总部位于南卡罗莱纳州格林维尔卫生系统(GHS)(格林维尔卫生系统,https://www.ghs.org)它的五个分支机构提供1200多张病床,为患者提供从儿科、肿瘤等急诊到长期护理的各种服务。这种病人数量,以及成本控制压力,鼓励GHS成为医院摆脱手工制备静脉注射产品和注射器趋势的一部分。所以GHS建了一个3500平方英尺的。为所有医院生产药品,并安装了两个新的RIVA系统智能医院系统(智能医院系统,http://www.intelligenthospitals.com).
二类医疗设备本身,RIVA自动配制系统允许药房将无菌配制过程。对于GHS,两个Riva配制中心每天配制数千个静脉注射袋和注射器,自动化复杂的任务,并消除产生错误的处理问题。该系统在ISO 5级环境中复合注射器和静脉输液袋,提高了复合药物的安全性,同时减少了成本和浪费。
该自动化系统省去了手工合成过程中的30多个步骤。RIVA系统主要是一个洁净室单元,具有两个不同的空气控制环境,混合侧和库存区。直通舱也是一个受控的空气段,在这里可以装载和卸载材料。该系统包括机器人技术、运动控制、清洁气流控制以及众多测量和产品识别验证步骤,以创建安全可靠的静脉注射剂量。
IH Systems的首席技术官、RIVA的创建者之一Thom Doherty说:“我和这个系统的其他四位设计师都是在航空航天领域工作的。我们开玩笑说静脉注射自动化就像火箭科学,但是很难。例如,我们的一位客户指出,制作一支注射器需要42个不同的步骤。”
在细胞的不同区域,RIVA有几个主要的组成部分,它们既可以一起工作,也可以单独工作,以填充静脉输液袋和注射器。两个传送带用于存放库存货架。每个传送带包含12个库存货架的空间,共24个。传送带内的架子存放库存和外加剂制备所需的消耗品。
挑战是在不干扰高效微粒空气(HEPA)过滤空气的情况下在细胞内拉动和推动空气,在无菌产品制备过程中需要单向。气流管理可以降低空气中颗粒物污染的风险。
系统的每个部分都由位于每个区域天花板的HEPA风扇过滤器单元提供空气。Doherty说:“空气处理系统有许多带有数据控制和变频驱动系统的风扇,以控制电机的速度并提供反馈。”他说:“我们让清洁的空气进入混合室,在混合室的底部,我们有一个排气系统把空气抽走。这些都是我们监控的数字控制风扇,这样我们就可以控制速度和压力,使室内保持平衡。”
整个系统利用星形结构控制架构,与其他子系统对话,如机器人控制器,空气处理系统和单元内的整体功能排序。工业PC的控制技术,包括使用微软Windows 7操作系统的AIM-780主板研华(研华,http://www.advantech.com).
一个三菱(三菱电机,http://www.mitsubishielectric.com)Doherty说,q系列PLC与Q02H CPU运行整个单元的运动控制,不包括机器人的运动。它实现了在库存部分的多个步骤的排序,例如选择正确的成分,然后在复合单元中。
Doherty说:“我们需要协调运动,并依赖于PLC。一个例子是流体传输,当一个小瓶从注射器的针头分离,同时一个柱塞移动到注射器。PLC支持数字/模拟数据监控模块,以太网,DeviceNet和电机控制器。
RIVA系统处理各种静脉制剂过程,吞吐量根据药物配方而变化。有些药物是粉状的,需要重新配制,注射器的大小在1-60毫升之间,还有各种不同的袋装尺寸。Doherty补充说:“我们最低每小时生产大约60剂,但更复杂的操作可能会导致每小时12-15剂。”
机器人的主力
六轴Staubli Tx60L机械臂是该系统的主力,位于混合室的中间。机器人的专用控制器执行手臂的运动,并从主PC控制器接收排序命令。
在整个合成过程中,机械臂将混合单元周围的库存和消耗品移动到适当的站或子系统。臂上的夹具还测量小瓶和注射器的直径,以确保操作人员将适当的库存或消耗品装载在正确的位置。该机器可以与各种注射器和小瓶类型的工作,系统的脉冲紫外线光系统消毒小瓶塞子和袋端口。
机器人控制器提供混合运动剖面来提高效率,Doherty说。“我们有一个有六个轴的机器人,你可以从a点移动到B点,然后以一种非常线性的运动移动到C点。我们实际上实现了混合运动,所以我们可以更有效地通过点和接近点。”他解释道。
在这个精心编排的机器人舞蹈中,系统依赖于许多测量和识别站,以确保在配制中使用正确的小瓶。视觉系统康耐视(Cognex, http://www.cognex.com)包括8511系列模拟单色帧抓取器和康耐视的VisionPro软件。
由于RIVA系统安全性的重要性,设计人员还包括来自NE1A-SCUP01的可编程安全控制器欧姆龙(欧姆龙全球,http://www.omron.com)其三个DST1系列分布式安全终端节点。Doherty说,对于快速移动的部件,如果门过早打开,就需要停止运动,以防止操作员受伤。
根据GHS药房经理Richard Capps的说法,以前手工配制过程的自动化带来了以下好处:
- 通过无菌环境的配制、紫外线消毒、剂量和标签的准确性、员工安全、法规符合性和取消人工处理步骤来提高安全性。
- 通过提高安全性、降低单位剂量成本、降低库存成本、减少浪费、业务整合、减少外包需求和降低责任风险来降低成本。
- 通过快速、灵活的生产提高安全性,减少员工工作时间,电子记录,人体工程学,可移动触摸屏和易于装载的库存货架,减少重复性劳损风险。
此外,RIVA系统为GHS提供了提前生产产品的好处,具有更长的保质期。“假设我们需要向静脉注射袋中添加1克药物。我们一直都在这么做。”卡普斯解释道。“我们对药物进行无菌重组,将其注入袋子中,然后就可以使用了。但如果没有RIVA,我们只能给它几天的时间,因为它是病人立即使用的。如果他们不迅速使用,我们就放弃准备。使用RIVA系统,我们可以自动进行复利,它可以使用一个月。我们可以做到,需要的时候就会出现。”
药品短缺问题可能会给医院药房带来严重问题,卡普斯说,GHS可以用自动化系统更快地解决短缺问题。“它给了我们更多的控制,这也将在一定程度上有助于控制成本。”