CN211169801U - 一种用于放射性核素药物分装的装置 - Google Patents

一种用于放射性核素药物分装的装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型属于医学实验设备技术领域，涉及一种用于放射性核素药物分装的装置。以往启动一次回旋加速器就生产一种显像剂，18F‑离子的利用率低。所述分装装置包括活度测量单元、注射单元、分配单元、气动单元，活度测量单元包括富集装置、活度计；富集装置是具有锥形底的富集瓶；注射单元包括注射器、注射泵；分配单元包括分配阀，分配阀具有多个通路，每条通路对应一个合成器；所述富集瓶设有第一三通阀，所述注射单元设有第二三通阀；所述气动单元采用氮气作为气源。所述分装装置包括控制单元。本实用新型可以实现按照所需溶液体积定量分装，且所述分装装置结构简单，分装氟离子更为准确，防辐射性能好的氟离子分装装置，操作简便。

Description

一种用于放射性核素药物分装的装置
技术领域
本实用新型属于医学实验设备技术领域，涉及一种用于放射性核素药物分装的装置。
背景技术
PET（Positron Emission Tomography，正电子发射断层显像）是利用光子准直原理和γ闪烁探测技术，在体外探测示踪剂所产生湮没辐射的光子，采集的信息通过计算机处理后显示出靶器官的断层图像并给出定量生理参数。目前PET已经成为临床工作中一个非常重要的诊断工具，尤其在癌症的早期诊断及大脑功能成像方面，对于恶性肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病早期诊断、早期治疗、疗效观察及临床随访等具有不可替代的作用。PET显像必须具有正电子发射型放射性示踪剂，而且其图像质量、临床检查项目依赖于正电子放射性药物质量和种类。采用放射性核素进行标记获得的放射性标记药物，是最常用的PET 放射性药物（亦称显像剂），已广泛用于肿瘤、心血管疾病及神经精神疾病的 PET 显像研究，也使得放射性核素离子的需求量及定量标记需求不断增大。
随着国内PET/CT装机量的逐年增长，越来越多的医疗机构选择购买医用回旋加速器和自动合成器自行生产所需各种显像剂。而单一显像剂（18F -FDG）已无法满足临床检查的需求，这就提出了如何更有效利用回旋加速器生产的18F-离子的要求。以往启动一次回旋加速器就生产一种显像剂，18F-离子的利用率低。为改善这种状况本发明设计了可以将回旋加速器生产的18F-离子按需分配的分装仪。
发明内容
本实用新型的目的是：研制一种可实现对18F-离子分装、最好是自动化分装的装置，以解决现有技术中无法实现微量核素的分装而导致资源浪费的问题。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种用于放射性核素药物分装的装置，其特征在于：
所述分装装置包括但不限于活度测量单元、注射单元、分配单元、气动单元，其中：
活度测量单元用于获得放射性核素药物的活度测量数据；
注射单元用于实现对放射性核素药物的定量取样；
分配单元用于实现对放射性核素药物的计量分装；
气动单元用于为所述分装装置提供气动传输的气源及驱动力；
所述活度测量单元包括但不限于富集装置、活度计；富集装置是具有锥形底的富集瓶，该富集瓶通过传输管与回旋加速器相连，回旋加速器生产的18F-离子经传输管传入富集瓶；活度计用于对富集瓶中的18F-离子测定其总活度；
所述富集瓶设有排空管，该排空管上设有阀门；
所述注射单元包括但不限于注射器、注射泵，注射器能够装配到注射泵上，并通过注射泵控制注射器操作；
所述分配单元包括但不限于分配阀，分配阀具有多个可以独立启闭的通路，且每条通路对应连接一个合成器和/或分装瓶，实现放射性核素药物的分装；
所述富集瓶设有第一三通阀，该第一三通阀具有三个通路；
所述注射单元设有第二三通阀，该第二三通阀具有三个通路；
所述第一三通阀的三个通路分别通过传输管与富集瓶、气动单元、注射单元第二三通阀的一个通路相连通；
所述第二三通阀的三个通路分别通过传输管与第一三通阀、注射单元的注射器、分配阀相连通；
所述第一三通阀、第二三通阀、传输管、注射器均为医用一次性用品；
所述气动单元采用氮气作为气源。
所述富集瓶与回旋加速器之间和/或
第一三通阀与富集瓶之间和/或
第一三通阀与气动单元之间和/或
第一三通阀与第二三通阀之间和/或
第二三通阀与注射器之间和/或
第二三通阀与分配阀之间设有阀门。
所述第一三通阀和第二三通阀均为无死体积三通阀。
所述分装装置包括控制单元。
所述控制单元采用机械控制方式或电子自动控制方式。
控制系统用于控制本分装仪，控制程序自行编写。
本实用新型的有益效果是：
1）所述分装装置以小型、实用、低成本为设计出发点，实现对放射性核素的资源充分利用，并降低成本；
2）所述分装装置可以实现按照所需溶液体积定量分装，且所述分装装置结构简单，分装18F-离子更为准确，防辐射性能好的18F-离子分装装置；
3）所述分装装置实现了18F-离子分装装置的模块化连接与控制，即实现了程序控制分装，只需开机一次就可把核素分给若干个模块分别合成不同的显像剂，操作简便。
附图说明
附图分别是：
图1是本实用新型实施例一的结构示意图；
图2是本实用新型实施例二的结构示意图。
其中：
1活度测量单元 11富集瓶 12活度计 13排空管
2注射单元 21注射器 22注射泵
3分配单元 31分配阀 32合成器
4气动单元
5传输管
6控制单元 61控制器 62总线
7第一三通阀
8第二三通阀
9阀门。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。
本实用新型涉及一种18F-离子分装仪器，有富集18F-离子的活度测量单元、抽取18F-离子的注射单元、分配到不同合成器的三/四通和控制系统组成。回旋加速器生产的18F-离子经传输管传入18F-离子富集瓶（锥形底）后有活度测量仪测定其总活度，注射泵带动注射器按系统指令抽取相应活度的18F-离子后把它传输到不同的化学合成器。传输结束后用氮气将管路内残留的18F-离子全部吹入合成器。
所述分装装置的实现分装18F-离子的过程具体包括：
1）按照常规方法经由回旋加速器生产18F-离子：将 H218O(2.4mL) 注入加速器靶内，在一定质子束流条件下击靶一段时间，经 18 O(p，n) F反应产生18F-离子；
2）通过加速器传靶管道（即传输管）将靶内产物传送至位于热室内的分装装置的富集瓶中，其内设有活度计，可以测量18F-离子的活度；
3）启动控制单元控制注射泵、注射器从富集瓶中抽取所需定量体积的液体；
4）压出定量注射器中的液体全部进入分配阀；
5）通过控制单元控制开启收集分配阀的各个通路，将待分装的液体从该通道进入预先安装的合成器或分装瓶中完成离子分装；
重复上述步骤，可继续实现18F-离子溶液分别通过分配阀的其他通道分装至不同的合成器或分装瓶中，完成18F-离子的若干次定量分装过程。
实施例一：
如图1所示，本实施例所述一种用于放射性核素药物分装的装置，其特征在于：
所述分装装置包括但不限于活度测量单元、注射单元、分配单元、气动单元，其中：
活度测量单元用于获得放射性核素药物的活度测量数据；
注射单元用于实现对放射性核素药物的定量取样；
分配单元用于实现对放射性核素药物的计量分装；
气动单元用于为所述分装装置提供气动传输的气源及驱动力；
所述活度测量单元包括但不限于富集装置、活度计；富集装置是具有锥形底的富集瓶，该富集瓶通过传输管与回旋加速器相连，回旋加速器生产的18F-离子经传输管传入富集瓶；活度计用于对富集瓶中的18F-离子测定其总活度；
放射性活度是指放射性元素或同位素每秒衰变的原子数，目前放射性活度的国际单位为贝克勒（Bq），也就是每秒有一个原子衰变，一克的镭放射性活度有3.7×1010Bq。放射性活度为处于某一特定能态的放射性核在单位时间内的衰变数，记作A，A=dN/dt=λN,表示放射性核的放射性强度。根据指数衰变规律可得放射性活度等于衰变常数乘以衰变核的数目。放射性活度亦遵从指数衰变规律。放射性活度的国际单位制单位是贝可勒尔（Bq），常用单位是居里（Ci）。由于有些放射性核一次衰变不止放出一个粒子或γ光子，因此，用放射探测器实验计数所得的不是该核的放射性活度，还需利用放射性衰变的知识加以计算。
放射性活度计是核医学专用的智能化精密计量仪器。它采用了先进的集成电路，为您提供了高速、精确和其他一些测量活度水平及预备剂量所需要的性能。其操作简便，它有九个预置的和五个用户自定义的核素键，可输入多达80个核素，并可将它们的半衰期储存在仪器内，只要输入核素的CAL数，就可直接访问多达200个可选核素；
外观特点
它是一种热流型量热计，由恒温体、吸收体、热电堆三个部分组成；
规格参数
●测量范围：最大活度300GBq（8Ci）
●分辨率：0.001MBq（0.01uCi）
●静电计精度：优于±2%
●系统精度：优于FSD的±0.1%
●系统线性：±2%以内
●重复性：±2%以内
●响应时间：（高活度样品）2秒以内，（非常低活度样品）4-16秒以内
●大液晶显示核素名、测量活度、单位、CAL数
●可进行钼、锝分析
●自动调零
●自动扣除本底
●可测量PET所用核素
国家标准
《放射性活度计》（GB/T 10256-2013）《Radioactivity meter》于2013年7月1日实施，替代GB/T 10256-1997。
美国 CAPINTEC.INC CRC-25R进口放射性核素活度计操作简便、设有四个预置常用的及十个用户自定义的核素键，十个键可任意随时定义内存中的核素，只需按一个键便可完成测量，使您更加轻松和便利；
美国 CAPINTEC.INC CRC-25R进口放射性核素活度计功能特点
CRC-25R活度计可输入多达80个核素。并可将它们的半衰期储存在内存中。只需输入核素的CAL数，就可直接访问多达200个可选核素；
CRC-25R活度计配置
读出器一台、电离室一台、保护套桶一个；
采用了先进的集成电路，为您提供了高速、精确和其他一些测量活度水平及预备剂量所需要的性能。其操作简便，它有九个预置的和五个用户自定义的核素键，可输入多达80个核素，并可将它们的半衰期储存在仪器内，只要输入核素的CAL数，就可直接访问多达200个可选核素。
所述富集瓶设有排空管，该排空管上设有阀门；
所述注射单元包括但不限于注射器、注射泵，注射器能够装配到注射泵上，并通过注射泵控制注射器操作；
注射泵由步进电机及其驱动器、丝杆和支架等构成，具有往复移动的丝杆、螺母，因此也称为丝杆泵。螺母与注射器的活塞相连，注射器里盛放药液，实现高精度，平稳无脉动的液体传输。工作时，单片机系统发出控制脉冲使步进电机旋转，而步进电机带动丝杆将旋转运动变成直线运动，推动注射器的活塞进行注射输液，实现高精度，平稳无脉动的液体传输。注射速度可由操作人员通过键盘操作进行设定。注射泵启动后，CPU借助于D/A转换提供电机驱动电压。电机旋转检测电路为一组光电耦合电路，通过电机的旋转产生脉冲信号，这一脉冲信号反馈到CPU，CPU根据这一反馈控制电机电压，以便获得设定的转速。注射泵的分类，按用途可分为医用和非医用，以及实验室用微量注射泵和工业用注射泵，按通道数可分为单通道和多通道注射泵的各种分类，按工作模式可分为单推和推拉以及双向推拉模式，按构造可分为分体式和组合式，等等。
所述分配单元包括但不限于分配阀，分配阀具有多个可以独立启闭的通路，且每条通路对应连接一个合成器和/或分装瓶，实现放射性核素药物的分装；分液阀是生化实验仪器中用于分流液体的器件，主要作用在于将一股液体分流为几股液体流出。现有的分液阀（即分配阀）结构主要是在分液阀主体内设有输液管，在分液阀主体上插接若干分液管，分液管与输液管连通，使用时往输液管内注入液体，但是由于有多个分液管，不同的分液管位于输液管的不同位置，因此分配到各个分液管的液压是不同的，因此导致了各个分液管之间液体流速的差异。
所述富集瓶设有第一三通阀，该第一三通阀具有三个通路；
所述注射单元设有第二三通阀，该第二三通阀具有三个通路；
所述第一三通阀的三个通路分别通过传输管与富集瓶、气动单元、注射单元第二三通阀的一个通路相连通；
所述第二三通阀的三个通路分别通过传输管与第一三通阀、注射单元的注射器、分配阀相连通；
所述第一三通阀、第二三通阀、传输管、注射器均为医用一次性用品；
所述气动单元采用氮气作为气源。
实施例二：
如图2所示，在上述实施例基础上，本实施例所述的，
富集瓶与回旋加速器之间和/或
第一三通阀与富集瓶之间和/或
第一三通阀与气动单元之间和/或
第一三通阀与第二三通阀之间和/或
第二三通阀与注射器之间和/或
第二三通阀与分配阀之间设有阀门。
所述第一三通阀和第二三通阀均为无死体积三通阀。
如图2所示，进一步地，为实现精确分量，本实施例采用氮气作为气动单元的气源，通过气动方式推送放射性核素药品，并对相应的传输进行吹干操作，具体如下：
（一）当注射泵从富集瓶中抽取药品时，
关闭这些阀门：9（1）、9（3）、9（4）；
打开这些阀门：9（2）、9（5）、9（6）、9（7）；
（二）当注射泵从注射器向分配阀推送药品时，
关闭这些阀门：9（2）；
打开这些阀门：9（3）、9（7）；
（三）当启动气动单元向分配阀推送药品时，
关闭这些阀门：9（5）、9（7）；
打开这些阀门：9（1）、9（2）、9（3）；
上述各阀门的启闭操作，可以根据使用者的具体要求做多种组合变化，以实现对所述分装装置的控制及利用，上述对阀门的启闭组合操作不再赘述，可参照以上三种方式进行。
实施例三：
如图2所示，在上述实施例基础上，本实施例所述分装装置包括控制单元。
所述控制单元可采用任何现有的、已知的具体技术及实现方法，本领域技术人员可利用任何公开已知的技术方案及技术方案的组合加以实现，不再赘述。
最后所应说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种用于放射性核素药物分装的装置，其特征在于：
所述分装装置包括但不限于活度测量单元、注射单元、分配单元、气动单元，其中：
活度测量单元用于获得放射性核素药物的活度测量数据；
注射单元用于实现对放射性核素药物的定量取样；
分配单元用于实现对放射性核素药物的计量分装；
气动单元用于为所述分装装置提供气动传输的气源及驱动力；
所述活度测量单元包括但不限于富集装置、活度计；富集装置是具有锥形底的富集瓶，该富集瓶通过传输管与回旋加速器相连，回旋加速器生产的18F-离子经传输管传入富集瓶；活度计用于对富集瓶中的18F-离子测定其总活度；
所述富集瓶设有排空管，该排空管上设有阀门；
所述注射单元包括但不限于注射器、注射泵，注射器能够装配到注射泵上，并通过注射泵控制注射器操作；
所述分配单元包括但不限于分配阀，分配阀具有多个可以独立启闭的通路，且每条通路对应连接一个合成器和/或分装瓶，实现放射性核素药物的分装；
所述富集瓶设有第一三通阀，该第一三通阀具有三个通路；
所述注射单元设有第二三通阀，该第二三通阀具有三个通路；
所述第一三通阀的三个通路分别通过传输管与富集瓶、气动单元、注射单元第二三通阀的一个通路相连通；
所述第二三通阀的三个通路分别通过传输管与第一三通阀、注射单元的注射器、分配阀相连通；
所述第一三通阀、第二三通阀、传输管、注射器均为医用一次性用品；
所述气动单元采用氮气作为气源。
2.根据权利要求1所述的一种用于放射性核素药物分装的装置，其特征在于：
所述富集瓶与回旋加速器之间和/或
第一三通阀与富集瓶之间和/或
第一三通阀与气动单元之间和/或
第一三通阀与第二三通阀之间和/或
第二三通阀与注射器之间和/或
第二三通阀与分配阀之间设有阀门。
3.根据权利要求2所述的一种用于放射性核素药物分装的装置，其特征在于：
所述第一三通阀和第二三通阀均为无死体积三通阀。
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