CN111868838A - 放射性核素制造系统、存储了放射性核素制造程序的计算机可读存储介质、放射性核素制造方法、以及终端装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于更稳定地制造放射性核素的放射性核素制造系统、存储了放射性核素制造程序的计算机可读存储介质、放射性核素制造方法、以及终端装置。放射性核素制造系统包含：加热部，构成为在内部储存保持了放射性核素的靶；气体供给部；吸附部，构成为吸附上述放射性核素；溶剂供给部；存储部，构成为存储规定的指示命令；以及控制部，构成为基于上述指示命令，控制上述加热部以保持于上述靶的上述放射性核素能够挥发的温度对上述靶进行加热，控制上述气体供给部以向上述加热部供给载气以便将在上述加热部挥发的上述放射性核素输送到上述吸附部，并控制上述溶剂供给部以向上述吸附部供给用于溶出吸附于上述吸附部的上述放射性核素的溶剂。
Description
技术领域
本公开涉及用于稳定地从靶制造放射性核素的放射性核素制造系统、存储了放射性核素制造程序的计算机可读存储介质、放射性核素制造方法、以及终端装置。
背景技术
以往，已知有通过各种方法从使用回旋加速器等生成的包含放射性核素的靶分离/提取放射性核素，制造例如能够利用于医药用途的放射性核素的方法。例如，在专利文献1记载了在回旋加速器中向镭靶照射放射线生成225Ac(锕)，并使用提取色谱分离/提取医药用途的225Ac(锕)的方法。
另一方面，现在，例如使放射性核素与将特定的脏器、细胞作为靶的化合物结合，检测从该放射性核素放射的放射线并图像化的诊断用的放射性医药品、利用从该放射性核素放射的放射线攻击并破坏肿瘤细胞等的治疗用的放射性医药品的研究开发、实用化不断发展。另外，并不限定于这样的医药用途，有望扩展到农作物的品种改进、半导体制造、轮胎加工等工业用途、样品的年代测定、非破坏检查等分析用途等各种用途。因此，要求更稳定地制造放射性核素。
专利文献1：日本特表2009－527731号公报
发明内容
因此，基于上述的技术，在本公开中，提供用于更稳定地制造放射性核素的放射性核素制造系统、存储了放射性核素制造程序的计算机可读存储介质、放射性核素制造方法、以及终端装置。
根据本公开的一方式，提供“一种放射性核素制造系统，包含：加热部，构成为包含导入载气的一端、和排出上述载气的另一端，并在内部储存保持了放射性核素的靶；气体供给部，构成为包含与存积上述载气的气体存积部连接的一端、和与上述加热部的上述一端连接的另一端；吸附部，构成为包含与上述加热部的上述另一端连接并导入上述载气的一端、和排出上述载气的另一端，并吸附上述放射性核素；溶剂供给部，构成为包含与上述吸附部的上述另一端连接的端部；存储部，构成为存储规定的指示命令；以及控制部，构成为基于上述指示命令，控制上述加热部以保持于上述靶的上述放射性核素能够挥发的温度对上述靶进行加热，控制上述气体供给部以向上述加热部供给上述载气以便将在上述加热部挥发的上述放射性核素输送到上述吸附部，并控制上述溶剂供给部以向上述吸附部供给用于溶出吸附于上述吸附部的上述放射性核素的溶剂”。
根据本公开的一方式，提供“一种存储了放射性核素制造程序的计算机可读存储介质，该放射性核素制造程序用于使与放射性核素制造装置连接且包含构成为存储规定的指示命令的存储部的计算机作为控制部发挥作用，上述放射性核素制造装置包含：加热部，构成为包含导入载气的一端、和排出上述载气的另一端，并在内部储存保持了放射性核素的靶；气体供给部，构成为包含与存积上述载气的气体存积部连接的一端、和与上述加热部的上述一端连接的另一端；吸附部，构成为包含与上述加热部的上述另一端连接并导入上述载气的一端、和排出上述载气的另一端，并吸附上述放射性核素；以及溶剂供给部，构成为包含与上述吸附部的上述另一端连接的端部，上述控制部构成为基于上述指示命令，控制上述加热部以保持于上述靶的上述放射性核素能够挥发的温度对上述靶进行加热，控制上述气体供给部以向上述加热部供给上述载气以便将在上述加热部挥发的上述放射性核素输送到上述吸附部，并控制上述溶剂供给部以向上述吸附部供给用于溶出吸附于上述吸附部的上述放射性核素的溶剂”。
根据本公开的一方式，提供“一种放射性核素制造方法，是在与放射性核素制造装置连接且包含构成为存储规定的指示命令的存储部的计算机中，通过处理器执行上述指示命令而被处理的放射性核素制造方法，上述放射性核素制造装置包含：加热部，构成为包含导入载气的一端、和排出上述载气的另一端，并在内部储存保持了放射性核素的靶；气体供给部，构成为包含与存积上述载气的气体存积部连接的一端、和与上述加热部的上述一端连接的另一端；吸附部，构成为包含与上述加热部的上述另一端连接并导入上述载气的一端、和排出上述载气的另一端，并吸附上述放射性核素；以及溶剂供给部，构成为包含与上述吸附部的上述另一端连接的端部，上述放射性核素制造方法包含：控制上述加热部以保持于上述靶的上述放射性核素能够挥发的温度对上述靶进行加热的阶段；控制上述气体供给部以向上述加热部供给上述载气以便将在上述加热部挥发的上述放射性核素输送到上述吸附部的阶段；以及控制上述溶剂供给部以向上述吸附部供给用于溶出吸附于上述吸附部的上述放射性核素的溶剂的阶段”。
根据本公开的一方式，提供“一种终端装置，与放射性核素制造装置连接，该放射性核素制造装置包含：加热部，构成为包含导入载气的一端、和排出上述载气的另一端，并在内部储存保持了放射性核素的靶；气体供给部，构成为包含与存积上述载气的气体存积部连接的一端、和与上述加热部的上述一端连接的另一端；吸附部，构成为包含与上述加热部的上述另一端连接并导入上述载气的一端、和排出上述载气的另一端，并吸附上述放射性核素；以及溶剂供给部，构成为包含与上述吸附部的上述另一端连接的端部，上述终端装置包含：存储部，构成为存储规定的指示命令；以及控制部，构成为基于上述指示命令，控制上述加热部以保持于上述靶的上述放射性核素能够挥发的温度对上述靶进行加热，控制上述气体供给部以向上述加热部供给上述载气以便将在上述加热部挥发的上述放射性核素输送到上述吸附部，并控制上述溶剂供给部以向上述吸附部供给用于溶出吸附于上述吸附部的上述放射性核素的溶剂”。
根据本公开，能够提供用于更稳定地制造放射性核素的放射性核素制造系统、存储了放射性核素制造程序的计算机可读存储介质、放射性核素制造方法、以及终端装置。
此外，上述效果仅是用于方便说明的例示的效果，并不限定于此。除了上述效果之外，或者代替上述效果，也能够实现本公开中记载的任何的效果、对于本领域技术人员而言不言自明的效果。
附图说明
图1是示意地表示在本公开的放射性核素制造系统中使用的放射性核素的提取的图。
图2是表示本公开的放射性核素制造系统的整体构成的图。
图3是表示本公开的放射性核素制造系统的构成的例子的框图。
图4是表示在本公开的放射性核素制造系统中执行的制造工序的流程的图。
图5是表示在本公开的放射性核素制造系统的处理器中执行的处理流程的图。
图6是表示在本公开的放射性核素制造系统中各构成要素的动作的定时的图。
图7a是表示本公开的放射性核素制造系统的动作的例子的图。
图7b是表示本公开的放射性核素制造系统的动作的例子的图。
图7c是表示本公开的放射性核素制造系统的动作的例子的图。
图7d是表示本公开的放射性核素制造系统的动作的例子的图。
图7e是表示本公开的放射性核素制造系统的动作的例子的图。
图8是示意地表示由本公开的放射性核素制造系统的第一传感器检测出的放射线量的图。
图9是示意地表示由本公开的放射性核素制造系统的第二传感器检测出的放射线量的图。
具体实施方式
参照附图对本公开的各种实施方式进行说明。此外，对附图中的相同的构成要素附加相同的参照附图标记。
[第一实施方式]
1.本公开的放射性核素制造系统的概要
本公开的放射性核素制造系统例如是用于从通过在回旋加速器中照射放射线而在其内部保持了放射性核素的靶提取该放射性核素，并作为含放射性核素溶液回收的系统。
图1是示意地表示在本公开的放射性核素制造系统中使用的放射性核素的提取的图。具体而言，图1是表示从由通过在回旋加速器中照射放射线而在内部保持了放射性核素13的靶12和支承该靶的金属支承箔11构成的靶板10提取放射性核素13的原理的图。
首先，根据图1(A)，准备由例如通过在回旋加速器等加速器中照射被加速的高能量放射线而在内部保持了放射性核素13的靶12、和支承该靶的金属支承箔11构成的靶板10。然后，若将靶板10加热到超过构成靶12的金属的熔点的温度，则靶12如图1(B)所示那样溶解。接下来，若进一步将靶板10加热至超过放射性核素的沸点，并由于构成靶12的金属的热振动，保持于内部的放射性核素能够移动到靶12的表面的温度，则如图1(C)所示，放射性核素成为气体从溶解的靶12挥发。在本公开的放射性核素制造系统中，通过将该挥发的放射性核素溶出到溶剂并回收，而最终得到含有所希望的放射性核素的溶液。
在本公开中，放射性核素13只要是具有比靶12的熔点高的沸点的放射性核素则可以是任何放射性核素。另外，放射性核素13可以是放射α线、β线以及γ线的任何一种的核素，作为一个例子，列举了67Ga、99mTc、111In、123I、131I、201Tl、81mKr、18F、89Sr、90Y、223Ra、59Fe、以及211At等。其中，虽然放射性核素13根据用途而不同，但能够根据半衰期或者放射的放射线的种类等观点适当地选择，例如在使用于医药用途的情况下，能够利用211At等。
靶12只要具有比所希望的放射性核素13的沸点低的熔点，则能够从与所希望的放射性核素13对应的公知的靶适当地选择。例如，若为作为放射性核素例示的211At，则能够利用209Bi作为靶12。
作为一个例子，在分离211At(砹)作为放射性核素13时，靶12利用209Bi(铋)。作为一个例子，该Bi靶在以规定的厚度(例如，10μm)安装了铝箔的钽制的金属板上，在蒸镀装置内以规定的厚度(例如，5～30mg/cm2)蒸镀Bi。接下来，在AVF回旋加速器内配置该Bi靶，并对其照射α线。由此，能够得到在内部保持了211At的Bi靶。此外，该方法仅为一个例子，只要能够得到所希望的靶则可以使用任何的方法。
2.本公开的放射性核素制造系统的构成
图2是表示本公开的放射性核素制造系统1的整体的构成的图。根据图2，放射性核素制造系统1包含用于对保持了放射性核素的靶140进行加热并回收挥发的放射性核素的放射性核素制造装置100、和用于控制该放射性核素制造装置100的终端装置200。此外，放射性核素制造系统1不需要具备图2所示的构成要素的全部，也能够构成为省略一部分，也能够添加其它的构成要素。例如，也能够在放射性核素制造装置100的前段还包含用于制造靶140的加速器以及用于将靶140输送到放射性核素制造装置100内的输送装置，也能够在后段还包含用于将制造出的含放射性核素溶液封装到输送用容器的封装装置。
此外，在本公开中，在各构成要素的说明中，即使使用“连接”、“连结”、“结合”等术语，也并不仅指这些各构成要素相互“直接地”“连接”、“连结”、或者“结合”。即，即使没有特别明示，也可能包含两者在彼此之间夹着其它的构成要素，所谓的“间接地”“连接”、“连结”、或者“结合”。
参照图2，放射性核素制造装置100除了泵103、质量流量控制器(MFC)104、管状炉105、加热器106、气体用注射泵107、溶剂用注射泵108、吸附管111、以及过滤器114之外，还包含第一阀121～第六阀126、以及泄漏阀127。这些各构成要素相互通过管路141连接，另外也经由控制线以及数据线与终端装置200连接。此外，虽然在图2未具体地图示，但在放射性核素制造装置100还包含有检测用于由终端装置200处理的各种信息的第一传感器131～第三传感器133。
泵103包含经由第一阀121以及第二阀122与管状炉105的一端105a连接的端部103a。该泵103在抽真空工序中作为用于使管路141、管状炉105、以及吸附管111内成为真空状态的吸入部发挥作用。
质量流量控制器104包含与存积了载气的罐(气体存积部)连接的一端104a、和经由第二阀122与管状炉105的一端105a连接的另一端104b。载气以及排出气体从另一端104b导入管路141内。该质量流量控制器104不仅控制载气以及排出气体的供给的开/关，还能够控制其供给量、气体的混合比。在本公开中，作为用于向管状炉105供给载气以及排出气体的气体供给部发挥作用。
此外，载气能够根据放射性核素适当地使用所希望的载气。作为一个例子，能够使用He以及/或者O2。特别是，在使用He以及O2的混合物的情况下，优选He与O2的体积比为99：1～51：49，更优选为90：10～60：40，进一步优选为80：20～70：30。在体积比为上述的范围的情况下，能够期待放射性核素的收率的增加等。
另外，从放射性核素的收率提高的观点来看，优选在载气中包含有规定量的H2O。包含的H2O的量为1～15μg/cm3，优选为2～10μg/cm3，更有选为5～8μg/cm3。
并且，载气的流量虽然也取决于使用的靶140的大小、使用的管状炉105的大小、以及/或者使用的管路141的粗度等，但从放射性核素的收率提高的观点来看，优选为5～40mL/分，更优选为1～30mL/分，进一步优选为1.5～25mL/分。
另外，排出气体能够根据放射性核素适当地使用所希望的气体。作为一个例子，能够使用He以及/或者O2，优选使用He。
管状炉105包含经由第一阀121以及/或者第二阀122与泵103的端部103a以及质量流量控制器104的另一端104b连接的一端105a、和与吸附管111的一端111a连接的另一端105b。载气以及排出气体从一端105a导入管状炉105的内部，并从另一端105b排出到管状炉105的外部。管状炉105在其内部储存靶140，作为以保持于该靶140的放射性核素能够挥发的温度对靶140进行加热的加热部发挥作用。
能够根据所希望的放射性核素的沸点，即能够挥发的温度适当地决定加热的温度。作为一个例子，从放射性核素的收率提高的观点来看，优选为600～850℃，更优选为700～850℃，进一步优选为800～850℃。此外，在211At的制造中，优选为600～850℃，更优选为700～850℃，进一步优选为800～850℃。
加热器106配置为覆盖与管状炉105的另一端105b连接的吸附管111的至少一部分。该加热器106例如由带状加热器构成，从吸附管111的管状炉105侧的端部(即一端111a)残留吸附放射性核素的吸附区域，并卷绕于吸附管111。此外，加热器106也能够为了其开/关以及温度控制而与温度调节器连接来利用。
该加热器106从吸附管111的管状炉105侧的端部(即一端111a)开始覆盖吸附管111的一部分，作为对该被覆盖的吸附管111和通过该吸附管111的放射性核素进行加温的加温部发挥作用。这是为了防止虽然向吸附管111的吸附区域供给溶剂溶出放射性核素，但若此时管状炉105与吸附区域直接接触，则由于加热到高温的管状炉105而溶剂蒸发。因此，考虑放射性核素作为液体或者固体被吸附的温度、和溶剂的蒸发温度决定由加热器106加温的温度。优选为50～600℃，更优选为80～200℃，进一步优选为100～150℃。此外，在211At的制造中，优选为50～600℃，更优选为80～200℃，进一步优选为100～150℃。
吸附管111包含与管状炉105的另一端105b连接的一端111a、和经由第三阀123～第五阀125与各注射泵107以及108和回收容器110连接的另一端111b。载气以及排出气体被从一端111a导入吸附管111的内部，并从另一端111b排出到吸附管111的外部。另外，溶剂被从另一端111b导入，并通过排出气体再次从另一端111b排出。作为一个例子，吸附管111由特氟隆制的软管、玻璃管、石英管等构成。吸附管111构成为包含从一端111a侧被加热器106覆盖并加温到所希望的温度的加温区域、和通过载气从管状炉105输送来的放射性核素(气体)成为固体并吸附于其壁面的吸附区域。因此，该吸附管111作为吸附在管状炉105挥发，并通过载气输送的放射性核素的吸附部发挥作用。此外，由该加热器106加温的加温区域与吸附区域相比较，不吸附放射性核素，或者难以吸附。另外，吸附区域虽然在本实施方式中不被加热器106加温，但从收率、稳定性的观点来看，能够进行加温或者冷却。
气体用注射泵107以及溶剂用注射泵108分别包含经由第三阀123以及第四阀124与吸附管111的另一端111b连接的端部107a以及108a。两注射泵107以及108作为通过从气体用注射泵107供给的气体推出从溶剂用注射泵108供给的恒定量的溶剂，并输送到吸附管111的吸附区域的溶剂供给部发挥作用。
此外，虽然在本公开中，分别设置了气体用注射泵107和溶剂用注射泵108，但只要能够为了作为溶剂供给部发挥作用而将恒定量的溶剂输送到吸附区域则能够采用任何的构成。换句话说，不需要分别独立地使用注射泵，也可以为一体，也可以是注射泵以外的溶剂供给装置。
虽然能够根据吸附的放射性核素适当地选择供给到吸附管111的溶剂，但优选为氢氧化钠、盐酸、硝酸、乙醇或者甲醇等酒精、其它的有机溶剂、生理盐水、蒸留水，更优选为生理盐水以及蒸留水。另外，虽然供给的溶剂的量也取决于保持在靶140内的放射性核素的量、吸附管111的粗度，但从放射性核素的收率提高的观点来看，优选为1～1000μL，更优选为10～500μL，进一步优选为50～200μL。
从气体用注射泵107供给的气体既可以是与载气、排出气体相同的成分，也能够利用其它的气体，例如空气。
过滤器114包含经由泄漏阀127以及第一阀121与泵103的端部103a连接的一端114a、和经由第三阀123等与吸附管111的另一端111b连接的另一端114b。该过滤器114作为在从排出口109排出管路141内的载气等时，除去与载气一起运送的核素残留物等的过滤器部发挥作用。过滤器114能够单独或者适当地组合利用包含无水硫酸钠、活性炭等的柱等。
此外，回收容器110虽然不需要一定作为本公开的放射性核素制造系统1的构成要素之一包含在内，但配置在吸附管111的后段，作为用于回收溶出到溶剂中的放射性核素的回收部发挥作用。作为一个例子，该回收容器110列举有微量离心管等，但能够根据放射性核素、溶剂的量以及种类适当地选择。
对第一阀121～第六阀126以及泄漏阀127而言，作为一个例子只要是电磁阀、电动阀、连接了电动马达的阀等能够接收来自终端装置200的信号进行控制的阀则能够使用任何阀。在本公开中，第一阀121～第五阀125使用三通阀，
·第一阀121控制第二阀122与泵103或者泄漏阀127间的连接，
·第二阀122控制管状炉105与质量流量控制器104或者第一阀121间的连接，
·第三阀123控制吸附管111与第四阀124或者第五阀125的连接，
·第四阀124控制第三阀123与气体用注射泵107或者溶剂用注射泵108间的连接，
·第五阀125控制第三阀123与回收容器110或者第六阀126间的连接。另外，第六阀126以及泄漏阀127使用二通阀，
·第六阀126控制第五阀125与过滤器114间的连接，
·泄漏阀127控制第一阀121与过滤器114间的连接。
此外，在图3中对终端装置200的构成进行详细说明。
图3是表示本公开的放射性核素制造系统的构成的例子的框图。根据图3，放射性核素制造系统1除了在图2详细说明的泵103、质量流量控制器104、管状炉105、加热器106、气体用注射泵107、溶剂用注射泵108、第一阀121～第六阀126、以及泄漏阀127之外，还包含终端装置200以及第一传感器131～第三传感器133。而且，这些各构成要素经由控制线以及数据线相互电连接。此外，放射性核素制造系统1不需要具备图3所示的构成要素的全部，也能够构成为省略一部分，也能够添加其它的构成要素。此外，在图3未图示在图2示出的一部分的构成要素。
终端装置200至少包含处理器201以及存储器202，但也可以适当地包含用于输入放射性核素制造装置100的各种设定的输入接口(触摸面板、键盘等)、用于显示设定的信息、检测出的信息等的显示器、以及用于在与远程地设置的其它的终端装置、服务器装置之间发送接收设定信息、检测出的信息等的通信接口等(均未图示)。作为一个例子，终端装置200列举有笔记本电脑、台式电脑等，但只要是能够执行本公开的程序的终端装置则可以是任何的装置。
处理器201由CPU(微型计算机：微机)构成，作为基于存储于存储器202的各种程序，向连接的其它的构成要素输出控制信号，以控制各构成要素的控制部发挥作用。处理器201进行用于执行存储于存储器202的指示命令，即本公开的放射性核素制造程序、OS的处理。此外，处理器201虽然也可以由单个CPU构成，但也可以组合多个CPU来构成。
存储器202包含RAM、ROM、或者非易失性存储器(根据情况为HDD)，作为存储部发挥作用。ROM存储用于控制放射性核素制造系统的指示命令、用于执行OS的指示命令作为程序。RAM是为了在通过处理器201对存储于ROM的程序进行处理的期间，进行数据的写入以及读入而使用的存储器。非易失性存储器是通过上述程序的执行来执行数据的写入以及读入的存储器，即使在该程序的执行结束之后也保存这里写入的数据。作为一个例子，存储由第一传感器131～第三传感器133检测出的放射线量数据、压力数据等。
第一传感器131配置在吸附管111的吸附区域或者其附近。该第一传感器131作为检测由从靶140挥发，通过载气输送，并吸附于吸附管111的放射性核素放射出的放射线量的第一检测部发挥作用。第一传感器131能够根据放射性核素放射的放射线的种类，由公知的放射线量检测器构成。作为一个例子，第一传感器131能够利用盖革米勒计数管、闪烁器、光电二极管等。从检测更正确的放射线量这样的观点来看，优选为盖革米勒计数管、闪烁器。由第一传感器131检测出的放射线量被输出到终端装置200，存储于存储器202，并且也能够通过处理器201进行处理，作为送液工序的开始的触发来利用。
第二传感器132配置在吸附管111或者其附近，更具体而言配置在吸附管111中吸附放射性核素的吸附区域或者其附近。该第二传感器132作为用于检测溶剂被从气体用注射泵107供给的气体推出，通过吸附管111的吸附区域，并到达加温区域的第二检测部发挥作用。更具体而言，对于第二传感器132来说，虽然若通过溶剂向加温区域方向输送放射性核素则吸附区域的放射线量减少，但能够通过检测该放射线量，而利用于向吸附区域的溶剂的到达和通过的判断。第二传感器132能够根据放射性核素放射的放射线的种类，由公知的放射线量检测器构成。作为一个例子，第二传感器132能够利用盖革米勒计数管、闪烁器、光电二极管等，但与第一传感器131相比不需要检测出的放射线量的正确性，所以优选为更廉价的光电二极管。由第二传感器132检测出的放射线量被输出到终端装置200，存储于存储器202，并且也能够通过处理器201进行处理，作为送气工序的开始的触发来利用。此外，虽然在本实施方式中，分别设置了第一传感器131和第二传感器132，但仅任意一个也能够同样地发挥作用。
第三传感器133配置为与管路141内的第一阀121～第六阀126的任意一个的位置连接，作为用于检测管路141内的气压的第三检测部发挥作用。由第三传感器133检测出的气压输出到终端装置200，并存储于存储器202，并且也能够通过处理器201进行处理，作为通气工序的开始或分离工序的开始的触发来利用。
此外，泵103、质量流量控制器104、管状炉105、加热器106、气体用注射泵107、溶剂用注射泵108、第一阀121～第六阀126、以及泄漏阀127已经在图2进行了详细说明，所以这里省略。
3.本公开的放射性核素制造方法
图4是表示在本公开的放射性核素制造系统中执行的制造工序的流程的图。具体而言，图4示出通过处理器201对本公开的放射性核素制造程序进行处理而由放射性核素制造系统执行的放射性核素制造方法的概要。
本公开的放射性核素制造方法在管状炉105配置了通过在加速器中照射被加速的高能量放射线而在内部保持了放射性核素的靶140之后开始。根据图4，通过泵103，执行使放射性核素制造装置100的管路141、管状炉105、以及吸附管111的内部成为真空状态的抽真空工序(S101)。然后，若管路141等的内部成为预先决定的气压以下的真空状态，则执行从质量流量控制器104向管状炉105供给载气的通气工序(S102)。接下来，若供给载气而管路141等的内部的气压成为大气压，则执行在管状炉105中，以放射性核素能够挥发的温度对靶140进行加热，使放射性核素从靶140挥发的分离工序(S103)。在该分离工序中，挥发出的放射性核素通过载气输送到吸附管111，放射性核素吸附于吸附管111的吸附区域。接下来，若放射性核素吸附于吸附管111，则执行通过从气体用注射泵107供给的气体推出预先从溶剂用注射泵108供给了恒定量的溶剂，并送液至吸附管111的吸附区域的送液工序(S104)。最后，执行通过从质量流量控制器104供给的排出气体将溶出到被送液的溶剂的放射性核素推出到回收容器110，并将溶出有放射性核素的溶剂回收到回收容器110的送气工序(S105)。
通过经过以上的工序，作为溶出有从靶140分离的放射性核素的含放射性核素溶液，制造出放射性核素。
图5是表示在本公开的放射性核素制造系统的处理器中执行的处理流程的图。具体而言，图5主要示出在图4所示的放射性核素制造方法中，处理器201通过向放射性核素制造装置100的各构成要素输出控制信号来控制各构成要素从而进行的处理流程。
如图4所说明的那样，放射性核素的制造方法在管状炉105配置了通过在加速器中照射被加速的高能量放射线而在内部保持了放射性核素的靶140之后开始。
这里，图6是表示在本公开的放射性核素制造系统中各构成要素的动作的定时的图。具体而言，图6是表示从处理器201输出控制信号而各构成要素的动作的开/关的定时的图。另外，图7a～图7e是表示本公开的放射性核素制造系统的动作的例子的图。具体而言，图7a～图7e示出通过各构成要素在图6所示的定时动作而变化的各构成要素的连接关系。此外，在图7中，纵轴示出在“高电平(high)”时各构成要素进行动作(或者阀打开)，在“低电平(Low)”时各构成要素不进行动作(或者阀关闭)。换句话说，在图7中，在施加了斜线的影线的定时时，各构成要素进行动作(或者阀打开)。
＜抽真空工序＞
根据图6，在抽真空工序中，处理器201控制第一阀121将泵103与第二阀122之间连接，并且关闭第六阀126。换句话说，如图7a所示，处理器201控制各构成要素以形成从泵103到第一阀121、第二阀122、管状炉105、吸附管111、第三阀123、第五阀125、以及第六阀126为止相互连接的系统。再次参照图5，处理器201打开泵103，开始图7a所示的系统内的抽真空(S201)。接下来，处理器201监视由第三传感器133检测出的气压，判断系统内是否成为真空状态，换句话说判断系统内的气压是否在预先决定的阈值以下(S202)。处理器201以规定间隔反复进行上述判断直至气压成为阈值以下为止。然后，处理器201若判断为气压成为阈值以下，则结束抽真空工序。
＜通气工序＞
处理器201基于在S202中由第三传感器133检测出的气压，控制为使抽真空工序结束，并且控制质量流量控制器104开始向管状炉105内供给载气(通气工序)。具体而言，参照图6，处理器201控制第二阀122将质量流量控制器104与管状炉105之间连接，并且控制第六阀126将过滤器114与第五阀125之间连接。换句话说，如图7b所示，处理器201控制各构成要素以形成从质量流量控制器104到第二阀122、管状炉105、吸附管111、第三阀123、第五阀125、第六阀126、过滤器114、以及排出口109为止相互连接的系统。再次参照图5，处理器201控制质量流量控制器104，将载气导入系统内(S203)。接下来，虽然由于载气的导入而系统内的气压上升，但处理器201监视由第三传感器133检测出的气压，判断上升的气压是否比大气压低(S204)。处理器201以规定间隔反复进行上述判断直至气压成为大气压以上。然后，处理器201若判断为气压成为大气压以上，则结束通气工序。
这里，在通气工序中，如图6所示，处理器201与载气的导入并行地控制溶剂用注射泵108，准备向吸附管111供给的规定量(例如，100μL)的溶剂。具体而言，如图7b所示，处理器201控制溶剂用注射泵108，以从第四阀124向第三阀123方向推出规定量(箭头151)。此外，对溶剂而言，虽然也可以在通气工序准备，但只要在送液工序之前预先进行准备则可以在任何时刻准备。换句话说，例如也能够在抽真空工序或者分离工序准备。
＜分离工序＞
处理器201基于在S204中由第三传感器133检测出的气压，控制为使通气工序结束，并且控制管状炉105开始靶140的加热(分离工序)。参照图6，分离工序的各阀的开闭状态与通气工序相同。因此，如图7c所示，形成从质量流量控制器104到第二阀122、管状炉105、吸附管111、第三阀123、第五阀125、第六阀126、过滤器114、以及排出口109为止相互连接的系统。再次参照图5，处理器201开启加热器106的动作，将吸附管111加温至规定的温度(例如，120℃)(S205)。另外，处理器201开启管状炉105的动作，以放射性核素能够挥发的温度加热靶140(S206)。
这里，保持质量流量控制器104打开的状态，继续从质量流量控制器104向系统内供给载气。因此，由于在管状炉105被加热而挥发，并从靶140分离的放射性核素通过载气输送到吸附管111的吸附区域。此时，吸附管111的管状炉105侧的一部分(加温区域)被加热器106加温，所以在加温区域不吸附放射性核素。另一方面，与加温区域相比位于回收容器侧的吸附区域保持为放射性核素成为固体的温度。因此，通过载气输送的放射性核素(气体)在吸附区域被冷却，并吸附于吸附区域的内壁。
接下来，处理器201监视由第一传感器131检测出的放射线量。这里，图8是示意地表示本公开的放射性核素制造系统的第一传感器131所检测出的放射线量的图。如图8所示，若分离出的放射性核素开始通过载气输送至吸附部111(图8：t1)，则随着时间的经过，由第一传感器131检测出的放射线量增加(图8：t1～t2)。然后，若放射性核素完全从靶140分离，全部的放射性核素输送至吸附管111，则该放射线量达到平衡状态(图8：t2以后)。换句话说，处理器201能够通过以规定间隔计算放射线量的增加曲线的倾斜度(微分)，并判断该倾斜度是否在预先决定的倾斜度以下(大致为零)来判断是否达到平衡。再次参照图5，处理器201监视由第一传感器131检测出的放射线量，判断放射线量是否成为平衡状态(S207)。处理器201以规定间隔反复进行上述判断直至放射线量成为平衡状态为止。然后，处理器201若判断为放射线量成为平衡状态，则使加热器106的加温结束(S208)。然后，处理器201判断加热器106的温度是否冷却到不使溶剂蒸发的程度的温度(例如，90℃)(S209)。处理器201反复进行该判断直至温度成为上述温度为止。然后，处理器201若判断为温度成为上述温度，则停止载气的导入，结束分离工序。
＜送液工序＞
处理器201基于在S207中由第一传感器131检测出的放射线量，使分离工序结束，并且控制气体用注射泵107开始溶剂的供给(送液工序)。具体而言，参照图6，处理器201控制第一阀121将泄漏阀127与第二阀122之间连接，控制第三阀将吸附管111与第四阀124之间连接，控制第四阀将第三阀123与气体用注射泵107之间连接，并控制泄漏阀127将第一阀121与过滤器114之间连接。换句话说，如图7d所示，处理器201连接各构成要素以形成从气体用注射泵107到第四阀124、第三阀123、吸附管111、管状炉105、第二阀122、第一阀121、泄漏阀127、过滤器114、以及排出口109为止相互连接的系统。
然后，处理器201控制气体用注射泵107，向所形成的系统内供给气体。由此，在通气工序中在第四阀124的第三阀123侧准备的规定量的溶剂通过从气体用注射泵107供给的气体向吸附管111的方向推出(图7d的箭头152)，而向吸附管111供给规定量的溶剂(S210)。此时，在供给的溶剂通过吸附管111的吸附区域的期间，在分离工序吸附的放射性核素溶出到溶剂。然后，在该溶剂全部到达并通过吸附区域的情况下，由配置在吸附区域的第二传感器132检测出的放射线量的减少达到平衡状态。
这里，图9是示意地表示本公开的放射性核素制造系统的第二传感器所检测出的放射线量的图。如图9所示，在开始溶剂的送液的阶段(s1)，溶剂还未到达吸附管111的吸附区域，所以由第二传感器132检测出的放射线量维持分离工序刚结束之后的放射线量。其后，在溶剂到达吸附区域的阶段(s2)，放射性核素溶出到溶剂并与溶剂一起向吸附管111的加温区域方向输送。这样一来，由第二传感器132检测出的放射线量在s2以后，随着时间的经过减少。然后，作为全部的溶剂到达吸附区域，并输送到加温区域方向的结果，放射线量的减少达到平衡(s3)。换句话说，处理器201能够通过以规定间隔计算放射线量的减少曲线的倾斜度(微分)，并判断该倾斜度是否在预先决定的倾斜度以下(大致为零)来判断是否达到平衡。再次参照图5，处理器201基于由第二传感器132检测出的放射线量的减少是否达到平衡，判断溶剂是否完全到达并通过吸附管111的吸附区域(S211)。处理器201以规定间隔反复进行上述判断直至判断为溶剂完全通过为止。然后，处理器201若判断为溶剂完全通过，则使气体用注射泵107的动作停止，结束送液工序。
＜送气工序＞
处理器201基于在S211中由第二传感器132检测出的放射线量，控制为使送液工序结束，并且开始从质量流量控制器104供给排出气体(送气工序)。具体而言，参照图6，处理器201控制第二阀122将质量流量控制器104与管状炉105之间连接，控制第三阀123将吸附管111与第五阀125之间连接，并控制第五阀125将第三阀123与回收容器110侧的管路之间连接。换句话说，如图7e所示，处理器201控制各构成要素以形成从质量流量控制器104到第二阀122、管状炉105、吸附管111、第三阀123、第五阀125、以及回收容器110侧的管路为止相互连接的系统。然后，处理器201控制质量流量控制器104，向系统内导入排出气体(S212)。
从质量流量控制器104导入的排出气体存在于吸附管111的加温区域，向回收容器110方向推出溶出有放射性核素的溶剂。因此，溶出有放射性核素的溶剂通过图7e所示的系统内，从回收容器110侧的管路排出到回收容器110(S213)。由此，最终作为含放射性核素溶液制造出放射性核素。
此外，在本公开中，最终制造出含放射性核素溶液作为放射性核素，但也可以进一步浓缩或者稀释该溶液，调制为含有更高浓度或者低浓度的放射性核素的溶液。另外，也可以在得到的含放射性核素溶液适当地添加其它的有效成分。换句话说，得到的含放射性核素溶液能够根据其用途，适当地调制、加工为所希望的形态。
以上，在本实施方式中，通过处理器201的控制，使放射性核素制造装置100的各构成要素动作，来制造放射性核素。因此，能够更稳定地进行放射性核素的制造。另外，基于由第一传感器131～第三传感器133检测出的放射线量、气压进行各制造工序的切换。因此，能够更正确地进行稳定的放射性核素的制造。
[第二实施方式]
在第一实施方式中，对基于由第一传感器131～第三传感器133检测出的放射线量、气压来判断各制造工序的切换的定时的情况进行了说明。在第二实施方式中，对代替第一传感器131～第三传感器133，而放射性核素制造装置100包含计时器的情况进行说明。此外，本实施方式除了以下具体地说明的点之外，第一以及第二实施方式中的构成、处理、顺序相同。因此，省略这些事项的详细的说明。
在本实施方式中，如上述那样，放射性核素制造装置100包含计时器。该计时器例如作为测量从开始各制造工序起的时间的计时部发挥作用。处理器201判断其测量出的时间是否超过预先决定的时间。
具体而言，在第一实施方式中，在图5所示的处理流程的S202中，判断系统内的气压是否成为阈值。但是，在本实施方式中，处理器201利用计时器测量从开始系统内的抽真空(S201)起的时间，并判断是否超过预先计算出的使系统内成为真空状态所需要的时间。然后，若判断为超过该时间，则处理器201控制为从质量流量控制器104导入载气(S203)。
另外，在第一实施方式中，在图5所示的处理流程的S204中，判断系统内的气压是否成为大气压。但是，在本实施方式中，处理器201利用计时器测量从开始向系统内导入载气(S203)起的时间，并判断是否超过预先计算出的使系统内成为大气压所需要的时间。然后，若判断为超过该时间，则处理器201控制为开始通过加热器106的加温(S205)。
另外，在第一实施方式中，在图5所示的处理流程的S207中，判断在吸附管111的吸附区域附近检测出的放射线量是否达到平衡状态。但是，在本实施方式中，处理器201利用计时器测量从开始管状炉105中的加热(S206)起的时间，并判断是否超过预先计算出的达到平衡状态为止的时间。然后，若判断为超过该时间，则处理器201控制为结束加热器106的加温(S208)。
另外，在第一实施方式中，在图5所示的处理流程的S211中，基于在吸附区域附近检测出的放射线量判断溶剂是否全部到达吸附区域。但是，在本实施方式中，处理器201利用计时器测量从通过气体用注射泵107开始溶剂的供给(S210)起的时间，并判断是否超过预先计算出的到达时间。然后，若判断为超过该时间，则处理器201控制为结束通过气体用注射泵107的溶剂的供给。
以上，与第一实施方式相同，在本实施方式中，通过处理器201的控制，使放射性核素制造装置100的各构成要素动作，制造放射性核素。因此，能够更稳定地进行放射性核素的制造。另外，基于预先计算出的时间与利用计时器测量出的时间的比较判断各制造工序的切换。因此，能够更正确地进行稳定的放射性核素的制造。
[其它]
此外，也能够将在各实施方式说明的各要素适当地组合、或者将它们置换来构成系统。
在本说明书中说明的处理以及顺序不仅能够通过在实施方式中明确地说明的内容实现，也能够通过软件，硬件或者它们的组合实现。具体而言，能够通过在集成电路、易失性存储器、非易失性存储器、磁盘、光存储器等介质安装相当于该处理的逻辑来实现在本说明书中说明的处理以及顺序。另外，在本说明书中说明的处理以及顺序能够将这些处理、顺序作为计算机程序进行安装，并使包含终端装置的各种计算机执行。
即使对通过单个装置、组件、模块执行在本说明书中说明的处理以及顺序的主旨进行了说明，也能够通过多个装置、多个组件、以及/或者多个模块执行这样的处理或者顺序。另外，即使对在本说明书中说明的各种信息储存于单个存储器或者存储部的主旨进行了说明，也能够将那样的信息分散地储存于单个装置所具备的多个存储器或者分散配置于多个装置的多个存储器。并且，在本说明书中说明的硬件的要素能够通过将它们合并为更少的构成要素、或者分解为更多的构成要素来实现。
附图标记说明
1…放射性核素制造系统，100…放射性核素制造装置，200…终端装置。
Claims (14)
1.一种放射性核素制造系统，包含：
加热部，构成为包含导入载气的一端、和排出上述载气的另一端，并在内部储存保持了放射性核素的靶；
气体供给部，构成为包含与存积上述载气的气体存积部连接的一端、和与上述加热部的上述一端连接的另一端；
吸附部，构成为包含排出上述载气的另一端、和与上述加热部的上述另一端连接并导入上述载气的一端，并吸附上述放射性核素；
溶剂供给部，构成为包含与上述吸附部的上述另一端连接的端部；
存储部，构成为存储规定的指示命令；以及
控制部，构成为基于上述指示命令，控制上述加热部以保持于上述靶的上述放射性核素能够挥发的温度对上述靶进行加热，控制上述气体供给部以向上述加热部供给上述载气以便将在上述加热部挥发的上述放射性核素输送到上述吸附部，并控制上述溶剂供给部以向上述吸附部供给用于溶出吸附于上述吸附部的上述放射性核素的溶剂。
2.根据权利要求1所述的放射性核素制造系统，其中，
还包含加温部，该加温部配置为覆盖上述吸附部的一部分，并用于对通过上述载气输送的上述放射性核素进行加温。
3.根据权利要求2所述的放射性核素制造系统，其中，
上述控制部构成为控制上述加温部以将被上述加温部覆盖的上述一部分加温到上述溶剂不挥发的温度。
4.根据权利要求1所述的放射性核素制造系统，其中，
还包含吸入部，该吸入部包含与上述加热部连接的端部，并用于使上述加热部成为真空状态。
5.根据权利要求4所述的放射性核素制造系统，其中，
上述控制部构成为控制上述吸入部以使上述加热部成为真空状态。
6.根据权利要求1所述的放射性核素制造系统，其中，
还包含第一检测部，该第一检测部用于决定向上述吸附部供给上述溶剂的定时。
7.根据权利要求6所述的放射性核素制造系统，其中，
上述第一检测部配置在上述吸附部或者其附近，
上述控制部构成为基于由上述第一检测部检测出的放射线量，控制上述溶剂供给部以向上述吸附部供给上述溶剂。
8.根据权利要求1所述的放射性核素制造系统，其中，
还包含第二检测部，该第二检测部用于决定从上述气体供给部向上述吸附部供给排出气体的定时，以便向用于回收溶出有上述放射性核素的上述溶剂的回收部排出上述溶剂。
9.根据权利要求8所述的放射性核素制造系统，其中，
上述第二检测部配置在上述吸附部或者其附近，
上述控制部构成为基于由上述第二检测部检测出的放射线量，控制上述气体供给部以向上述吸附部供给上述排出气体。
10.根据权利要求1所述的放射性核素制造系统，其中，
上述靶为Bi(铋)。
11.根据权利要求1所述的放射性核素制造系统，其中，
上述放射性核素为211At(砹)。
12.一种存储了放射性核素制造程序的计算机可读存储介质，该放射性核素制造程序用于使与放射性核素制造装置连接且包括构成为存储规定的指示命令的存储部的计算机作为控制部发挥作用，
上述放射性核素制造装置包含：加热部，构成为包含导入载气的一端、和排出上述载气的另一端，并在内部储存保持了放射性核素的靶；气体供给部，构成为包含与存积上述载气的气体存积部连接的一端、和与上述加热部的上述一端连接的另一端；吸附部，构成为包含排出上述载气的另一端、和与上述加热部的上述另一端连接并导入上述载气的一端，并吸附上述放射性核素；以及溶剂供给部，构成为包含与上述吸附部的上述另一端连接的端部，
上述控制部构成为基于上述指示命令，控制上述加热部以保持于上述靶的上述放射性核素能够挥发的温度对上述靶进行加热，控制上述气体供给部以向上述加热部供给上述载气以便将在上述加热部挥发的上述放射性核素输送到上述吸附部，并控制上述溶剂供给部以向上述吸附部供给用于溶出吸附于上述吸附部的上述放射性核素的溶剂。
13.一种放射性核素制造方法，是在与放射性核素制造装置连接，且包含构成为存储规定的指示命令的存储部的计算机中，通过处理器执行上述指示命令而被处理的放射性核素制造方法，上述放射性核素制造装置包含：加热部，构成为包含导入载气的一端、和排出上述载气的另一端，并在内部储存保持了放射性核素的靶；气体供给部，构成为包含与存积上述载气的气体存积部连接的一端、和与上述加热部的上述一端连接的另一端；吸附部，构成为包含排出上述载气的另一端、和与上述加热部的上述另一端连接并导入上述载气的一端，并吸附上述放射性核素；以及溶剂供给部，构成为包含与上述吸附部的上述另一端连接的端部，上述放射性核素制造方法包含：
控制上述加热部以保持于上述靶的上述放射性核素能够挥发的温度对上述靶进行加热的阶段；
控制上述气体供给部以向上述加热部供给上述载气以便将在上述加热部挥发的上述放射性核素输送到上述吸附部的阶段；以及
控制上述溶剂供给部以向上述吸附部供给用于溶出吸附于上述吸附部的上述放射性核素的溶剂的阶段。
14.一种终端装置，与放射性核素制造装置连接，该放射性核素制造装置包含：加热部，构成为包含导入载气的一端、和排出上述载气的另一端，并在内部储存保持了放射性核素的靶；气体供给部，构成为包含与存积上述载气的气体存积部连接的一端、和与上述加热部的上述一端连接的另一端；吸附部，构成为包含排出上述载气的另一端、和与上述加热部的上述另一端连接并导入上述载气的一端，并吸附上述放射性核素；以及溶剂供给部，构成为包含与上述吸附部的上述另一端连接的端部，上述终端装置包含：
存储部，构成为存储规定的指示命令；以及
控制部，构成为基于上述指示命令，控制上述加热部以保持于上述靶的上述放射性核素能够挥发的温度对上述靶进行加热，控制上述气体供给部以向上述加热部供给上述载气以便将在上述加热部挥发的上述放射性核素输送到上述吸附部，并控制上述溶剂供给部以向上述吸附部供给用于溶出吸附于上述吸附部的上述放射性核素的溶剂。
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