JP5126738B2 - 放射性液体の分注・投与装置の制御方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射性液体の分注・投与装置の制御方法及び装置に係り、特に、半減期の短い、放射性核種で標識された放射性薬剤を被験者に投与する際に用いるのに好適な、取扱者の被曝量を減少することが可能で、繰り返し投与が容易にできる放射性液体の分注・投与装置の制御方法及び装置に関する。

病院の検査室等において、半減期が短い、放射性の強い核種で標識された放射性薬剤を被験者に投与する場合、取扱者の放射線被曝を防止すると共に、所定の投与量を、正確に、一定速度で投与する機構が必要となり、自動化・遠隔化装置が必要である。そのため、被験者に放射線医薬品を自動投与する装置として、ＭＲ造影剤注入装置や放射性薬剤自動注入装置等が実用化されている。

これらの注入装置は、基本的に、薬液を一定量充填されたシリンジと、被験者までのチューブ、該チューブを注射用蒸留水又は生理食塩水で充填したり、薬液全量を投与するための最後の押し込み注入用のシリンジ、及び、液流れを切り換えるための自動又は手動バルブ、一定速度で投与するための動作機構、コントローラ等から構成されている。

このような注入装置を用いて、半減期の短い核種（例えば、ポジトロン放出核種として、¹⁵Ｏは２分、¹³Ｎは１０分、¹¹Ｃは２０分、¹⁸Ｆは１１０分の半減期を持つ）で標識された放射性薬剤（例えば、¹⁸Ｆ−ＦＤＧ（フルオロデオキシグルコース）、¹³Ｎ−アンモニア、¹¹Ｃ−メチオニン他）を被験者に投与する場合、従来は、大量の放射性薬剤から１人分の所定量の放射能量、容量に調合された溶液をシリンジに吸い込んだ状態で、投与前に放射能量を測定し、手動又は自動で患者に投与後、再度シリンジ内に残留した放射能量を測定し、投与した時間（基準時間）での放射能量を放射能減衰補正して求めることで、被験者に投与された放射能量を測定していた。

この際、分注作業は、取扱者の放射線被曝防止の観点から、自動化・遠隔作業が望ましい。液体を自動的に分注する機器は多く市販されているが、滅菌性に問題がある。又、放射能の時間による減衰量を計算しなければならず、操作が煩雑になる。

なお、短半減期核種で標識された薬剤に関する自動分注装置は、滅菌用具で構成され、放射能量を直読することによって、一定濃度の放射能を一定量シリンジに分取し、希釈定量用の生理食塩水と合わせて投与することができる。そこで従来は、この分取されたシリンジを、出願人が特開２０００−３５０７８３で提案したような、分注機構を持たない投与装置に取り付ける方法を採っていた。これは、経路上のデッドボリュームにより、放射性薬剤が無駄になる可能性があるためである。

しかしながら、この方法によると、患者毎に毎回分取したシリンジを、鉛容器に格納・運搬し、患者に投与するか、あるいは、装置に取り付けなければならず、取扱者の被曝増大の要因となっていた。

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、取扱者を分注操作から解放し、放射線被曝量を減少すると共に、分注機構と投与機構を一体化して、繰り返し投与を容易且つ正確に行えるようにすることを課題とする。

本発明は、放射性液体が収容された容器中から前記放射性液体を分注する分注装置と投与する投与装置とを一体化した放射性液体の分注・投与装置の制御方法において、投与直前に前記容器から、設定された投与放射能量に応じた前記放射性液体の必要量を分注装置により抽出して分注し、前記分注装置により送り出された分注直後の前記放射性液体の全量を一時的に液体保持部に収容し、該液体保持部に収容された前記放射性液体の放射能量を測定した後、該放射性液体の全量を前記液体保持部に接続されたチューブを介して送り出し、前記チューブの途中で前記放射性液体の通過を検出した上で投与する（ただし人間への投与は除く）ことにより、前記課題を解決したものである。

ここで、前記容器から前記放射性液体を薬液用シリンジに一定量引き込み、引き込んだ該放射性液体を前記薬液用シリンジで押し込むことにより、前記容器から所定の経路内までを前記放射性液体で満たし、ついで、生食用シリンジで、その出口から廃液用ボトル入口までの経路内に生理食塩水を満たすと共に、前記所定の経路内の前記放射性液体を前記廃液用ボトルに排出することにより、経路から空気を追い出すことができる。

本発明は、又、放射性液体が収容された容器中から前記放射性液体を分注する分注装置と投与する投与装置とを一体化した放射性液体の分注・投与装置において、投与直前に前記容器から、設定された投与放射能量に応じた前記放射性液体の必要量を抽出して分注するための分注装置と、前記分注装置から送り出された分注直後の前記放射性液体の全量を一時的に収容可能な液体保持部と、該液体保持部に収容された前記放射性液体の放射能量を測定する放射能量計測手段と、放射能測定後の前記放射性液体の全量を投与するための投与手段と、前記分注装置と前記液体保持部とを接続する第１のチューブと、前記液体保持部と前記投与手段とを接続すると共に、前記放射性液体の通過を検出する放射線通過センサが設けられた第２のチューブと、を備えることにより、同じく前記課題を解決したものである。

ここで、前記容器、前記分注装置、前記液体保持部及び前記放射能量計測手段を収容する放射線遮蔽隔壁を備えることにより、放射線被曝量を一層低減することができる。

更に、前記容器、前記分注装置、前記放射能計測手段を、各々放射線遮蔽することにより、放射線被曝量をより一層低減することができる。

更に、廃液用ボトルを前記放射線遮蔽隔壁内に収容することにより、放射線被曝量をより一層低減することができる。

本発明によれば、取扱者を分注操作から解放し、被曝量を減少することができる。又、投与量を正確に測定することができ、繰り返し投与を容易且つ正確に行うことができる。更に、分注時に無駄となる放射性薬剤の量を最小限にすることができる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本実施形態は、図１に示す如く、出願人が特開２０００−３５０７８３で提案したような、生理食塩水（又は注射用蒸留水）が入れられた生食用バック１０から希釈用の生理食塩水等を抽出するための、滅菌され、先端に注射針２２が設けられたエクステンションチューブ（以下、単にチューブと称する）２４と、三方活栓付バルブ（以下、単に三方活栓と称する）２６を介して前記チューブ２４内の生理食塩水等をチューブ３２内に注入するための、例えばパルスモータによるシリンジ駆動装置３０を備えた押し込み用の生食用ディスポーザブルシリンジ（以下、単にシリンジと称する）２８と、チューブ３２を介して前記三方活栓２６と接続された、チューブ３６内に放射性薬液を注入するための三方活栓３４と、前記チューブ３６の途中に形成された、注入直前の放射性薬液の全量を一時的に収容可能な、例えばコイル状のバッファループ３６Ａに収容された放射性薬液の放射能量を測定するための放射能量計測器４０と、該放射能量計測器４０によって放射能量が測定された後の放射性薬液を、患者に注入するか廃棄するか切り換えるための三方活栓４４と、該三方活栓４４で分岐された薬剤を、患者毎に交換可能なファイナルフィルタ５０及び翼付針５２を介して患者の体内に注入するための、途中にピンチバルブ４８が設けられたチューブ４６と、前記三方活栓４４により切り換えられ、チューブ６０により供給される廃液を収容するための廃液用ボトル６２と、コントローラ（図示省略）とを備えた分注・投与装置２０において、更に、例えば５０ｍＣｉ／２０ｍｌ〜２００ｍＣｉ／３０ｍｌ程度の大量の放射線薬液７２が収容されたバイアルビン７０から放射性薬液を分注するための、先端にカテラン針７４が設けられたチューブ７６と、該チューブ７６によって供給される放射性薬液の必要量を、三方活栓７８及びチューブ８０を介して前記三方活栓３４に注入するための、シリンジ駆動装置８４により駆動される薬液用シリンジ８２と、前記カテラン針７４から三方活栓７８に至るチューブ７６の途中に配設された、分注用及び薬液の有無検出用の放射能濃度センサ９０と、前記三方活栓３４からバッファループ３６Ａに至るチューブ３６の途中に配設された、空気抜き用薬液の注入容量を検出するための放射線通過センサ９２と、前記三方活栓４４からピンチバルブ４８に至るチューブ４６の途中に設けられた、薬液の排出を検出するための放射線通過センサ９４とを備えたものである。

図において、２１は装置全体の放射線遮蔽隔壁、４１は、放射能量計測器４０の部分を外部から遮蔽するための放射線遮蔽、７１は、バイアルビン７０が挿入される放射線遮蔽容器、８３は、薬液用シリンジ８２を遮蔽するための放射線遮蔽であり、これらは、例えば鉛もしくはタングステン製とされている。

投与装置に分注機構を取り付けるためには、分注される放射性薬液の放射能量及び容量を毎回監視する必要がある。井戸型電離箱式等の放射能検出器を利用することで、放射能量を監視することは可能であるが、検出器が大きく、装置上に搭載するのは適当ではない。そこで、本実施形態では、放射能濃度センサ９０により、チューブ７６に満たした放射能薬液７２の一部分の放射能を測定し、放射能濃度を検出する。このことにより、検出器の小型化が可能であり、装置に搭載することが可能となる。なお、全量の放射能を測定する場合は、位置誤差やチューブに残る放射能液の影響を受けて、放射能量測定誤差が生じ易く、分注精度に影響があったが、チューブ部分の放射能濃度を測定することにより、誤差要素を排除し、放射能濃度測定値から、希望放射能量に対する容量を算出し、正確に分注することができる。

分注された希望量の放射性薬液は、全量が放射能量計測器４０に送り込まれ、正確な放射能量が測定された後、一定速度（希望速度）で、全量を投与することができる。繰り返し投与する場合、従来の装置では、前記のように、その都度放射能の小分けを行う必要があり、被曝の危険性が高かったが、本発明では、ほとんど被曝することなく、自動的に繰り返し分注し投与することが可能である。

以下、実施形態の作用を説明する。

（１）まず、一日一回程度の頻度で交換される構成部品であるディスポーザブル部品（シリンジ、三方活栓、チューブ、針、フィルタ）を装置２０にセットする。

（２）放射性薬液７２の入ったバイアルビン７０を、装置２０に付属する専用の放射線遮蔽容器７１に格納した状態で、装置にセットする。

（３）バイアルビン７０に入った放射性薬液７２を、チューブ７６及び三方活栓７８を介して、薬液用シリンジ８２により一定量引き込む。次に、三方活栓７８、チューブ８０、三方活栓３４を通じて、薬液用シリンジ８２により、放射線通過センサ９２が放射能を感知するまで、放射性薬液７２を押し込むことにより、チューブ７６から放射線通過センサ９２までの経路内を放射性薬液で満たし、同時に経路から空気を追い出す。このように経路から空気を追い出すことは、放射能濃度の正確な測定と正確な量の分注のためには好ましく、特に、人体に投与する場合には必要不可欠である。ここで、放射線通過センサ９２は、放射性薬液７２の通過を検出することにより、経路から空気を抜くのに使用され、無駄となる放射性薬液の量を最小限とする。

（４）次に、生食用シリンジ２８を用いて、三方活栓２６からチューブ６０までの経路内に生理食塩水を満たすと同時に、（３）で使用した放射性薬液を、廃液用ボトル６２に排出する。更に、三方活栓４４から翼付針５２までのラインも生理食塩水を満たす。これらのことにより、経路内全てを液体で満たし、空気を押出す。

（５）装置内のコントローラ（図示省略）により、各種設定条件（投与放射能量、容量、投与速度）を入力すると、放射能濃度センサ９０で常時読み込んでいる放射能濃度と、設定された投与放射能量から、必要な容量を計算し、シリンジ２８、８２の駆動及び三方活栓を切り換えて、計算された放射能薬液をループ３６Ａに充填する。

（６）ループ３６Ａに充填された放射性薬液の放射能量を、放射能量計測器４０により正確に測定する。

（７）装置内のコントローラの操作により、設定された速度で、設定された容量を押出して注入する。

（８）注入された放射性薬液の放射能量他の情報は、投与と同時に図示しないプリンタによりプリントアウトされる。

（９）以上の分注・測定・投与の操作が繰り返し実行される。

このようにして、無駄になる放射性薬剤を最小限とした自動分注が可能であり、取扱者は、被曝の原因となる放射性薬剤の分注操作、シリンジへの充填作業、事前及び事後のシリンジの放射能測定、投与作業から解放されることにより、被曝量低減に絶大な効果が期待できる。又、被曝することなく、繰り返し投与が可能である。

本実施形態においては、チューブ３６の途中に形成された固定形状のバッファループ３６Ａ内の放射性薬液から放射される放射線を、ループ３６Ａの内側に挿入した放射能量計測器４０により計測するようにしているので、小型化が可能である。なお、放射能量計測器の構成はこれに限定されず、従来と同様の井戸型電離箱式の放射能量計測器を用いることも可能である。又、薬液や生理食塩水を押し込む機構も、シリンジに限定されない。

なお、この装置は、基本的に交流電源により駆動されるが、複数台のＰＥＴスキャナ等で使用する場合に、バックアップ用のバッテリを積み込むことにより、駆動用パルスモータ等の状態を維持しながら、コンセントを抜いて部屋から部屋へ簡便に移動することができる。

又、短寿命でない放射性薬品については、それほど被曝防止の必要性は有しないので、正確な測定が困難ではないが、本発明を適用できることは明らかである。

本発明の実施形態の系統を示す管路図

符号の説明

１０…生食用バック
２０…分注・投与装置
２１…放射線遮蔽隔壁
２２…注射針
２４、３２、３６、４６、６０、７６、８０…チューブ
２６、３４、４４、７８…三方活栓付バルブ
２８…生食用シリンジ
３０、８４…シリンジ駆動装置
３６Ａ…バッファループ
４０…放射能量計測器
４１…放射線遮蔽
５２…翼付針
６２…廃液用ボトル
７０…バイアルビン
７１…放射線遮蔽容器
７２…放射性薬液
７４…カテラン針
８２…薬液用シリンジ
９０…放射能濃度センサ
９２、９４…放射線通過センサ

Claims (6)

1. 放射性液体が収容された容器中から前記放射性液体を分注する分注装置と投与する投与装置とを一体化した放射性液体の分注・投与装置の制御方法において、
   投与直前に前記容器から、設定された投与放射能量に応じた前記放射性液体の必要量を分注装置により抽出して分注し、
   前記分注装置により送り出された分注直後の前記放射性液体の全量を一時的に液体保持部に収容し、
   該液体保持部に収容された前記放射性液体の放射能量を測定した後、
   該放射性液体の全量を前記液体保持部に接続されたチューブを介して送り出し、前記チューブの途中で前記放射性液体の通過を検出した上で投与する（ただし人間への投与は除く）
   ことを特徴とする放射性液体の分注・投与装置の制御方法。
2. 請求項１において、
   前記容器から前記放射性液体を薬液用シリンジに一定量引き込み、
   引き込んだ該放射性液体を前記薬液用シリンジで押し込むことにより、前記容器から所定の経路内までを前記放射性液体で満たし、
   ついで、生食用シリンジで、その出口から廃液用ボトル入口までの経路内に生理食塩水を満たすと共に、前記所定の経路内の前記放射性液体を前記廃液用ボトルに排出することを特徴とする放射性液体の分注・投与装置の制御方法。
3. 放射性液体が収容された容器中から前記放射性液体を分注する分注装置と投与する投与装置とを一体化した放射性液体の分注・投与装置において、
   投与直前に前記容器から、設定された投与放射能量に応じた前記放射性液体の必要量を抽出して分注するための分注装置と、
   前記分注装置から送り出された分注直後の前記放射性液体の全量を一時的に収容可能な液体保持部と、
   該液体保持部に収容された前記放射性液体の放射能量を測定する放射能量計測手段と、
   放射能測定後の前記放射性液体の全量を投与するための投与手段と、
   前記分注装置と前記液体保持部とを接続する第１のチューブと、
   前記液体保持部と前記投与手段とを接続すると共に、前記放射性液体の通過を検出する放射線通過センサが設けられた第２のチューブと、
   を備えたことを特徴とする放射性液体の分注・投与装置。
4. 請求項３において、更に、前記容器、前記分注装置、前記液体保持部及び前記放射能量計測手段を収容する放射線遮蔽隔壁を備えたことを特徴とする放射性液体の分注・投与装置。
5. 請求項４において、更に、前記容器、前記分注装置、前記放射能計測手段は、各々が放射線遮蔽されていることを特徴とする放射性液体の分注・投与装置。
6. 請求項４において、更に、廃液用ボトルが前記放射線遮蔽隔壁内に収容されていることを特徴とする放射性液体の分注・投与装置。
   

Images