湯山製作所(Yuyama Manufacturing) 成立於 1964 年 11 月，持續為勞工短缺的醫療領域提供解決方案。該公司向醫療領域提供系統和設備，以支援各種製藥作業，包括粉末藥品分裝機等分裝設備，以及電子病歷和消毒機。此次，我們將重點介紹湯山製作所 為實現藥物配制自動化而開發的抗癌藥物混合配制機器人 ChemoRo the Spike，以及推動其發展的川崎機器人製藥機器人 MC004N。

保護醫護人員免於接觸抗癌藥物

抗癌藥物通常在藥物製備場所，是以人工方式製備。然而，用來對抗癌細胞的抗癌藥對人體有害，藥劑師每天在製備抗癌藥的同時，也面臨這種風險。意外暴露於輻射中本身就是一個問題，而且不斷有婦女因為懷孕和分娩的風險而離職。此外，在醫療領域也出現了各種問題，例如使用稱為 CSTD 的封閉式藥物運輸系統（用於防止暴露）的成本增加。有鑑於此，湯山製作所接受了有關自動化的諮詢，並開始以抗癌藥的藥物製備自動化為目標，以避免醫療領域的風險。這就是開發 ChemoRo 的開始。

自動化的挑戰與 6 軸機器人的需求

如果只是需要相同動作去穩定品種，作為專用設備進行自動化並不是太困難。但這次自動化的藥物製備工作必須符合三項要求：

• 處理不同品種的藥物
• 根據製劑內容的不同而改變用量
• 適應每所大學和醫療機構不同的做法和技術

為了滿足這些要求，ChemoRo的藥物準備需要盡可能達成可接近人手的靈活動作，為此，我們決定使用具有大範圍可變技術的6軸機器人作為手臂。此外，藥物準備系統必須保持在無塵的環境中（ISO 5級）。該處使用的機器人必須適用於無塵環境，而當時大多數製造商並未提供此規格。雖然湯山製作所與川崎重工進行了磋商，但由於川崎重工當時沒有 6 軸機器人系列，因此沒有計劃在 ChemoRo 中使用川崎重工的機器人。然而隨著 湯山製作所 開發工作的進行，湯山製作所的技術團隊被川崎重工慎重的對應和誠懇的態度所打動，他們開始表示：「我們希望利用彼此的優勢，共同合作使專案成功」。於是，川崎重工負責開發適用於無塵環境的 MC004N 機器人，兩家公司決定合作進行 ChemoRo 抗癌藥物製備自動化項目。湯山製作所的開發經理 Koike 回顧那段時光說：「川崎的銷售和技術如一個團隊，彼此是合作無間的。」

ISO 5級（無塵室）：每立方公尺空氣中，0.1微米以上的粒子數量需在100,000個以下。

選擇 MC 系列的原因

在 ChemoRo 中採用 MC 系列的決定性因素是電纜內建在手臂中。傳統機器人的電線一般會隨著手臂伸出，但對於在無塵環境中使用的機器人而言，電線必須內建在機器人手臂中，這不僅考慮到外觀，也考慮到安全性。”抗癌藥物是強力藥物，我們需要降低處理這些藥物時發生意外的風險。如果纜線外露，可能會與藥品碰撞而翻倒，導致藥瓶破裂，藥品灑落一地，因此內建纜線規格是必須的，」湯山製作所開發經理 河內先生（以下稱河內先生）表示。

導入時的三項挑戰與解決方案

湯山製作所並沒有使用 6 軸機器人將設備商品化的經驗，因此採用 6 軸機器人本身就是一項挑戰。

「從一開始，川崎重工就親切地支援我們，並教我們從 1 到 10 的使用方法。因此我也掌握了機器人的技術訣竅，得以開發成功」河內先生這麼說。
隨著川崎重工的員工消除了最初的障礙，例如對使用機器人實現自動化的知識和不安，讓開發順利進展。

醫院的藥劑師在生物安全櫃中準備藥物，湯山製作所希望在商品化時能保留該安全櫃的設計概念。通過這樣的設計，可以實現讓作業人員事後容易進行清潔擦拭的佈局，從而打造更貼近使用者需求的產品設計。由於一般將機器人置於地面的配置，難以呈現生物安全櫃的作業環境，因此我們採用所謂的「天花板懸掛式」機器人，將其懸掛在天花板上，讓它可以自動執行與藥劑師相同的作業流程。

MC004N 的特點之一是其高度精確的協調動作。兩個機器人手臂各自拿著不同的零件，就像人類的雙手一樣協和，表現出精細的工作。然而在開發初期我們卻遇到了意想不到的困難。首先困擾我們的是機器人重複動作的停止誤差。所有機器人製造商都宣稱，預期誤差約為 0.03 至 0.05 mm，但當我們實際使用時，卻無法達到這個精準度。這有時會導致針頭偏離預期的插入點，或是機器故障。其原因在於機器人所抓取的材料方面，例如針筒和小瓶。舉例來說，當機器人抓取注射器時，它的手能精準地抓住注射器的中心點，但連接到注射器尖端的「注射針頭」的彎曲精度卻不穩定，所以就出現了抓手和針頭不一定準確的問題。

「我們根據感應器檢測到的機器人與針頭之間的位置關係，反復糾正誤差並進行操作，從而提高了精確度。此外穿刺到輸液袋中的橡皮塞也有問題，因為製造商不同，穿刺位置也不同，但透過使用川崎重工的視覺系統，機器人學會位置關係後能夠正確地將針頭插入目標穿刺位置。」小池先生說。如此一來基於川崎重工使用協同操作與感測的解決方案，許多開發上的挑戰都克服了。

導入效果

小池先生說：「最終，我們的目標是要將所有抗癌藥物的準備工作自動化」。目前，透過使用機器為住院病患開立處方，他表示有更多時間進行人對人的工作，例如給予病患藥物指示。此外，自動化避免藥劑師暴露在輻射之下，確保了安全性，但同時也有助於避免病患的風險。傳統上，輸液袋被放置在安全櫃內，但這可能會使輸液袋暴露在輻射中，並使接近輸液袋的患者面臨暴露的風險。因此，ChemoRo的設計是將輸液袋放置在安全櫃外，確保每個人的安全。」

「越來越多引進ChemoRo的醫院轉用湯山製作所的其他機械設備。我覺得他們現在正在評估我們的技術能力」（河內先生）「ChemoRo是創始人以 “解決現場實際問題 “為首要目標而創造的產品。我希望ChemoRo能減輕抗癌藥物製備人員的負擔，哪怕只是一點點，也希望它能增加人們對我們技術的信任」（小池先生）

關於未來

最後，小池先生 先生分享了他的想法如下。「我們希望川崎能將 MC004N 做得更小。讓它更不佔空間，我們認為它會更容易導入各個領域。ChemoRo的知名度也很重要。我們希望在學術會議上普及，繼續為醫療領域的安全性做出貢獻。」