RU2084244C1 - Apparatus for radiation sterilization of endoscopes - Google Patents
Apparatus for radiation sterilization of endoscopes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2084244C1 RU2084244C1 RU94018594A RU94018594A RU2084244C1 RU 2084244 C1 RU2084244 C1 RU 2084244C1 RU 94018594 A RU94018594 A RU 94018594A RU 94018594 A RU94018594 A RU 94018594A RU 2084244 C1 RU2084244 C1 RU 2084244C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- endoscope
- conveyor
- ionizing radiation
- endoscopes
- feeders
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области ускорительной техники, конкретно к технике ускорителей электронов, и может быть использовано для радиационной стерилизации эндоскопов других медицинских изделий в клинических условиях. The invention relates to the field of accelerator technology, specifically to the technique of electron accelerators, and can be used for radiation sterilization of endoscopes of other medical devices in a clinical setting.
Для радиационной стерилизации медицинских изделий используются различные источники ионизирующего излучения, например, радиоактивные изотопы и ускорители электронов. Все известные стерилизационные установки предназначены для промышленной стерилизации серийной продукции и расположены в специальных помещениях, где защитой персонала от ионизирующего излучения служат бетонные стены толщиной до 2,8 м в зависимости от мощности источника ионизирующего излучения [1, 2, 3] Такие стерилизационные установки имеют большие габаритные размеры, вес и стоимость. Их использование в клинических условиях нецелесообразно. For radiation sterilization of medical devices, various sources of ionizing radiation are used, for example, radioactive isotopes and electron accelerators. All known sterilization units are designed for industrial sterilization of serial products and are located in special rooms where concrete walls up to 2.8 m thick are used to protect personnel from ionizing radiation, depending on the power of the ionizing radiation source [1, 2, 3] Such sterilization units have large overall dimensions, weight and cost. Their use in clinical conditions is impractical.
Из известных конструкций стерилизационных устройств ближайшим аналогом является устройство стерилизации медицинских изделий [4] Устройство содержит источник ионизирующего излучения (радиоактивный изотоп), расположенный в защитном контейнере, и транспортер с четырьмя вращающимися камерами облучения. Транспортер вводит камеры облучения в полость контейнера, где объекты облучения подвергаются облучению. Длина источника ионизирующего излучения соответствует длине объектов облучения. После получения необходимой дозы транспортер выводит объекты облучения из контейнера. Of the known constructions of sterilization devices, the closest analogue is a device for sterilization of medical devices [4] The device contains a source of ionizing radiation (radioactive isotope) located in a protective container, and a conveyor with four rotating radiation chambers. The conveyor introduces the irradiation chamber into the cavity of the container, where the irradiated objects are irradiated. The length of the ionizing radiation source corresponds to the length of the irradiated objects. After receiving the necessary dose, the conveyor removes the irradiated objects from the container.
Однако, использование радиоактивного изотопа в качестве источника ионизирующего излучения связано с рядом проблем, среди которых основные - опасность при загрузке и выгрузке изотопа в контейнер, захоронение отработавшего изотопа, опасность при эксплуатации и в аварийных ситуациях (излучение изотопа невозможно выключить). Это приводит к нецелесообразности использования известного устройства, особенно, в клинических условиях. However, the use of a radioactive isotope as a source of ionizing radiation is associated with a number of problems, among which the main ones are the danger when loading and unloading the isotope into a container, the disposal of the spent isotope, the danger during operation and in emergency situations (the radiation of the isotope cannot be turned off). This leads to the inappropriateness of using the known device, especially in a clinical setting.
В соответствии с этим была поставлена задача создания легко управляемого, компактного, безопасного устройства с малыми габаритными размерами, весом и стоимостью для стерилизации эндоскопов и других медицинских изделий в клинических условиях. In accordance with this, the task was to create an easily manageable, compact, safe device with small overall dimensions, weight and cost for sterilizing endoscopes and other medical devices in clinical conditions.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для радиационной стерилизации эндоскопов, содержащем расположенный внутри толстостенного контейнера источник ионизирующего излучения и транспортер, соединенный с приводом, обеспечивающим поступательное перемещение транспортера, источник ионизирующего излучения выполнен в виде источника электронов с выходным фольговым окном, устройство снабжено блоком питания с фидерами для соединения с источником электронов, в стенках контейнера выполнены каналы для фидеров и для ввода и вывода транспортера с эндоскопом, транспортер выполнен в виде толстостенной крыши, а привод выполнен с возможностью вращательного перемещения эндоскопа относительно оси эндоскопа. The technical result is achieved in that in a device for radiation sterilization of endoscopes containing an ionizing radiation source located inside a thick-walled container and a conveyor connected to a drive providing translational movement of the conveyor, the ionizing radiation source is made in the form of an electron source with an output foil window, the device is equipped with a power supply with feeders for connecting to an electron source, channels for feeders and for input and ode conveyor with an endoscope, the conveyor is designed as a thick-walled roof and the actuator is configured to rotationally move the endoscope relative to the endoscope axis.
Предлагаемое устройство изображено на чертеже. The proposed device is shown in the drawing.
Устройство содержит контейнер 1, ускоритель электронов 2, транспортер 3, привод 4, загрузочный канал 5 контейнера 1, фольговое окно 6, блок питания 7, фидеры 8, каналы 9 в контейнере 1 для фидеров 8. Устройство работает следующим образом. The device comprises a container 1, an electron accelerator 2, a conveyor 3, a drive 4, a loading channel 5 of the container 1, a foil window 6, a power supply 7, feeders 8, channels 9 in the container 1 for feeders 8. The device operates as follows.
При выключенном ускорителе электронов 1 эндоскоп, укрепленный в приводе 4, вводится через загрузочный канал 5 в полость контейнера 1. При этом транспортер 3 перекрывает загрузочный канал 5. После этого включаются привод 4 и ускоритель электронов 2, соединенный с блоком питания 7 с помощью фидеров 8, проходящих через каналы 9 в стенках контейнера 1. При этом эндоскоп перемещается поступательно вдоль своей оси и вращается вокруг этой же оси так, чтобы поверхность эндоскопа облучалась электронным пучком без пропусков. Последнее условие может описываться следующим соотношением ω > 2πV/D, где ω угловая скорость вращения эндоскопа, p = 3,14, V линейная скорость перемещения эндоскопа, D поперечный диаметр пучка электронов вдоль оси эндоскопа. После того, как облучению подвергнется вся поверхность эндоскопа, ускоритель электронов 2 выключается, и транспортер 3 с помощью привода 4 вынимает эндоскоп из контейнера 1 через загрузочный канал 5. Следует отметить, что устройство допускает стерилизацию и других медицинских изделий, возможно, с другой схемой движений. Например, изделие облучается с одной стороны с поступательным движением без вращения, затем поворачивается вокруг оси на 180 градусов и облегчается с другой стороны при обратном поступательном движении. When the electron accelerator 1 is turned off, the endoscope mounted in the drive 4 is inserted through the feed channel 5 into the cavity of the container 1. In this case, the conveyor 3 closes the feed channel 5. After that, the drive 4 and the electron accelerator 2 are connected to the power supply unit 7 using feeders 8 passing through the channels 9 in the walls of the container 1. In this case, the endoscope moves progressively along its axis and rotates around the same axis so that the surface of the endoscope is irradiated with an electron beam without gaps. The last condition can be described by the following relation ω> 2πV / D, where ω is the angular velocity of rotation of the endoscope, p = 3.14, V is the linear velocity of the endoscope, D is the transverse diameter of the electron beam along the axis of the endoscope. After the entire surface of the endoscope has been irradiated, the electron accelerator 2 is turned off, and the conveyor 3, using the drive 4, removes the endoscope from the container 1 through the loading channel 5. It should be noted that the device also allows sterilization of other medical devices, possibly with a different movement pattern . For example, the product is irradiated on one side with translational motion without rotation, then rotates around an axis 180 degrees and is facilitated on the other hand with reverse translational motion.
Предлагаемое конструктивное решение в сравнении с ближайшим аналогом имеет следующие преимущества. Использование ускорителя электронов в качестве источника ионизирующего излучения вместо радиоактивного изотопа позволяет избежать опасности для персонала, при эксплуатации, в аварийной ситуации, при загрузке и выгрузке изотопа, избавляет от проблем захоронения отработанного изотопа. Кроме того компьютерное управление ускорителем и приводом позволяет давать одинаковую дозу облучения на части поверхности с различным поперечным размером. При неизменных параметрах пучка ускоренных электронов это достигается путем изменения угловой скорости в процессе облучения, сохраняя постоянным произведение угловой скорости и поперечного размера. The proposed constructive solution in comparison with the closest analogue has the following advantages. The use of an electron accelerator as a source of ionizing radiation instead of a radioactive isotope avoids danger to personnel during operation, in an emergency, when loading and unloading an isotope, eliminates the problems of disposal of the spent isotope. In addition, computer control of the accelerator and drive allows you to give the same dose of radiation on parts of the surface with different transverse sizes. With unchanged parameters of the accelerated electron beam, this is achieved by changing the angular velocity during the irradiation process, keeping the product of the angular velocity and the transverse size constant.
Примером конкретной реализации может служить установка для поверхностной стерилизации эндоскопа с энергией ускоренных электронов 200 кэВ и средним током 2 мкА. Ускорителем электронов может быть электронный инжектор м напряжением инжекции 200 кВ либо инжектор с повышающим трансформатором. В последнем случае по фидерам подается импульсное напряжение амплитудой 200/к кВ, где K коэффициент трансформации. Как показывают расчеты, при поперечном размере пучка электронов D 2 мм, линейной скорости V 0,1 м/с, угловой скорости вращения ω = 24 рад/с и диаметре световода эндоскопа 10 мм поверхность световода эндоскопа получит дозу 25 кГр, которая принята в мировой практике, как достаточная величина для радиационной стерилизации. При этом глубина проникновения излучения (по уровню дозы, равному 1% поверхностной дозы) для полиэтилена, из которого может быть изготовлена оболочка световода эндоскопа, равна приближенно 0,25 мм. Допустимая доза облучения для полиэтилена составляет 1000 кГр. Контейнер может быть выполнен из свинца с переменной толщиной стен. Наибольшая толщина в этом случае равна 30 мм. Это обеспечивает допустимый для персонала уровень мощности дозы, не превышающей 3 мрад/час. Другим примером конкретной реализации является установка для стерилизации медицинских изделий по всей глубине, например, эндоскопов с внутренним каналом для манипулятора. Для световода эндоскопа диаметром 10 мм достаточной является энергия электронов 5 6 МэВ. В качестве ускорителя электронов в данном случае может быть использован высокочастотный резонансный ускоритель. An example of a specific implementation is the installation for surface sterilization of an endoscope with an accelerated electron energy of 200 keV and an average current of 2 μA. The electron accelerator can be an electronic injector with an injection voltage of 200 kV or an injector with a step-up transformer. In the latter case, a pulse voltage of 200 / kV amplitude is applied to the feeders, where K is the transformation coefficient. As calculations show, with a transverse electron beam size of D 2 mm, a linear velocity V of 0.1 m / s, an angular velocity of rotation of ω = 24 rad / s and an endoscope fiber diameter of 10 mm, the surface of the endoscope fiber will receive a dose of 25 kGy, which is accepted in the world practice, as a sufficient value for radiation sterilization. At the same time, the penetration depth of radiation (at a dose level equal to 1% of the surface dose) for polyethylene, from which the sheath of the endoscope fiber can be made, is approximately 0.25 mm. The permissible radiation dose for polyethylene is 1000 kGy. The container may be made of lead with a variable wall thickness. The greatest thickness in this case is 30 mm. This provides a level of dose rate acceptable for personnel not exceeding 3 mrad / hour. Another example of a specific implementation is a device for sterilizing medical devices over the entire depth, for example, endoscopes with an internal channel for the manipulator. For an endoscope fiber with a diameter of 10 mm, an electron energy of 5 6 MeV is sufficient. In this case, a high-frequency resonant accelerator can be used as an electron accelerator.
Литература. Literature.
1. Accelerator Requirementx for Electron Bem Processing. R.C. Becker et al. Radiat Phys. Chem. Vol 14, 1979, p. 353 375. 1. Accelerator Requirementx for Electron Bem Processing. R.C. Becker et al. Radiat Phys. Chem. Vol 14, 1979, p. 353,375.
2. William J. Maher. The Application of Electron Beam Equipment for Sterilization of Medical Devices, Radiat. Phys. Chem. Vol. 15, 1980, p. 99 - 106. 2. William J. Maher. The Application of Electron Beam Equipment for Sterilization of Medical Devices, Radiat. Phys. Chem. Vol. 15, 1980, p. 99-106.
3. Gerald E. Hare. IMPELA Electron Accelerators for Radiation Processing Radiat. Phus. Chem. Vol. 35, 1990, p. 619 626. 3. Gerald E. Hare. IMPELA Electron Accelerators for Radiation Processing Radiat. Phus. Chem. Vol. 35, 1990, p. 619 626.
4. Каушанский Д.А. Гуревич. Я.И. Устройство для стерилизации медицинских изделий. Авторское свидетельство СССР N 293387, 1972. 4. Kaushansky D.A. Gurevich. ME AND. Device for sterilization of medical devices. USSR author's certificate N 293387, 1972.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94018594A RU2084244C1 (en) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | Apparatus for radiation sterilization of endoscopes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94018594A RU2084244C1 (en) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | Apparatus for radiation sterilization of endoscopes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94018594A RU94018594A (en) | 1996-06-27 |
RU2084244C1 true RU2084244C1 (en) | 1997-07-20 |
Family
ID=20156230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94018594A RU2084244C1 (en) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | Apparatus for radiation sterilization of endoscopes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2084244C1 (en) |
-
1994
- 1994-05-23 RU RU94018594A patent/RU2084244C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 293387, кл. A 61 L 2/12, 1972. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94018594A (en) | 1996-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2084243C1 (en) | Conveyer assembly for radiation sterilization | |
US7324630B2 (en) | X-ray irradiation apparatus | |
US6403029B1 (en) | System and method of applying energetic ions for sterilization | |
EP1417129A1 (en) | Method and device for sterilizing containers | |
RU2413536C2 (en) | Electron bombardment object sterilising unit | |
EP0197217A2 (en) | Electron-beam irradiation sterilization process | |
KR20120034103A (en) | Surface decontamination of prefilled containers in secondary packaging | |
ES2068289T3 (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR WASTE STERILIZATION, ESPECIALLY WASTE FROM HOSPITALS. | |
RU93049760A (en) | CONVEYOR UNIT FOR RADIATION STERILIZATION | |
EP1374274B1 (en) | X-ray irradiation apparatus | |
KR20030078881A (en) | Method for sterilizing bioactive materials | |
RU2084244C1 (en) | Apparatus for radiation sterilization of endoscopes | |
Cleland | Electron beam materials irradiators | |
US5825037A (en) | Compact, selfshielded electron beam processing technique for three dimensional products | |
CN103203034B (en) | High-energy electronic ray disinfection device and application thereof | |
RU2121369C1 (en) | Radiation sterilizing complex | |
RU3077U1 (en) | RADIATION STERILIZATION PLANT | |
RU2093187C1 (en) | Installation for radiation sterilizing of articles and materials | |
Urano et al. | Electron beam sterilization system | |
RU2091080C1 (en) | Electron-beam sterilizer | |
JP3793797B2 (en) | Electron beam irradiation device | |
RU2149647C1 (en) | Device for carrying out radiation treatment of products and materials | |
Vorogushin et al. | Linear accelerators for radiation sterilization developed in NPK LUTS NIIEFA | |
Lyuboshits et al. | The bremmstrahlung as the method investigation of the elastic scattering mechanism | |
GB839874A (en) | Improvements in and relating to methods and apparatus for irradiating material |