KR102438604B1 - 무균 로봇 충전 시스템 및 방법 - Google Patents

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반알엑스 파마시스템즈 인크.
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Abstract

하나의 일반적 관점에서, 의약품을 가지는 제약 컨테이너의 트레이를 무균 충전하기 위한 시스템이 개시되는데, 이 시스템은 무균 챔버, 상기 챔버 내의 하나 이상의 관절 아암, 상기 챔버에 대하여 무균적으로 배치되는 센서, 및 컨트롤러로 구성된다. 상기 컨트롤러는 상기 센서로부터의 이미지 정보에 근거하여 컨테이너의 개구의 위치를 결정하고, 상기 아암 중의 하나를 안내하여 상기 의약품을 가지는 컨테이너를 충전한다. 상기 개구를 정확하게 식별하기 위한 적절한 콘트라스트를 취득하기 위하여, 조명부는 실질적으로 시준되는 광으로 상기 트레이를 비춘다. 상기 센서는, 상기 트레이 하부의 역반사부와 같은 반사 표면으로부터 반사된 시준광을 사용하여 상기 트레이 및 컨테이너의 이미지를 만든다. 이러한 목적을 위하여, 상기 센서가 상기 역반사부로부터 충분히 먼 거리에 배치되어, 역반사된 광을 주로 집광할 수 있거나, 상기 센서는 텔레센트릭 렌즈나 프레넬 렌즈를 채택할 수 있다. 또한, 상기 관절 아암은 상기 트레이를 이동시켜 컨테이너를 폐쇄한다.

Description

무균 로봇 충전 시스템 및 방법
이 출원은 2015년 10월 28일자로 출원된 미국 특허출원 제62/247,717호의 우선권을 주장한다. 또한 이 출원의 주제는, 2009년 2월 26일자로 출원된 미국 특허출원 제12/393,183호의 분할출원이며, 2009년 3월 4일자로 출원된 미국 임시 특허출원 제61/033,682호의 우선권의 이익을 주장하는 2013년 1월 17일자로 출원된 미국 특허출원 제13/744,408호에 개시된 것에 관한 것이다. 이들 모든 출원은 참조로서 본 명세서에 병합된다.
본 발명은 제어된 환경 하에서 약품이 구비된 의약 컨테이너를 충전하기 위한 무균 시스템 및 방법을 포함하는 자동 충전 시스템 및 방법에 관한 것이다.
그 본성에 따라, 인간에 의한 멸균 약품의 생산은 문제가 될 수 있다. 인간은 미생물 오염의 큰 원천일 수 있다. 또한, 효능이 증가함에 따라, 일부 약물은 직업적인 노출에서 위험해질 수 있다. 적어도 이러한 이유로 인하여, 인간의 접촉을 제한할 수 있도록 제형 제작(dosage manufacturing)에서 로봇(robotics)이 사용되고 있다. 인간 접촉을 제한할 수 있도록 제형 제작에서, 공정과 인간 사이에 견고한 장벽을 제공하는 격리기(isolator) 기술이 또한 사용될 수 있다.
멸균(sterile) 처리를 가능하게 하기 위하여, 다양한 증기 및 기체 멸균 시스템에 적응할 수 있도록 격리기 기술이 개발되고 있으며, 이에 따라 무균 처리에서 향상을 야기하고 있다. 클린룸 성능을 얻을 수 있도록, 배출구가 구비된 내부압(internal negative pressure)을 활용하는 관절 클린룸 로봇(articulated cleanroom robots)이 채택되고 있다. 격리기 내부에서 화학적 멸균과 위험 약물(potent drug)을 처리하면, 주로 누설 위험성이 있기 때문에 배출구가 구비된 내부 부압 클린룸은 일반적으로 실현 가능하지 않다.
멸균 제작이 다양한 회사에서 수행되는데, 흔히 소형 클린룸 설비와 대형 제약 설비를 포함하는 아웃소싱 회사에서 수행된다. 흔히, 소형 클린룸 설비는 제약 충전 작동을 위하여 최적의 장비를 갖추고 있지 못하기 때문에, 이로 인하여 아웃소싱 회사에 대한 저-품질 제품과 높은 위험을 야기할 수 있다. 반대로, 고속 라인을 구비하고 있는 대형 제약 설비들은 일반적으로 보다 높은 품질의 제품을 제조할 수는 있지만, 배치 크기(batch size), 제품의 다양성 및 타이밍과 관련해서 상대적으로 유연성이 제한될 수 있다.
첫 번째 측면에서, 의약품이 구비된 제약 컨테이너의 트레이를 무균 충전하기 위한 시스템으로서, 무균 조건을 유지할 수 있는 챔버, 상기 챔버 내부에 배치되는 관절 충전 아암, 상기 챔버에 대하여 무균적으로 배치되며, 상기 챔버 내부의 센싱 콘을 가지는 센서, 상기 센서 및 상기 충전 아암과 데이터 통신하며, 상기 센서로부터 영상 정보를 획득하고, 상기 영상 정보에 근거하여 상기 센싱 콘 내부에서 상기 컨테이너의 개구의 위치를 결정하며, 상기 컨테이너의 개구의 위치에 근거하여, 상기 제품이 구비되는 컨테이너를 충전할 수 있도록 상기 충전 아암을 자동 안내하도록 구성되는 컨트롤러를 포함하는 시스템이 제공된다.
상기 시스템은, 상기 챔버에 대하여 무균 배치되는 역반사부(retroreflector)를 더욱 포함할 수 있으며, 상기 역반사부는, 상기 역반사부 상으로 수직하게 비춰지는(impinging on) 광을 상기 센서로 반사시키도록 또한 배치된다. 상기 시스템은 실질적인 시준광(collimated light)으로 상기 역반사부를 비추도록 배치되는 조명부(illuminator)를 또한 포함할 수 있다. 상기 시스템은 상기 트레이를 파지(holding)하기 위한 홀딩 아암을 더욱 포함할 수 있는데, 상기 컨트롤러는 상기 홀딩 아암과 데이터 통신하며, 상기 컨트롤러는 상기 영상 정보에 근거하여 상기 홀딩 아암을 자동 안내하여, 상기 홀딩 아암이 조명부와 역반사부 사이의 광로(light path) 내의 위치로 상기 트레이를 배치시키도록 구성된다. 자동 배치는, 상기 트레이의 평면이 시준광(collimated light)에 실질적으로 수직이 될 수 있도록 조정될 수 있다. 상기 시스템은, 상기 컨테이너를 폐쇄(stoppering)하기 위한 스토퍼링 아암(stoppering arm)을 더욱 포함할 수 있는데, 상기 컨트롤러는 상기 스토퍼링 아암과 데이터 통신하며, 상기 컨트롤러는 상기 영상 정보에 근거하여 상기 스토퍼링 아암을 자동 안내하여, 상기 스토퍼링 아암은 상기 컨테이너를 폐쇄한다.
상기 센서는, 역반사광을 주로(largely) 집광할 수 있도록, 상기 역반사부로부터 충분히 먼 거리에 배치될 수 있다. 상기 센서는 조명부와 영상부(imager)를 포함하고, 상기 조명부는 상기 영상부 주변에 환상 배치된다. 상기 센서는 영상 검출부(imaging detector), 고정 초점 거리 렌즈 및 프레넬 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 프레넬 렌즈와 함께 사용하기 위한 조명부는 실질적으로 단색광을 제공하는 것일 수 있다. 다른 양태에서, 상기 센서는 영상 검출부와 텔레센트릭 렌즈를 포함하고, 상기 영상 검출부는 상기 텔레센트릭 렌즈를 통하여 역반사광을 수신하도록 배치된다.
다른 측면에서, 제품이 구비되는 제약 컨테이너를 무균 충전하기 위한 방법으로서, 챔버 내에 무균 조건을 설립하는 단계, 트레이 내의 개구 내부에 다수의 제약 컨테이너를 수용하는(holding) 트레이를 상기 챔버 내부에 제공하면서 상기 무균 조건을 유지하는 단계, 상기 다수의 컨테이너를 구비한 상기 트레이를 조명부와 역반사부 사이에 자동 배치시키는 단계, 상기 조명부로부터 상기 트레이 및 상기 컨테이너를 자동으로 비추는 단계, 상기 역반사부에 의하여 상기 컨테이너를 통과한 반사광에 근거하여 상기 트레이 및 상기 컨테이너에 대한 영상 정보를 자동 획득하는 단계, 상기 영상 정보에 근거하여, 상기 다수의 컨테이너 중에서 적어도 일부 컨테이너의 개구의 중앙을 식별하는 단계, 및 상기 식별된 개구에 근거하여, 상기 제품이 구비되는 상기 다수의 컨테이너 중에서 적어도 일부를 자동 충전하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
상기 방법은, 상기 다수의 컨테이너 중에서 적어도 일부 컨테이너의 개구를 자동 폐쇄하는(stoppering) 단계를 더욱 포함할 수 있다. 자동 폐쇄하는 단계는, 스토퍼(stoppers)의 위치로부터 스토퍼를 수집할 수 있도록 관절 스토퍼링 아암을 작동시키는 단계와, 상기 다수의 컨테이너 중 적어도 일부 컨테이너의 개구를 폐쇄할 수 있도록 관절 스토퍼링 아암을 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 트레이 및 상기 컨테이너를 자동으로 비추는 단계는, 실질적인 시준광으로 상기 트레이 및 상기 컨테이너를 비추는 단계를 포함할 수 있다. 상기 트레이를 자동 배치시키는 단계는, 상기 트레이를 자동으로 배치시킬 수 있도록 관절 홀딩 아암을 작동시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 트레이의 평면이 상기 시준광에 실질적으로 수직이 될 수 있도록 트레이가 자동 배치될 수 있다. 자동 충전하는 단계는, 상기 다수의 컨테이너 중에서 적어도 일부 컨테이너를 자동 충전할 수 있도록 관절 충전 아암을 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 영상 정보를 자동 취득하는 단계는, 역반사광의 대부분을 집광할 수 있도록, 상기 역반사부로부터 충분히 먼 거리에 배치되는 센서를 사용하여 영상화하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 상기 영상 정보를 자동 취득하는 단계는, 텔레센트릭 렌즈를 사용하여 상기 트레이 및 상기 컨테이너를 영상화하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 영상 정보를 자동 취득하는 단계는, 프레넬 렌즈 및 고정 초점 길이 렌즈를 사용하여, 상기 트레이 및 상기 컨테이너를 영상화하는 단계를 포함할 수 있다. 프레넬 렌즈를 이용할 때, 광으로 상기 트레이 및 상기 컨테이너를 자동으로 비추는 단계는, 실질적인 단색광으로 상기 트레이 및 상기 컨테이너를 자동으로 비추는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 시스템은, 제약 컨테이너의 정확한 추적과, 컨테이너 개구의 정확한 위치를 가능하게 함으로써, 격리 유닛 내부에서 멸균 처리를 자동화하는데 도움을 줄 수 있다. 이러한 시스템을 사용하여, 매우 견고하고 내구성이 있는 방식으로 이러한 추적을 수행할 수 있다.
첨부하는 도면과 함께 고려되는 본 발명의 양태의 후술하는 설명을 참조함으로써, 이 발명의 상기에서 언급된 것 및 다른 특징 및 목적과, 이에 수반하는 방식은 더욱 명백해지고, 본 발명 그 자체가 더욱 잘 이해될 것이다.
도 1은 개시된 주제의 양태에 따른 로봇 충전 시스템의 사시도이다.
도 2는 개시된 주제의 양태에 따른 로봇 충전 시스템의 평면도이다.
도 3은 개시된 주제의 양태에 따른 로봇 충전 시스템의 다른 사시도이다.
도 4는 도 3의 로봇 충전 시스템의 센서가 기능할 때, 실질적인 시준광을 사용하는 것을 나타내는 다이어그램이다.
도 5는 개시된 주제의 양태에 따라 센서에 대하여 환상으로 배열된 조명부로부터 실질적인 시준광으로 비춰진 제약 컨테이너의 네스트(nest)를 보여준다.
도 6은 개시된 주제의 양태에 따라 텔레센트릭 렌즈를 채택한 센서에 의해 촬상된(imaged) 제약 컨테이너의 네스트를 보여준다.
도 7은 개시된 주제의 양태에 따라 프레넬 렌즈를 채택한 센서에 의해 촬상된 제약 컨테이너의 네스트를 보여준다.
도 8은 개시된 주제에 따른 양태에서 사용하기 위한 역반사부의 한 구성을 보여준다.
도 9는 개시된 주제에 따라 제약 컨테이너를 충전하기 위한 방법에 대한 플로차트를 보여준다.
다양한 도면에서 대응하는 참조 문자는 대응하는 부품을 나타낸다. 비록 도면이 본 발명의 양태를 나타내지만, 이들 도면은 반드시 축적이 일치하지 않으며, 본 발명을 보다 양호하게 나타내고 설명하기 위하여 어떤 특징들이 과장될 수 있다. 일부 도면들은 명료함을 위하여 요소들을 배제하지만, 배제된 요소들은 다른 도면에 도시되어 있다. 플로차트 및 스크린 숏이 사실상 표시하고 있으며, 본 발명의 실질적인 양태는 도면에 도시되지 않은 또 다른 특징 또는 단계를 포함할 수 있다. 본 명세서에 제시된 예시들은, 하나의 형태로서, 본 발명의 양태를 나타내며, 이와 같은 예시들은 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
하기 개시된 양태는, 후술하는 상세한 설명에서 개시된 정확한 형태로서 본 발명을 모두 나타내는 것이거나 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 해당 기술분야에서 통상의 기술자가 양태에서 드러난 교시를 이용할 수 있도록 양태들이 선택되고 설명된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 무균 밀폐 로봇 충전 시스템(10)이 제품이 구비되는 컨테이너(90, 도 2 참조)를 충전하도록 구성된다. 예를 들면, 제품은 액상 제품(liquid product), 의약품(pharmaceutical product), 또는 잠재적으로 독성 또는 그렇지 않으면 유해 제품 중의 어느 하나일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 하기에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 트레이(tray) 또는 네스트(nets, 80) 내부에서 무작위로 놓인 컨테이너(90)를 배치시키고, 표적으로 하며, 충전하도록 구성될 수 있어서, 기계적 컨테이너 처리 부품이나 또는 장비를 충전하기 위한 다른 변화 부품의 필요가 없다. 본 명세서에서 컨테이너(90)의 많은 형태를 고려해 볼 수 있는데, 바이얼(vials), 시린지(syringes), 보틀(bottles), 비커, 시험관 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
충전 시스템(10)은 원하는 환경 조건을 유지하도록 구성되는 챔버(20)를 포함할 수 있다. 명료함을 위하여, 챔버(20)의 내부 상세는 도 2에 평면으로 도시된다. 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, 챔버(20)는 챔버(20) 내부에서 무균 조건을 유지할 수 있는 격리 챔버(isolator chamber)일 수 있다. 챔버(20)는, 챔버(20) 내부로 접근하기 위한, 하나 이상의 포트(22)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 포트(22)는 이송 격리부(transfer isolator)와 같은 이송 컨테이너로부터 챔버(20)로 물품의 무균 이송을 가능하게 하는 고속 이송 포트(rapid transfer port)일 수 있다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 포트(22)는 이송 컨테이너의 도어와 짝을 이루도록 구성되는 고속 이송 포트여서, 개봉 전에 멸균되지 않은 외부 표면이 짝을 이루지 못하고(mate against) 상호간에 부착될 수 있다. 포트(22)와 도어의 조합이 개구될 때, 도어의 멸균되지 않은 외부 표면과 적어도 하나의 포트(22)가 상호간에 대하여 수용될 수 있도록, 이러한 짝맞춤(mating)이 구성될 수 있다. 이러한 배열로 인하여, 이송 컨테이너와 챔버(20)의 내부 환경의 오염이 제한된다.
충전 시스템(10)은 근접(proximity) 센서, 또는 이송 컨테이너가 적어도 하나의 포트(22)와 체결될 때 감지할 수 있는 다른 적절한 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 배열로 인하여, 이송 컨테이너와 체결되지 않은 적어도 하나의 포트(22)가 개방되는 것이 방지되고, 내부 환경 조건의 오염이 회피된다.
챔버(20)는, 챔버(20)의 벽에 배치된 하나 이상의 글러브 홀(glove hole, 21)을 포함할 수 있다. 챔버(20)를 개방하지 않고, 또는 그렇지 않으면 챔버(20) 내부에서의 환경 조건을 손상(compromising)하지 않으면서, 챔버(20) 내부에서 물체(objects)를 수동으로 조작하기 위하여 글러브 홀(21)이 사용될 수 있다.
충전 아암(filling arm, 40, 도 2 참조)이 챔버(20) 내부에 배치될 수 있다. 충전 아암(40)은 복합 관절 로봇 아암(compound articulated robotic arm)일 수 있다. 충전 아암(40)은 펌프(44)에서부터 충전 아암(4)의 말단 부위의 지점까지 연장되는 충전 튜빙(filling tubing, 42)을 포함할 수 있다. 충전 튜브(filling tube, 42)의 출구는 밸브, 충전 니들, 또는 충전 튜빙(42)으로부터의 제품의 배출을 제어하는 다른 흐름 제어 디바이스(flow control device)를 포함할 수 있다. 충전 관(42)은 저장부(reservoir)로부터 펌프(44)를 관통하여 연장될 수 있다. 펌프(44)는 제품이 저장부로부터, 충전 튜빙(42)을 통과하여, 컨테이너(90) 안으로 선택적으로 움직일 수 있도록 구성될 수 있다. 펌프(44)는, 회전 또는 선형 페리스태틱 펌프(peristatic pump)와 같은 페리스태틱 펌프일 수 있다. 각각의 컨테이너(90) 상부에 충전 튜빙(42)의 출구가 배치될 수 있도록 충전 아암(40)이 배치되고 구성되어, 제품이 구비되는 컨테이너(90)를 충전할 수 있게 된다. 펌프(44)를 제어하기 위하여, 컨트롤러(13)가 펌프(44)와 데이터 통신하고 있다.
충전 시스템(10)은, 챔버(20) 내부에서 컨테이너(90)를 감지하기 위한 센서(12)를 포함할 수 있다. 센서(12)는 컨테이너(90)의 개구를 감지할 수 있도록 배치된다. 센서(12)는 광센서, 카메라 시스템 또는 레이저 시스템일 수 있다. 센서(12)는 챔버(20)의 상면에 장착될 수 있으며, 챔버(20) 내부에서 시계(filed of view) 또는 센싱 콘(sensing cone, 14)에 의해 기술되는 영역을 감지하도록 배치된다. 센서(12)를 제어하고, 센서(12)로부터 정보를 검색(retrieve)할 수 있도록 컨트롤러(13)가 센서(12)와 데이터 통신한다. 일부 양태에서, 컨테이너(90)를 시계 또는 센싱 콘(14) 내부에 배치시키고, 컨테이너(90)의 개구의 중앙을 표적으로 정하기 위하여 광센서(12)가 구성될 수 있다. 충전 아암(40)이 제품이 구비되는 컨테이너(90)를 충전하는 것을 안내하기 위하여, 컨테이너(90)의 감지된 개구가 사용될 수 있다. 충전 아암(40)을 제어하기 위하여, 표적으로 정해진 중앙이 컨트롤러(13)에 의해 사용될 수 있다. 컨트롤러(13)는 충전 아암(40)과 데이터 통신한다. 컨테이너(90)의 사전-충전 검사(pre-fill inspection)를 수행하여, 임의의 컨테이너가 결함이 있는지 또는 아니면 충전을 위해서 부적합한지를 결정할 수 있도록 광센서(12)가 구성될 수 있다. 결함이 있는 컨테이너가 발견되면, 해당 컨테이너는 충전 과정에서 무시되어, 제품의 낭비를 감소시키고 잠재적인 누출을 제한할 수 있다.
충전 아암(40)의 구조, 기능, 용도 및 작동은, 2009년 2월 26일자로 출원된 미국 특허출원 제12/393,183호의 분할 출원이며, 2008년 3월 4일자로 출원된 미국 특허출원 제61/033,682호의 우선권을 주장하는, 2013년 1월 17일자로 출원된 미국 특허추원 제13/744,408호에 상세하게 설명되어 있다. 이들 출원은 참조로서 본 명세서에 병합된다. 충전 아암(40)은 본 명세서 및 상기에서 언급된 미국 특허출원 제12/393,183호 및 13/744,408호에서 설명된 방식으로 기능할 수 있는 것과 다른 구성일 수 있다. 충전 아암(40)은 서보-구동(servo-driven) 로봇 아암일 수 있다. 충전 아암(40)은 컨트롤러(13)에 의해 제어될 수 있다.
챔버(20) 내부에서 컨테이너(90)를 이송(transporting)하고 파지(holding)하기 위하여, 홀딩 아암(30)이 챔버(20) 내부에 배치될 수 있다. 홀딩 아암(30)은 복합 관절 로봇 아암일 수 있다. 홀딩 아암(30)을 제어하기 위하여, 컨트롤러(13)가 홀딩 아암(30)과 데이터 통신한다. 홀딩 아암(30)은 다수의 업무를 수행하는데 사용될 수 있는데, 예를 들어, 이러한 다수의 업무는 포트(22)의 도어를 개방하는 작업, 컨테이너(90)를 이송하고 파지하는 작업을 포함한다. 이러한 목적으로, 홀딩 아암(30)은, 말단 장치 툴(end effect tool, 32)을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 상기 말단 장치 툴은, 도 2에 도시된 바와 같이 전체적으로 U-자형일 수 있다. 일부 양태에서, 상기 말단 장치 툴은, 홀딩 툴에 요구되는 상호작용 및 업무에 따라, 다른 구성을 포함할 수 있다. 홀딩 아암(30)과 말단 장치 툴(32)은 포트(22)를 개폐하도록 배치되고 구성되어, 컨테이너(90)가 챔버(20)로 유입되고 배출될 수 있게 된다. 예를 들면, 멸균 컨테이너를 챔버 내부로 이송하기 위하여, 이송 격리부(transfer isolator) 또는 다른 이송 컨테이너가 사용될 수 있다. 하나의 양태에서, 근접 센서 또는 다른 그러한 디바이스에 의한 신호에 따라, 일단 이송 격리부 또는 다른 이송 컨테이너가 포트(22)에 부착되면, 컨트롤러(13)는 홀딩 아암(30)이 포트(22)를 개방하도록 제어할 수 있다.
홀딩 아암(30)은 적어도 하나의 포트(22)의 도어와 상호작용하여 포트의 도어를 개방하는데 사용될 수 있고, 이에 따라 챔버(20) 내부에 원하는 환경 조건을 전체적으로 유지하면서, 이송 격리부 또는 이송 컨테이너의 내부로 홀딩 아암(30)이 접근할 수 있게 된다. 하나의 실시예에서, 컨테이너(90)는 트레이(80), 또는 홀딩 아암(30)이 트레이(80)를 집을 수 있도록 구성되는 그와 같은 다른 홀더에 수용된다(held). 말단 장치 툴(32)은 이송 격리부 또는 이송 컨테이너의 내부로 연장되어, 트레이(80)를 집어서, 트레이를 챔버(20) 내부로 이송할 수 있도록 배치될 수 있다. 일단 트레이(80)가 챔버(20) 내부로 이송되면, 포트(22)는 홀딩 아암(30)에 의해 폐쇄될 수 있다.
다른 실시예에서, 예를 들어, 일단 컨테이너(90)가 충전되면, 컨테이너(90)의 트레이(80)를 대체할 수 있도록, 포트(22)가 개방된 채로 유지될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 일단 컨테이너(90)가 충전되면, 상기에서 기술한 바와 같이, 포트(22)를 개방하고, 챔버(20) 내부에서부터 충전된 컨테이너(90)를 제거하기 위하여, 홀딩 아암에 체결된 이송 격리부 또는 다른 컨테이너 내부에 충전된 컨테이너(90)의 트레이(80)를 배치할 수 있도록, 홀딩 아암(30)이 사용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 일단 트레이(80)가 말단 장치 툴(32)에 의해 수용되면, 홀딩 아암(30)은 트레이(80)를 챔버(20) 내부의 충전 위치로 이송한다. 충전 위치는, 센싱 콘(14) 내부이며, 충전 아암(40)이 도달할 수 있는 범위 이내인, 챔버 내부(20)에서의 위치일 수 있다. 시준광(collimated light)이 트레이(80)와, 컨테이너(90)의 개구 상으로 수직하게 비춰질(impinge on)할 수 있도록 트레이(80)가 배치될 수 있다.
일단 컨테이너(90)의 트레이(80)가 충전 위치에 있으면, 센서(12)가 활성화되어 컨테이너(90)를 배치시키고 컨테이너(90)의 개구를 표적으로 할 수 있다. 센서(12)로부터 데이터를 분석할 수 있는 패턴 인식 소프트웨어가 채택되어, 컨테이너(90)의 개구에 대응하는 적절한 충전 위치를 식별할 수 있다. 이러한 방식으로, 랜덤 위치를 포함하여, 트레이(80) 상의 다양한 위치에 있는 컨테이너(90)는 센서(12) 및 패턴 인식 소프트웨어에 의하여 위치가 탐색되고 표적이 되며, 어떠한 특정의 패턴 또는 공간(spacing)으로 배치될 필요가 없다. 뿐만 아니라, 이러한 위치 탐색 및 표적은 컨테이너(90)의 크기에 무관하게 수행될 수 있다. 패턴 인식 소프트웨어는 컨트롤러(13)에서 구현될 수 있다. 다른 양태에서, 패턴 인식 소프트웨어는 컴퓨터 또는 충전 시스템(10)의 컨트롤러(13)가 아닌 다른 컨트롤 모듈에서 구현될 수 있다. 충전 아암(40)을 제어하기 위하여 컨테이너(90)의 위치가 사용되어, 제품을 소정의 충전 위치로 이동시키고, 컨테이너(90) 내부로 분배할 수 있다.
홀딩 아암(30)의 구조, 기능, 용도 및 작동은, 2009년 2월 26일자로 출원된 미국특허출원 제12/393,183호의 분할출원이며, 2008년 3월 4일자로 출원된 미국특허출원 제61/033,682호의 우선권을 주장하는, 2013년 1월 17일자로 출원된 미국특허출원 제13/744,408호에 상세하게 기술되어 있다. 이들 출원들은 모두 참조로 본 명세서에서 병합된다. 홀딩 아암(30)은 본 명세서와, 상기 미국특허출원 제12/393,183호 및 13/744,408호에 설명된 방식으로 기능할 수 있는 것과 다른 구성일 수 있다. 홀딩 아암(30)은 서보-구동(servo-driven) 로봇 아암일 수 있다. 홀딩 아암(30)은 컨트롤러(13)에 의해 제어될 수 있다.
스토퍼링 아암(50)이 챔버(20) 내부에 배치되어, 컨테이너(90)의 개구에서 스토퍼 또는 다른 폐쇄부(closures)를 들어 올리고 배치할 수 있다. 스토퍼링 아암(50)을 제어할 수 있도록, 컨트롤러(13)는 스토퍼링 아암(50)과 데이터 통신하고 있다. 충전 시스템(10)에 사용되도록 고려되는 폐쇄부는 동결건조(lyophilization) 스토퍼, 혈청(serum) 스토퍼, 시린지(syringe) 스토퍼 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 스토퍼링 아암(50)은 그 단부에 파지 기구(gripping implement, 도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 스토퍼링 아암(50)은, 진공 소스에서부터 스토퍼링 아암(50)의 단부로 연장되는 튜빙(tubing, 52)을 포함할 수 있다. 튜빙(52)은 파지 기구에 연결되어, 튜빙(52)을 통한 진공의 인입(pulling)에 의하여 상기 파지 요소가 작동될 수 있게 된다. 튜빙(52)에서 이루어지는 진공의 적용 및 제거는, 적절한 진공 펌프(도시하지 않음)를 경유하여 컨트롤러(13)에 의해 제어될 수 있다. 파지 기구는, 기계적으로 작동하는 핑거(fingers)나 이러한 다른 기계적 파지 메커니즘과 같은 기계적 파지 부재(mechanical grasping members)를 포함할 수 있다.
스토퍼링 아암(50)은 스토퍼 소스(stopper source)로부터 스토퍼를 들어 올리도록 구성되고 배치될 수 있다. 도 2에 도시한 하나의 양태에서, 스토퍼 소스는 스핀들(spindle, 67) 상에 적층되며 스핀들(67)을 따라 축 방향으로 슬라이딩 할 수 있는 하나 이상의 스토퍼 디스크의 스택을 포함하는 스토퍼 디스크 스택(60)이다. 스토퍼 디스크는 다수의 스토퍼를 보유할 수 있도록 구성될 수 있다. 충전 시스템(10)은, 모든 스토퍼 또는 다른 폐쇄부가 충전 시스템으로부터 제거되어, 디스크 스택(60)의 하부 아래쪽에서 다른 디스크의 스토퍼 또는 다른 폐쇄부가 노출된 뒤에, 디스크 스택(60)으로부터 디스크를 들어 올리는 디스크 홀더 아암(disc holder arm, 54)을 포함할 수 있다. 디스크 홀더 아암(65)을 제어할 수 있도록, 컨트롤러(13)는 디스크 홀더 아암(54)과 데이터 통신한다. 스토퍼 디스크, 스토퍼, 디스크 상에서 스토퍼의 배열, 스토퍼 디스크 스택에서부터 스토퍼 컨테이너(90)까지 스토퍼를 획득하기 위하여 스토퍼 아암(60) 및 디스크 홀더 아암(54)이 채택되는 방식은, 2009년 2월 26일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/393,183호의 분할 출원이며, 2008년 3월 4일자로 출원된 미국 임시 특허출원 제61/033,682호의 우선권을 주장하는, 2013년 1월 17일자로 출원된 미국 특허출원 제13/744,408호에 상세히 기술되어 있다. 이들 모든 출원은 참조로 본 명세서에 병합된다. 스토퍼링 아암(50)은 본 명세서와, 상기 미국특허출원 제12/393,183호 및 13/744,408호에 기술된 방식으로 기능할 수 있는 것과 다른 구성일 수 있다. 스토퍼링 아암(50)은 서보-구동 로봇 아암일 수 있다.
도 3은 충전 시스템(10)의 감지 측면을 더욱 상세히 나타낸다. 명료함을 위하여, 감지와 직접 관련되어 있지 않으며, 감지 서브시스템 및 그 작동 방식을 불명료하게 할 수 있는 챔버(20) 내부의 물품은 나타내지 않는다. 이러한 점에서, 예를 들면, 홀딩 아암(30), 충전 아암(40), 스토퍼링 아암(50) 및 디스크 홀더 아암(54)은 도 3에 도시되어 있지 않지만, 대신에 이들 구성은 도 2에 상세히 도시되어 있다. 도 3에서, 약품 컨테이너(90)는 역반사부(reflector, 70) 상부 또는 역반사부 상에 있는 트레이(80)에 수용된다. 역반사부(70)의 상세한 구성은 도 7에서 하기에 논의된다. 역반사부(70)로 인하여, 적절한 광이 센서(12)를 향하여 반사되어, 컨테이너(90)의 개구가 매우 정확하게 촬상될 수 있게 되고, 제품이 구비되는 컨테이너(90)를 충전하는 충전 아암(940)을 안내할 수 있도록, 개구의 중심이 충분히 정확하게 결정될 수 있다. 여기에서 역반사부가 바람직하지만, 백색 표면과 같이 반사가 덜 일어나는 표면은 일부 응용을 위해서 충분할 수도 있다.
도 4에서, 하기에서 논의되는 적절한 조명부(illuminator)로부터의 실질적인 시준광(collimated light, 72)은 약품 컨테이너(90)를 수용하는 트레이(80) 상으로 실질적으로 수직하게 입사되며, 트레이(80)에 의하여 전체 반사광(generally reflected light, 78)으로서 다수의 방향으로 반사된다. 따라서 트레이(80)에 대하여 수직하게 직접 반대 방향으로 반사된 광은 따라서 그 강도가 매우 감소한다. 컨테이너(90) 상으로 수직하게 입사된 실질적인 시준광의 일부는 컨테이너(90)를 통하여 전달되고, 이렇게 전달된 광의 대부분(bulk)은 역반사부(70)에 의하여 역반사광(74)으로서 컨테이너(90)를 통과하여 반대 방향으로 반사된다. 입사광이 적절하게 시준되는 한, 역반사광(74)으로 인하여 도 3의 센서(12)에 의한 영상의 형성이 가능하게 되는데, 컨테이너의 개구는 훨씬 더 어두운 트레이(80)에 비하여 높은 콘트라스트를 나타내며, 그 영상은 훨씬 강도가 약한 전체 반사광(80)에 의존하게 된다. 이러한 콘트라스트로 인하여 컨테이너(90)의 개구의 중심을 정확하게 결정할 수 있게 된다. 소프트웨어 기반의 영상 분석 및 패턴 인식과 같은, 컨테이너(90)의 중앙을 결정하기 위한 적절한 방법은 잘 확립되어 있으며, 이 명세서에서 더욱 논의되지 않는다. 조명이 전술한 수단에 의하여 충분한 콘트라스트를 생성하여, 컨테이너(90)의 개구가 영상 분석을 위해 채택된 소프트웨어에서 명확하게 묘사될 수 있다면, 조명은 "실질적으로 시준된(substantially collimated)"것으로 간주된다. 이로 인하여, 역반사부(70)로부터 컨테이너(90)의 개구까지의 거리에 의존하는, 입사 조명에서 발산(divergence) 또는 수렵(convergence) 정도가 제한될 수 있다.
도 5는 도 4에 묘사된 조명 및 영상 원리의 하나의 양태를 나타낸다. 도 5에서, 센서(12)는 영상부(imager, 88)와 영상부(88) 주변에 환상 배치된 조명부(illuminator, 86)를 포함한다. 조명부의 표면적을 충분히 크게 제조하고, 센서(12)를 트레이(80)로부터 적절하게 멀리 배치시킴으로써, 트레이(80) 및 약품 컨테이너(80)의 조합 상으로 비춰지는 광이, 도 4에서 기술된 메커니즘에 의하여 처리되는 촬상을 위해 적합한 정도로 시준되는 것이 확보된다. 컨테이너의 개구를 촬상하는데 있어서 어려운 점은 일반적으로 해상도 또는 충분한 빛 중에서 하나라기보다는, 오히려 적합한 콘트라스트와 초점의 깊이 중에서 하나이다. 이 양태에서, 센서(12)는 트레이(80)로부터 충분히 멀리 위치하고 있어서, 실질적으로 시준된 광이 트레이(80)를 비추는 것이 확보된다. 이러한 배열로 인하여 영상부(88)에서 임의의 촬상 렌즈에 대한 요구가 완화되며, 챔버(20) 내부를 무균화하기 위하여 채택된 기체 및 증기에 노출되는 복잡하고 값비싼 렌즈를 가지는 것을 회피할 수 있다. 이러한 목적으로, 다양한 양태에서 센서(12)는 챔버(20) 지붕에 무균적으로 배치될 수 있는데, 일례로, 챔버(20) 지붕에 무균적으로 밀폐된 투명 윈도 뒤쪽에 센서를 배치함으로써 가능하지만, 이에 제한되지 않는다. 모든 고려되는 배열에 있어서, 챔버(20) 내부 또는 외부에 관련 없이, 센서(12)는 챔버(20)에 대하여 무균적으로 배치된다.
도 6은 시스템(10)의 촬상 측면의 또 다른 양태를 나타낸다. 도 6에서, 영상부(88)는 영상 검출부(imaging detector, 84)와 텔레센트릭 렌즈(telecentric lens, 82)를 포함한다. 적절한 광원(도시하지 않음)으로부터의 광은 트레이(80) 상부를 비추고, 도 4에서와 같이 반사된다. 이 양태는, 도 5의 양태에서와 같이 트레이(84)로부터 렌즈의 거리에 의존하기 보다는, 광이 렌즈(82) 상에 실질적으로 수직하게 비춰지기 때문에, 그 어퍼처(aperture)를 통과하는 광으로부터 영상이 형성되는 것을 확보할 수 있는 렌즈의 텔레센트릭 특성에 의존한다. 전술한 수단에 의하여 렌즈가 충분한 콘트라스트를 생성하여, 시스템에서 유용한 범위 안에서 영상 분석을 위해 채택된 소프트웨어에서 컨테이너(90)의 개구가 명확하게 기술될 수 있다면, 주어진 시스템에 대하여 렌즈는 충분히 텔레센트릭이다.
도 7은 시스템의 촬상 측면의 또 다른 양태를 나타낸다. 도 7에서, 영상부(93)는 영상 검출부(94)와, 고정 초점 길이 렌즈(95)와, 적어도 트레이(90)의 크기(dimensions)를 가지는 프레넬 렌즈(96)를 포함한다. 이러한 해결책의 이점은 자체의 고유한 낮은 비용이다. 프레넬 렌즈는 동일한 렌즈 크기를 가지는 텔레센트릭 렌즈에 비하여 훨씬 저렴하다. 적절한 광원(도시하지 않음)으로부터의 실질적인 시준광이 트레이(80) 상에 수직하게 비춰지며, 도 4에서와 같이 반사된다. 프레넬 렌즈 내에 내재하는 색 수차(chromatic aberration)에 대처하기 위하여, 트레이(80)의 조명은 적절한 발광다이오드로부터 실질적으로 단색광으로 수행된다.
도 8은 역반사부(70)의 하나의 가능한 양태를 나타내는데, 역반사 시트(73)가 함몰 베이스(recessed base, 75)에 장착되어 있다. 베이스(75)는 무균 환경의 요구와 양립할 수 있으며, 챔버(20) 내부를 무균으로 만들기 위하여 채택된 기체 및 증기에 대하여 내성이 있는 소재일 수 있다. 비-제한적인 예로서, 베이스(75)에 대한 하나의 적합한 소재는, 스테인리스 스틸, 티타늄, 알루미늄 또는 하스텔로이(hastelloy)와 같은 금속이다. 예를 들면, 경질 공정(hard anodizing process) 또는 다른 이러한 처리 또는 코팅 공정을 이용하여, 끈적거리지 않거나(non-stick) 끈적거림이 감소한(decreased-stick) 표면을 제공할 수 있도록, 금속은 코팅되거나 다른 방식으로 처리될 수 있다. 역반사 시트(73)는, 무균 환경의 요구와 양립할 수 있으며, 챔버(20) 내부를 무균으로 만들기 위하여 채택된 기체 및 가스에 내성이 있는 투명 시트(77)로 덮여 있다. 비-제한적인 예로서 투명 시트(77)에 대한 하나의 적합한 소재는 유리이다. 시트(77)는 적합한 접착제에 의하여 베이스(75)에 밀봉될 수 있다. 이러한 구성을 통하여 역반사 시트(73)가 챔버(20)로부터 물리적으로 분리되고 역반사부(70)가 챔버(20) 내에 무균적으로 배치되는 것이 확보된다. 다른 양태에서, 역반사부(70)는 챔버(20)의 베이스 아래쪽에 위치할 수 있고, 투명 시트(77)는 챔버(20)의 베이스 내부에 무균적으로 내장된다(embedded). 고려되는 모든 배열에서, 역반사부(70)는 챔버(20) 외부 또는 내부에, 챔버(20)에 대하여 무균적으로 배치된다.
다른 측면에서, 도 9의 플로 차트를 참조하여 설명되는, 제품이 구비되는 의약 컨테이너를 무균 충전하기 위한 방법(800)이 제공되는데, 상기 방법은 챔버 내부에 무균 조건을 설립하는 단계(810)와, 트레이 내의 개구 내부에 다수의 제약 컨테이너를 수용하는(holding) 트레이를 챔버 내부에 제공하면서 상기 무균 조건을 유지하는 단계(820)와, 조명부와 역반사부 사이에 다수의 컨테이너를 구비한 트레이를 자동 배치하는 단계(830)와, 상기 조명부로부터의 광을 사용하여 트레이 및 컨테이너를 자동으로 조명하는 단계(840)와, 역반사부에 의하여 컨테이너를 통과하여 반사된 광에 근거하여 트레이 및 컨테이너에 대한 영상 정보를 자동 수득하는 단계(850)와, 상기 영상 정보에 근거하여 다수의 컨테이너 중에서 적어도 일부 컨테이너의 개구 중앙을 식별하는 단계(860)와, 식별된 개구에 근거하여, 제품이 구비되는 다수의 컨테이너 중에서 적어도 일부의 컨테이너를 자동 충전하는 단계(870)를 포함한다.
상기 방법은, 다수의 컨테이너 중에서 적어도 일부 컨테이너의 개구를 자동 폐쇄하는(stoppering) 단계(880)를 더욱 포함할 수 있다. 자동 폐쇄하는 단계(880)는, 스토퍼의 알려진 위치로부터 스토퍼를 모을 수 있도록(collect) 관절 스토러핑 아암을 작동시키는 단계와, 다수의 컨테이너 중에서 적어도 일부 컨테이너의 개구를 폐쇄할 수 있도록 관절 스토퍼링 아암을 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.
트레이와 컨테이너를 자동으로 조명하는 단계(840)는 실질적인 시준광으로 트레이와 컨테이너를 조명하는 단계를 포함할 수 있다. 트레이를 자동으로 배치하는 단계(830)는 트레이를 자동으로 배치할 수 있도록 관절 홀딩 아암을 작동시키는 단계를 포함할 수 있다. 트레이를 자동으로 배치하는 단계(830)는, 트레이의 평면(planar surface)이 시준광에 실질적으로 수직이 될 수 있다. 자동으로 충전하는 단계(860)는 다수의 컨테이너 중에서 적어도 일부 컨테이너를 자동 충전할 수 있도록 관절 충전 아암을 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.
영상 정보를 자동 수득하는 단계(850)는 역반사광의 대부분을 집광할 수 있도록 역반사부로부터 충분히 먼 거리에 배치된 센서를 사용하여 촬상하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 영상 정보를 자동으로 수득하는 단계(850)는 텔레센트릭 렌즈를 사용하여 트레이와 컨테이너를 촬상하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 영상 정보를 자동으로 수득하는 단계(850)는 프레넬 렌즈와 고정 초점 길이 렌즈를 사용하여 트레이와 컨테이너를 촬상하는 단계를 포함할 수 있다. 프레넬 렌즈를 사용할 때, 광을 사용하여 트레이와 컨테이너를 자동으로 조명하는 단계(840)는 실질적인 단색광으로 트레이와 컨테이너를 자동으로 조명하는 단계를 포함할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 조명부(15)는 또한 트레이 아래쪽에 배치될 수 있다. 이러한 배치로 인하여, 트레이 위쪽에서부터 수신된 광에 더하여 또는 위쪽에서부터 수신된 광을 대신하여, 센서(12)에 시준광을 제공할 수 있다. 이러한 하부 조명부는 또한 챔버(20) 바닥(floor)에 무균적으로 배치될 수 있는데, 예를 들면, 챔버 내부 또는 외부에서, 챔버(20)의 바닥에 무균적으로 밀폐된 투명 윈도우 뒤쪽에 조명부를 배치함으로써 수행되는데, 이에 제한되지 않는다. 충전 시스템은 또한 조명, 감지 및/또는 반사 요소의 다른 조합을 사용하여 설치될 수 있다. 이러한 시스템의 한 가지 예는 바닥-장착(floor-mounted) 조명부, 바닥-장착 센서 및 지붕-장착(roof-mounted) 역반사부를 포함할 수 있다.
본 발명이 예시적인 설계를 가지는 것으로 기술되었지만, 본 개시의 정신 및 범위 안에서 본 발명은 더욱 변경될 수도 있다. 따라서 이 출원은 본 발명의 전체 원리를 사용하는 본 발명에 대한 임의의 변형, 사용 및 개조를 포괄하도록 의도된다. 아울러, 본 발명과 관련한 기술분야에서 공지되거나 관행적인 실행 내에 있는 바와 같이 본 개시로부터 이러한 벗어남을 포괄하도록 의도된다.
상기에서 상술된 설명은, 상세한 설명의 일부를 구성하는 첨부 도면에 대한 참조를 포함한다. 도면들은, 예시로서 본 발명이 실행될 수 있는 특정 양태를 보여준다. 이들 양태는 또한 본 명세서에서 "실시예"로 참조된다. 이러한 실시예는 도면에 도시되고 설명된 것 이외의 요소들을 포함할 수 있다. 하지만 본 발명자들은 도시되고 설명된 이들 요소들만이 제공되는 실시예들을 또한 고려하고 있다.
참조를 위하여 개별적으로 병합되었지만, 이 서류에 참조된 모든 공개 내용, 특허 및 특허 서류들은 전체적으로 본 명세서에서 참조로 병합된다. 이 서류와 참조를 위하여 이렇게 병합된 이들 문서들 사이에서 일치하지 않는 용례가 있는 경우, 병합된 참조 문서에서의 용례는 이 서류의 용례에 보충적인 것으로 고려되어야 한다. 양립할 수 없는 불일치에 대해서, 이 서류에서의 용례가 좌우한다.
특허 서류에서 통상적인 바와 같이, "적어도 하나" 또는 "하나 이상"의 임의의 다른 예 또는 용례와 관계없이, 하나 또는 하나를 초과하는 것을 포함할 수 있도록, 이 서류에서 용어 "a"나 "an"이 사용된다. 달리 언급하지 않는다면, 이 서류에서 용어 "또는"은 비-배타적인 것을 지칭하도록, 즉, "A 또는 B"는 "A 이지만 B는 아닌", "B 이지만 A는 아닌", "A와 B"를 포함할 수 있도록 사용된다. 첨부한 청구범위에서, 용어 "포함하는(including)"과 "에 있어서(in which)"는, 각각 용어 "comprising"과 "wherein"의 평범한 영어 등가물로서 사용된다. 또한, 후술하는 청구범위에서, 용어 "포함하는(including and comprising)"은 오픈-엔드(open-ended)로서, 청구항에서 이러한 용어 다음에 기술되는 요소들에 부가하여 요소를 포함하는 시스템, 디바이스, 물건 또는 방법은 해당 청구범위 내에 있는 것으로 여전히 간주된다. 뿐만 아니라, 후술하는 청구범위에서, 용어 "제 1", "제 2", "제 3" 등은 단순히 표시로서 사용된 것으로, 이들 물체의 숫자적 요구를 부가하는 것으로 의도된 것이 아니다.
상기 설명은 예시적인 것으로 제한적이지 않은 것으로 의도된다. 예를 들면, 상기 기술된 실시예(또는 하나 이상의 이들 실시예의 관점)은 상호간에 조합으로 사용될 수 있다. 상기 설명을 검토한 해당 분야의 통상의 기술자에 의하는 바와 같이, 다른 양태가 사용될 수 있다. 초록은 37 C.F.R. 1.72(b)에 부응하기 위하여 제공된 것으로, 독자로 하여금 기술적 개시의 특성을 신속하게 확인할 수 있도록 한 것이다. 초록은 청구항의 범위 또는 의미를 해석 또는 제한하기 위하여 사용되어서는 안 될 것이라는 이해와 함께 제출된다. 또한, 상술한 설명에서, 개시를 간소화할 수 있도록 다양한 특징들이 함께 묶일 수 있다. 이는, 청구되지 않으면서 개시된 특징들이 임의의 청구항에 본질적인 것으로 의도한 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 발명의 주제는 특별히 개시된 양태의 모든 특징보다 적은 부분에 놓일 수 있다. 따라서 각각의 청구항은 독립된 양태로서 독립되어 있으며, 후술하는 청구범위는 상세한 설명에 병합되어 있다. 이들 청구범위에 자격이 부여되는 전체 범위의 균등물과 함께, 본 발명의 범위는 첨부한 청구범위를 참조하면서 결정되어야 한다.

Claims (26)

  1. 제약 컨테이너의 트레이를 의약품으로 무균 충전하기 위한 시스템으로서,
    무균 조건을 유지할 수 있는 챔버와,
    상기 챔버에 대하여 무균적으로 배치되는 센서로서, 상기 센서는 상기 챔버 내부에 센싱 콘을 가지며, 상기 센싱 콘을 비추는 관련 광원(associated light source)을 가지는 센서와,
    상기 챔버 내부에 배치되는 관절 충전 아암 및 제약 컨테이너의 트레이로서, 상기 관절 충전 아암 및 상기 트레이 각각은 상기 센싱 콘 내부에서 이동 범위(range of motion)을 가지는 관절 충전 아암 및 제약 컨테이너의 트레이와,
    상기 센싱 콘 내부에 배치되는 반사 표면으로서, 상기 반사 표면은 상기 센서의 광원으로부터의 센서 광을 반사하도록 배치되는 역반사부를 포함하고, 상기 센서 광은 상기 제약 컨테이너의 트레이 상부로 수직하게 비추고, 상기 역반사부는 상기 챔버에 대하여 무균 배치되는 역반사 시트를 가지며, 상기 역반사부는 상기 역반사 시트 상부에 배치되는 투명 시트를 가지고 있어, 상기 역반사 시트는 상기 투명 시트에 의하여 상기 챔버로부터 물리적으로 분리되어 있는 반사 표면과,
    상기 센서 및 상기 관절 충전 아암과 데이터 통신하며, 상기 센서로부터 영상 정보를 획득하고, 상기 영상 정보에 근거하여 상기 센싱 콘 내부에서 상기 제약 컨테이너의 개구의 위치를 결정하며, 상기 제약 컨테이너의 개구의 위치에 근거하여, 상기 제약 컨테이너를 상기 의약품으로 충전할 수 있도록 상기 관절 충전 아암을 자동 안내하도록 구성되는 컨트롤러
    를 포함하는 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광원(light source)은 상기 챔버에 대하여 무균적으로 배치되는 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    실질적인 시준광을 사용하여 상기 역반사부를 조명하도록 배치되는 조명부를 더욱 포함하는 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 트레이를 파지(holding)하기 위한 홀딩 아암을 더욱 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 홀딩 아암과 데이터 통신하며,
    상기 컨트롤러는 상기 영상 정보에 근거하여 상기 홀딩 아암을 자동 안내하여, 상기 홀딩 아암이 상기 트레이를 상기 조명부와 상기 역반사부 사이의 광로(light path) 내의 위치로 배치시키도록 구성되는 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 영상 정보에 근거하여 상기 홀딩 아암을 자동 안내하여, 상기 트레이의 평면(plannar surface)이 상기 시준광에 실질적으로 수직이 될 수 있도록 상기 홀딩 아암이 상기 트레이를 배치시키도록 구성되는 시스템.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 센서는 역반사된 광을 집광할 수 있도록 상기 역반사부로부터 이격 배치되는 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 센서는 조명부와 영상부(imager)를 포함하고, 상기 조명부는 영상부 주변에 환상 배치되는 시스템.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 센서는 영상 검출부, 고정 초점 거리 렌즈 및 프레넬 렌즈를 포함하는 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 조명부는 실질적으로 단색광을 제공하는 시스템.
  10. 제 3항에 있어서,
    상기 센서는 영상 검출부와 텔레센트릭 렌즈를 포함하고, 상기 영상 검출부는 상기 텔레센트릭 렌즈를 통하여 역반사광을 수신하도록 배치되는 시스템.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제약 컨테이너를 폐쇄(stoppering)하기 위한 스토퍼링 아암을 더욱 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 스토퍼링 아암과 데이터 통신하며, 상기 컨트롤러는 상기 영상 정보에 근거하여 상기 스토퍼링 아암을 자동 안내하여, 상기 스토퍼링 아암이 상기 제약 컨테이너를 폐쇄하는 시스템.
  12. 제약 컨테이너를 약품으로 무균 충전하기 위한 방법으로서,
    챔버 내부에 무균 조건을 설립하는 단계와,
    트레이 내의 개구 내부에 다수의 제약 컨테이너를 수용하는(holding) 트레이를 챔버 내부에 제공하면서 상기 무균 조건을 유지하는 단계와,
    조명부의 광로 내에 다수의 제약 컨테이너가 구비된 트레이를 자동 배치하고, 상기 트레이 및 제약 컨테이너에 수직하게 비추는 광을 반사시킬 수 있도록 역반사부를 배치하는 단계로서, 상기 역반사부는 상기 챔버에 대하여 무균 배치되는 역반사 시트를 가지며, 상기 역반사부는 상기 역반사 시트 상부에 배치되는 투명 시트를 가지고 있어, 상기 역반사 시트는 상기 투명 시트에 의하여 상기 챔버로부터 물리적으로 분리되어 있는 단계와,
    상기 조명부로부터 상기 트레이 및 제약 컨테이너를 통과하는 광을 자동으로 조명하는 단계와,
    상기 제약 컨테이너를 통과하여 수신된 광에 근거하여, 상기 트레이 및 제약 컨테이너에 대한 영상 정보를 자동 획득하는 단계와,
    상기 영상 정보에 근거하여, 상기 다수의 제약 컨테이너 중에서 적어도 일부 컨테이너의 개구의 중앙을 식별하는 단계와,
    상기 식별된 개구에 근거하여, 상기 다수의 컨테이너 중에서 적어도 일부를 상기 약품으로 자동 충전하는 단계
    를 포함하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 다수의 제약 컨테이너 중에서 적어도 일부 컨테이너의 개구를 자동 폐쇄하는(stoppering) 단계를 더욱 포함하는 방법
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 자동으로 폐쇄하는 단계는,
    스토퍼(stoppers)의 알려진 위치로부터 스토퍼를 수집할 수 있도록 관절 스토퍼링 아암을 작동시키는 단계와, 상기 다수의 제약 컨테이너 중에서 적어도 일부 제약 컨테이너의 개구를 폐쇄할 수 있도록 관절 스토퍼링 아암을 작동시키는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 트레이 및 제약 컨테이너를 자동으로 조명하는 단계는, 실질적인 시준광을 사용하여 상기 트레이 및 제약 컨테이너를 조명하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 트레이를 자동 배치하는 단계는, 상기 트레이를 자동으로 배치시킬 수 있도록 관절 홀딩 아암을 작동시키는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 트레이를 자동 배치하는 단계는, 상기 트레이의 평면이 상기 조명부로부터의 시준광에 실질적으로 수직이 될 수 있게, 상기 트레이를 자동으로 배치시킬 수 있도록 관절 홀딩 아암을 작동시키는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제 12항에 있어서,
    상기 자동 충전하는 단계는, 상기 다수의 제약 컨테이너 중에서 적어도 일부 컨테이너를 자동 충전할 수 있도록, 관절 충전 아암을 작동시키는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제 12항에 있어서,
    상기 영상 정보를 자동 획득하는 단계는, 역반사된 광을 집광할 수 있도록 상기 역반사부로부터 이격 배치된 센서를 사용하여 영상화하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제 12항에 있어서,
    상기 영상 정보를 자동 획득하는 단계는, 텔레센트릭 렌즈를 사용하여 상기 트레이 및 제약 컨테이너를 영상화하는 단계를 포함하는 방법.
  21. 제 12항에 있어서,
    상기 영상 정보를 자동 획득하는 단계는, 프레스넬 렌즈와 고정 초점거리 렌즈를 사용하여 상기 트레이 및 제약 컨테이너를 영상화하는 단계를 포함하는 방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    광을 사용하여 상기 트레이 및 제약 컨테이너를 자동으로 조명하는 단계는, 단색광으로 상기 트레이 및 제약 컨테이너를 조명하는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제 12항에 있어서,
    상기 다수의 제약 컨테이너가 구비된 트레이를 자동 배치하는 단계는, 조명부와 반사 표면 사이에 상기 트레이를 배치하는 단계를 포함하는 방법.
  24. 제 12항에 있어서,
    상기 다수의 제약 컨테이너가 구비된 트레이를 자동 배치하는 단계는, 조명부와 역반사부 사이에 상기 트레이를 배치하는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제 12항에 있어서,
    상기 자동으로 조명하는 단계는, 상기 트레이를 자동으로 배치하는 단계 이후에 일어나는 방법.
  26. 제약 컨테이너의 트레이를 약품으로 무균 충전하기 위한 시스템으로서,
    챔버 내부에 무균 조건을 확립하기 위한 수단과,
    트레이 내의 개구 내부에 다수의 제약 컨테이너를 수용하는(holding) 트레이를 상기 챔버 내부에 제공하면서 상기 무균 조건을 유지하기 위한 수단과,
    조명부의 광로 내에 다수의 제약 컨테이너가 구비된 트레이를 자동 배치하고, 상기 트레이 및 제약 컨테이너에 수직하게 비추는 광을 반사시킬 수 있도록 역반사부를 배치하기 위한 수단으로서, 상기 역반사부는 상기 챔버에 대하여 무균 배치되는 역반사 시트를 가지며, 상기 역반사부는 상기 역반사 시트 상부에 배치되는 투명 시트를 가지고 있어, 상기 역반사 시트는 상기 투명 시트에 의하여 상기 챔버로부터 물리적으로 분리되어 있는 수단과,
    상기 조명부로부터 상기 트레이 및 제약 컨테이너를 통과하는 광을 자동으로 조명하기 위한 수단과,
    상기 제약 컨테이너를 통과하여 수신된 광에 근거하여, 상기 트레이 및 제약 컨테이너에 대한 영상 정보를 자동 획득하기 위한 수단과,
    상기 영상 정보에 근거하여, 상기 다수의 제약 컨테이너 중에서 적어도 일부 컨테이너의 개구의 중앙을 식별하기 위한 수단과,
    상기 식별된 개구에 근거하여, 상기 다수의 컨테이너 중에서 적어도 일부를 상기 약품으로 자동 충전하기 위한 수단
    을 포함하는 시스템.
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