同位素藥物分裝裝置的設(shè)計與研制

余巧生，葛賢順，仝青英，樊水平，米彥軍，方禮明，李世錄，張鐵騎

同位素藥物分裝裝置的設(shè)計與研制

余巧生，葛賢順，仝青英，樊水平，米彥軍，方禮明，李世錄，張鐵騎

目的：為提供一種能在周轉(zhuǎn)和分裝過程中對放射性同位素藥物屏蔽防護的設(shè)備，研制一種新型同位素藥物分裝裝置。方法：通過對屏蔽分裝罐、可調(diào)支架、旋轉(zhuǎn)定位和鎖定機構(gòu)等進行技術(shù)設(shè)計，實現(xiàn)分裝裝置對放射性同位素藥物的有效屏蔽。結(jié)果：該新型同位素藥物分裝裝置既方便實用，又能提供良好的射線屏蔽保護。結(jié)論：采用此方案研制的新型同位素藥物分裝裝置，能對放射性同位素藥物在周轉(zhuǎn)、分裝過程中進行有效屏蔽，對減少核醫(yī)學(xué)工作人員受照輻射劑量、保障職業(yè)健康具有重要推廣意義。

同位素藥物；分裝；裝置

0 引言

核醫(yī)學(xué)是利用核素和核技術(shù)進行生命科學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究并診斷治療疾病的一門新興綜合性交叉學(xué)科。近年來，隨著國內(nèi)SPECT和PET/CT技術(shù)的問世以及放射性藥物的創(chuàng)新和開發(fā)，使得核醫(yī)學(xué)顯像技術(shù)取得了突破性進展[1]，其檢查和治療的項目也越來越廣泛，已滲透到臨床各科[2]。核醫(yī)學(xué)科的發(fā)展離不開放射性核素的使用[3]。用18F等放射性核素標記的放射性藥物就是一個放射源，在源周圍形成一個輻射場。在放射性藥物制備、封裝、注射等操作過程中，工作人員處在該輻射場中，會受到來自放射性藥物的外照射，照射劑量的大小與放射性藥物的活度、輻射源距離、停留時間及屏蔽程度有關(guān)[4]。各種放射性藥品的操作應(yīng)該在有屏蔽的情況下進行[5]，如何趨利避害，盡可能避免和減少醫(yī)用輻射可能產(chǎn)生的潛在危害引起了社會各界的普遍關(guān)注。正電子放射性藥物合成完成后被收集在分裝熱室的真空瓶中，使用前需要根據(jù)患者的實際情況，由工作人員分好后送入注射室由護士對患者進行注射。這就要求工作人員熟練掌握分裝技巧，盡量縮短操作時間并做好放射防護[6]。由于放射性同位素藥物存放和使用監(jiān)管非常嚴格，在周轉(zhuǎn)和分裝過程中如果缺少必要的屏蔽防護措施，會使核醫(yī)學(xué)工作人員受到不必要的輻射。因而，研制臨床使用中比較靈巧、適用的防護材料、用品和裝置非常重要[7]。

為克服現(xiàn)有技術(shù)上的缺陷，針對周轉(zhuǎn)和分裝過程中的操作特點和屏蔽防護要求，研制一種能夠提供射線屏蔽保障的同位素藥物分裝裝置。

1 設(shè)計結(jié)構(gòu)和原理

1.1 主體結(jié)構(gòu)

如圖1所示，本新型同位素藥物分裝裝置由屏蔽分裝罐和與之配用的可調(diào)支架組成?？烧{(diào)支架包括1個底座，底座向上固裝2根并列的立柱，立柱鉸接用于配裝屏蔽分裝罐的旋轉(zhuǎn)架，旋轉(zhuǎn)架配有屏蔽分裝罐的鎖定機構(gòu)，與立柱之間配有旋轉(zhuǎn)定位機構(gòu)。

1.2 屏蔽分裝罐、封帽、封嘴

屏蔽分裝罐包括一個內(nèi)有同位素藥瓶倉（即用于容納同位素藥瓶的槽坑）的圓柱形鎢合金罐體，罐口通過卡扣或者絲扣配裝用于封壓瓶體的帶喇叭口的鎢合金封嘴，同位素藥瓶的瓶口從封嘴喇叭口底露出，封嘴喇叭口配有用于屏蔽瓶口的鎢合金封帽。放入同位素藥瓶后，加裝上鎢合金封嘴即能固定住同位素藥瓶，防止倒置時同位素藥瓶滑出。另外，還能對罐口處向外散發(fā)的輻射進行阻擋和屏蔽，盡量減少不必要的環(huán)境輻射。

圖1 分裝裝置取下屏蔽帽時的單體結(jié)構(gòu)

鎢合金罐體、鎢合金封嘴及鎢合金封帽外周都制有方便手持的豎向凹槽或者凸棱，便于手持和拆裝。鎢合金封帽的帽體制有與鎢合金封嘴喇叭口相配合的錐形頭，封帽與封嘴之間通過卡扣或者絲扣配裝（如圖2～4所示）。

1.3 底座、旋轉(zhuǎn)架、定位機構(gòu)

底座由上面帶圓槽的大底盤和大底盤圓槽水平滑配的小底座組成，大底盤上配裝有用于鎖定小底座的手動鎖銷，2根立柱下端固裝在小底座上。旋轉(zhuǎn)架包括一個與2根立柱上端鉸接的用于套裝屏蔽分裝罐的圈座以及與圈座固連的用于抵住屏蔽分裝罐底部的后架。旋轉(zhuǎn)定位機構(gòu)中2根立柱上端分別固裝1個定位齒輪，后架上配裝定位把手，定位把手操作用于鎖定定位齒輪的定位銷。屏蔽分裝罐鎖定機構(gòu)中，在屏蔽分裝罐上制有1個或者1對銷孔，后架上配裝有與銷孔配用的1個或者1對手動鎖銷。圈座和后架配合用于套裝屏蔽分裝罐。通過操作定位把手可以使用定位銷固定或者釋放定位齒輪，使旋轉(zhuǎn)架在定位和自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中自由轉(zhuǎn)換。手動鎖銷插入銷孔即可鎖定屏蔽分裝罐，從銷孔中退出即可解開或者釋放屏蔽分裝罐，使屏蔽分裝罐處于自由取放狀態(tài)。

后架包括2個前端與圈座固連的邊板，2個邊板之間固連用于抵住屏蔽分裝罐底的內(nèi)橫杠和固連末端的末橫杠。定位把手是邊板在內(nèi)橫杠與末橫杠之間通過縱向滑配槽配裝滑配架。滑配架通過橫桿配裝與定位齒輪配用的定位銷，定位把手、橫桿和定位銷至少一個配有回位彈簧。手動鎖銷是邊板上的橫向通孔固裝有橫向套管，橫向套管內(nèi)套裝配有回位彈簧的鎖銷，在鎖銷外端鉸接1個操作手柄（如圖5～7所示）。

1.4 操作手柄、滑配架、提手

操作手柄是一端與鎖銷外端鉸接的條板，條板鉸接端的前端邊與鉸接軸的距離遠，一側(cè)邊到鉸接軸的距離近，且兩邊之間的過渡角邊呈弧形。如此設(shè)計，條板旋轉(zhuǎn)到與鎖銷垂直時，即可使鎖銷伸出，進入鎖定狀態(tài)；條板旋轉(zhuǎn)到與鎖銷成一條直線時，可使鎖銷退回，解除鎖定狀態(tài)。

圖2 分裝裝置中屏蔽分裝罐配用的屏蔽帽主視結(jié)構(gòu)

圖3 當屏蔽分裝罐向下斜放時分裝裝置的主視結(jié)構(gòu)

圖4 當屏蔽分裝罐直立時分裝裝置的主視結(jié)構(gòu)

圖5 取下屏蔽分裝罐時分裝裝置的立體結(jié)構(gòu)

圖6 取下屏蔽分裝罐時分裝裝置的主視結(jié)構(gòu)

銷孔設(shè)計為1對，并且位于屏蔽分裝罐的基部兩側(cè)。銷孔遠離同位素藥瓶區(qū)，不會影響屏蔽效果。

滑配架由1對與邊板縱向滑配槽滑配的側(cè)軌和兩側(cè)軌之間固連的2個并列橫撐組成，橫撐中間再固裝橫桿，并列橫撐可以作為手柄使用。

屏蔽分裝罐鉸接有提手，可以是鎢合金罐體外周鉸接提手，也可以是鎢合金封嘴外周鉸接提手。

圖7 分裝裝置上部的剖視結(jié)構(gòu)

2 臨床使用及功能特點

分裝時，可以將屏蔽分裝罐裝到旋轉(zhuǎn)架上，并用鎖定機構(gòu)鎖定，利用旋轉(zhuǎn)架將屏蔽分裝罐旋轉(zhuǎn)至合適角度，再利用旋轉(zhuǎn)定位機構(gòu)進行定位，取下屏蔽分裝罐的屏蔽帽露出其內(nèi)裝的同位素藥瓶口即可進行分裝；分裝后，即可蓋上屏蔽帽，解開旋轉(zhuǎn)定位機構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)架及屏蔽分裝罐旋轉(zhuǎn)回直立位，解開屏蔽分裝罐鎖定機構(gòu)，將屏蔽分裝罐取下，即完成分裝。周轉(zhuǎn)時，可以直接轉(zhuǎn)移內(nèi)裝同位素藥物加蓋屏蔽帽的屏蔽分裝罐。采用上述技術(shù)方案后的功能特點：

（1）同位素藥瓶的瓶口從封嘴喇叭口底露出，便于通過瓶口進行分裝；加裝鎢合金封帽后，能夠?qū)ν凰厮幤窟M行完全屏蔽；鎢合金封嘴設(shè)計成喇叭口，方便觀察和分裝操作。

（2）錐形頭配合封嘴喇叭口，能夠保證屏蔽強度。

（3）底座旋轉(zhuǎn)時不用同時轉(zhuǎn)動笨重的大底盤，減輕旋轉(zhuǎn)負擔。

（4）提手設(shè)計優(yōu)選為U形，便于提攜。

通過核醫(yī)學(xué)科PET－CT中心操作技師長時間使用實踐證明，本新型同位素藥物分裝裝置在同位素藥物周轉(zhuǎn)和分裝過程中使用非常方便，并且經(jīng)過劑量受照測試能夠提供可靠的射線屏蔽保障。

3 討論

放射損害的發(fā)生受多種復(fù)雜因素的影響，如受照劑量、受照面積和部位、受照個體與組織細胞的放射敏感率以及射線的能量等[8]。因此，熟練掌握儀器的使用和維護、明確藥物合成及分裝程序、降低受照射時間和距離[9]，是日常工作中核醫(yī)學(xué)職業(yè)防護的基本要求。目前，伴隨著核醫(yī)學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，放射性藥物屏蔽防護的配套裝置也會不斷研發(fā)，并會向更加精巧、有效和控制自動化方向發(fā)展。

4 結(jié)語

本新型同位素藥物分裝裝置針對放射性核素周轉(zhuǎn)和分裝過程中的環(huán)節(jié)特點和要求，進行了新穎的配套結(jié)構(gòu)設(shè)計和技術(shù)研制，操作簡單、便捷有效，能較好地為核醫(yī)學(xué)工作人員提供射線屏蔽保護。只有熟練掌握防護措施，嚴格執(zhí)行防護操作規(guī)程[10]，同時嚴格控制受照劑量，對鄰近照射的敏感器官和組織做好屏蔽保護[11]，相關(guān)人員對放射性藥物的輻射就不會產(chǎn)生過度恐懼，關(guān)注好職業(yè)健康的同時讓核醫(yī)學(xué)的發(fā)展更好地造福于人類。

[1]楊新芳，趙進沛，劉士敏，等.醫(yī)院核醫(yī)學(xué)項目的放射防護現(xiàn)況與管理對策[J].中國輻射衛(wèi)生，2011，20（2）：172-173.

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（收稿：2014-03-19 修回：2014-06-15）

Design and development of isotope medication dispensing device

YU Qiao-sheng1,GE Xian-shun1,TONG Qing-ying2,FAN Shui-ping1, MI Yan-jun1,FANG Li-ming1,LI Shi-lu1,ZHANG Tie-qi3
（1.The 2nd Hospital of Beijing Corps Hospital of CAPF,Beijing 100037,China;2.Department of Medical Engineering, General Hospital of CAPF,Beijing 100039,China;3.Beijing MBZY Technology Co.,Ltd.,Beijing 100073,China）

To provide a shielding device to radioisotope drugs in the process of turnover and dispensing by developing a new isotope medication dispensing device.Through technical design for shielding canning,adjustable bracket,rotary positioning and locking mechanism,effective shielding was implemented between dispensing device and radioisotopes drugs.The new isotope medication dispensing device was easy to operate,while providing effective radiation shielding.The device can effectively shield radioisotope drugs in turnover,packaging process,and reduce radiation dose to medical staff during operation.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（12）：36-38]

isotope medication;packaging;device

R318.6；R143

A

1003-8868（2014）12-0036-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.12.036

專 利：國家實用新型專利（ZL201320236215.4）

余巧生（1973—），男，主任，主管技師，主要從事醫(yī)療設(shè)備管理及維修、研發(fā)工作，E-mail：627672707@qq.com。

100037北京，武警北京市總隊第二醫(yī)院（余巧生，葛賢順，樊水平，米彥軍，方禮明，李世錄）；100039北京，武警總醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科（仝青英）；100073北京，北京美邦正悅科技有限公司（張鐵騎）