung befindet sich die Applikationseinrichtung 9 in der Transport- und Lagerposition, in der eine in den Pinsel 7 der Applikationseinrichtung 9 integrierte Kapillare 19 die Dichtung 15 nicht durchstößt. Wird zur Anwendung der Applikator 1 aktiviert, so wird die Applikationseinrichtung 9 in die in 1b gezeigte zweite Raststellung gedrückt. Der Applikator 1 ist so ausgebildet, dass in der zweiten Raststellung der Pinsel 7 zur Vermeidung von Kontaminationen nicht mehr in die erste Raststellung zurückbewegt werden kann. In der zweiten Raststellung wird zudem die Dichtung 15 von der Kapillare 19 durchstoßen, so dass der Wirkstoff zur Applikation in den Pinsel 7 zugeführt werden kann.
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Der Pinsel 7 dient zum Auftragen und Verteilen der Wirkstoffverbindung auf der Gewebeoberflache. Er ist vorzugsweise als Pinsel mit Borsten oder Haaren ausgeführt, kann aber auch durch eine andere geeignete Einrichtung, wie beispielsweise ein Spatel, Rakel oder ein Siebgitter, hergestellt aus elastischem Kunststoff oder aus einem anderen geeigneten Material ersetzt sein. Der Pinsel 7 wird durch eine Abdeckung 21 geschützt. Diese wird nur zur Anwendung der Wirkstoffverbindung entfernt.
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Nach der Anwendung wird die Abdeckung 21 wieder auf den Pinsel 7 gesetzt, um eine Kontamination durch den mit der Wirkstoffverbindung benetzten Pinsel 7 zu verhindern. Der Mischeinsatz 11 ist so ausgeführt, dass ein bestmögliches Entleeren der Wirkstoffverbindung aus dem Applikator 1 beziehungsweise der Karpule ermöglicht wird. Im vorliegenden Beispiel hat der Mischeinsatz 11 eine zylindrische Form mit einer zentralen Bohrung. Der Durchmesser der Bohrung ist auf den Durchmesser der Kapillare 19 abgestimmt, so dass die Kapillare 19, wenn sie, wie in 1b gezeigt ist, in den Behälter 3 eingeführt ist, das Todvolumen in der Bohrung möglichst vollständig ausfüllt. Zudem ist der Mischeinsatz 11 so ausgeführt, dass ein Verkanten desselben während des Mischens oder des Entleerens verhindert wird. Der Behälter 3, die Applikationseinrichtung 9 und das Verbindungsstück 13 können aus Kunststoff oder Glas oder einer Kombination daraus hergestellt sein.
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Das System umfasst des weiteren einen speziellen Griff 23, der so ausgebildet ist, dass darin der Applikator 1 aufgenommen werden kann. Mit dem Griff 23 und einem daran gehaltenen Applikator 1 kann der Wirkstoff mit hoher Präzision und genauer Dosierung auf ein biologisches Gewebe aufgebracht werden. Die Spitze 25 des im Allgemeinen Stabförmigen Griffs 23, die zur Aufnahme des Applikators 1 eingerichtet ist, ist so gestaltet, dass sie in ein geeignetes Messsystem, vorzugsweise eine Messstation 26 mit einem Kalibrator zur Bestimmung der Aktivität des Wirkstoffs im Applikator 1 eingeführt werden kann. Der Griff 23 umfasst zum Aufnehmen des Applikators 1 eine Mechanik, die durch einen Spannmechanismus, bevorzugt in Form einer dreiteiligen Spannzange 27, gebildet ist. Die Spannzange 27 wird durch einen Mechanismus in einer speziellen Ladestation 29 entriegelt, die in 5 gezeigt ist, und kann nur in der Ladestation 29 zum Aufnehmen oder Freigeben des Applikators 1 geöffnet werden. Der vordere Teil des Griffs 21 umfasst eine Abschirmung 31, vorzugsweise aus Wolfram, um von dem im Applikator 1 enthaltenen Wirkstoff ausgehende Strahlung abzuschirmen. Zur Abschirmung der Hand umfasst der Griff 23 zusätzlich einen Schutzschild 33, der beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist. Der Schutzschild 33 hat die Form eines Teilzylinders und ist so ausgeformt, dass das Auftragen der Wirkstoffverbindung nicht beeinträchtigt wird.
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Der Wirkstoff wird aus dem Applikator 1 gefördert, indem ein Führungsdraht 37, der in einem den Griff 23 durchquerenden Kanal 38 geführt ist und am Stempel 5 des Applikators 1 aufliegt, den Stempel 5 in Richtung des Pinsels 7 bewegt. Der Führungsdraht 37 wird über ein Handgerät 39 betätigt, das mit einer Hand eines Anwenders gehalten wird, während der Griff 23 mit der anderen gehalten wird. Mittels eines Hebels 41 am Handgerät 39 wird der Führungsdraht 37 durch einen Mechanismus 43 im Handgerät 39 mit in einer geeigneten Untersetzung der Bewegung in Richtung des Applikators 1 gedrückt. Alternativ zum Handgerät 39 kann ein Mechanismus zur Ausführung der Zustellbewegung in den Griff 23 selbst integriert sein, so dass eine Einhandbedienung ermöglicht ist.
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Der in 4 gezeigte zylinderförmige Transportbehälter 45 dient zur Aufnahme und Lagerung mehrerer, vorzugsweise von sechs Applikatoren 1 bzw. Karpulen, die im Transportbehälter 45 vorzugsweise stehend und in einer kreisförmigen Anordnung aufgenommen und gehalten sind. Eine Verriegelungsmechanik 47 des Transportbehälters 45 stellt aus Strahlenschutzgründen sicher, dass jeweils nur ein Applikator 1 entnommen werden kann. Darüber ist im Transportbehälter 45 ein Mechanismus vorgesehen, der sicherstellt, dass der jeweilige Applikator 1 nur nach einem vorherigen Mischen entnommen werden kann. In den Transportbehälter 45 ist dazu eine Rühreinrichtung mit einem beweglichen Magneten 48 integriert, mit dem der Mischeinsatz 11 des Applikators 1 zum Durchmischen des Wirkstoffes bewegt werden kann.
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In 5 ist ein Beispiel einer Ausführungsform eines fahrbaren Applikationssystems gezeigt. Das Applikationssystem umfasst ein Gestell mit der Ladestation 29, welche die zentrale Einheit des beispielhaft gezeigten Applikationssystems darstellt und an der weitere Komponenten angebracht sind. Das Applikationssystem umfasst des weiteren eine drehbare Einheit, die beispielhaft als Drehteller 49 ausgeführt ist. Auf der drehbaren Einheit sind eine Aufnahme für den Transportbehälter 45, eine Aufnahme für die Messstation 26 und eine Aufnahme für einen Abfalleimer 51 angeordnet. Um eine kollisionsfreie Bewegung des Drehtellers 49 sicherzustellen, befindet sich in geeignetem Abstand über dem Drehteller 49 an der Ladestation 29 eine Halterung 52 für den Griff 23. Die Halterung 52 besitzt einen linearen Freiheitsgrad in vertikaler Richtung, so dass der in der Halterung 52 aufgenommene Griff 23 zum Aufnehmen, Messen und Freigeben des Applikators 1 in den Transportbehälter 45, die Messstation 26 beziehungsweise den Abfalleimer 51 abgesenkt werden kann.
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Die Messstation 26 umfasst als Teil eines geeigneten Messsystems einen Kalibrator, der auch Aktivimeter oder Schachtionisationskammer genannt wird, im dem die Spitze des Griffs 23 und der Applikator 1 aufgenommen werden können. Mit Hilfe des Kalibrators wird die Aktivität des Wirkstoffes im Applikator 1 vor und nach der Anwendung bestimmt.
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Neben der Aktivitätsmessung mit dem Kalibrator kann die Aktivität eines Wirkstoffs auch direkt auf dem Patienten mit Hilfe eines kollomierten Messkopfes in Verbindung mit einer optischen Messung der Fläche der aufgetragenen Schicht des Wirkstoffes auf dem Patienten gemessen werden. Beide Methoden der Aktivitätsmessung können alternativ oder gemeinsam angewendet werden.
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Der Abfalleimer 51 dient zur Aufnahme des verbrauchten Applikators 1 und kann auch zur Aufnahme von Wirkstoff dienen, der nach der Anwendung vom Gewebe entfernt wurde. Der Abfalleimer 51 besitzt eine ausreichende Abschirmung, die vorzugsweise durch eine Schicht aus einem Material mit hohem Wasserstoffgehalt, wie beispielsweise Polymethylmethacrylat, um Beta-Strahlen abzuschirmen, und eine Schicht aus einem Material mit hohen Elektronengehalt, wie beispielsweise Wolfram oder Blei, um Gamma-Strahlen einzufangen und abzuschirmen, gebildet ist. Dabei ist die Schicht aus dem Material mit hohem Wasserstoffgehalt weiter innen liegend und vor der Schicht aus dem Material mit hohen Elektronengehalt angeordnet, um auch die an der Schicht aus dem Material mit hohem Wasserstoffgehalt entstehende Bremsstrahlung von Alpha-Teilchen abzuschirmen. Der Deckel des Abfalleimers 51 lässt sich über eine Mechanik bedienen. Beim Öffnen wird eine Kulisse freigelegt, in die der Griff 23 eingeführt wird, um den verbrauchten Applikator 1 zu entsorgen. Gleichzeitig wird eine weitere Öffnung freigegeben, um den bei der Behandlung verwendeten, gegebenenfalls mit einem Klebeband von der Gewebestelle abgenommenen Wirkstoff aufzunehmen.
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Zum beispielhaft dargestellten Applikationssystem gehören neben den beschriebenen Komponenten ferner Werkzeuge zum Entfernen des Wirkstoffs von den behandelten Gewebebestellen. Im folgenden wird beispielhaft der Ablauf eines Prozesses zum Auftragen eines eine radioaktive Substanz enthaltenden Wirkstoffes auf ein biologisches Gewebe, wie beispielsweise die Haut beschrieben. Der beispielhafte Prozess gliedert sich in vier Abschnitte, die die Vorbereitung und das Abpacken oder Abfüllen des Wirkstoffes, das Auftragen des Wirkstoffes, das Einwirken des Wirkstoffes während einer Einwirkzeit und das Entfernen und Entsorgen des Wirkstoffes umfassen. Bei dem Wirkstoffverbindung kann es sich um eine eine radioaktive Substanz enthaltende Creme, Flüssigkeit oder Lack handeln.
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Nach der Herstellung des Wirkstoffes und der Abfüllung in den Behälter 3 des Applikators 1 wird der gefüllte Applikator 1 wird in den Transportbehälter 45 eingesetzt. Dazu wird die Mechanik des Transportbehälters 45 entriegelt, um den Transportbehälter 45 mit bis zu sechs Applikatoren 1 beladen zu können. Anschließend wird die Verriegelungsmechanik 47 wieder aktiviert, um ein unbefugtes Entnehmen der Applikatoren 1 zu verhindern. Der Transportbehälter 45 wird in die Ladestation 29 eingesetzt. Die folgenden Prozessschritte sind zwangsgeführt, um die richtige Reihenfolge sicher einzuhalten. Der Griff 23 wird in der Halterung 52 an der Ladestation 29 befestigt, um die Spannzange 27 zu entriegeln. Bevor ein neuer Applikator 1 in den Griff 23 geladen werden kann, muss der Mischmechanismus am Transportbehälter 45 betätigt werden. Nun wird der Griff 23 mit geöffneter Spannzange 27 linear in den Transportbehälter 45 bewegt. In der untersten Stellung wird die Spannzange 27 geschlossen und der Applikator 1 im Griff 23 fixiert. Der Griff 23 wird aus dem Transportbehälter 45 linear nach oben herausgefahren. Die drehbare Einheit 49 an der Ladestation 29 wird so weitergedreht, dass der Griff 23 über der Messstation 26 steht. Nun wird der Griff 23 in derselben Weise in die Messstation 26 gesenkt und die Aktivität in dem aufgenommenen Applikator 1 wird bestimmt. Nach diesem Schritt wird der Applikator 1 aktiviert, indem die Kapillare 19 durch die Dichtung 15 geschoben wird. Dadurch wird der Pinsel die Kapillare 19 von der ersten Raststellung in die zweite Raststellung gebracht. Ebenso wird die Abdeckung 21 des Pinsels 7 entfernt.
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Das Auftragen der Wirkstoffverbindung kann im nächsten Arbeitsabschnitt beginnen. Dazu wird durch eine Pumpbewegung, ausgeführt am Handgerät 39, der Stempel 5 in kleinen Schritten durch den Führungsdraht 37 bewegt, so dass die Wirkstoffverbindung durch die Kapillare 19 in den Pinsel 7 fließt. Die Wirkstoffverbindung wird durch den Pinsel 7 auf der Gewebeoberfläche gleichmäßig und dünn verteilt. Nach dem erfolgten Auftragen muss die im Applikator 1 verbliebene Wirkstoffverbindung bestimmt werden. Dazu wird der Griff 23 wieder in die Aufnahme der Ladestation 29 gebracht. Der Griff 23 wird in die Messstation 26 gesenkt, um die Restaktivität zu bestimmen. Dabei wird beim Einfahren in die Messstation 26 eine neue Abdeckung auf den Pinsel 7 gesetzt, um eine Kontamination zu vermeiden. Nach der Messung wird die drehbare Einheit 49 der Ladestation 29 so weiterbewegt, dass der Griff 23 über dem Abfalleimer 51 steht. Durch Hineinbewegen des Griffs 23 in den Abfalleimer 51 kann die Spannzange 27 des Griffs 23 wieder entriegelt werden, um den gebrauchten Applikator 1 in den Abfalleimer 51 zu entsorgen.
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Die Wirkstoffverbindung muss eine genau bestimmte Zeit auf dem Gewebe verbleiben, um die errechnete Strahlungsdosis abzugeben. Während dieses Schrittes sind keine Arbeitsvorgänge vorgesehen. Die Wirkstoffverbindung härtet oder trocknet während der Einwirkzeit aus.
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Nach Ablauf der Einwirkzeit muss die nun feste Wirkstoffverbindung im letzten Arbeitsschritt entfernt werden. Die kann beispielsweise mit einem Klebeband erfolgen, das an einem geeigneten Werkzeug angebracht ist. Die Gewebeoberfläche wird danach mit einem geeigneten Messgerüst auf Kontamination untersucht. Falls eine Kontamination festgestellt wird, muss der gesamte letzte Arbeitsschritt wiederholt werden.
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Am erfindungsgemäßen Applikator 1, dem Griff 23 und dem Applikationssystem können zahlreiche Modifizierungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Applikator
- 3
- Behälter
- 5
- Stempel
- 7
- Pinsel
- 9
- Applikationseinrichtung
- 11
- Mischeinsatz
- 13
- Verbindungsstück
- 15
- Dichtung
- 17
- Zylinderförmige Aufnahme
- 19
- Kapillare
- 21
- Abdeckung
- 23
- Griff
- 25
- Spitze
- 26
- Messstation
- 27
- Spannzange
- 29
- Ladestation
- 31
- Abschirmung
- 33
- Schutzschild
- 34
- Führungsdraht
- 38
- Kanal
- 39
- Handgerät
- 41
- Hebel
- 43
- Mechanismus
- 45
- Transportbehälter
- 47
- Verriegelungsmechanik
- 48
- Magnet
- 49
- Drehteller
- 51
- Abfalleimer
- 52
- Halterung
