КОМПЛЕКС РАДИАЦИОННОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ Российский патент 1997 года по МПК A61L2/08 

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для стерилизации медицинских инструментов, имплантируемых изделий, материалов и отходов. Оно может быть также использовано для стерилизации продуктов питания и парфюмерной продукции с целью продления срока их хранения.

Радиационная стерилизация с помощью пучка ускоренных электронов является перспективным, надежным и экологически чистым способом стерилизации изделий и материалов.

Для радиационной стерилизации используются различные конструкции комплексов, каждый из которых содержит ускоритель электронов, транспортер, биологическую защиту персонала от ионизирующего излучения. Существующие стерилизационные комплексы, предназначенные для промышленной стерилизации серийной продукции, располагаются в специальных помещениях, где защитой служат бетонные стены толщиной до 2,8 м. Наиболее близким по технической сущности является комплекс на базе линейного ускорителя IMPELA (Gerald E. Hare. IMPRELA Electron Acclerators For Industrial Rodiation Processibg. "Rodiat", Phys, Chem. ", vol. 35, по 4 6, р. 619 626, 1990). Он содержит высокочастотный ускоритель электронов с системой питания. Пучок ускоренных электронов облучает стерилизуемые изделия, которые движутся на транспортере. Ускоритель и зона облучения располагаются в помещении с биологической защитой, выполненной из толстостенного бетона. Комплекс занимает большие производственные помещения, требует строительства специализированного бункера и имеет высокую стоимость.

Актуальной проблемой в настоящее время является создание компактного комплекса для радиационной стерилизации, который мог бы располагаться, в любом помещении предприятия без специальных конструкций для защиты обслуживающего персонала, имел хорошую надежность и удобство обслуживания. Его использование обеспечит финансовую экономию за счет сокращения строительных работ.

Проблема может быть решена таким образом: ускоритель электронов и зона облучения располагаются внутри толстостенного металлического контейнера, обеспечивающего биологическую защиту персонала; часть контейнера, в которой находится ускоритель, выполнена в виде раскрываемых створок; стерилизуемые изделия подаются с помощью транспортера; каждое изделие перегружается с транспортера и вводится в зону облучения с помощью передвижной каретки; для обеспечения биологической защиты при непрерывно работающем ускорителе окна в контейнере перекрываются передвижными экранами, имеется устройство для переворота стерилизуемых изделий с целью двухстороннего облучения.

В данной конструкции комплекса автоматическая перегрузка изделий с транспортера на каретку и ввод в зону облучения дают возможность располагать площадку загрузки и выгрузки изделий на любом расстоянии от ускорителя, в том числе и в другом помещении. Тем самым обеспечивается удобство обслуживания комплекса. Во время ввода изделий в зону облучения и вывода ускоритель не выключается, что обеспечивает хорошую надежность комплекса, поскольку при частых включениях и выключениях надежность ускорителя мала. Створки могут раскрываться, обеспечивая легкий доступ к наиболее сложному элементу комплекса ускорителю без применения грузоподъемного механизма с целью ремонта и технического обслуживания ускорителя с минимальным временем простоев.

Изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1 изображен комплекс радиационной стерилизации, вид спереди; на фиг. 2 комплекс радиационной стерилизации, вид спереди, положение загрузки изделия в каретку; на фиг. 3 - комплекс радиационной стерилизации, вид сбоку, положение облучения изделия; на фиг. 4 комплекс радиационной стерилизации, вид сверху, створки открыты; на фиг. 5 комплекс радиационной стерилизации с дополнительным разгрузочным транспортером, вид сбоку, положение загрузки изделия в каретку; на фиг. 6 - комплекс радиационной стерилизации с дополнительным разгрузочным транспортером, вид сбоку, положение облучения изделий; на фиг. 7 комплекс радиационной стерилизации с дополнительным разгрузочным транспортером, вид сбоку, положение выгрузки изделия из каретки; на фиг. 8 комплекс радиационной стерилизации с дополнительным разгрузочным транспортером, вид сверху; на фиг. 9 комплекс радиационной стерилизации с переворотом изделия, вид спереди.

Комплекс, изображенный на фиг. 1-4, содержит ускоритель электронов 1, систему питания ускорителя 2, металлический контейнер 3, две створки 4, транспортер 5, каретку 6, передвижной экран 7.

Ускоритель электронов 1 содержит инжектор электронов, высокочастотную ускоряющую секцию и устройство развертки пучка. Металлический контейнер 3 выполнен толстостенным, он может состоять из отдельных блоков. Толщина стенок обеспечивает величину дозы ионизирующего излучения на наружной поверхности контейнера, не превышающую допустимого для персонала значения. Верхняя часть контейнера выполнена в виде двух створок 4, которые могут раскрываться с помощью петель. Металлический контейнер имеет два окна для движения каретки со стерилизуемым изделием 8. Одно из окон перекрывается передвижным экраном 7, который может открывать окно для движения каретки, поднимаясь вверх. Каретка выполнена в виде массивного прямоугольного блока с гнездом для укладки стерилизуемого объекта. Транспортер 5 расположен рядом с металлическим контейнером.

Комплекс работает следующим образом. Створки металлического контейнера находятся в закрытом состоянии, ускоритель электронов, запитываемый от системы питания ускорителя, включен на непрерывную работу. Загрузка стерилизуемых изделий на транспортер производится с левой стороны (фиг. 1) от металлического контейнера. Транспортер движется шагами. При положении каретки (фиг. 2), стерилизуемое изделие перемещается с транспортера на каретку. Каретка входит в металлический контейнер и проводит стерилизуемое изделие под ускорителем (фиг. 3). Пучок электронов, выходящий из ускорителя, разворачивается с помощью устройства развертки в плоскости, перпендикулярной направлению движения стерилизуемого изделия, и проходит через стерилизуемое изделие. Когда каретка подходит к передвижному экрану, он поднимается, освобождая путь для продолжения движения каретки. После того как все стерилизуемое изделие пройдет под ускорителем и весь объем его окажется облученным, каретка возвращается в исходное положение (фиг. 2), а передвижной экран опускается. Транспортер делает очередной шаг, выталкивая из каретки простерилизованное изделие и вводя в нее новое. Далее цикл повторяется. Во всех положениях каретки окна в металлическом контейнере перекрыты либо корпусом каретки, либо передвижным экраном и ионизирующее излучение через окна не выходит.

На фиг. 4 показан вид сверху комплекса при раскрытых створках, ускоритель электронов может быть вынут или ремонтироваться на месте. Несмотря на большую массу металлического контейнера, для ремонтно-профилактических работ не требуется применения грузоподъемных механизмов.

На фиг. 5-8 показана схема конструкции комплекса с дополнительным разгрузочным транспортером 9 и дополнительным передвижным экраном 10. В положении загрузки стерилизуемого изделия с транспортера 5 на каретку 6 (фиг. 5) передвижной экран 10 поднят, а передвижной экран 7 опущен. Далее каретка, двигаясь вправо, проводит стерилизуемое изделие под ускорителем, а передвижной экран 10 опускается (фиг. 6). Далее передвижной экран 7 поднимается, каретка выходит из металлического контейнера и простерилизованное изделие перемещается из каретки на разгрузочный транспортер 9. Далее каретка возвращается в положение (фиг. 5) и цикл повторяется. В данном случае имеется гарантия того, что изделие не поступит на склад готовой продукции, не пройдя через зону облучения.

На фиг. 9 показан комплекс с дополнительным устройством переворота стерилизуемого изделия 11. Здесь транспортер 5 также движется шагами. На очередном шаге изделие перемещается с транспортера на каретку 6, после чего каретка проводит его под ускорителем 1 и возвращает обратно. Изделие перемещается на устройство переворота 11, которое после переворота снова кладет изделие на каретку. Каретка второй раз проводит изделие под ускорителем и возвращает обратно, транспортер делает шаг, с него на каретку перемещается следующее изделие, а простерилизованное изделие соскальзывает на транспортер. Далее цикл повторяется. Двухстороннее облучение позволяет получить более равномерную поглощенную дозу по высоте изделия и стерилизовать изделия с большей высотой.

Использование: стерилизация медицинских инструментов, имплантируемых изделий, материалов и отходов. Сущность изобретения: комплекс радиационной стерилизации содержит ускоритель электронов с устройством развертки пучка, выполненное в виде металлического контейнера. В контейнере заключены ускоритель электронов с устройством развертки пучка и зона облучения. Комплекс содержит каретку для ввода стерилизуемого изделия в зону облучения в передвижной защитный экран для перекрытия окна в металлическом контейнере. Комплекс дополнен разгрузочным транспортером для перемещения стерилизуемых изделий после стерилизации и вторым передвижным защитным экраном для перекрытия второго окна в металлическом контейнере. 2 з. п. ф-лы, 9 ил.

1.Комплекс радиационной стерилизации, содержащий ускоритель электронов с устройством развертки пучка, устройство биологической защиты от ионизирующего излучения и транспортер для подачи стерилизуемых изделий, отличающийся тем, что устройство биологической защиты выполнено в виде металлического контейнера, включающего ускоритель электронов с устройством развертки пучка и зону облучения и имеющего две раскрываемые створки для доступа к ускорителю электронов, комплекс содержит каретку для ввода стерилизуемого изделия в зону облучения и передвижной защитный экран для перекрытия окна в металлическом контейнере. 2. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что комплекс дополнен разгрузочным транспортером для транспортировки стерилизуемых изделий после стерилизации и вторым передвижным защитным экраном для перекрытия второго окна в металлическом контейнере. 3. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что комплекс дополнен устройством переворота стерилизуемого изделия.