DE2701027A1

DE2701027A1 - Verfahren zur entfernung von radiojod aus einer fluessigkeit, insbesondere urin, und einrichtung zur ausfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2701027A1
Application number: DE19772701027
Authority: DE
Inventors: Ivan Dr Benes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-01-14
Filing date: 1977-01-10
Publication date: 1977-07-21
Also published as: GB1574444A; JPS5331100A; FR2338553B1; AU2129177A; ATA15077A; CH626467A5; US4229300A; NL7700309A; AU510404B2; SE426532B; SE7700179L; IT1117661B; FR2338553A1; JPS6048719B2; AT368315B

Description

PATENTANWALT HELMUT BERKENKiI ΰ i Jl

DIPLOM - INOLNH VU 7701027

AN DER SCHAN7 7 W 03/3 Z/U IUZ/

D-5000 KÖLN 6 0

Dr. Ivan Benes, Greifensee (Schweiz)

Dr. Wolfgang Müller-Duysing, Wettswil (Schweiz) Dr. Fritz Heinzel, Uitikon (Schweiz)

Verfahren zur Entfernung von Radiojod aus einer Flüssigkeit, insbesondere Urin, und Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens

Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung von Radiojoa aus einer Flüssigkeit, insbesondere Urin, sowie auf eine automatisch arbeitende Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.

Seit längerer Zeit wird das J-Radiojod routinemässig mit gutem Erfolg zur Therapie vieler Schilddrüsenerkrankungen verwendet. Zur Radiojodtherapie wird dem Patienten J-Jod, seltener auch J-Jod, in Form eines trägerfreien Jodids in Aktivitäten von einigen mCi bis zu 300 mCi auf einmal verabreicht. Je nach der Speicherung des Schilddrüsengewebes, des Schilddrüsen-Primärtumors oder der Fernmetastasen beim Schilddrüsencarcinom und je nach Jodination,

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ORIGINAL INSPECTED

Jodisation und Ihkretion der Schilddrüse wird ein mehr oder weniger grosser Teil des verabreichten Radiojods als anorganisches Jodid oder organisch gebundenes Jod (L-Trijodthyronin, L-Thyroxin, Monojod-und Dijodthirosin oder an plasmatischen Proteinen) auf dem renalen Wege ausgeschieden. Die J-Jodaktivitäten, welche über die Speicheldrüsen und Magensekretion ausgesondert werden, werden teilweise im Ileum zurückresorbiert und teilweise mit dem Stuhl ausgeschieden. Die Radiojod-Exkretion durch den Stuhl ist im Vergleich zu den renalen Ausscheidungen sehr klein. Die Radiojod-Exkretion über die Nieren liegt im Bereich 50 - 70 %, bei den Schilddrüsenmetastasen sogar bis zu 83 % der verabreichten Aktivität in 48 Stunden. Dagegen ist die Ausscheidung des Radiojods im Stuhl maximal bei 6 % der applizierten Aktivität. Nach Messungen liegt die totale Radiojodausscheidung über die Nieren, je nach der Schilddrüsensituation, im Bereich zwischen 70 - 90 % der applizierten Aktivität.

Die Radiojod-Urinexkretion ist indirekt abhängig von der Jodination und direkt von der Jodisation bzw. Inkretion der Schilddrüse. Von diesen Vorgängen hängt es auch ab, ob das Jod in anorganischer Form oder organisch gebunden über die Harnwege ausgeschieden wird. Bei vermehrter Jodspeicherung, wie es bei der Therapie von Schilddrüsen-Carcinom - Fernmetastasen nach Schilddrüsen-Elimination vor kommt, ist der Prozentsatz der Radiojodausscheidung sehr hoch und erreicht fast 90 % der applizierten Aktivität in 48 Stunden. Das

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ausgeschiedene Jod liegt als anorganisches Jod vor. Dagegen ist bei den Hyperthyreosen und toxischen Adenomen die Radiojodaufnahme beschleunigt und somit die Exkretion des verabreichten Radiojods wesentlich vermindert. In den ersten 48 Stunden wird nur 17 bis max. 30 \ des anorganischen Jods ausgeschieden. Die weitere Radiojodausscheidung erfolgt verzögert. Aufgrund des höheren und beschleunigten Metabolismus liegt das Radiojod zum Teil auch organisch gebunden im Trijodthyronin, Thyroxin, Mono- und Dijodthyronin, oder in plasiaatischen Eiweissstoffen vor.

Mittels Ganzkörpermessungen an Patienten mit Schilddrüsenmalignomen unter Radiojodtherapie ist festgestellt worden, dass in 48 Stunden bis spätestens jedoch in 72 Stunden 87 - 90 % der applizierten Aktivität ausgeschieden werden. Die totale Ausscheidung beträgt dann in 5 Tagen 98 - 99,5 %.

Bei den Patienten mit Schilddrüsenmalignomen müssen zur Therapie sehr hohe Aktivitäten von durchschnittlich 100 - 200 mCi auf einmal verabreicht werden. Das bedeutet, dass in den ersten 2-3 Tagen aus dem Patientenkörper auf dem renalen Wege 80 - 180 mCi an J-Jod eliminiert werden. Solche Harnaktivitäten liegen wesentlich über den Werten, die nach der Strahlenschutzverordnung in die öffentliche Kanalisation abgegeben werden dürfen. Es bestehen nur sehr wenige nuklearmedizinische Kliniken mit speziellen Toiletten mit eigenen isolierten, für die Sammlung von Radionukliden geeig-

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neten und überwachten Abfluss-Systemen und Abklingtank. Die einzige andere legale Möglichkeit liegt in der Sammlung der einzelnen Portionen hoch radioaktiver Exkrete und ihrer Lagerung in einem Abklingraum mindestens über 10 Halbwertszeiten (= 80 Tage). Dabei besteht immer eine ernsthafte Gefahr für das Pflegepersonal von Seiten der Strahlenbelastung. Ausserdem sind bei diesem Verfahren Kontamination von Personen, Räumen und Apparaturen nur sehr schwer zu vermeiden, neben einer umständlichen Arbeit mit menschlichen Exkreten. Die Lagerung der hochaktiven Exkrete bringt ausserdem Konservierungsprobleme zur Verhütung von Gärungsprozessen mit sich. Vielerorts wird die Sammlung und Aufbewahrung der radioaktiven Exkrete vollkommen übergangen, und dem Patienten wird erlaubt, normale Toiletten zu benutzen. Dadurch werden aufgrund der medizinischen Anwendung täglich Hunderte Millicurie von J-Jod-Aktivitäten in die Abwässer abgegeben.

Um die unangenehme Manipulation und Lagerung des hochaktiven Urins zu vermeiden, ist ein Verfahren bekannt geworden, das auf der Bindung des Radiojods an einen Ionenaustauscher beruht. Dieses auf den ersten Blick einfach und plausibel erscheinende Verfahren weist jedoch bei der praktischen Durchführung einige nicht annehmbare Nachteile auf:

1) Der Ionenaustauscher verliert ziemlich bald die Fähigkeit, das J-Jodid auszutauschen; die Ionenaustauscher-Patronen müssen also oft gewechselt werden.

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2) Die Ionenaustauscher-Säule wird selbst bei Verwendung eines grobkörnigen Ionenaustauschers durch die im Urin vorliegenden anorganischen und organischen Stoffe und Mikropartikel verstopft, so dass der Urin bald nur noch tropfenweise durch die Säule fliesst.

3) Wegen der Anreicherung der Trennsäule mit hochradioaktivem

J-Jod ist die Regeneration eines Ionenaustauschers nicht sinnvoll. Somit ist dieses Verfahren wegen des relativ hohen Preises des Ionenaustauschers ziemlich kostspielig und wegen des öfteren Patronen-Wechsels (3 bis 4 mal pro Patient bei einem mittleren Urin-Volumen von 200 ml) auch recht aufwendig.

4) Es wird selektiv nur Jod in anorganischer Form z.B. als Jodid oder Jodat abgefangen. Das organisch gebundene Jod kann mit diesem Verfahren nicht abgetrennt werden. Das bedeutet, dass schon von 4 Tagen an mehr als 15 % des Radiojods durch die Ionenaustauscher-Kolonne hindurchfliesst.

Alle bis jetzt verwendeten Verfahren zur Entfernung des Radiojods aus dem Urin sind umständlich, bilden eine potentielle Gefahr für zusätzliche Strahlenbelastung des Pflegepersonals oder weisen niedrigere und unsichere Ausbeute auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur Entfernung

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von Radiojod aus einer Flüssigkeit, insbesondere Urin, zu schaffen, welches in einfacher und kontinuierlicher Weise ohne Kontamination von Personen, Räumen und Apparaturen ausgeführt werden kann, welches ferner eine zuverlässige und hohe Ausbeute aufweist und welches eine feste, kompakte und entsprechend kleinvolumige radioaktive Substanz liefert, die leicht und ohne Gefahr bis zum Abklingen der Radioaktivität strahlungssicher gelagert werden kann.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, mittels welcher das genannte Verfahren ohne manuelle Einwirkung automatisch ausgeführt werden kann.

Erfindungsgemäss ist das Verfahren zur Entfernung von Radiojod aus einer Flüssigkeit, insbesondere Urin, dadurch gekennzeichnet, dass in kontinuierlich aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten eine vorbestimmte Menge der das Radiojod enthaltenden, von Feststoffen freien Flüssigkeit gesammelt wird, dieser Flüssigkeitsmenge je eine dosierte Menge mindestens einer ersten, eine Trägersubstanz für das Radiojod enthaltenden Reaktionslösung und einer zweiten, ein Sch^ermetallsalz enthaltenden Reaktionslösung zugeführt wird, die zugeführten Reaktionslösungen mit der Flüssigkeit während einer vorbestimmten Zeit zur Bildung eines unlöslichen, radioaktiven Niederschlags vermischt werden, die den radioaktiven Niederschlag als Suspension enthaltende Flüssigkeit filtriert wird, um den radioaktiven Niederschlag von der Flüssigkeit zu trennen, und die von

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radioaktiven Bestandteilen mindestens angenähert befreite Flüssigkeit zwecks Ableitung in eine Kanalisation aufgefangen wird, wobei die genannten Verfahrensschritte in einem automatischen Ablauf durchgeführt werden.

Die Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch eine mit einer Ansaugleitung für die das Radiojod enthaltende Flüssigkeit versehene Reaktionskammer, die einen Niveaufühler, eine Mischvorrichtung und eine Druckpumpe zur Förderung der in der Reaktionskammer befindlichen Flüssigkeit in eine Ausgangsleitung aufweist und welcher mindestens zwei mit je einer Dosiervorrichtung versehene Behälter für die Reaktionslösungen zugeordnet sind, durch eine an die Ausgangsleitung-der Reaktionskammer lösbar angeschlossene Filtrationseinheit, deren Flüssigkeits-Ausgangsleitung in einen einen Auslass aufweisenden Auffangbehälter mündet, dessen Auslass über ein Ablassventil mit der Kanalisation verbindbar ist, und durch eine programmierbare, elektrische Steuereinheit, deren Steuereingänge bzw. -ausgänge mit dem Niveaufühler, der Mischvorrichtung, der Druckpumpe und den Dosiervorrichtungen der Reaktionskammer sowie dem Ablassventil des Auffangbehälters in Verbindung stehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand einer in der einzigen Figur der beigelegten Zeichnung schematisch dargestellten Einrichtung zur Entfernung von Radiojod aus dem Urin eines

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Patienten und zur Ableitung des vom Radiojod befreiten Urins in die Kanalisation erläutert.

Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung umfasst einen in eine übliche Klosettschüssel 1 einlegbaren Einsatz 2 auf, der selbst schüsseiförmig ist und beispielsweise aus Kunststoff besteht. Der Einsatz überdeckt nur den vorderen Teil der Klosettschüssel und dient dazu, den radioaktiven Urin des das Klosett benützenden Patienten zu sammeln, während der Stuhl über den hinteren, nicht abgedeckten Teil der Klosettschüssel in die Kanalisation gelangt. Zum Absaugen des Urins aus dem Einsatz und zur nachfolgenden Entfernung des Radiojods aus dem Urin ist eine Rohrleitung 3 in den Einsatz 2 bis auf dessen Boden geführt. Die Rohrleitung 3 weist an ihrem nahe dem Boden des Einsatzes 2 liegenden Ende nicht dargestellte kleine Oeffnungen oder ein Sieb auf, welche nur den Durchgang des flüssigen Urins erlauben, jedoch allenfalls in den Einsatz gelangenden Stuhl zurückhalten.

Statt des auf die übliche vorhandene Klosettschüssel l legbaren Einsatzes 2 kann natürlich auch eine bereits entsprechend ausgebildete Klosettschüssel verwendet werden, aus welcher der Urin nicht in die Kanalisation gelangen kann. Erfolgt durch den Patienten eine Abgabe von Urin allein, wie dies bei Männern der Fall sein kann, so kann anstelle der Klosettschüssel 1 mit dem Einsatz 2 bzw.einer entsprechend ausgebildeten Klosettschüssel auch ein anderer, zur Aufnahme des Urins bestimmter Behälter vorgesehen werden, an welchen die Rohrleitung 3 angeschlossen ist.

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Die Rohrleitung 3, durch welche der radioaktive Urin aus dem Einsatz 2 abgesaugt wird, führt zu einer Reaktionskammer 4. In der Rohrleitung 3 sind ein erstes Magnetventil 5 und anschliessend eine Förderpumpe 6 angeordnet.

Der Reaktionskammer 4 sind ferner zwei Behälter 7 und 8 für je eine, nachstehend noch näher beschriebene Reaktionslösung zugeordnet, wobei jeder Behälter 7, 8 über eine elektrisch steuerbare Dosiervorrichtung, nämlich eine Dosierpumpe 9 bzw. 10 und ein Rohrleitungsstück 11 bzw. 12 mit dem Innern der Reaktionskammer 4 in Verbindung steht.

Zudem ist die Reaktionskammer 4 mit einem Niveaufühler 13 und einer kombinierten, elektrisch steuerbaren Misch- und Förderpumpe 14 versehen. Der Niveaufühler 13 tastet den Flüssigkeitsstand in der Reaktionskammer 4 ab und ist dazu ausgebildet, bei einem bestimmten Flüssigkeitsstand ein elektrisches Signal zu erzeugen oder einen Kontakt zu schliessen. Vorzugsweise ist der Niveaufühler 13 für mehrere, z.B. drei Flüssigkeitsstände einstellbar. Die Pumpe 14 hat zwei zeitlich getrennte Funktionen: Einmal wirkt sie als Umwälzpumpe zum Vermischen der aus den Behältern 7 und 8 in den in der Reaktionskammer 4 befindlichen Urin abgegebenen Reaktionslösungen, und zum andern fördert sie die vermischte Flüssigkeit in eine ausgangsseitige Rohrleitung 15.

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Die Reaktionskammer 4 weist eine innere Behälterwand 16 und eine äussere Bleiabschirmung 17 zur Absorption der radioaktiven Strahlung auf.

An die ausgangsseitige Rohrleitung 15, in welcher ein zweites Magnetventil 19 angeordnet ist, ist eine Filtrationseinheit 20 angeschlossen, welche in ihrem Innern einen kompakten, im vorliegenden Beispiel hohlzylinderförmigen Filterkörper 21 enthält, der eine grosse Oberfläche und eine Porenweite bis etwa 0,5 Mikron aufweist. Die Filtrationseinheit 20 ist zur Absorption der radioaktiven Strahlung ebenfalls mit einer Bleiabschirmung 22 versehen. Um den Verschmutzungsgrad der Filtrationseinheit 20, d.h. ihre Filtrierwirkung, überwachen zu können, ist an die Rohrleitung 15 ein Manometer 23 angeschlossen.

Die Filtrationseinheit 20 ist auswechselbar angeordnet und zu diesem Zweck mit der Rohrleitung 15 und einer ausgangsseitigen Rohrleitung 24 über lösbare, in der Zeichnung bloss angedeutete Anschlüsse 25 verbunden, welche so ausgebildet sein können, dass sie beim Lösen die Rohrleitungen 15 und 24 versperren. Um bei einem Wechsel der Filtrationseinheit eine Kontaminationsgefahr zu vermeiden, ist bei der dargestellten Einrichtung die Möglichkeit vorgesehen, die Filtrationseinheit 20 mit Leitungswasser durchzuspülen. Hierzu ist die Rohrleitung 15 über ein von Hand betätigbares Ventil 26 mit einer Wasserleitung 27 verbunden. Zudem ist es zweckmässig,

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vor dem Wechseln der Filtrationseinheit 20 diese zu entleeren. Hierzu kann zwischen der Filtrationseinheit 20 und der Reaktionskammer 4 eine einfache, nicht dargestellte Rohrleitung vorgesehen werden. Alternativ kann, wie in der Zeichnung dargestellt, zum Absaugen der Flüssigkeit aus der Filtrationseinheit 20 diese über eine Rohrleitung 28 und ein weiteres Magnetventil 29 mit der Eingangsseite der Förderpumpe 6 verbunden sein, so dass der flüssige Inhalt der Filtrationseinheit 20 in die Reaktionskammer 4 zurückgepumpt werden kann.

Die ausgangsseitige Rohrleitung 24 der Filtrationseinheit 20 steht mit einem Auffangbehälter 31 in Verbindung, der mit einem zweiten Niveaufühler 32 zur Abtastung des Flüssigkeitsstandes im Auffangbehälter 31 versehen ist. Eine Abfluss-Rohrleitung 33 des Auffangbehälters 31 ist über ein als Abflussventil wirkendes, weiteres Magnetventil 34 an die normale Kanalisation angeschlossen. Ferner ist an die Abfluss-Rohrleitung 33 vor dem Magnetventil 34 eine Rückführ-Rohrleitung 35 angeschlossen, welche über ein Magnetventil 36 mit der Eingangsseite der Förderpumpe 6 verbunden ist.

Zur Ueberwachung der Restradioaktivität der im Auffangbehälter 31 gesammelten Flüssigkeit ist am Behälter 31 ein Strahlungsdetektor 37 angeordnet, der mit einem Kontrollmonitor 38 verbunden ist, dessen Funktionsweise nachfolgend noch näher beschrieben wird.

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Die vorliegende Einrichtung weist eine nur schematisch dargestellte, zentrale, elektrische Steuereinheit 39 auf, welche den nachfolgend beschriebenen Verfahrensablauf gemäss einem bestimmten, teilweise einstellbaren Programm steuert und zu diesem Zweck angedeutete Steuerleitungen 40 aufweist, welche mit den Magnetventilen 5, 19, 29, 34 und 36, der Förderpumpe 6, den Dosierpumpen 9 und 10, der Misch- und Förderpumpe 14, den Niveaufühlern 13 und 32 und dem Kontrollmonitor 38 verbunden sind. Die Steuereinheit 39 kann insbesondere eine Starttaste mit einer Kontrolleuchte zur Ingangsetzung und Anzeige eines automatischen Betriebs der dargestellten Einrichtung umfassen, ferner eine optische und allenfalls akustische Anzeige des Ansprechens des Niveaufühlers 13 der Reaktionskammer 4, ein Einstellorgan zum Einstellen des Ansprechniveau des Niveaufühlers 13 in mehreren Stufen, Einstellorgane zum Einstellen der durch die Dosierpumpen 9 und 10 bewirkten Dosiermengen der in den Behältern 7 und 8 befindlichen Reaktionslösungen, ein Einstellorgan zum Einstellen der Mischdauer in der Reaktionskammer 4, d.h. der Betriebsdauer der Pumpe 14 als Mischpumpe und eine optische Anzeige des Ansprechens des Niveaufühlers 32 des Auffangbehälters 31. Der Kontrollmonitor 38 umfasst zweckmässigerweise ein Anzeigeinstrument zur Anzeige der durch den Strahlungsdetektor 37 gemessenen Radioaktivität sowie eine optische und/oder akustische Alarmvorrichtung.

Elektrische Steuereinheiten, welche in der Lage sind, ein Steuerprogramm der nachfolgend beschriebenen Art durchzuführen und entsprechende elektrische Steuersignale abzugeben, sind an sich in

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zahlreichen Ausführungsformen bekannt, beispielsweise als reine Relais-Steuerschaltung mit einem elektromechanischen Zeltgeber, als vollelektronische Steuerschaltung oder auch als gemischte Steuerschaltung.

Das vorliegende Verfahren beruht auf der Bildung eines unlöslichen Niederschlags zwischen den Jodid- bzw. Jodat-Anionen des Urins und den Schwermetall-Kationen des dem Urin in der Reaktionskammer beigefügten Schwermetallsalzes, und die nachfolgende Abtrennung des somit radioaktiven Niederschlags von der zumindest angenähert nicht radioaktiven Flüssigkeit durch Filtration mittels eines kompakten Filters. Die Bildung des radioaktiven Niederschlags wird durch die Zugabe der Trägersubstanz in die Reaktionskammer wesentlich unterstützt. Falls das Radiojod zum Teil, wie bereits erwähnt, organisch gebunden ist, kann zudem in einfacher Weise ein Oxydations- bzw. Reduktionsmittel in die Reaktionskammer zugegeben werden, wozu ein weiterer Behälter mit Dosierpumpe entsprechend den Behältern 7, 8 und den Dosierpumpen 9, 10 für die Reaktionskammer 4 vorgesehen wird und diese zusätzliche Dosierpumpe ebenfalls in entsprechender Weise an die zentrale Steuereinheit 39 angeschlossen wird.

Als Trägersubstanz kann beispielsweise eine Lösung von Kaliumjodid, Natriumiodid, Silberjodid oder Silberchlorid dem Urin in der Reaktionskammer hinzugegeben und mit diesem gemischt werden. Anschliessend kann dieser Reaktionsflüssigkeit als Schwermetallsalz beispielsweise die Lösung eines Silbersalzes (z.B. Silbernitrat,

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Silberacetat, Silberfluorid, Silberchlorid) oder eines entsprechenden Quecksilbersalzes hinzugegeben und mit der Reaktionsflüssigkeit gemischt werden, üabei entsteht aus dem Radiojod, der
Trägersubstanz und dem Schwermetallsalz sowie anderen im Urin anwesenden Anionen (Phosphaten, Sulphaten, Chloriden) ein unlöslicher, radioaktiver Niederschlag, der sich als im Urin befindliche Suspension in der nachgeschalteten Filtrationseinheit vom inaktiven bzw. sehr schwach radioaktiven Urin trennen lässt. Statt Reaktionslösungen können auch Mikrosuspensionen verwendet werden.

Als Oxydations- bzw. Reduktionsmittel für organisch gebundenes
Radiojod kann, unter anderem, beispielsweise Kaliumpermanganat
bzw. Zinnchlorid verwendet werden.

Die nachfolgenden Beispiele illustrieren die Bildung des radioaktiven Niederschlags.

Beispiel 1

In die den Urin enthaltenden Reaktionskammer 4 wird aus dem Behälter 7 über die Dosierpumpe 9 etwa 1 ml lOlige Kaliumjodidlösung
in die Reaktionskammer gegeben. Nach etwa 30 Sekunden Rühren mit der Mischpumpe 14 wird aus dem Behälter 8 über die Dosierpumpe 10 1 ml 15%iger Silberacetatlösung in die Reaktionskammer zugegeben, worauf während etwa 1 Minute weitergerührt wird. Nach dieser Reaktionszeit wird die entstehende Suspension auf die Filtrationseinheit gepumpt.

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Beispiel 2

Nach der Zugabe der Kaliumjodidlösung gemäss Beispiel 1 wird eine wässerige Silberchlorid-Mikrosuspension (1 g in 2 ml Wasser) aus dem Behälter 8 über die Dosierpumpe 10 zugegeben und gerührt. Nach 1 Minute wird zusätzlich noch aus einem v/eiteren Behälter über eine weitere Dosierpumpe 1 ml 10^oaiger Silbernitratlösung automatisch zugegeben. Nach 1 Minute weiteren Rührens wird die Suspension in die Filtrationseinheit gepumpt.

Beispiel 3

Nach der Zugabe der Kaliumjodidlösung gemäss Beispiel 1 wird 1 ml lOlige Silberfluoridlösung aus dem Behälter 8 über die Dosierpumpe 10 zugegeben und während etwa 1 Minute gerührt, worauf die Suspension in die Filtrationseinheit gepumpt wird.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der in der Zeichnung dargestellten Einrichtung anhand eines Steuerprogramms der zentralen Steuereinheit 39 beschrieben. Dieses Steuerprogramm umfasst beispielsweise die folgenden Schritte und Wirkungen:

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■ M-

1) Drücken einer Starttaste

Das Drücken einer in der Zeichnung nicht dargestellten Starttaste ist die einzige manuelle Operation, welche erforderlich ist, um die Einrichtung in Betrieb zu setzen. Vor dem Drücken der Starttaste wird der Niveaufühler 13 auf den gewünschten Flüssigkeitsstand, bei dem er ansprechen soll, in der Steuereinheit 39 die Dosiermengen der Dosierpumpen 9 und 10 sowie die Mischdauer der kombinierten Misch- und Förderpumpe 14 eingestellt.

Beim Drücken der Starttaste leuchtet eine in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellte Kontrolleuchte "Betrieb" auf.

2) Abpumpen des Urins

Nach dem Drücken der Starttaste setzt ein Steuersignal der Steuereinheit die Förderpumpe 6 in Gang und erregt ein weiteres Steuersignal das Magnetventil 5. Dadurch wird der radioaktive Urin beispielsweise aus dem Einsatz 2 über die volumetrisch arbeitende Pumpe 6 in die Reaktionskammer 4 gefördert.

3) Niveaukontrolle in der Reaktionskammer

Spricht der Niveaufühler 13 nach einer bestimmten, in der Steuereinheit 39 festgelegten Zeit nicht an, so wird der Betriebszustand der Einrichtung automatisch beendet, und es werden hierbei insbesondere die Förderpumpe 6 und das Magnetventil 5 ausge-

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schaltet. Es ist dann zu überprüfen, ob überhaupt zu behandelnder urin vorhanden ist, und allenfalls der Niveaufühler 13 tiefer einzustellen.

Wenn dagegen der Niveaufühler 13 anspricht, was die Steuereinheit 39 optisch oder optisch und akustisch anzeigt, schaltet die Steuereinheit 39 den Zugabe- und Mischvorgang mit einer bestimmten Verzögerung wie folgt ein, nachdem sie zuvor die Förderpumpe 6 und das Magnetventil 5 ausgeschaltet hat.

4) Mischen

Durch ein Steuersignal der Steuereinheit 39 wird die Pumpe 14 in der Betriebsart als Umwälzpumpe eingeschaltet. Ein weiteres Steuersignal schaltet die Dosierpumpe 9 während einer durch den Wert der eingestellten Dosiermenge bestimmten Zeit ein, so dass die gewünschte Menge der im Behälter 7 befindlichen Trägersubstanzlösung in die Reaktionskammer 4 gelangt und dort mit dem radioaktiven Urin vermischt wird. Ein nachfolgendes Steuersignal schaltet die Dosierpumpe 10 während einer bestimmten Zeit ein, so dass die gewünschte Menge der Schwermetallsalzlösung in die Reaktionskammer 4 gelangt. Nach dem Ausschalten der Dosierpumpe 10 bleibt die Mischpumpe 14 eingeschaltet.

5) Fördern

Nach Ablauf der voreingestellten Mischzeit schaltet ein Steuersignal der Steuereinheit 39 die Pumpe 14 in die Betriebsart als

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Druckpumpe um, während ein weiteres Steuersignal das Magnetventil 19 erregt. Dadurch wird der Inhalt der Reaktionskammer 4
(Suspension des radioaktiven Niederschlags im Urin) zur Filtrationseinheit 20 gepumpt, wo der radioaktive Niederschlag in den äusseren Schichten des Filterkörpers 21 bleibt, der mindestens
angenähert inaktive Urin den Filterkörper durchfliesst und über die Rohrleitung 24 in den Auffangbehälter 31 gelangt. Das richtige Funktionieren der Filtrationseinheit 20 lässt sich anhand des Manometers 23 überwachen, indem eine Verstopfung des Filterkörpers 21 durch einen Druckanstieg angezeigt wird.

6) Kontrolle der Restaktivität und Entleerung des Auffangbehälters Die Radioaktivität des in den Auffangbehälter 31 fliessenden
Urins wird durch den Strahlungsdetektor 37 laufend gemessen und im Kontrollmonitor 38 ausgewertet.

Wenn die Radioaktivität des Urins oberhalb einer zulässigen
Grenze liegt, beispielsweise zufolge eines Versagens irgend
eines Teiles der Einrichtung, so löst der Kontrollmonitor 38
einen optischen und/oder akustischen Alarm aus. Gleichzeitig
schalten Steuersignale des Kontrollmonitors 38 beziehungsweise
der Steuereinheit 39 die Förderpumpe 6 wieder ein und erregen
das Magnetventil 36, so dass der zu stark radioaktive Urin aus
dem Auffangbehälter 31 über die Rohrleitung 35 in die Reaktionskammer 4 zurückgepumpt wird.

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Liegt dagegen die Radioaktivität des Urins im Auffangbehälter 31 im zulässigen Bereich, so füllt sich der Auffangbehälter, bis der Niveaufühler 32 anspricht. Dieser löst in der Steuereinheit 39 ein Steuersignal aus, welches das Magnetventil 34 erregt, so dass der unbedenkliche Urin über die Abflussrohrleitung 33 in die Kanalisation fliessen kann. Das Ansprechen des Niveaufühlers 32 wird zweckmässig optisch angezeigt, so dass eine optische Kontrolle der ordnungsgemässen Entfernung des Radiojods aus dem Urin und des Abflusses des inaktiven Urins in die Kanalisation vorliegt.

Nach der Entleerung des Auffangbehälters 31 schaltet die Steuereinheit 39 alle erwähnten Vorrichtungen in den Ruhezustand, so dass die Kontrolleuchte "Betrieb" erlöscht.

Das Auswechseln der Filtrationseinheit 20 kann manuell ohne Schwierigkeit, rasch und vor allem ohne Kontaminationsgefahr erfolgen. Durch manuelle Betätigung des Ventils 26 wird die Filtrationseinheit 20 vorerst mit Leitungswasser durchgespült, worauf das allenfalls noch radioaktive Restwasser über die Rohrleitung 28 und das Magnetventil 29 oder ein entsprechendes Handventil mittels der Förderpumpe in die Reaktionskammer gepumpt wird. Hierauf kann die Filtrationseinheit 20 von den Anschlüssen 25 gelöst und, wegen ihrer Bleiabschirmung, strahlungssicher in einen Abklingraum verbracht werden, oder aber in einen besonderen Behandlungsraum, in welchem

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der radioaktive Niederschlag vom Filterkörper 21, beispielsweise durch Absaugen, entfernt wird, um dann bis zum Abklingen der Radioaktivität strahlungssicher aufbewahrt zu werden.

Statt die beschriebene Einrichtung durch Drücken einer Starttaste in Betrieb zu setzen, kann dies auch automatisch zum Beispiel durch einen in die Sitzbrille der Klosettschüssel eingebauten elektrischen Kontakt erfolgen, so dass ein Ueberlaufen des Einsatzes 2 verunmöglicht ist, weil der im Einsatz gesammelte Urin sofort abgesaugt wird.

Mit dem vorliegenden Verfahren und der vorliegenden Einrichtung kann Radiojod nicht nur aus Urin, sondern auch aus anderen Flüssigkeiten automatisch entfernt werden, um das Abfliessen radioaktiver Kontaminationen in die Kanalisation zu vermeiden. Auch ist es möglich, mit dem Verfahren und der Einrichtung andere radioaktive Substanzen aus Flüssigkeiten unter Verwendung entsprechender Reaktionslösungen automatisch zu entfernen.

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Claims

Patentansprüche

./Verfahren zur Entfernung von Radiojod aus einer Flüssigkeit, insbesondere Urin, dadurch gekennzeichnet, dass in kontinuierlich aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten eine vorbestimmte Menge der das Radiojod enthaltenden, von Feststoffen
freien Flüssigkeit gesammelt wird, dieser Flüssigkeitsmenge je
eine dosierte Menge mindestens einer ersten, eine Trägersubstanz für das Radiojod enthaltenden Reaktionslösung und einer zweiten, ein Schwermetallsalz enthaltenden Reaktionslösung zugeführt wird, die zugeführten Reaktionslösungen mit der Flüssigkeit während
einer vorbestimmten Zeit zur Bildung eines unlöslichen, radioaktiven Niederschlags vermischt werden, die den radioaktiven Niederschlag als Suspension enthaltende Flüssigkeit filtriert wird, um den radioaktiven Niederschlag von der Flüssigkeit zu trennen, und die von radioaktiven Bestandteilen mindestens angenähert befreite Flüssigkeit zwecks Ableitung in eine Kanalisation aufgefangen wird, wobei die genannten Verfahrensschritte in einem automatischen Ablauf durchgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die das Radiojod enthaltende, von Feststoffen freie Flüssigkeit in einer Reaktionskammer gesammelt wird, und dass die
Reaktionslösungen in die Reaktionskammer eingegeben und in dieser mit der Flüssigkeit vermischt werden.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit, insbesondere Urin, in einem von der Kanalisation abgeschlossenen Behälter gesammelt wird, und dass aus diesem Behälter die Flüssigkeit getrennt von allenfalls in ihr vorhandenen Feststoffen abgesaugt und in die Reaktionskammer geleitet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsmenge zusätzlich eine dosierte Menge eines Oxydationsmittels zugeführt wird, um organisch gebundenes Radiojod freizusetzen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsmenge zusätzlich eine dosierte Menge eines Reduktionsmittels zugeführt wird, um organisch gebundenes Radiojod freizusetzen.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die filtrierte Flüssigkeit gesammelt wird, die Radioaktivität der gesammelten Flüssigkeit gemessen wird und die gesammelte Flüssigkeit entweder in die Kanalisation abgeleitet wird, wenn die gemessene Radioaktivität unterhalb eines bestimmten, zulässigen Grenzwertes liegt, oder in die Reaktionskammer zurückgeleitet wird, wenn die gemessene Radioaktivität oberhalb dieses Grenzwertes liegt.

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7. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit einer Ansaugleitung für die das Radiojod enthaltende Flüssigkeit versehene Reaktionskammer, die einen Niveaufühler, eine Mischvorrichtung und eine Druckpumpe zur Förderung der in der Reaktionskammer befindlichen Flüssigkeit in eine Ausgangsleitung aufweist und welcher mindestens zwei mit je einer Dosiervorrichtung versehene Behälter für die Reaktionslösungen zugeordnet sind, durch eine an die Ausgangsleitung der Reaktionskammer lösbar angeschlossene Filtrationseinheit, deren Flüssigkeits-Ausgangsleitung in einen einen Auslass aufweisenden Auffangbehälter mündet, dessen Auslass über ein Ablassventil mit der Kanalisation verbindbar ist, und durch eine programmierbare, elektrische Steuereinheit, deren Steuereingänge bzw. -ausgänge mit dem Niveaufühler, der Mischvorrichtung, der Druckpumpe und den Dosiervorrichtungen der Reaktionskammer sowie dem Ablassventil des Auffangbehälters in Verbindung stehen.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der Flüssigkeit, insbesondere von Urin, ein in eine Klosettschüssel einlegbarer und deren vorderen Teil überdeckender, schüsseiförmiger Einsatz vorgesehen ist, in dessen Bodennähe die Ansaugleitung mündet.

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9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ansaugleitung eine Pumpe und ein erstes Magnetventil angeordnet sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Dosiervorrichtung für die Reaktionslösungen eine elektrisch betätigbare Dosierpumpe umfasst.
11. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Reaktionskammer als Mischvorrichtung und Druckpumpe eine kombinierte, elektrisch antreibbare und elektrisch als Umwälzpumpe und Druckpumpe umschaltbare Vorrichtung angeordnet ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Niveaufühler auf mehrere Flüssigkeitsstände einstellbar ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtrationseinheit einen kompakten, auswechselbaren Filter mit einer Porenweite bis zu 0,5 Mikron enthält.

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14. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der zur Filtrationseinheit führenden Ausgangsleitung der Reaktionskammer ein zweites Magnetventil angeordnet ist.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7, 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass an die zur Filtrationseinheit führende Leitung ein iManometer zur Ueberwachung des Durchlaufs der Flüssigkeit durch die Filtrationseinheit angeschlossen ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 13 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Filtrationseinheit führende Leitung über ein Ventil mit einer Wasserleitung verbunden ist, um den Filter der Filtrationseinheit vor dem Auswechseln durchspülen zu können.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 13 - 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtrationseinheit über eine zweite Leitung mit der Reaktionskammer verbunden ist, um die in der Filtrationseinheit befindliche Flüssigkeit vor dem Auswechseln ihres Filters in die Reaktionskammer absaugen zu können.

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18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7-17, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskammer und die Filtrationseinheit mit einer bleiabschirmung zur Absorption radioaktiver Strahlung versehen sind.
19. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablassventil des Auffangbehälters ein drittes Magnetventil ist.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass am Auffangbehälter ein an einen Kontrollmonitor angeschlossener Strahlungsdtektor angeordnet ist, welcher das Ablassventil des Auffangbehälters steuert und welcher derart ausgebildet ist, dass er das Ablassventil nach Massgabe des Flüssigkeitsstandes im Auffangbehälter und der gemessenen Radioaktivität das Ablassventil öffnet, jedoch beim Ansteigen der gemessenen Aktivität über einen bestimmten zulässigen Wert einen Alarm auslöst und das Ablassventil schliesst.
21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter mit einem zweiten Niveaufühler versehen ist.

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22. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Auslass des Auffangbehälters und der Reaktionskammer eine mit einem vierten Magnetventil versehene Rückführleitung angeordnet ist, wobei das vierte Magnetventil durch den Kontrollmonitor derart gesteuert ist, dass das Magnetventil geöffnet und der Auffangbehälter in die Reaktionskammer entleert wird, wenn die gemessene Radioaktivität über den bestimmten zulässigen Wert ansteigt.

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