同位素药物分装装置的设计与研制

余巧生，葛贤顺，仝青英，樊水平，米彦军，方礼明，李世录，张铁骑

同位素药物分装装置的设计与研制

余巧生，葛贤顺，仝青英，樊水平，米彦军，方礼明，李世录，张铁骑

目的：为提供一种能在周转和分装过程中对放射性同位素药物屏蔽防护的设备，研制一种新型同位素药物分装装置。方法：通过对屏蔽分装罐、可调支架、旋转定位和锁定机构等进行技术设计，实现分装装置对放射性同位素药物的有效屏蔽。结果：该新型同位素药物分装装置既方便实用，又能提供良好的射线屏蔽保护。结论：采用此方案研制的新型同位素药物分装装置，能对放射性同位素药物在周转、分装过程中进行有效屏蔽，对减少核医学工作人员受照辐射剂量、保障职业健康具有重要推广意义。

同位素药物；分装；装置

0 引言

核医学是利用核素和核技术进行生命科学和基础医学研究并诊断治疗疾病的一门新兴综合性交叉学科。近年来，随着国内SPECT和PET/CT技术的问世以及放射性药物的创新和开发，使得核医学显像技术取得了突破性进展[1]，其检查和治疗的项目也越来越广泛，已渗透到临床各科[2]。核医学科的发展离不开放射性核素的使用[3]。用18F等放射性核素标记的放射性药物就是一个放射源，在源周围形成一个辐射场。在放射性药物制备、封装、注射等操作过程中，工作人员处在该辐射场中，会受到来自放射性药物的外照射，照射剂量的大小与放射性药物的活度、辐射源距离、停留时间及屏蔽程度有关[4]。各种放射性药品的操作应该在有屏蔽的情况下进行[5]，如何趋利避害，尽可能避免和减少医用辐射可能产生的潜在危害引起了社会各界的普遍关注。正电子放射性药物合成完成后被收集在分装热室的真空瓶中，使用前需要根据患者的实际情况，由工作人员分好后送入注射室由护士对患者进行注射。这就要求工作人员熟练掌握分装技巧，尽量缩短操作时间并做好放射防护[6]。由于放射性同位素药物存放和使用监管非常严格，在周转和分装过程中如果缺少必要的屏蔽防护措施，会使核医学工作人员受到不必要的辐射。因而，研制临床使用中比较灵巧、适用的防护材料、用品和装置非常重要[7]。

为克服现有技术上的缺陷，针对周转和分装过程中的操作特点和屏蔽防护要求，研制一种能够提供射线屏蔽保障的同位素药物分装装置。

1 设计结构和原理

1.1 主体结构

如图1所示，本新型同位素药物分装装置由屏蔽分装罐和与之配用的可调支架组成。可调支架包括1个底座，底座向上固装2根并列的立柱，立柱铰接用于配装屏蔽分装罐的旋转架，旋转架配有屏蔽分装罐的锁定机构，与立柱之间配有旋转定位机构。

1.2 屏蔽分装罐、封帽、封嘴

屏蔽分装罐包括一个内有同位素药瓶仓（即用于容纳同位素药瓶的槽坑）的圆柱形钨合金罐体，罐口通过卡扣或者丝扣配装用于封压瓶体的带喇叭口的钨合金封嘴，同位素药瓶的瓶口从封嘴喇叭口底露出，封嘴喇叭口配有用于屏蔽瓶口的钨合金封帽。放入同位素药瓶后，加装上钨合金封嘴即能固定住同位素药瓶，防止倒置时同位素药瓶滑出。另外，还能对罐口处向外散发的辐射进行阻挡和屏蔽，尽量减少不必要的环境辐射。

图1 分装装置取下屏蔽帽时的单体结构

钨合金罐体、钨合金封嘴及钨合金封帽外周都制有方便手持的竖向凹槽或者凸棱，便于手持和拆装。钨合金封帽的帽体制有与钨合金封嘴喇叭口相配合的锥形头，封帽与封嘴之间通过卡扣或者丝扣配装（如图2～4所示）。

1.3 底座、旋转架、定位机构

底座由上面带圆槽的大底盘和大底盘圆槽水平滑配的小底座组成，大底盘上配装有用于锁定小底座的手动锁销，2根立柱下端固装在小底座上。旋转架包括一个与2根立柱上端铰接的用于套装屏蔽分装罐的圈座以及与圈座固连的用于抵住屏蔽分装罐底部的后架。旋转定位机构中2根立柱上端分别固装1个定位齿轮，后架上配装定位把手，定位把手操作用于锁定定位齿轮的定位销。屏蔽分装罐锁定机构中，在屏蔽分装罐上制有1个或者1对销孔，后架上配装有与销孔配用的1个或者1对手动锁销。圈座和后架配合用于套装屏蔽分装罐。通过操作定位把手可以使用定位销固定或者释放定位齿轮，使旋转架在定位和自由旋转状态中自由转换。手动锁销插入销孔即可锁定屏蔽分装罐，从销孔中退出即可解开或者释放屏蔽分装罐，使屏蔽分装罐处于自由取放状态。

后架包括2个前端与圈座固连的边板，2个边板之间固连用于抵住屏蔽分装罐底的内横杠和固连末端的末横杠。定位把手是边板在内横杠与末横杠之间通过纵向滑配槽配装滑配架。滑配架通过横杆配装与定位齿轮配用的定位销，定位把手、横杆和定位销至少一个配有回位弹簧。手动锁销是边板上的横向通孔固装有横向套管，横向套管内套装配有回位弹簧的锁销，在锁销外端铰接1个操作手柄（如图5～7所示）。

1.4 操作手柄、滑配架、提手

操作手柄是一端与锁销外端铰接的条板，条板铰接端的前端边与铰接轴的距离远，一侧边到铰接轴的距离近，且两边之间的过渡角边呈弧形。如此设计，条板旋转到与锁销垂直时，即可使锁销伸出，进入锁定状态；条板旋转到与锁销成一条直线时，可使锁销退回，解除锁定状态。

图2 分装装置中屏蔽分装罐配用的屏蔽帽主视结构

图3 当屏蔽分装罐向下斜放时分装装置的主视结构

图4 当屏蔽分装罐直立时分装装置的主视结构

图5 取下屏蔽分装罐时分装装置的立体结构

图6 取下屏蔽分装罐时分装装置的主视结构

销孔设计为1对，并且位于屏蔽分装罐的基部两侧。销孔远离同位素药瓶区，不会影响屏蔽效果。

滑配架由1对与边板纵向滑配槽滑配的侧轨和两侧轨之间固连的2个并列横撑组成，横撑中间再固装横杆，并列横撑可以作为手柄使用。

屏蔽分装罐铰接有提手，可以是钨合金罐体外周铰接提手，也可以是钨合金封嘴外周铰接提手。

图7 分装装置上部的剖视结构

2 临床使用及功能特点

分装时，可以将屏蔽分装罐装到旋转架上，并用锁定机构锁定，利用旋转架将屏蔽分装罐旋转至合适角度，再利用旋转定位机构进行定位，取下屏蔽分装罐的屏蔽帽露出其内装的同位素药瓶口即可进行分装；分装后，即可盖上屏蔽帽，解开旋转定位机构，将旋转架及屏蔽分装罐旋转回直立位，解开屏蔽分装罐锁定机构，将屏蔽分装罐取下，即完成分装。周转时，可以直接转移内装同位素药物加盖屏蔽帽的屏蔽分装罐。采用上述技术方案后的功能特点：

（1）同位素药瓶的瓶口从封嘴喇叭口底露出，便于通过瓶口进行分装；加装钨合金封帽后，能够对同位素药瓶进行完全屏蔽；钨合金封嘴设计成喇叭口，方便观察和分装操作。

（2）锥形头配合封嘴喇叭口，能够保证屏蔽强度。

（3）底座旋转时不用同时转动笨重的大底盘，减轻旋转负担。

（4）提手设计优选为U形，便于提携。

通过核医学科PET－CT中心操作技师长时间使用实践证明，本新型同位素药物分装装置在同位素药物周转和分装过程中使用非常方便，并且经过剂量受照测试能够提供可靠的射线屏蔽保障。

3 讨论

放射损害的发生受多种复杂因素的影响，如受照剂量、受照面积和部位、受照个体与组织细胞的放射敏感率以及射线的能量等[8]。因此，熟练掌握仪器的使用和维护、明确药物合成及分装程序、降低受照射时间和距离[9]，是日常工作中核医学职业防护的基本要求。目前，伴随着核医学技术的快速发展，放射性药物屏蔽防护的配套装置也会不断研发，并会向更加精巧、有效和控制自动化方向发展。

4 结语

本新型同位素药物分装装置针对放射性核素周转和分装过程中的环节特点和要求，进行了新颖的配套结构设计和技术研制，操作简单、便捷有效，能较好地为核医学工作人员提供射线屏蔽保护。只有熟练掌握防护措施，严格执行防护操作规程[10]，同时严格控制受照剂量，对邻近照射的敏感器官和组织做好屏蔽保护[11]，相关人员对放射性药物的辐射就不会产生过度恐惧，关注好职业健康的同时让核医学的发展更好地造福于人类。

[1]杨新芳，赵进沛，刘士敏，等.医院核医学项目的放射防护现况与管理对策[J].中国辐射卫生，2011，20（2）：172-173.

[2]邬仁会.临床核医学辐射的防护与护理[J].现代医药卫生，2010，26（6）：935-936.

[3]王渊恺，刘淼，刘从进，等.医用放射性药品辐射监管制度现状与改进建议[J].中国保健营养：下旬刊，2013（2）：1 023-1 024.

[4]李惠兰.PET-CT工作人员的职业危害与防护对策[J].吉林医学，2010，31（15）：2 352.

[5]彭立华，张锦艳.核医学医务人员的职业风险分析与放射防护措施[J].中国伤残医学，2013，21（6）：384.

[6]王清，汝琦，崔新建.PET/CT中心正电子放射性药物生产人员的放射防护[J].医疗卫生装备，2011，32（10）：121-122.

[7]余巧生，蒋均远，仝青英，等.多体位医用X射线防护屏的研制[J].中国医疗设备，2013，34（5）：38-40.

[8]王雅丽，刘素芳.手术室使用C臂机的X线安全防护的现状及对策[J].中华现代护理杂志，2011，17（11）：1 358-1 360.

[9]张雨，陈礼平，万卫星.放射性药物18F－FDG制备和分装中的剂量监测和防护评价[J].职业与健康，2013，29（17）：2 147-2 149.

[10]刘淑杰，聂芳，崔玉凤.放射性核素在临床应用时对医护人员损伤与防护的探讨[J].中国实用医药，2011，6（22）：219－220.

[11]余巧生，仝青英，王耀彬，等.移动式X线防护屏的研制[J].医疗卫生设备，2013，34（5）：38-40.

（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

专 利：国家实用新型专利（ZL201320236215.4）

余巧生（1973—），男，主任，主管技师，主要从事医疗设备管理及维修、研发工作，E-mail：627672707@qq.com。

100037北京，武警北京市总队第二医院（余巧生，葛贤顺，樊水平，米彦军，方礼明，李世录）；100039北京，武警总医院医学工程科（仝青英）；100073北京，北京美邦正悦科技有限公司（张铁骑）