CN112867442A - 82Rb洗脱系统的控制和配置 - Google Patents

Abstract

公开了提供若干优点的铷洗脱系统的新配置。本公开的铷洗脱系统包括组件，该组件包括⁸²Sr/⁸²Rb发生器、活性检测器、废物容器、泵、传感器、管道回路、至少一个阀，其中废物容器位于组件的下部。更具体地，废物容器隔室的顶表面或者在发生器隔室的顶表面之下，或者废物容器与发生器在相同的高度处或者在泵之下。

Description

82Rb洗脱系统的控制和配置

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2018年8月22日提交的美国临时申请62/721,033的优先权权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体上涉及核医学，并且特别涉及⁸²Sr/⁸²Rb洗脱系统。

背景技术

本文公开的主题涉及具有短半衰期的放射性药物物质，例如铷(⁸²Rb)。铷(⁸²Rb)用作正电子发射断层扫描(PET)示踪剂，用于无创测定心肌灌注(血流)。

典型的⁸²Sr/⁸²Rb洗脱系统包括无菌盐溶液(例如0.9％氯化钠注射液)储器、一个或多个泵以从该储器中抽出无菌盐溶液、在溶液中产生放射性同位素的源、放射性检测器以测量不同同位素的活性、剂量校准器、废物容器、输液管组件组、一个或多个传感器、计算机以及用于移动洗脱系统的平台上的屏蔽罩。在这种系统的操作过程中，泵将盐溶液从储器中移出并通过发生器，以洗脱以⁸²RbCl形式洗脱的⁸²Rb，并调节无菌盐溶液到旁路的流量。然后，将离开发生器的放射性溶液通过患者出口输注到要诊断的患者中。如本领域技术人员所知，⁸²Rb是由⁸²Sr的放射性衰变产生的，因此在任何给定时间⁸²Rb的产生速率是发生器中剩余⁸²Sr活性的函数。⁸²Rb的产生速率在发生器的整个使用寿命中呈指数下降，与⁸²Sr的半衰期直接相关。

洗脱系统中的各种屏蔽和非屏蔽部件在提供所需剂量、确保安全和易于清洁环境方面发挥着作用。像

和

的所有已知的⁸²Sr/⁸²Rb发生器系统具有废物容器，其在它们各自的结构的顶部上，并且在相对于发生器和/或泵更高的高度处。本发明人已经确定了洗脱系统的替代构造，其提供了几个优点。

发明内容

本公开的目的是提供铷洗脱系统的新构造，其中废物容器位于包含系统的各种部件的组件的下部，例如在比泵低的高度处、与发生器的高度相同、或位于容纳废物容器的隔室的顶表面低于容纳发生器的隔室的顶表面的高度的高度处。本公开的另一个目的是提供适于铷洗脱系统的这些新构造的安全装置。

本公开的另一个目的是提供用于制造铷洗脱系统的所述新构造的方法。

本公开涉及以下任何一项：

项1.铷洗脱系统，其包括组件，所述组件包括⁸²Sr/⁸²Rb发生器、活性检测器、废物容器、泵、传感器、管道回路和至少一个阀；其中：

-所述组件具有下部和上部，并且

-所述废物容器位于所述组件的下部。

项2.项1的铷洗脱系统，其中所述下部由所述组件的下部三分之二组成。

项3.项2的铷洗脱系统，其中所述下部由所述组件的下部一半组成。

项4.项1、2或3中任一项所述的铷洗脱系统，其中：

-所述废物容器被封闭在具有顶表面的废物隔室中，所述废物隔室的顶表面在所述组件内处于第一高度。

-所述发生器被封闭在具有顶表面的发生器隔室中，所述发生器隔室的顶表面在所述组件内处于第二高度；并且

-第一高度低于第二高度。

项5.项1、2或3中任一项所述的铷洗脱系统，其中：

-所述废物容器封闭在废物隔室中；

-所述发生器封闭在发生器隔室中；和

-所述废物隔室在所述组件内的高度与所述发生器隔室所在的高度相同。

项6.项1至5中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述废物容器的高度低于所述泵。

项7.项4或5所述的铷洗脱系统，其中所述废物容器被容纳在可以从所述废物隔室移除的外壳内。

项8.项4或5所述的铷洗脱系统，其中所述废物隔室包括用于进入所述废物容器的门。

项9.项4或5所述的铷洗脱系统，其包括用于从所述废物隔室移出所述废物容器的滑动机构或提升机构。

项10.项1至9中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述组件还包括被配置为检测至少一种放射性同位素的剂量校准器。

项11.项10的铷洗脱系统，其还包括用于防止系统的使用者改变所述剂量校准器的配置的锁定装置。

项12.项11的铷洗脱系统，还包括用于配置所述剂量校准器的界面，并且其中所述锁定装置通过锁定所述界面防止使用者改变所述剂量校准器的配置。

项13.项12所述的铷洗脱系统，其中所述锁定装置包括包围所述界面的隔室，并且所述隔室被锁定以便防止使用者接近所述界面。

项14.项1至13中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述组件还包括计算机。

项15.项1至14中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述组件位于平台上。

项16.项15的铷洗脱系统，其中所述平台是可移动的。

项17.项16的铷洗脱系统，其中所述平台具有轮子以及

用于制动和锁定所述轮子的机构。

项18.项1、2或3中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述⁸²Sr/⁸²Rb发生器和所述废物容器分别被封闭在各自的屏蔽隔室中。

项19.项4或5中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述废物隔室和所述发生器隔室被屏蔽。

项20.项1至19中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述组件容纳在柜体结构中。

项21.项1至20中任一项所述的铷洗脱系统，还包括控制器，所述控制器被配置为控制允许以恒定的放射性速率输送放射性溶液的所述泵和所述至少一个阀。

项22.项1至21中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述泵是注射泵或蠕动泵。

项23.项22所述的铷洗脱系统，其中所述泵是蠕动泵。

项24.项23的铷洗脱系统，其中所述蠕动泵包括马达和泵部件，并且所述蠕动泵水平定向，使得所述马达位于与所述泵部件的高度相同的高度处。

项25.项1至24中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述至少一个阀包括相对于所述发生器在所述系统内的上游的阀和在所述发生器的下游的阀。

项26.项25所述的铷洗脱系统，其进一步包括旁路管线，所述旁路管线连接相对于所述发生器的上游的所述阀和所述发生器下游的所述阀。

项27.项25或26所述的铷洗脱系统，其中所述至少一个阀包括夹管阀或分流阀。

项28.项27所述的铷洗脱系统，其中所述至少一个阀包括夹管阀。

通过参考附图阅读下面仅通过示例方式给出的其具体实施方式的非限制性描述，本公开的其他目的、优点和特征将变得更加显而易见。

附图说明

图1示出了根据本发明的铷洗脱系统的实施例的透视图，其中柜体结构的前门被打开，并且提供了通往容纳废物容器的隔室和容纳发生器的隔室的通道；并且其中容纳废物容器的隔室的门也被打开。

图2提供了容纳废物容器的隔室的一个实施例的特写视图，其中隔室的门被打开，并且废物容器被容纳在可以从其隔室移除的外壳内。

图3是铷洗脱系统的实施例的正视图，其中柜体结构的前门和顶板被打开，容纳废物容器的隔室的门也被打开，并且显示了柜体结构下方的轮子和安装在机柜结构上方的屏幕。

图4示出了根据本公开的实施例的蠕动泵，该蠕动泵是水平定向的，使得马达和泵系统的泵部件处于相同高度。

图5示出了本公开的实施例的管道回路，其包括洗脱液管线、旁路管线、废液管线和患者管线。

具体实施方式

如本文所用，术语“洗脱系统”、“铷洗脱系统”和“⁸²Sr/⁸²Rb洗脱系统”可以互换使用，并且是指锶-铷输注系统，用于产生含铷-82的放射性溶液，测量系统生成的溶液中的放射性，并将放射性溶液输注入患者体内，以便对患者的器官(例如心脏或肾脏)进行各种研究。

如本文所使用的，术语“推车”或“系统”或“台车”旨在包含平台。所述平台可以是移动的或固定的。

用于“屏蔽”的材料由任何辐射衰减材料组成，包括但不限于贫铀(U)、铅(Pb)、锡(Sn)、锑(Sb)、钨(W)、铋(Bi)、任何其他材料或它们的任何组合，只要它对铷或锶的放射性提供屏障。

如本文所用，术语“被屏蔽的部件”是指被屏蔽材料包围的系统的部件，并且可以指发生器、剂量校准器、活性检测器、废物容器和/或管线或管线的一部分。

如本文所用，术语“未被屏蔽的部件”是指系统的未被屏蔽的部件，例如泵、阀、盐水储器、计算机、系统的控制器、剂量校准器的界面和/或管线或管线的一部分。

如本文所使用的，术语“柜体结构”是指系统的外部结构，其从平台向上延伸并容纳组件。柜体结构可以由任何抗辐射材料形成，包括但不限于不锈钢、注射成型聚氨酯或任何其他合适的材料或其组合。

如本文所使用的，术语“支撑附件”是指诸如轮子、杠杆、桨、附加盐水储器、用于容纳小瓶的抽屉系统以及用于促进系统运动的手柄的零件。

如本文所使用的，表述“用于防止系统的使用者访问界面的锁定装置”是指提供安全性以防止使用者访问界面的任何机制、系统或技术，例如封闭剂量校准器的界面的锁定隔室，输入用于修改界面的参数的安全代码或安全数据(RFID、生物识别、数字、声音等)的要求，以使界面不可访问的方式将界面集成到剂量校准器中，等等。在一个实施例中，仅制造商有权访问剂量校准器的界面。在另一实施例中，没有人可以访问该界面。剂量校准器被放置在主要组件的外部，因此是可接近的，并且有利的是防止使用者修改界面参数，以确保剂量校准器对于本公开的铷洗脱系统保持正确设置。

发生器塔可以根据美国专利号8,071,959制备，该专利的全部内容通过引用并入本文。

发生器系统应该能够执行所有期望的功能，而不会产生不希望的和有害的影响。⁸²Rb的半衰期为75秒，其潜在杂质⁸²Sr和⁸⁵Sr的半衰期分别为25.3天和64.8天。至关重要的是，患者不要暴露于这些不希望的同位素，它们的特征都是半衰期长。因此，为了确保足够的安全性，在使用前每天对发生器进行质量控制测试。发生器的日常质量控制过程包括在屏蔽小瓶中收集洗脱样品以进行评估，并在剂量校准器中测量样品的活性。此外，保留样品以允许所有活性铷衰变，然后进行第二阶段的穿透测试。测量的初始活性和最终活性用于计算穿透信息。美国药典(USP)为0.02μCi的⁸²Sr/mCi的⁸²Rb活性的锶和0.2μCi的⁸⁵Sr/mCi的⁸²Rb活性的穿透提供了相关的法规限制。此外，为了确保更高的安全性，系统可施加比USP限制的50％的更严格限制。

恒定活性速率(activity-rate)是指相对于时间递送的活性速率，其中所述活性速率相对于预定的恒定活性浓度是恒定的。递送恒定活性速率剂量的方法描述于美国专利号7,813,841中，其通过引用并入本文。

可用于患者输液的不同洗脱策略包括：

恒定活性洗脱，其允许使用者输入前往的活性和洗脱持续时间。系统通过比较算法自动估算流量并控制通过发生器或旁路管线的流动，以实现期望设定点附近的活性。

恒定流量洗脱，其允许使用者指定前往的活性和流量。根据校准过程中测得的活性与体积的关系曲线自动估算洗脱持续时间。

恒定时间洗脱，其允许使用者指定期望的活性和洗脱持续时间。流量是根据校准过程中测得的活性与体积的关系曲线自动计算得出的。

在某些实施例中，铷洗脱系统包括控制器，该控制器配置成控制泵和至少一个阀，以便以恒定的活动速率将铷的溶液输送给患者。

图1是本公开的铷洗脱系统100的前视图，其中组件32被封闭在柜体结构5中。柜体结构5具有前门20，该前门提供到容纳废物容器14的废物隔室18的通道和到容纳发生器7(未示出)的发生器隔室17的通道，发生器被容纳在发生器隔室17中。在图1所示的实施例中，废物隔室17具有废物门31，其提供到废物容器14的通道。优选地，废物容器14被容纳在外壳33内，当废物门31被打开时，该外壳可以从其被屏蔽的隔室18移除，如图2所示。在某个实施例中，通过将废物平台安装在轨道上，可以从废物容器隔室18水平地接近废物容器14。在该实施例中，在将废物容器14从其隔室中拉出之前，将废物平台水平滑出(滑出机构)。在另一个隔室中，废物容器14通过可以自动化的提升机构移除。在图1的实施例中，可以通过打开柜体结构5的顶板23来接近剂量校准器10。

图3提供了根据本公开的铷洗脱系统100的实施例的前视图，其中组件32被定位在可移动的平台11(图5中示出)上。在该实施例中，借助于轮子19提供了可移动性，并且该可移动性可以是手动的或马达驱动的。从图1和图3中可以看出，组件32和平台11优选地被柜体结构5收回。平台11优选地包括安装在平台的底侧上的两对轮子19，以允许洗脱系统100的移动性。在一些实施例中，平台11包括用于制动和锁定轮子19的机构，例如杠杆。

在如图3所示的一个实施例中，铷洗脱系统还包括用于显示关于铷洗脱和患者输注的信息的计算机屏幕34。优选地，屏幕34是触摸屏，使用者可以在其中向计算机(未示出)提供关于患者信息以及期望铷剂量的输入。计算机优选地被集成到组件32中。

优选地，废物隔室18的废物门31具有上边缘和下边缘，废物门31的上边缘位于比发生器隔室17的开口35的高度低的高度。在一个实施例中，废物门31的上边缘的高度在平台11上方约5英寸至约12英寸，更优选在平台11上方约10至约12英寸，并且进一步优选为在平台11上方10±0.5英寸，或者进一步优选在平台11上方11±0.5英寸，或者进一步优选在平台11上方12±0.5英寸。在另一个实施例中，废物门31的下边缘在平台11上方约15英寸至约30英寸。在某些方面，组件32限定有上部和下部。根据本公开，废物容器14优选地位于组件32的下部。在一个实施例中，下部表示组件32的下部三分之二。在另一个实施例中，下部表示组件32的下半部分。将废物容器14定位在组件32的下部中为使用者和系统提供了多个优点，例如使废物容器与使用者的眼睛拉开距离、降低重心提供更高的系统稳定性、在溢出或漫出的情况下更容易清洁和去污，以及更容易更换废料容器，并防止可能导致系统短路的任何废料溢出流过电子部件。它还为通常位于组件32上部的泵8留下了额外的空间。更具体地，新的配置允许泵8水平定向，如图4所示。有利地，水平取向是蠕动泵的典型取向，并且由制造商推荐。

在某些方面，术语“约”优选是指相应值的20％。在其他方面，术语“约”优选是指相应值的10％。

根据某些优选实施例，废物隔室18的顶表面处于第一高度；和发生器隔室17的顶表面处于第二高度；并且第一高度低于第二高度。

根据另一优选实施例，废物隔室18和发生器隔室17处于相同高度。

根据另一优选实施例，废物容器14处于比泵8低的高度。

在当前公开的铷洗脱系统中，当需要清空废物容器14时，使用者可以i)打开柜体结构的门20，ii)打开废物隔室18的门31，iii)水平拉动外壳33，iv)断开与之相连的废物管线(未显示)，并且v)提起废物容器14，以便将其从其外壳33中移出。

在某些实施例中，⁸²Sr/⁸²Rb发生器、剂量校准器、废物容器和活性检测器被封闭在各自的被屏蔽的隔室内。优选地，⁸²Sr/⁸²Rb发生器、剂量校准器、废物容器和活性检测器的每一个被封闭在各自的被屏蔽的隔室内。废物隔室18的门31优选被屏蔽。发生器的开口也优选被屏蔽。

图5示出了根据本公开的铷洗脱系统的前视图。管道回路包括洗脱液管线1，该洗脱液管线通过泵8将洗脱液(优选地，包含在盐水储器13中的盐水溶液)提供给发生器7。管道回路还包括连接至洗脱液管线1的旁路管线2，该旁路管线将洗脱液运送至发生器7下游的管道回路，使得洗脱液绕过发生器7。管道回路还包括废物管线3，其将由旁路管线2供给的洗脱液和已经离开发生器7的放射性洗出液组成的混合物引入废物容器14。管道回路还进一步包括患者管线4，该患者管线将相同的混合物引导至i)患者，以向所述患者输注铷溶液，或ii)位于剂量校准器10中的小瓶，用于系统的校准和锶穿透测试。活性检测器15可以是β检测器、正电子检测器或β和正电子检测器。在某些实施例中，铷洗脱系统100包括至少一个阀9。优选地，所述至少一个阀9包括在发生器7上游的阀和在发生器7下游的阀。所述阀9可以体现为夹管阀和/或分流阀。

在某些实施例中，泵8可以体现为注射泵、蠕动泵或另一种类型的泵。在图4所示的本发明的实施例中，泵8是蠕动泵，并且水平地安装在组件32的前面板上。表述“水平安装”或“水平定向”是指马达和泵组件8的泵部件处于相同高度。泵8优选位于平台11上方约28英寸至约36英寸。

本公开包括以下实施例，其中剂量校准器伴随有其自己的配置剂量校准器以检测铷的界面，以及其中校准器没有界面并且由计算机控制的实施例。在一个优选实施例中，该系统还包括锁定装置，用于以剂量校准器保持如制造商最初配置进行配置的方式防止使用者重新配置剂量校准器。在优选的实施例中，剂量校准器被配置为检测铷和/或锶。在另一优选实施例中，剂量校准器被配置为检测铷。由于锶和铷处于即时平衡状态，因此可以使用测得的铷量计算出铷的初始含量降低后溶液中存在的锶量。防止使用者重新配置剂量校准器的一种方式是防止访问剂量校准器的界面。在一个实施例中，锁定装置包括识别系统，用于允许由系统的制造商而不是系统的使用者访问界面并重新配置剂量校准器。在另一个实施例中，锁定装置包括如图5和7所示的锁定隔室30，其封闭剂量校准器10的界面并防止系统的使用者访问。优选地，系统的制造商保持能够解锁界面的隔室并且能够根据需要配置或重新配置剂量校准器。在该实施例的变型中，封闭剂量校准器10的界面的锁定隔室由第二柜体结构6提供，该第二柜体结构也封闭或部分封闭剂量校准器10。封闭了界面的隔室可以包含在柜体结构中。在另一个实施例中，该界面被集成在剂量校准器中，并且使用者不可访问。在另一个实施例中，没有界面，并且计算机不允许使用者修改剂量校准器的配置。

在某些方面，铷洗脱系统的计算机被配置为在预定的时间，应使用者的要求并且每天至少一次进行质量控制测试(穿透测试)。当质量控制测试结果确定锶浓度等于或高于0.01μCi的⁸²Sr/mCi的⁸²Rb活性或等于或高于0.1μCi的⁸⁵Sr/mCi的⁸²Rb活性时，计算机被配置为防止患者输注。

在其他方面，铷洗脱系统包括计算机屏幕，该计算机屏幕包括扬声器，用于为系统的一种或多种不同操作提供听觉或视觉警报。

在某些实施例中，铷洗脱系统包括计算机，该计算机具有处理器和当系统运行时通信地连接至处理器的存储器。存储器具有处理器可执行指令，这些指令在处理器上执行时使系统执行系统的代表性功能。某些实施例也可以被提供为计算机实现的方法。另外，某些实施例可以被实现为存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令。可以将计算机可读存储介质与包括瞬时信号的计算机可读通信介质区分开。

尽管已经参考某些优选实施例详细描述了本公开的主题，但是应当理解，本公开不限于那些精确的实施例。而是，鉴于描述了用于实践所公开的实施例的当前最佳模式的本公开，本领域的技术人员将在不脱离本公开的主题的范围和精神的情况下进行多种修改和变型。

Claims (28)

1.铷洗脱系统，其包括组件，所述组件包括⁸²Sr/⁸²Rb发生器、活性检测器、废物容器、泵、传感器、管道回路和至少一个阀；其特征在于：

-所述组件具有下部和上部，并且

-所述废物容器位于所述组件的下部。

2.根据权利要求1所述的铷洗脱系统，其中所述下部由所述组件的下部三分之二组成。

3.根据权利要求2所述的铷洗脱系统，其中所述下部由所述组件的下部一半组成。

4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的铷洗脱系统，其中：

-所述废物容器被封闭在具有顶表面的废物隔室中，所述废物隔室的顶表面在所述组件内处于第一高度；

-所述发生器被封闭在具有顶表面的发生器隔室中，所述发生器隔室的顶表面在所述组件内处于第二高度；并且

-第一高度低于第二高度。

5.根据权利要求1、2或3中任一项所述的铷洗脱系统，其中：

-所述废物容器封闭在废物隔室中；

-所述发生器封闭在发生器隔室中；和

-所述废物隔室在所述组件内的高度与所述发生器隔室所在的高度相同。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述废物容器的高度低于所述泵。

7.根据权利要求4或5所述的铷洗脱系统，其中所述废物容器被容纳在可以从所述废物隔室移除的外壳内。

8.根据权利要求4或5所述的铷洗脱系统，其中所述废物隔室包括用于进入所述废物容器的门。

9.根据权利要求4或5所述的铷洗脱系统，其包括用于从所述废物隔室移出所述废物容器的滑动机构或提升机构。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述组件还包括被配置为检测至少一种放射性同位素的剂量校准器。

11.根据权利要求10所述的铷洗脱系统，其还包括用于防止系统的使用者改变所述剂量校准器的配置的锁定装置。

12.根据权利要求11所述的铷洗脱系统，还包括用于配置所述剂量校准器的界面，并且其中所述锁定装置通过锁定所述界面防止使用者改变所述剂量校准器的配置。

13.根据权利要求12所述的铷洗脱系统，其中所述锁定装置包括包围所述界面的隔室，并且所述隔室被锁定以便防止使用者接近所述界面。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述组件还包括计算机。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述组件位于平台上。

16.根据权利要求15所述的铷洗脱系统，其中所述平台是可移动的。

17.根据权利要求16所述的铷洗脱系统，其中所述平台具有轮子以及用于制动和锁定所述轮子的机构。

18.根据权利要求1、2或3中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述⁸²Sr/⁸²Rb发生器和所述废物容器分别被封闭在各自的屏蔽隔室中。

19.根据权利要求4或5中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述废物隔室和所述发生器隔室被屏蔽。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述组件容纳在柜体结构中。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的铷洗脱系统，还包括控制器，所述控制器被配置为控制允许以恒定的放射性速率输送放射性溶液的所述泵和所述至少一个阀。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述泵是注射泵或蠕动泵。

23.根据权利要求22所述的铷洗脱系统，其中所述泵是蠕动泵。

24.根据权利要求23所述的铷洗脱系统，其中所述蠕动泵包括马达和泵部件，并且所述蠕动泵水平定向，使得所述马达位于与所述泵部件的高度相同的高度处。

25.根据权利要求1至24中任一项所述的铷洗脱系统，其中所述至少一个阀包括相对于所述发生器在所述系统内的上游的阀和在所述发生器的下游的阀。

26.根据权利要求25所述的铷洗脱系统，其进一步包括旁路管线，所述旁路管线连接相对于所述发生器的上游的所述阀和所述发生器下游的所述阀。

27.根据权利要求25或26所述的铷洗脱系统，其中所述至少一个阀包括夹管阀或分流阀。

28.根据权利要求27所述的铷洗脱系统，其中所述至少一个阀包括夹管阀。

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