CN103418050B - 一种净化及机械自动静脉药物配制装置 - Google Patents

Abstract

一种净化及机械自动静脉药物配制装置，包括有静脉药物配置区，其特点是静脉药物配置区设有玻璃升降窗，其后部设有注射器存储盒、小包装药瓶瓶盖开启装置和设有开盖定位装置，其内部左侧设有配药机械手，其底部左侧设有输液袋/瓶夹具及药物混合器，其内侧上方设有高效过滤器出风口，其内侧顶部设有杀菌灯，其内顶部前侧设有照明灯，其内部右侧设有取瓶开盖机械手，其底部右侧设有药品存放盘，其内侧下方周围设有排风口，其下面设有排风通道，排风通道右侧设有排风机，排风机右侧设有尾气过滤装置，小包装药瓶瓶盖开启装置下方设有回收盒，配药机械手前端设有由驱动机构和传动机构组成的推拉装置和传感器，取瓶开盖机械手前端也设有传感器。

Description

一种净化及机械自动静脉药物配制装置

技术领域

本发明涉及一种药物配制装置，特别是涉及一种利用闭环反馈***自动控制机械手和通过程序设置进行静脉药物配置的净化及机械自动静脉药物配制装置。

背景技术

静脉输液是临床广泛采用的治疗用药方法，据多方面资料统计，我国医院住院患者的90％，医院门诊患者的40％，社区诊所患者的70％，都采用了静脉输液，可见应用之广泛。

静脉药物配制环境的洁净程度与患者出现输液不良反应的数量有着非常密切的关系，本发明采用风机高效过滤单元在顶部向下吹入百级洁净空气，底部风机将空气经过滤器排出，实现装置内部气流垂直向下，此技术在洁净药物配制装置(专利号ZL200710146112.8)中已经应用。

在装置内部用程序控制机械手运动，实现准确定位操作，机械手以及工业机器人已经在工业等多领域应用，然而，采用机械手在医疗方面应用，特别是采用层流净化技术提供安全的静脉药物配置环境，用机械手实现自动配制静脉药物则没有文献披露。

发明内容

本发明的目的在于解决现有静脉药物配制环境污染的问题，加强医护人员职业防护保障，降低医护人员每天重复性的静脉药物配制劳动强度，而提供一种净化及机械自动静脉药物配制装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明给出的这种净化及机械自动静脉药物配制装置，包括有外壳1、与外壳1配合安装的舱体2、安装在外壳1左侧内部的药品传入通道3、安装在舱体2上的密封舱门4、安装在外壳1右侧内部的药品传出通道5、安装在静脉药物配置区15外侧上方的风机过滤单元6、安装在药品传输通道左侧的第一互锁密封窗7、安装在药品传输通道右侧的第二互锁密封窗8、安装在外壳1内部中间的静脉药物配置区15，其特点是静脉药物配置区15正前方设有玻璃升降窗9，静脉药物配置区15内侧后部设有注射器存储盒11，静脉药物配置区15内部左侧设有配药机械手12，配药机械手12前端设有由驱动机构和传动机构组成的推拉装置10，配药机械手12前端设有第二传感器20，静脉药物配置区15外部左侧设有触摸屏13，静脉药物配置区15内底部左侧设有输液袋/瓶夹具及药物混合器14，静脉药物配置区15内侧上方设有高效过滤器出风口16，静脉药物配置区15内侧顶部后侧设有杀菌灯17，静脉药物配置区15内顶部前侧设有照明灯18，静脉药物配置区15内部右侧设有取瓶开盖机械手21，取瓶开盖机械手21前端设有第一传感器19，静脉药物配置区15内侧后部设有小包装药瓶瓶盖开启装置22，静脉药物配置区15内部后面设有开盖定位装置23，静脉药物配置区15底部右侧设有药品存放盘24，静脉药物配置区15内侧下方周围设有排风口25，小包装药瓶瓶盖开启装置21下方设有回收盒26，静脉药物配置区15外底部前侧设有操作面板27，静脉药物配置区15下面设有排风通道28，排风通道28右侧设有排风机29，排风机29右侧设有尾气过滤装置30，外壳内部设有电控柜及控制***31。

为更好地完成本发明的目的，在本发明给出的这种机械自动静脉药物配制装置中还包括有：

玻璃升降窗9，可通过电机驱动进行升降运动；

注射器存储盒11，用于存放注射器，利用弹簧与卡簧配合弹出注射器；

配药机械手12，通过程序及机械手臂内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，配合第二传感器20的反馈信号，使前段机械手指准确抓取注射器，通过由驱动机构和传动机构组成的推拉装置10完成对注射器的推拉运动操作；

触摸屏13，对装置内的各运动部件进行操作；

输液袋/瓶夹具及药物混合器14，通过弹性夹口安放不同规格输液袋/瓶，并且通过旋转关节使输液袋或瓶做由直立向抽取药液位置倾斜运动，达到液位补偿效果，通过底部电机驱动使输液袋/瓶旋转，以便药液充分混合；

取瓶开盖机械手21，通过程序及机械手臂内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，配合第一传感器19的反馈信号，使前段机械手指准确抓取药品小包装容器(高度在4CM-10CM范围，直径在1CM-3CM范围的小包装药瓶瓶体)，通过程序控制机械手对小包装药物容器进行开瓶操作；

小包装药瓶瓶盖开启装置22，可开启范围在：高度4CM-10CM，直径1CM-3CM的小包装药瓶瓶体瓶盖；

开盖定位装置23，固定在静脉药物配置区15内右侧后面，方便机械手对正；

药品存放盘24，为提供机械手定位提取小包装药物容器的装置，存放高度在4CM-10CM，直径在1CM-3CM范围的小包装药瓶瓶体；

回收盒26，用于小包装药物容器盖体和小包装药物容器的回收；

装置运行控制操作台27，通过按钮选择不同工作流程，可以对装置内部件运动进行控制；

排风通道28，与排风机29、尾气过滤装置30、风机过滤单元6、高效过滤器出风口16、排风口25配合，使静脉药物配置区15与舱体2内在工作时达到百级洁净标准。

安装在外壳内部的电控柜及控制***及程序31，对装置中的运动部件进行集中的控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明根本上解决了临床上静脉药物配置对环境的需求，提供标准百级净化空间，对降低不良输液反应，减少医患纠纷起到积极作用。

2.本发明将医护人员从每天大量重复性配药劳动中解放出来，使他们可以有更多的精力投入到对患者的照顾和提高医护质量方面。

3.本发明在配置药物过程中，药品开瓶过程等全部在箱体内进行，解决了以往医护人员在配药过程中容易受到所配药物感染的问题。

4.本发明采用编程控制，配合条码识别技术，降低了由于人员疲劳或其他因素导致的药物配伍错误问题概率。

附图说明

图1为本发明给出实施例的立体图；

图2为给出实施例的风机过滤单元、第一互锁密封窗和第二互锁密封窗的示意图；

图3为给出实施例的壳体内部结构示意图；

图4为注射器存储盒的结构示意图；

图5推拉装置完成对注射器的推拉运动操作示意图；

图6a、图6b为液面补偿操作示意图，图6C为弹性夹口兼容示意图；

图7对小包装药物容器进行开瓶操作(西林瓶去瓶盖)示意图；

图8对小包装药物容器进行开瓶操作(西林瓶去铝箔)示意图；

图9对小包装药物容器进行开瓶操作(安瓿瓶头清理)示意图；

图10对小包装药物容器进行开瓶操作(安瓿瓶开口)示意图；

图11-1～图11-5为控制***程序框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～图10所示，这种净化及机械自动静脉药物配制装置，包括有外壳1、与外壳1配合安装的舱体2、安装在外壳1左侧内部的药品传入通道3、安装在舱体2上的密封舱门4、安装在外壳1右侧内部的药品传出通道5、安装在静脉药物配置区15外侧上方的风机过滤单元6、安装在药品传输通道左侧的第一互锁密封窗7、安装在药品传输通道右侧的第二互锁密封窗8、安装在外壳1内部中间的静脉药物配置区15，还包含玻璃升降窗9，可通过电机驱动进行升降运动；包含注射器存储盒11，用于存放注射器，利用弹簧与卡簧配合弹出注射器；包含配药机械手12，通过程序及机械手臂内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，配合第二传感器20的反馈信号，使前段机械手指可以准确抓取注射器，通过由驱动机构和传动机构组成的推拉装置10完成对注射器的推拉运动操作；包含触摸屏13，对装置内的各运动部件进行操作；包含输液袋/瓶夹具及药物混合器14，通过弹性夹口可安放不同规格输液袋/瓶，并且通过旋转关节可以使输液袋或瓶做由直立向抽取药液位置倾斜运动，达到液位补偿效果，通过底部电机驱动使输液袋/瓶旋转，以便药液充分混合；包含取瓶开盖机械手21，通过程序及机械手臂内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，配合第一传感器19的反馈信号，使前段机械手指准确抓取药品小包装容器(高度在4CM-10CM范围，直径在1CM-3CM范围的小包装药瓶瓶体)，通过程序控制机械手对小包装药物容器进行开瓶操作；包含小包装药瓶瓶盖开启装置22，可开启范围在：高度4CM-10CM，直径1CM-3CM的小包装药瓶瓶体瓶盖；包含开盖定位装置23，固定在静脉药物配置区15内右侧后面，方便机械手对正；包含药品存放盘24，为提供机械手定位提取小包装药物容器的装置，存放高度在4CM-10CM，直径在1CM-3CM范围的小包装药瓶瓶体；包含回收盒26，用于小包装药物容器盖体和小包装药物容器的回收；包含装置运行控制操作台27，通过按钮选择不同工作流程，可以对装置内部件运动进行控制；包含排风通道28，与排风机29、尾气过滤装置30、风机过滤单元6、高效过滤器出风口16、排风口25配合，实现静脉药物配置区15与舱体2内在工作时保持在百级洁净标准；安装在外壳内部的电控柜及控制***及程序31，对装置中的运动部件进行集中的监视与控制。

所述的风机过滤单元安装在顶部，采用垂直气流净化箱体内部空间。

所述玻璃升降窗9，可通过电机驱动进行升降运动；

所述注射器存储盒11，用于存放注射器，利用弹簧与卡簧配合弹出注射器；见图4，图4中标记：11-1为弹簧，11-2为推板，11-3为注射器，11-4为盒体，11-5为卡簧，11-6为取出注射器的位置；

所述配药机械手12，通过程序及机械手臂内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，配合第二传感器20的反馈信号，使前段机械手指可以准确抓取注射器，通过由驱动机构和传动机构组成的推拉装置10完成对注射器的推拉运动操作；见图5；

所述触摸屏13，对装置内的各运动部件进行操作；

所述输液袋/瓶夹具及药物混合器14，通过弹性夹口可安放不同规格输液袋/瓶，并且通过旋转关节可以使输液袋或瓶由直立向抽取药液位置倾斜运动，达到液位补偿效果，通过底部电机驱动使输液袋/瓶旋转，以便药液充分混合；见图6a、图6b和图6C；

所述取瓶开盖机械手21，通过程序及机械手臂内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，配合第一传感器19的反馈信号，使前段机械手指准确抓取药品小包装容器(高度在4CM-10CM范围，直径在1CM-3CM范围的小包装药瓶瓶体)，通过程序控制机械手对小包装药物容器进行开瓶操作；

所述小包装药瓶瓶盖开启装置22，可开启范围在：高度4CM-10CM，直径1CM-3CM的小包装药瓶瓶体瓶盖；

所述开盖定位装置23，固定在静脉药物配置区15内右侧后面，方便机械手对正；

所述药品存放盘24，为提供机械手定位提取小包装药物容器的装置，存放高度在4CM-10CM，直径在1CM-3CM范围的小包装药瓶瓶体；

所述回收盒26，用于小包装药物容器盖体和小包装药物容器的回收；

所述程序软件通过PLC控制机械设备动作，通过触摸屏选择配药程序，见图11-1～图11-5-控制***程序框图。

所述操作平台27，通过按钮选择不同工作流程，可以对装置内部件运动进行控制。

排风通道28与排风机29、尾气过滤装置30、风机过滤单元6、高效过滤器出风口16、排风口25配合，使静脉药物配置区15与舱体2内在工作时达到百级洁净标准。

安装在外壳内部的电控柜及控制***及程序31，对装置中的运动部件进行集中的控制。

如图11-1～图11-5-控制***程序框图所示，控制***程序中有以下步骤：

步骤1开始，(启动软件，***开始运行)

步骤2***检测

A、程序自检

1)检测工作区与舱内层流流速；

2)流速是否符合标准，流速不符合标准将继续检测，如是则进行下一步；

3)开始计时；

4)读取计时数据；

5)计时数据达到3分钟则***自检完成，计时数据未达到三分钟则继续读取计时数据；

B、人工检测

1)按下开启互锁传递窗外侧按钮；

2)检测互锁传递窗对侧(内侧)是否为开启状态，如互锁传递窗对侧为开启状态，则外侧按钮按下后，外侧传递窗禁止开启，如互锁传递窗对侧为关闭状态，则外侧传递窗允许开启；

步骤3***识别

A、输入条形码(输入处方单条形码，输入药品条形码)；

B、药品型号识别；

C、报警提示(药品型号与处方单所列药品型号不匹配)；

步骤4液体类药品配制

A、输入药品规格；

B、配药机械手选择注射器；

C、取瓶开盖机械手取药品；

1)检测是否为塑料盖西林瓶，如否则继续检测，如是则取瓶开盖机械手与塑料盖开启器配合进行开瓶；

2)检测是否为铝箔西林瓶，如否则继续检测，如是则取瓶开盖机械手与铝箔盖开口器配合进行开瓶；

3)检测是否为塑料安瓿瓶，如否则继续检测，如是则取瓶开盖机械手与玻璃盖开口器配合进行开瓶；

4)检测是否为玻璃安瓿瓶，如是则取瓶开盖机械手先与安瓿瓶砂轮配合对瓶颈进行切割，然后取瓶开盖机械手与安瓿瓶开口设备配合进行开瓶；

D、用顶杆将开瓶过程中瓶盖等残余包装顶出，落入医用垃圾袋中；

E、抽取药液；

1)配药机械手与取瓶开盖机械手配合对正；

2)检测是否对正，如否则继续对正，如是则进行下一步；

3)推拉装置抽拉，完成药液吸入；

4)检测是否吸入干净，如否则继续吸入，如是则进行下一步；

F、取瓶开盖机械手将药品包装放入回收盒；

G、配药机械手与输液袋夹具对正；

H、检测是否对正，如否则继续对正，如是则进行下一步；

I、推拉装置推出，完成药液注射；

J、检测是否注射完全，如否则继续注射，如是则进行下一步；

K、配药机械手将注射器放到回收区；

L、提示操作完成；

M、液体类药物配制完成；

步骤5干粉类药品

A、输入药品规格；

B、配药机械手选择注射器；

1)配药机械手施加预压力；

2)配药机械手与输液袋夹具对正；

3)检测配药机械手所持注射器与输液袋瓶口是否对正，如否则***自调整进行对正，如是则进行下一步；

4)推拉装置抽拉，完成药液吸入；

5)检测液量是否符合要求，如否则继续吸入，如是进行下一步；

C、取瓶开盖机械手取药品；

检测是否为塑料盖西林瓶，如是则取瓶开盖机械手与塑料盖开启器配合进行开瓶；如不是则则取瓶开盖机械手与开口设备配合进行开瓶；

D、稀释干粉

1)配药机械手与取瓶开盖机械手配合对正；

2)检测是否对正，如是则进行下一步，如否则继续对正；

3)推拉装置推拉，稀释干粉，完成药液混合；

4)检测是否混合完全，如否则继续混合，如是则进行下一步；

5)推拉装置抽拉，完成混合药液吸入；

6)检测是否吸入干净，如否则继续吸入，如是则进行下一步；

E、取瓶开盖机械手将药品包装放入回收盒；

F、配药机械手与输液袋夹具对正；

G、检测是否对正，如否则继续对正，如是则进行下一步；

H、推拉装置推出，完成药液注射；

I、检测是否注射完全，如否则继续注射，如是则进行下一步；

J、配药机械手将注射器放到回收区；

K、提示操作完成；

L、干粉类药物配制完成；

工作时，开启净化及机械自动静脉药物配制装置电源，使舱体2与静脉药物配置区15内均达到百级洁净环境，打开密封舱门4，药物配制工作人员A进入舱体2中，另一名药物配制工作人员B通过药品传入通道3将按处方组合好的待配药品放入传送盒传进静脉药物配置区15内，药物配制工作人员A打开玻璃升降窗9，将药品以及输液袋安放到装置中相应位置，药品玻璃安瓿瓶、塑料安瓿瓶、西林瓶安放到药品存放盘24，输液袋安放到输液袋/瓶夹具及药物混合器14，关闭玻璃升降窗9，通过触摸屏13或控制面板选择配药程序，确认后***按照既定程序开始工作，配药机械手12将符合要求规格的注射器取出，取瓶开盖机械手21将药品存放盘24上的药品取出，并移动到小包装药瓶瓶盖开启装置22处进行开口操作，开口后药物包装盖落入回收区，取瓶开盖机械手21回转，通过程序指令与配药机械手12配合，配药机械手12将注射器调整到合适角度，将小包装药瓶中药液吸出，取瓶开盖机械手21将药物包装物放入回收区，配药机械手12回转并通过程序控制机械手将注射器内药物注射到输液袋/瓶中，然后配药机械手将注射器脱落至回收区，输液袋/瓶夹具及药物混合器14通过底部电机驱动使输液袋/瓶旋转，使药液充分混合，配药结束，声光提示医护人员可以取药，传递窗自动升起，药物配制工作人员A将配好的药品放入传送盒通过药品传出通道5传出，药物配制工作人员B接收药物。

在需要用药液稀释干药粉的情况下，配药机械手先对输液袋/瓶夹具及药物混合器14中的输液袋/瓶进行吸液，吸液结束后，取瓶开盖机械手21将药品存放盘24上的药品取出，并移动到小包装药瓶瓶盖开启装置22处进行开口操作，开口后药物包装盖落入回收区，取瓶开盖机械手21回转，通过程序指令与配药机械手12配合，使注射器和小包装药物容器由直立向抽取药液位置逐渐倾斜运动，反复推拉注射器活塞，将液体与药粉充分混合，混合充分后吸出，配药机械手12回转，并通过程序控制机械手将注射器内药物注射到输液袋/瓶中，将注射器脱落至回收盒，配药结束。药物配制工作人员A将配好的药品放入传送盒通过药品传出通道5传出，药物配制工作人员B接收药物。整套药品配制过程中，舱体2与静脉药物配置区15内均为百级洁净环境。

Claims (9)

1.一种净化及机械自动静脉药物配制装置, 包括有外壳（1）、与外壳（1）配合安装的舱体（2）、安装在外壳（1）左侧内部的药品传入通道（3）、安装在舱体（2）上的密封舱门（4）、安装在外壳（1）右侧内部的药品传出通道（5）、安装在静脉药物配置区（15）外侧上方的风机过滤单元（6）、安装在药品传输通道左侧的第一互锁密封窗（7）、安装在药品传输通道右侧的第二互锁密封窗（8）、安装在外壳（1）内部中间的静脉药物配置区（15），其特征在于静脉药物配置区（15）正前方设有玻璃升降窗（9），静脉药物配置区（15）内侧后部设有注射器存储盒（11），静脉药物配置区（15）内部左侧设有配药机械手（12），配药机械手（12）前端设有由驱动机构和传动机构组成的推拉装置（10），配药机械手（12）前端设有第二传感器（20），静脉药物配置区（15）外部左侧设有触摸屏（13），静脉药物配置区（15）内底部左侧设有输液袋或瓶夹具及药物混合器（14），静脉药物配置区（15）内侧上方设有高效过滤器出风口（16），静脉药物配置区（15）内侧顶部后侧设有杀菌灯（17），静脉药物配置区（15）内顶部前侧设有照明灯（18），静脉药物配置区（15）内部右侧设有取瓶开盖机械手（21），取瓶开盖机械手（21）前端设有第一传感器（19），静脉药物配置区（15）内侧后部设有小包装药瓶瓶盖开启装置（22），静脉药物配置区（15）内部后面设有开盖定位装置（23），静脉药物配置区（15）底部右侧设有药品存放盘（24），静脉药物配置区（15）内侧下方周围设有排风口（25），小包装药瓶瓶盖开启装置（22）下方设有回收盒（26），静脉药物配置区(15)外底部前侧设有操作面板(27)，静脉药物配置区(15)下面设有排风通道(28)，排风通道(28)右侧设有排风机(29)，排风机(29)右侧设有尾气过滤装置(30)，外壳内部设有电控柜及控制***(31)。

2.按权利要求1所述的净化及机械自动静脉药物配制装置,其特征在于：风机过滤单元（6）安装在舱体顶部，采用垂直气流净化舱体内部空间。

3.按权利要求1所述净化及机械自动静脉药物配制装置,其特征在于：玻璃升降窗（9）通过电机驱动进行升降运动。

4.按权利要求1所述净化及机械自动静脉药物配制装置,其特征在于：注射器存储盒（11）利用弹簧与卡簧配合弹出注射器。

5.按权利要求1所述净化及机械自动静脉药物配制装置,其特征在于：配药机械手（12）通过程序控制及设置在配药机械手（12）内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，配药机械手（12）接受第二传感器（20）的反馈信号，使位于配药机械手（12）前段的机械手指准确抓取注射器，通过由驱动机构和传动机构组成的推拉装置（10）完成对注射器的推拉运动操作。

6.按权利要求1所述净化及机械自动静脉药物配制装置,其特征在于：输液袋或瓶夹具及药物混合器（14）通过输液袋或瓶夹具的弹性夹口安放不同规格输液袋或瓶，并且通过旋转关节使输液袋或瓶做由直立向抽取药液位置倾斜运动，并通过底部电机驱动使输液袋或瓶旋转，以便于药液充分混合。

7.按权利要求1所述净化及机械自动静脉药物配制装置,其特征在于：取瓶开盖机械手（21）通过程序控制及设置在取瓶开盖机械手（21）内部的伺服电机完成旋转及精确的位置移动，取瓶开盖机械手（21）接受第一传感器（19）的反馈信号，使取瓶开盖机械手（21）前段的机械手指准确抓取药品小包装容器，通过程序控制机械手对小包装药物容器进行开瓶操作。

8.按权利要求1所述净化及机械自动静脉药物配制装置,其特征在于：开盖定位装置（23）固定在静脉药物配置区（15）内右侧后面。

9.按权利要求1所述净化及机械自动静脉药物配制装置,其特征在于：排风通道（28）与排风机（29）、尾气过滤装置（30）、风机过滤单元（6）、高效过滤器出风口（16）、排风口（25）配合，使静脉药物配置区（15）与舱体（2）内在工作时达到百级洁净标准。