Устройство для раздачи биологически вредных веществ

 

Применение: изобретение относится к области раздаточных устройств, в частности, к устройствам для раздачи биологически вредных веществ, способных оказывать биологически вредное воздействие на живые организмы. Сущность изобретения: устройство содержит систему раздачи биологически вредных веществ и блок управления. Система раздачи содержит управляемое устройство со средством захвата, способное переносить объекты на множество станций. Каждая станция предназначена для выполнения одной операции. 14 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к раздаточному устройству, в частности к устройству для раздачи биологически вредных веществ, то есть веществ, вредных для человека или других живых организмов, и способных оказывать биологически вредное воздействие на живые организмы, имеющие с этими веществами неуправляемый контакт.

Имеется множество различных веществ, относящихся к категории биологически вредных материалов, которые включают в себя радиоизотопы, хемотерапевтические средства, цитотоксины и вещества, содержащие один или несколько бактериологических или вирусных ингредиентов. Такие материалы используются во множестве полезных применений, поэтому хранение этих веществ и работа с ними должны осуществляться с соблюдением особой осторожности.

Так, например, радиоизотопы в настоящее время используются во множестве различных технологий в таких отраслях, как пищевая промышленность, сельское хозяйство, водоснабжение и биологические и промышленные исследования. Одной из наиболее важных областей применения этих элементов является медицина, где радиоизотопы таких элементов, как йод и технеций стали важными инструментами диагностики, а также лечения различных заболеваний.

Использование радиоизотопов в клинической медицине можно разделить на две основных категории, причем обе их можно объединить под одним общим названием "радиофармацевтика". Этими категориями являются: (a) диагностическая фармакология; (b) радиотерапия.

Диагностические радиоизотопы используются в качестве вводимых в тело маркеров. Они могут использоваться в свободном виде, позволяя проследить обработку элементов в теле, но более часто могут присоединяться к молекулам в виде "метки" или "изотопного индикатора", позволяющего проследить прохождение и распределение этих меченых молекул в теле.

Диапазон доступных для медицины изотопных индикаторов в настоящее время расширен настолько, что позволяет проводить конкретные исследования, например, почек, печени, сердца, мозга, легких и щитовидной железы.

Терапевтические изотопы могут имплантироваться хирургически в злокачественные опухоли с целью доставки радиации непосредственно к раковым клеткам, как в радиевой терапии рака груди, или присоединяться к биологически активным молекулам для поиска опухолевых клеток в конкретных тканях тела.

В то время как некоторые из этих средств могут изготовляться в контролируемых условиях фармацевтическими компаниями, большинство по мере необходимости изготавливается в больничных аптеках и коммерческих амбулаториях. Наиболее предпочтительные для диагностики радиоизотопы имеют обычно короткий период полураспада, а за время использования излучают значительное количество радиации.

Опасность ионизирующего излучения хорошо известна и грозит всем, кто работает в условиях радиации. Однако персонал, занимающийся приготовлением радиофармацевтических препаратов, подвергается дополнительному риску, связанному с селективностью радиометок.

В больничных аптеках или отпускающих учреждениях содержащие радиоизотопы композиции обычно приготавливаются вручную в жидком виде, что требует от высококвалифицированного персонала хотя и обременительного, но неукоснительного соблюдения всех мер предосторожности. Эти вещества могут быть сильно радиоактивными и токсичными, а их приготовление может представлять чрезвычайную опасность даже для очень высококвалифицированного персонала.

Известные средства (например, описанное в патентной заявке Великобритании N 1505015, A 61 B 6/00, 1978, содержащее систему подачи радиоактивного препарата и блок управления) не позволяют обеспечить полностью автоматизированного процесса.

Поэтому, целью настоящего изобретения является создание автоматизированного раздаточного устройства для упрощения и выполнения без участия оператора операций, которые обычно выполняются вручную, по приготовлению доз или контролируемых количеств веществ, содержащих потенциально биологически вредные вещества, при сохранении и неукоснительном соблюдении всех необходимых мер безопасности.

Настоящим изобретением обеспечивается создание устройства для раздачи биологически вредных веществ, содержащего систему раздачи биологически вредных веществ и блок управления, у которого система раздачи содержит управляемое устройство со средством захвата, способное подавать объекты на множество станций, каждая из которых предназначена для проведения одной операции, причем одна из станций предназначена для приема и заполнения множества шприцев и содержит средство приема шприцев различных размеров и средство для приведения в действие каждого шприца, находящегося на этой станции.

Средство приема шприцев содержит один приемник, имеющий регулируемое средство размещения, приспособленное для размещения шприцев разных размеров.

Кроме того, средство приема шприцев может содержать множество параллельно расположенных приемников, каждый из которых имеет средство размещения, выполненное с возможностью размещения шприца одного размера.

Станция приема и заполнения шприцев содержит приемник для контейнера и узел перемещения средства размещения шприца относительно приемника для контейнера, причем узел перемещения выполнен таким образом, что при удержании шприца средством размещения его конец может перемещаться в направлении контейнера, размещенного в приемнике для контейнера. Указанный узел перемещения выполнен с возможностью перемещения иглы, надетой на шприц, удерживаемый средством размещения, для введения в контейнер, размещенный в приемнике для контейнера.

Станция приема и заполнения шприцев может дополнительно содержать средство для выравнивания давления воздуха в шприце и в контейнере, когда шприц введен в контейнер.

Кроме того, станция приема и заполнения шприцев может содержать средство для поворота одного или каждого средства размещения шприца относительно приемника для контейнера, причем средство поворота выполнено таким образом, что обеспечивает размещение в процессе работы контейнера над шприцем.

Используемые согласно изобретению шприцы имеют выступы, фиксирующие взаимное положение шприца и поршня, а станция приема и заполнения шприцев содержит средство для размещения во время работы выступов шприца в приемнике, средство размещения и приведения в действие во время работы поршня шприца, средство для размещения во время работы верхнего конца контейнера и для взаимного перемещения контейнера и шприца и средство для перевертывания контейнера относительно шприца.

Устройство согласно изобретению дополнительно содержит экранированный резервуар для контейнера, форма верхнего конца которого позволяет ему взаимодействовать с захватным устройством. Этот резервуар имеет основание с по меньшей мере одной выемкой, а другая станция имеет средство размещения экранирующего резервуара. Экранирующий резервуар имеет осевое сквозное отверстие, открывающее доступ к контейнеру.

Станция, в которой размещен экранирующий контейнер, дополнительно содержит средство контроля размещения контейнера или шприца и перемещения контейнера и шприца к детектору радиоактивности, размещенному на другом уровне.

Блок управления устройством выполнен с возможностью управления по заранее заданной последовательности операций, включая операции на станциях устройства.

Предпочтительно, чтобы устройства для выполнения заданной последовательности операций, а особенно робототехнические устройства, имели средства управления. Средства управления могут содержать компьютер, такой как персональный компьютер, который может также управлять выполнением других операций данного устройства, которые описаны ниже. Последовательно управляемые операции могут включать в себя работу механизмов станции заполнения и работу лифта или подъемного устройства станции радиационного контроля.

Компьютер может обеспечивать работу известного логического контроллера, управляющего различными механизмами робототехнического устройства, вырабатывать серии управляющих сигналов, заставляющих робототехническое устройство и другие механизмы выполнять серии операций по заранее заданной программе. Компьютер может вырабатывать сигнал инициализации программы, за счет которого перед началом программы манипулятор робототехнического устройства сначала переводится в одно и то же исходное положение независимо от того, где бы он ни находился ранее.

Робототехническое устройство может управляться так, чтобы после выполнения операции подъема устройство могло без задержки начинать следующую операцию подъема. Операция рабочей станции над находящимся в ней предметом, например радиоактивный контроль или заполнение жидкостью, может выполняться в то же самое время, что и следующая операция робототехнического устройства. Это исключает в последовательности операций нежелательную задержку.

Рабочие станции могут располагаться радиально относительно робототехнического устройства для облегчения доступа к ним захватного средства.

3ахватное средство может иметь пальцы, приспособленные захватывать их концами или между их боковых сторон различные предметы, например пузырьки или шприцы. Пальцы могут иметь боковые выступы, которые могут использоваться для захвата их концами или между их боковых сторон других предметов, когда сами пальцы повернуты на 90^o.

Соответствующее настоящему изобретению устройство может быть полностью закрыто колпаком или крышкой, которая может, например, включать в себя прочную прозрачную часть, сделанную, например, из полиметилметакрилата. Целью такого колпака является изоляция проводимых внутри операций от внешней среды. При этом сама внешняя среда может представлять собой чистую комнату. Колпак может быть приспособлен для предотвращения: (a) травмирования оператора робототехническим устройством; (b) распространения летучих веществ; и (c) загрязнения веществ, приготовляемых устройством. Закрытый колпаком объем может вентилироваться для предотвращения проникновения из него таких загрязнителей, как бактерии. Воздух, подаваемый в этот объем, может пропускаться через подходящий для этой цели фильтр, например высокоэффективный сухой фильтр для очистки воздуха (НЕРА-фильтр). Кроме того, может быть предусмотрено управление, предотвращающее доступ оператора в закрытый колпаком объем, пока устройство получает необходимое для его работы электропитание.

Рабочие станции, обслуживаемые робототехническим устройством могут включать в себя: (a) один или несколько источников вредного вещества; (b) один или несколько штативов или поддонов для неиспользованных шприцев и пузырьков, дополнительных крышек для шприцев и пузырьков, экранированный накопитель для пузырьков и/или транспортировочные контейнеры; (c) станцию заполнения жидкостью, где содержимое шприца может разгружаться в пузырек или, наоборот, забираться из пузырька в шприц; (d) станцию радиоактивного контроля раствора; (e) станцию сбора отходов, которая может включать в себя средство снятия игл для их выборочной утилизации; (f) станцию переворачивания пузырьков; (g) станцию снятия крышек с находящихся в экране пузырьков.

Источник вредного вещества может содержать радиоизотопный генератор или, если вещество не радиоактивно, исходный раствор, содержащий, например, хемотерапевтическое средство.

Если соответствующее настоящему изобретению устройство представляет собой раздатчик радиоизотопа или другого вредного вещества, то оно может обеспечивать следующие процедуры, каждая из которых состоит из множества последовательных операций:
(1) элюирование: забор из источника радиоизотопа или другого вредного вещества, например материала для позитронной эмиссионной томографии, заданного количества жидкости, содержащей радиоизотоп или другой материал, и добавление этого количества в один или несколько других ингредиентов, например в соляной раствор, для получения исходного раствора;
(2) приготовление многодозной композиции: забор из источника исходного раствора заданного его количества и добавление его в один или несколько ингредиентов для получения разных требуемых концентраций раствора для конкретного применения, например веществ мишени для конкретных органов;
(3) приготовление вводимых в пациента доз: забор проб многодозной композиции (например для обработки конкретного органа) и разведение их до требуемой концентрации для получения доз, удовлетворяющих требования различных пациентов.

Если соответствующее настоящему изобретению устройство представляет собой раздатчик не радиоактивного вещества, например хемотерапевтического вещества, то выполняемые им процедуры могут быть похожи на процедуры (1) и (2), описанные выше для радиоизотопов.

Описанные выше процедуры (1), (2) и (3) могут включать в себя следующие этапы.

(1) Элюирование:
(а) пустая склянка для исходного раствора захватывается робототехническим устройством;
(b) склянка для исходного раствора доставляется робототехническим устройством в приемник, где радиоизотоп или другой вредный материал, например материал для позитронной эмиссионной томографии, может забираться из своего источника; и некоторое количество радиоизотопного или вредного материала вводится в склянку для исходного раствора;
(c) склянка для исходного раствора и ее содержимое переносятся робототехническим устройством в станцию хранения, например штатив, где склянка хранится до тех пор, пока не потребуется.

Между этапами (a) и (b) склянка для исходного раствора может перемещаться робототехническим устройством в станцию переворачивания, где она переворачивается робототехническим устройством, а затем снова схватывается робототехническим устройством для доставки к источнику вредного материала.

Желательно, чтобы склянка для исходного раствора находилась в экранированном контейнере, когда она перемещается для проведения процедуры элюирования, и хранилась в экранированном контейнере с закрытой крышкой. Крышка может сниматься на станции снятия крышек, которая может находиться вблизи станции переворачивания.

Процедура элюирования может проводиться в заданное время, например каждый день перед началом работы. Этап контроля радиоактивности может проводиться для проб элюированного исходного раствора вскоре после элюирования и в другое время, если это необходимо. Этот этап может проводиться в три стадии. Сначала измеряется полная активность исходного раствора, затем удельная активность известного количества исходного раствора и, наконец, экранированная проба раствора проверяется на так называемый "молибденовый прорыв". Более подробно эти стадии описаны ниже.

(2) Приготовление многодозной композиции:
(a) шприц захватывается робототехническим устройством:
(b) шприц подается и устанавливается робототехническим устройством в соответствующий приемник станции заполнения;
(c) склянка для исходного раствора с элюированным исходным раствором располагается робототехническим устройством в станции заполнения ниже шприца;
(d) склянка для исходного раствора поднимается механизмом станции заполнения так, чтобы шприц входил в нее:
(e) шприц и склянка для исходного раствора поворачиваются механизмом станции заполнения так, чтобы склянка находилась над шприцем;
(f) некоторое количество исходного раствора отбирается механизмом станции заполнения из склянки для исходного раствора в шприц;
(g) склянка для исходного раствора возвращается робототехническим устройством на свое место в штативе;
(h) пузырек для приготовления многодозной композиции помещается робототехническим устройством ниже шприца, который может содержать, например, средство мишени для исследования конкретного органа; и
(i) содержимое шприца переводится механизмом станции заполнения в пузырек.

Желательно, чтобы шприц имел закрытую иглу, защитный футляр которой снимался бы (робототехническим устройством) перед помещением шприца в приемник станции заполнения в ходе этапа 2(b).

Желательно, чтобы пузырек вдвигался в радиационный экран. Желательно, чтобы склянка для исходного раствора всегда находилась в своем экране во время перемещения за исключением двух описанных выше стадий контроля радиоактивности. Как говорилось выше, желательно, чтобы склянка для исходной жидкости закрывалась крышкой во время хранения, так что ее крышка должна сниматься робототехническим устройством перед этапом (c) и после этапа (g).

Желательно, чтобы радиоактивность многодозной композиции контролировалась (устройством контроля, в которое она подается робототехническим устройством) после переноса в этапе (g), после чего многодозная композиция переносится робототехническим устройством в штатив, где хранится в экранированном контейнере. Желательно, чтобы после проведения вышеуказанных этапов шприц, игла и футляр переносились робототехническм устройством на станцию утилизации отходов. Желательно, чтобы во время процедуры переноса жидкости, но перед этапом (e), в склянку для исходного вещества впускался воздух, чтобы давления в шприце и склянке перед этапом (e) выравнялись.

Приготовление дозы известного объема из исходного раствора, полученного в процедуре элюирования для контроля радиоактивности, может проводиться с помощью этапов, аналогичных этапам приготовления многодозной композиции. Таким образом, небольшое определенное количество исходного раствора переносится в пузырек аналогично этапам (a)-(i) процедуры (2). Пузырек затем переносится робототехническим устройством на станцию радиоактивного контроля, где измеряется удельная радиоактивность определенного количества раствора. Загрязнение раствора молибденом также может определяться на станции радиоактивного контроля известным способом, заключающимся в повторном измерении радиоактивности определенного количества раствора с подходящим молибденовым радиационным экраном.

(3) Подготовка вводимой в пациента дозы:
(a) шприц захватывается и помещается робототехническим устройством в соответствующий приемник станции заполнения так же, как в этапах 2 (a) и (b);
(b) соответствующий пузырек для многодозовой композиции помещается робототехническим устройством ниже шприца и поднимается так, чтобы шприц входил в пузырек; этот этап выполняется механизмом станции заполнения;
(c) шприц и пузырек поворачиваются механизмом станции заполнения так, чтобы пузырек оказался над шприцем;
(d) содержимое пузырька забирается в шприц механизмом станции заполнения.

Желательно, чтобы механизмом станции заполнения перед этапом (c) в пузырек добавлялся воздух, чтобы давления в пузырьке и шприце выравнялись.

Желательно, чтобы шприц после заполнения на этапе 3(c) (описанным выше способом) проходил радиационный контроль. Желательно, чтобы после этапа 3(c) пузырек возвращался робототехническим устройством на свое место в штативе для хранения. Желательно, чтобы закрытая футляром игла поднималась находящимся в робототехническом устройстве шприцем, а перед помещением шприца в станцию заполнения на этапе 3(a) футляр снимался. Этот футляр может снова одеваться на иглу после этапа (d) и переноситься робототехническим устройством на станцию утилизации отходов, где игла и футляр могут сниматься со шприца и утилизироваться; это может достигаться за счет использования на этой станции фиксированной обоймы, в которую игла и футляр вставляются, а затем удаляются за счет подъема шприца робототехническим устройством. Желательно, чтобы после этого робототехническим устройством на конец шприца одевалась новая, закрытая футляром игла, а шприц с закрытой футляром иглой опускался в соответствующий экранированный контейнер, находящийся, например, на штативе для контейнеров для последующего извлечения и переноса к пациенту. Контейнер может иметь идентифицирующую маркировку, например штрих-код, а сведения о пациенте и соответствующая идентификации доза могут вводиться в компьютер (которым может служить тот же самый компьютер, который служит для управления последовательностью выполнения операций). Последующее автоматическое этикетирование контейнера может проводиться соединенным с компьютером печатающим устройством после считывания маркировки, например, с помощью считывающего штрих-код оптического устройства.

Соответствующее настоящему изобретению устройство с успехом демонстрировалось в качестве действующего и показало следующие преимущества:
(a) вероятность ошибки сведена к минимуму; по сравнению с выполнением тех же самых операций вручную обеспечены большая точность и лучшая консистентность доз;
(b) при работе с радиоактивными веществами доза радиоактивного облучение оператора сведена к минимуму; это отвечает так называемому принципу "ALARP"; контакт человека с вредными веществами исключен;
(c) повышена производительность; одним устройством может обычно производиться до 40 доз в час; автоматическая работа соответствующего настоящему изобретению устройства позволяет лучше использовать квалифицированный персонал;
(d) возможность приготовления доз в ручном режиме;
(e) возможность консистентного точного приготовления доз;
(f) непрерывная и компактная запись всех выполняемых устройством операций в базу данных компьютера;
(g) загрязнение используемых для приготовления доз стерильных предметов сведено к минимуму.

На фиг. 1 представлен схематичный вид в плане раздаточного устройства; на фиг. 2 - 5 показано среднее сечение традиционного шприца для подкожных инъекций и его комплектующих; на фиг. 6 - увеличенное среднее сечение экрана, содержащего медицинский пузырек, с модификацией экрана пузырька; на фиг. 7 - увеличенный план губок для показанного на фиг. 1 устройства; на фиг. 8 - вид фиг. 7 - по линиям VIII - VIII; на фиг. 9 - увеличенное частичное сечение вида спереди узла шприцев устройства, показанного на фиг. 1; на фиг. 10 - вид фиг. 9 по линии X - X; на фиг. 11 - увеличенный вид фиг. 1 по стрелке "B"; на фиг. 12 - вид в плане альтернативного захватного средства робототехнического устройства для устройства, показанного на фиг. 1; на фиг. 13 план захватного средства фиг. 12 в направлении XIII; на фиг. 14 план; на фиг. 15 - вид сбоку фиг. 14 в направлении XV следующего альтернативного захватного средства робототехнического устройства для устройства, показанного на фиг. 1; на фиг. 16 - увеличенное сечение вида сбоку альтернативных пузырька и экрана для использования в соответствующем настоящему изобретению устройстве.

Рассмотрим фиг. 1. Автоматическое раздаточное устройство 10 находится внутри экранированной конструкции в чистой комнате (не показана). Раздаточное устройство 10 состоит из основания или столика 12, на котором установлено промышленное робототехническое устройство 14, поворачивающееся на цоколе 16, смонтированном на основании 12, и управляется с целью обеспечения необходимых перемещений и операций посредством цифрового компьютера 17 через логический контроллер известного типа (не показан). Робототехническое устройство имеет шарнирные манипуляторы 18 и 19, а на манипуляторе 18 поворачивающиеся запястные элементы 22. Захватное средство, действующее подобно пальцам, закреплено на запястном элементе 22. На фиг. 1 это средство показано в виде зажимных элементов 20а, 20b, имеющих соответствующие свисающие вниз лапки 21а, 21b. Альтернативные виды захватного средства рассмотрены ниже со ссылками на фиг. 12-15.

Робототехническое устройство приспособлено для перемещения захватного средства, состоящего из элементов 20а, 20b на множество рабочих станций, представляющих собой радиоизотопные генераторы 26,28, станцию контроля 30, узел шприцев или станцию заполнения 32 со множеством приемников (показанную только линиями невидимого контура), станцию утилизации отходов 34 и штатив 36 для удержания или хранения объектов, которыми манипулирует раздаточное устройство 10.

Генераторы 26,28 являются покупными изделиями, поставляемыми такими фирмами, как "Амершем интернешенел", "Амершем", "Юнайтед Киндом", "Дюпон" или "Мэллинкродт", используемыми для получения конкретных радиоизотопов, например коммерческими источниками технеция-99, таллия, галлия, индия, рения или иода-131, или других подобных веществ. Каждый генератор 26, 28 имеет соответствующие соединители игольчатого типа 42, 44 и поворотные управляющие клапаны 43, 45. Генераторы 26, 28 обычно устроены так, что поставляют радиоизотоп в различных состояниях радиоактивного распада. Удобное робототехническое устройство выпускается канадской фирмой "Си- Ар-Эс плас"(CRS Plus Inc., 830 Harrington Court, Burlington, Ontario, Sanada LZN 3N4).

Рассмотрим фиг. 2-6, на них показаны различные объекты, удобные для манипуляций раздаточного устройства 10, а именно, шприц 48 для подкожных инъекций, имеющий поршень 48а, иглу 49 для подкожных инъекций с помощью шприца 48, футляр 50 для иглы 49, медицинская втулка 53 для одевания на конец шприца 48, когда на нем нет иглы 49, экран пузырька, форма которого показана в виде экрана 54 (другая форма экрана описана ниже со ссылками на фиг. 16). Разные размеры шприцев 48 и экранов пузырьков 54 (с пузырьками в них) могут использоваться для различных процедур, как описано ниже.

Каждый экран пузырька 54 включает в себя бачок 56, имеющий крышку 58, фиксирующуюся на бачке 56 байонетной защелкой 60, и приспособлен для установки в него обычного медицинского пузырька 62. Крышка 58 имеет параллельные канавки 59 с внутренними клиновидными гранями 59a, которые по форме дополняют губки 20a, 20b. Отверстие 69 в крышке 58 открывает доступ к резиновой герметизирующей пробке 70, удерживаемой на пузырьке 62 обжимной металлической крышкой 71. Две периферийные канавки 72 на боковой поверхности экрана пузырька 54 позволяют захватывать экраны пузырьков 54 губками 20a, 20b, а два штыря 73 в каждой канавке 72 (фиг. 6,b) помогают удерживаться лапкам 21a, 21b. Щели 74 проходят с каждой стороны основания экрана пузырька 54 по диаметру для помещения соответствующих штырей 74a в отверстия 39 в некоторых штативах 36 (фиг. 11). Пузырек 62 может быть пустым или содержать порошок, предназначенный для растворения в жидкости, вводимой в него, или содержать медицинский солевой раствор. Предпочтительно, чтобы экран пузырька 54 был сделан из вольфрама, но может также представлять собой свинец с защитным покрытием. Альтернативный экран пузырька 54a (фиг. 6,c) для контроля на содержание молибдена аналогичен экрану пузырька 54 за исключением того, что отверстия 69 нет, но есть ручка 75.

Вернемся снова к фиг. 1, станция контроля 30 содержит профилированную направляющую 78, имеющую нижнюю платформу 79 и промежуточную опору 82, имеющую щель 84 для размещения одного из шприцев 48. Направляющая 78 на верхнем своем конце соединена со столиком 86, находящимся на направляющих стержнях 87, и приспособлена вертикально перемещаться ведущим винтом 88. Ведущий винт 88 приводится в действие мотором 89 так, чтобы опускать направляющую 78 в обычный экранированный свинцом детектор радиоактивности (не показан), находящийся под столиком 12.

Одна форма захватных элементов, составляющих губки 20a, 20b, для работы с экранами пузырьков 54 (показанными на фиг. 6) показана на фиг. 7 и 8. Элементы губок 20a, 20b имеют загнутые внутрь концы 90a, 90b с направленными друг к другу V-образными захватными частями 93a, 93b. Отверстия 73a, 73b в губках 20a, 20b, соответственно, приспособлены для размещения штырей 73 экранов пузырьков 54, 54а, а внешние края захватных частей 91a, 91b приспособлены входить в канавки 59 экранов пузырьков 54, 54a.

Предпочтительный, имеющий множество приемников, узел шприцев (или станция заполнения) 32 показан на фиг. 9 и 10. Станция 32 приспособлена для размещения трех шприцев 94a, 94b, 94c разной емкости на соответствующих щелевых нижних выступах 96a, 96b, 96c, где они удерживаются щелевыми верхними выступами 98a, 98b, 98c. Шприцы 94a, 94b, 94c показаны вместе, но на практике их желательно использовать порознь в операциях, проводимых в разное время. Поршни 95a, 95b, 95c шприцев 94a, 94b, 94c расположены, соответственно, на нижних щелевых лапках 100a, 100b, 100c и удерживаются верхними лапками 102a, 102b, 102c. Корпуса шприцев 94a, 94b, 94c проходят через соответствующие щели 104a, 104b, 104c в блоке 106, закрепленном на вертикальной стенке 108. Нижние выступы 96a, 96b, 96c и верхние выступы 98a, 98b, 98c прикреплены к блоку 106 вертикальными опорными стержнями 110. Нижние лапки 100a, 100b, 100c и верхние лапки 102a, 102b, 102c удерживаются с одной стороны вертикальной платы 112, установленной на линейных опорах 114, скользящих по двум параллельным колонкам 116, удерживаемых стенкой 108. Смещающее плечо 118 крайней опоры 114 проходит через удлиненную щель 119 в стенке 108 и находится в сцеплении с ведущим винтом 120, приводимым в действие мотором 124, закрепленным на кронштейне 122 у стенки 108 так, чтобы поднимать и опускать плату 112. Платформа 130 имеет три углубленных основания 132a, 132b, 132c для размещения экранов пузырьков 54 или пузырьков 62 и спрофилирована так, чтобы определять вертикальную заднюю часть 134, устанавливаемую посредством линейных опор 136 на колонки 116. Чтобы поднимать или опускать платформу 130, смещающее плечо 138 проходит от крайней линейной опоры 136 через щель 139 в стенке 108, чтобы оказаться в сцеплении с ведущим винтом 140, который отдельно приводится в действие мотором 141, закрепленным на кронштейне 143 у стенки 108. Верхние ограничители 142a, 142b, 142c крепятся к блоку 106 наборами скользящих стержней 144a, 144b, 144c соответственно. Втулка 148, удерживаемая стойкой 149 и вращаемая мотором 146, удерживает стенку 108 так, что может переворачивать ее.

В процессе работы раздаточного устройства 10 могут проводиться вышеописанные процедуры элюирования, приготовления многодозной композиции и приготовления доз, вводимых пациенту. Необходимым радиоизотопом может являться, например, технеций-99.

Шприцы 48, экраны пузырьков 54, иглы 49, футляры 50, втулки 53, пузырьки 62 и т.д., используемые в этих операциях, могут храниться на штативах 36.

Каждый день перед началом работы сначала проводится элюирование. Робототехническое устройство 14 берет пустой пузырек 62, помещает его в экран пузырька 54, а затем переносит экран 54 с пузырьком 62 на станцию переворачивания (не показана) на столике 12, где экран 54 с пузырьком 62 внутри переворачиваются. Затем перевернутый экран 54 с пузырьком 62 внутри доставляется к выбранному радиоизотопному генератору 26 или 28. Экран пузырька 54 нажимается вниз так, чтобы игла соединителя 42 или 44 прошла в отверстие 69 и резиновую пробку 70 пузырька 62. Пузырек 62 обычно находится под вакуумом, так что жидкость, содержащая радионуклид, всасывается из соответствующего генератора 26, 28 в пузырек 62 для создания в нем исходного раствора. Пузырек 62 в экране 54 снимается с иглы, переворачивается, переукупоривается и помещается в один из штативов 36 для хранения.

После заполнения пузырька 62 содержащийся в нем исходный раствор проходит радиационный контроль.

Сначала пузырек 62 без экрана 54 помещается на нижнюю платформу 79 станции контроля 30, которая затем опускается в детектор радиоактивности для измерения удельной радиоактивности исходного раствора. Затем удельная активность известного количества исходного раствора измеряется и сравнивается с ожидаемой активностью для этого количества, рассчитанной компьютером 17.

Известное небольшое количество исходного раствора, например 1 см³ переносится в малый пустой пузырек 62 таким же способом, какой использовался в описанном ниже приготовлении многодозной композиции. Этот малый пузырек 62 без экрана 54 помещается робототехническим устройством 14 на нижнюю платформу 79, на которой он опускается в детектор радиоактивности для прохождения радиоактивного контроля. Затем малый пузырек 62 последовательно снимается с платформы 79 и помещается в экран пузырька 54а, к которому прикрепляется ручка 75, чтобы завершить круговое экранирование малого пузырька 62. Затем он переносится робототехническим устройством 14 на нижнюю платформу 79 для последующего прохождения контроля в детекторе радиоактивности. Этот этап позволяет определить загрязнение молибденом, вызванное так называемым "прорывом молибдена" в раствор, элюированный в качестве исходного раствора. Любое такое количество молибдена будет излучать радиацию, которая будет проходить через стенки экрана 54a и обнаруживаться детектором радиоактивности.

По окончании этапа контроля радиоактивности малый пузырек 62 с его содержимым (небольшим количеством исходного раствора) и экраном 54а перемещается робототехническим устройством 14 на станцию утилизации отходов 34.

После этапа контроля радиоактивности до начала использования экранированный пузырек 62, содержащий исходный раствор и закрытый экранирующей крышкой, хранится в штативе 36.

В другой операции раздаточное устройство 10 используется для приготовления многодозной композиции, то есть, для приготовления растворов разных концентраций, из которых затем можно получать множество доз требуемой концентрации. Экранированный пузырек 62, содержащий исходный раствор, раскупоривается и переносится робототехническим устройством 14 на платформу 130 (фиг. 9 и 10), где помещается на соответствующее основание, например 132a. Шприц (например 94a) соответствующей емкости с помощью робототехнического устройства 14 снабжается иглой 49, с которой удален футляр 50, и вставляется в соответствующий приемник станции 32 для удержания в нем описанным со ссылками на фиг. 9 и 10 способом. Платформа 130 поднимается так, чтобы игла 49 шприца 94a проходила в пузырек 62, находящийся в экране 54. За счет приведения в действие поршня 95a в пузырек 62 вводится воздух, чтобы выравнять давления в пузырьке 62 и в шприце 94а. Стенка 108 переворачивается мотором 146, а поршень шприца 95a опускается лапками 100a, 100b так, чтобы забрать жидкость из пузырька 62 в шприц 94a. Стенка 108 снова переворачивается, платформа 130 опускается, и экран пузырька 54, содержащий пузырек 62 с исходным раствором, снимается и помещается в один из штативов 36. Затем робототехническим устройством 14 берется другой пузырек 62, содержащий средство мишени для исследования конкретного органа, и помещается на соответствующее основание, например 132a, приемника станции заполнения 32, удерживающего содержащий жидкость шприц 94a. Пузырек 62 поднимается так, чтобы в него вошла игла 49. Поршень 95a снова приводится в действие, и жидкость из шприца 94а передается в пустой пузырек 62. Шприц 94а снова захватывается робототехническим устройством 14, и на иглу 49 одевается снятый с нее футляр 50. Затем робототехническое устройство 14 переносит использованный шприц 94а вместе с иглой 49 и ее футляром 50 на станцию утилизации отходов и выбрасывает его. И, наконец, описанным выше способом контролируется радиоактивность раствора, добавленного в пузырек 62, и пузырек 62, содержащий средство мишени и добавленный радиоактивный раствор, помещается в экранированный контейнер в одном из штативов 36.

Определенная доза для введения пациенту может забираться после приготовления многодозной композиции из пузырька 62 за счет установки его робототехническим устройством 14 в соответствующий штатив, например 132с, на платформе 130, установки робототехническим устройством 14 нового шприца 94с, подходящего для вводимой пациенту дозы, с иглой 49, с которой снят футляр 50, в соответствующем приемнике станции заполнения, подъема платформы 130 так, чтобы игла 49 входила в пузырек 62, выравнивания давлений в пузырьке 62 и шприце 94c, перевертывания пузырька 62 относительно шприца 94с, нажатия на поршень 95a для забора раствора из пузырька 62 в шприц 94с. Следующие этапы, выполняемые робототехническим устройством 14, включают в себя перестановку пузырька 62 в его экранированный контейнер в одном из штативов 36, перестановку иглы 49 и футляра 50 на шприц 48c и перенос их на станцию утилизации отходов, где игла 49 и футляр 50 удаляются, установку новых иглы 49 и футляра 50 на шприц 48c. И, наконец, шприц 48c с новыми иглой 49 и футляром 50 переносится робототехническим устройством 14 в транспортировочный контейнер (не показан) и хранится в ожидании транспортировки (обычно в тот же день) к конкретному пациенту. Доза, вводимая пациенту, может быть этикетирована с помощью операции, управляемой компьютером 17, с целью указания имени данного пациента и предназначенной ему дозы.

Должно быть понятно, что в описанных выше процедурах передача жидкости в станции заполнения 32 осуществляется посредством шприцев 94a.

Стенка 108 может переворачиваться несколько раз для перемешивания содержимого пузырька 62. Должно быть понятно, что аналогичная процедура последует для шприцев 94b, 94c.

Соответствующие крепления (не показаны) могут быть приделаны к штативам 36 для удержания экранов пузырька 54 или футляров, для обеспечения возможности робототехническому устройству 14 удалять и заменять крышки 58, и т.д. Для установки заполненных шприцев 94a, 94b, 94c, пузырьков 62 и т.д. в штативе 36 могут находиться экранированные гнезда.

Если требуется разведение дозы, то на станции заполнения способом, описанным для приготовления вводимой пациенту дозы, из соответствующего пузырька 62 с помощью шприца 48 может забираться солевой раствор и вводиться в необходимый пузырек 62.

Раздаточным устройством 10 могут приготовляться нерадиоактивные фармацевтические дозы, например, дозы, содержащие цитотоксины. Радиофармацевтические применения раздаточного устройства 10 могут использоваться в диагностике и радиотерапии.

На фиг. 12 и 13 показана альтернативная форма захватного средства для робототехнического устройства, показанного на фиг. 1, используемая вместо зажимных элементов 20a, 20b. На фиг. 12 и 13 пальцы 201, 202, имеющие прямоугольное поперечное сечение, жестко закреплены в блоке 203, который может поворачиваться запястным элементом 22. Пальцы 201, 202 проходят вдоль оси Q, параллельной оси, вокруг которой происходит вращение запястного элемента 22. Вблизи своих свободных концов пальцы 201, 202 имеют наклоненные внутрь части 201a, 202a, так что их концы, которые скошены внутрь, подходят сравнительно близко друг к другу. Обращенные внутрь лапки 205, 207, выступающие из частей 201a, 202a, облегчают захват малых предметов. Пальцы 209, 211 выступают из пальцев 201, 202 вдоль оси, проходящей под прямым углом к оси пальцев 201, 202.

Пальцы 209, 211 имеют концы, аналогичные концам пальцев 201, 202, с наклоненными внутрь частями 209a, 209b, имеющими скошенные внутрь концы и выступающие из них обращенные внутрь лапки 213, 215. Пальцы 201, 202 и пальцы 209, 211 позволяют захватывать предметы их соответствующими лапками вдоль двух взаимно перпендикулярных осей, то есть параллельных или перпендикулярных оси вращения запястного элемента 22, требуемая ось выбирается компьютерным управлением вращения запястного элемента 22.

На фиг. 14 и 15 показана следующая альтернативная форма захватного средства для робототехнического устройства 14. Пальцы 201, 202, 209 и 211, показанные на фиг. 12 и 13, заменены стержнями 251, 253, имеющими выступы 255, 257, жестко прикрепленные к ним и выступающие перпендикулярно стержням 251, 253. Стержни 251, 253 прикреплены к блоку 203 (такому же, что и на фиг. 12), который, в свою очередь, может вращаться запястным элементом 22 (фиг. 12) за фланцы 251a, 253a (не показаны).

Выступы 255, 257 ступенчато изогнуты для образования соседних захватных частей 259, 261, имеющих плоские квадратные пластины 263, 265, создающие дополняющие друг друга зажимные поверхности. Аналогичные квадратные плоские пластины 267, 269, образующие другую пару зажимных поверхностей, предусмотрены на концевых блоках 271, 273, закрепленных на стержнях 251, 253.

Губки, образуемые пластинами 267, 269 и пластинами 263, 265 позволяют захватывать предметы вдоль взаимно перпендикулярных осей, то есть параллельных или перпендикулярных оси вращения запястного элемента 22, требуемая ось выбирается компьютерным управлением вращения запястного элемента 22.

На фиг. 16 показана другая форма пузырька и экрана, альтернативная форме пузырька 62 и экрана 54, показанных на фиг. 6. Показанный на фиг. 16 экран удобен для захвата и размещения захватным устройством показанной на фиг. 14 и 15 формы, которая на фиг. 16 показана пунктирными линиями и номерами 263 и 265. Контейнер или пузырек 301 находится внутри экрана 303, сделанного, например, из вольфрама. Экран 303 имеет верхнюю часть 303a и нижнюю часть 303b, скрепляемые вместе втулочным соединением 304. Части 303a и 303b удерживаются вместе штырями 305, 307, находящимися в щелях верхней части 303a, и стопорным кольцом 309, закрепленным на нижней части 303b и обеспечивающим байонетное соединение с помощью проходящей над штырями 305, 307 щели 308. Верхняя часть 303a имеет часть горловины 311, совпадающую по форме с горловиной находящегося внутри контейнера 301. Верхняя часть 303a, как у экрана 54, имеет по своей оси верхнее отверстие 313, открывающее доступ к контейнеру и его резиновой крышке 315. Часть 303b имеет снабженное выемкой основание 313, упрощающее хранение экрана 303 с находящимся в нем контейнером 301. Экранирующая крышка 316 завершает создаваемую экраном 303 защиту.

Экран 303 и находящийся в нем контейнер 301 используются в основном так же, как экран 54 с пузырьком 62 (фиг. 6), за исключением того, что экран 303 поднимается при помощи захвата плоских губок, например 263, 265, робототехнического устройства за боковые стороны части горловины 311. Экран 303 на верхней своей части 303a имеет фланец 317, действующий в качестве стопора, когда контейнер вводится в радиоизотопный источник, чтобы позволить содержащей радиоизотоп жидкости из источника попадать в контейнер.

Шприц 48a, используемый для приготовления многодозной композиции, может иметь емкость, удобную для приема 1 мл раствора многодозной композиции (с помощью пузырька 62). Таким образом, может потребоваться, чтобы соответствующие части станции заполнения 32, показанные на фиг. 9 и 10, могли принимать в себя и удерживать шприцы емкостью 1 мл и 5 мл, а дополнительно еще и шприцы промежуточного размера, например емкостью 2 мл.

В альтернативном варианте осуществления (не показан), имеющем один приемник для приема, удержания и приведения в действие шприцев разного размера, конструкция может быть в целом похожа на один из приемников, показанных на фиг. 9 и 10, то есть на приемник станции 32, который принимает, удерживает и приводит в действие один шприц 94 и размещает в себе один контейнер 54. Однако в альтернативном варианте осуществления опорные элементы, соответствующие выступам 96a и 98a регулируются по разделяющему их расстоянию моторизованным приводом, а щели в этих элементах имеют пружинные зажимы, например, с пластмассовыми губками, для настройки на разные диаметры шприцев. Разные шприцы приводятся в действие точно так же, как в описанном выше способе.

Формула изобретения

1. Устройство для раздачи биологически вредных веществ, содержащее систему раздачи биологически вредных веществ и блок управления, отличающееся тем, что система раздачи содержит управляемое устройство со средством захвата, способное подавать объекты на множество станций, каждая из которых предназначена для проведения одной операции, причем одна из станций предназначена для приема и заполнения множества шприцев и содержит средство приема шприцев различных размеров и средство для приведения в действие каждого шприца, находящегося на этой станции.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство приема шприцев содержит один приемник, имеющий регулируемое средство размещения, приспособленное для размещения шприцев разных размеров.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство приема содержит множество параллельно расположенных приемников, каждый из которых имеет средство размещения, выполненное с возможностью размещения шприца одного размера.

4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что станция приема и заполнения шприцев содержит приемник для контейнера и узел перемещения средства размещения шприца относительно приемника для контейнера, причем узел перемещения выполнен так, что при удержании шприца средством размещения его конец может перемещаться в направлении контейнера, размещенного в приемнике для контейнера.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что узел перемещения выполнен с возможностью перемещения иглы, надетой на шприц.

6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что станция приема и заполнения шприцев дополнительно содержит средство для выравнивания давления воздуха в шприце и в контейнере, когда шприц введен в контейнер.

7. Устройство по любому из пп.4 - 6, отличающееся тем, что станция приема и заполнения шприцев дополнительно содержит средство для поворота одного или каждого средства размещения шприца относительно приемника для контейнера, причем средство поворота выполнено так, что обеспечивает размещение в процессе работы контейнера над шприцем.

8. Устройство по любому из пп.4 - 7, отличающееся тем, что используемые шприцы имеют выступы, фиксирующие взаимное положение шприца и поршня, а станция приема и заполнения шприцов содержит средство для размещения во время работы выступов шприца в приемник, средство размещения и приведения в действие во время работы поршня шприца, средство для размещения во время работы верхнего конца контейнера и для взаимного перемещения контейнера и шприца, средство для перевертывания контейнера относительно шприца.

9. Устройство по любому пп.3 - 8, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит экранированный резервуар для контейнера, форма верхнего конца которого позволяет ему взаимодействовать с захватным устройством.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что экранирующий резервуар имеет основание с по меньшей мере одной выемкой, а другая станция имеет средство размещения экранирующего резервуара.

11. Устройство по п.9 или 10, отличающееся тем, что экранирующий резервуар имеет осевое сквозное отверстие, открывающее доступ к контейнеру.

12. Устройство по любому из пп.9 - 11, отличающееся тем, что станция, в которой размещен экранирующий контейнер, дополнительно содержит средство контроля размещения контейнера или шприца и перемещения контейнера и шприца в детектор радиоактивности, размещенный на другом уровне.

13. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что блок управления выполнен с возможностью управления устройством по заранее заданной последовательности операций, включая операции на станциях устройства.

14. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что средство захвата содержит первые элементы в виде противолежащих губок или пальцев и вторые элементы в виде губок или пальцев, выступающие из первых элементов.

15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляемое устройство содержит запястный элемент для поворота захватного устройства относительно взаимно перпендикулярных осей и захвата при этом предметов, расположенных параллельно или перпендикулярно оси вращения запястного элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16