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Verfahren und Vorrichtung zum Aussondern von Radiojod aus
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wässrigen Lösungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Aussondern von Radiojod aus wässrigen Lösungen, bei dem das
Radiojod mit leicht löslichen Jodverbindungen geträgers und in Gegenwart von einem
hochporösen, die Filtration fördernden Füllstoff umgewandelt und absorbiert wird.
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Radiojodhaltige wässrige Lösungen entstehen als Abwässer, z.B.
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zwangsläufig bei der medizinischen Diagnostik und Therapie von Schilddrüsenerkrankungen
nach der Applikation von Radiojod infolge renaler Ausscheidungen durch den Patienten.
Die auf diesem Wege entstehenden Abwässer enthalten 20 - 90 % der applizierten Dosen,
überwiegend in Form von Jodid und nur zu einem geringen Teil in Form von organisch
gebundenen Jodverbindungen.
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Bei der Schilddrüsentherapie werden z.B. Aktivitäten appliziert, die
von wenigen mCi bis zu 300 mCi pro Applikation variieren können. Die Hauptausscheidung
dieser Aktivitäten erfolgt innerhalb von 48 Stunden nach der Applikation. Es gelangen
damit bei der Nichtversorgung der Patientenausscheidungen so große Aktivitätsmengen
über die Toilettenanlagen in das jeweilige Abwassersystem, daß Krankenhauspersonal
und Allgemeinheit einer unkontrollierten Belastung ausgesetzt sind und die gesetzlich
einzuhaltenden Grenzwerte überschritten werden.
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Bei bekannten Verfahren der genannten Art wird eine Reaktion des Radiojods
mit einem wasserlöslichen Schwermetallsalz herbeigeführt, beispielsweise mit Hilfe
eines wasserlöslichen Silbersalzes, wie Silbernitrat, Silberacetat, Silberfluorit
und Silberchlorid oder eines entsprechenden Quecksilbersalzes. Diese wasserlöslichen
Salze werden bei einem bekannten Verfahren der das Radiojod enthaltenden wässrigen
Lösung in Wasser gelöst beigefügt (DE-OS 27 01 027).
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Es ist weiter bekannt, die Umwandlung des-Radiojods in einer Filterpatrone
vorzunehmen (DE-GM 78 18 483). Bei einem solchen bekannten Filterelement wird zum
Aussondern ein poröses, wasserdurchlässiges Trägermaterial vorgesehen, das mit Siberkationen
getränkt ist, Bei dem bekannten Filterelement ist aber als Trägerelement granulierte
Aktivkohle vorgesehen, die mit 3 bis 20 Gew.% Silbernitrat beaufschlagt ist.
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Das Silbernitrat kann wie andere wasserlösliche Silbersalze und sonstige
Schwermetallsalze aus dem wasserdurchlässigen Trägermaterial ausgespült werden.
Andererseits wird Silbernitrat bei Verwendung von Aktivkohle als Trägermaterial
durch Kohlenstoffoberflächenmonoxide leicht zu metallischem Silber reduziert, welches
unter den gegebenen Bedingungen nicht mehr mit Radio-JOd in der gewünschten Weise
reagieren kann. Beide Erscheinungen führen zu einem nur schwer kontrollierbaren
verfrühten Erschöpfen des Filterelementes.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem
es möglich ist, mit Filterelementen zu arbeiten, bei denen einerseits die Gefahr
einer Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit durch die erwähnten Nebenreaktionen,
insbesondere den Auswascheffekt, aber auch durch chemische Roduktionserscheinungen
vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung ausgehend von einem Verfahren
zum Aussondern von Radiojod aus wässrigen Lösungen2 bei dem das Radiojod mit leicht
löslichen Jodverbindungen geträgert und in Gegenwart von einem hochporösen, die
Filtration fördernden Füllstoff in ein schwer lösliches Jodid umgesetzt wird, dadurch
gelöst, daß die Lösung auf einen pH-Wert < 4, vorzugsweise 2 bis 3 eingestellt
wird und daß die saure Lösung mit einem in saurem Milieu schwer löslichen Schwermetallsalz
umgesetzt und das Radiojod in das Schwermetalljodid umgewandelt wird, dessen Löslichkeitsprodukt
kleiner ist als das des verwendeten Schwermetallsalzes, ZweckmMßige Ausgestaltungen
dieses Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5.
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Eine andere Lösung ist ausgehend von einem Verfahren zum Aussondern
von Radiojod aus wässrigen Lösungen, bei dem das Radiojod in der Lösung mit leicht
löslichen Jodverbindungen geträgert und in Gegenwart von granulierter, hochporöser
Aktivkohle umgewandelt und absorbiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung
auf einn pH-We c 4, vorzugsweise 2 bis 3, eingestellt wird und daß die saure Lösung
durch ein Mischbett aus Aktivkohle und einem in dem sauren Milieu schwer löslichen
Oxidationsmittel geleitet wird, in dem das Radiojod in den wasserlöslichen Jod-Jodid-Komplex
übergeführt wird und dieser an die Aktivkohle adsorbiert wird. Zweckmäßig wird dabei
als Oxidationsmittel Braunstein verwendet.
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Eine zweckmäßige Anlage zur Durchführung der beiden Verfahren ist
Gegenstand der Ansprüche 8 bis 12.
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Ein geschlossenes Filterelement zur Durchführung des Verfahrens und
zur Verwendung in einer Anlage gemäß der Erfindung weist ein Gehäuse mit einer Einlaßöffnung
und einer Aus daß ö fnung auf, die mit einem wasserdichten Verschluß versehen slnd
und in dem der mit dem Radiojod chemisch reagierende S;off auf einem wasserdurchlässigen
Füllstoff angeordnet ist, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß in
dem Filterelement der chemisch reagierende Stoff in mikrokristalliner oder pulvriger
Form in einer Mischung mit dem Füllstoff vorliegt.
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Der Füllstoff ist dabei ein in saurem Milieu schwer lösliches Schwermetallsalz
oder ein in saurem Milieu schwer lösliches Oxidationsmittel, wie es bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren Anwendung findet, Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben,
Fig, 1 zeigt ein geschlossenes Filterelement gemäß der Erfindung, Fig, 2 zeigt ein
Anlage in der Filterelemente gemäß der Errindung Verwendung finden.
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Die in Fig. 2 dargestellte Anlage weist eine von dem Patienten, dem
Radiojod appliziert worden ist, zu benutzende Toilette 2 auf, in der durch eine
Trennwand 4 ein gesondertes Urinauffangbecken 6 gebildet ist. Dieses Becken wird
gesondert durch einen Abzweig
der Wasserspülung 8 gespult. Die Faeces
wird in das Abwassersystem 10 abgeleitet. Die in dem gesonderten Urinbecken 6 anfallende
wässrige Lösung, die Radiojod enthält, wird über eine gesonderte Leitung 12 einem
Auffangbehälter 14 zugeführt.
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Dieser Auffangbehälter steht über ein Ventil 16 mit einem Sammelbehälter
18 in Verbindung. Der Auffangbehälter 14 und der Sammelbehälter 18 sind mit Niveauschaltern
20 versehen.
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je Anlage weist weiter einen Behälter 22 für eine KJ-Lösung wird ld
einen eine starke Mineralsäure enthaltenden Behälter 24 cif. Diese beiden Behälter
stehen über Dosierpumpen 26, 28 in Verbindung mit dem Sammelbehälter 18, Die Verbindungen
sind über Ventile absperrbar.
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Der Sammelbehälter 18 ist mit einem Mischer 30 versehen, mit dem die
Radiojod enthaltende wässrige Lösung mit der KJ-Lösung und der Säure vermischt wird.
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Der Sammelbehälter 18 ist mit einem Ablaßventil 32 versehen, über
das die in dem Sammelbehälter vorbehandelte Lösung einer Filtergruppe 34 zugeführt
wird, die mit zwei Filterelementen 36, 38 versehen ist, Die beiden Filterelemente
36 und 38 sind über Leitungen und Ventile so miteinander geschaltet, daß die beiden
Filterelemente in Reihe durchströmt werden und die Reihenfolge entsprechend dem
Erschöpfungsgrad der Filter geändert werden kann, So kann beispielsweise das Filterelement
36 zunächst als Vorfilterelement geschaltet sein, aus dem die ausströmende Lösung
dem zweiten Filterelement 38 zugefthrt wird.
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Nach Ersehdpfung des von der Lösung zuerst durchströmtin Filterelementes
36 wird dieses dann gegen ein frisches Filterelement ausgetauscht und die Filtergruppe
so geschaltet, daß das durch die Nachtilterung bereits vorbelastete Filterelement
38 als erstes Filterelement durchströmt wird, während das frisch eingesetzte Filterelement
36 als Zweitfilter dient. Bei Bedarf
läßt sich auch eine drei-
und mehrstufige-Filterung auf diese Weise durchführen. Die Leitungen der Filtergruppe
34 sind mit einem Rohrentlüfter 40 über die Luftfilter 70 mit dem Abluftsystem 72
verbunden.
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Die Auslaßleitung 42 der Filtergruppe 34 führt über einen Durchflußmesser
44 zu einem Meßbehälter 46, in dem die Restaktivität über eine Sonde 48 meßbar ist.
Der Meßbehälter ist wiederum mit einem Niveauschalter 20 versehen. Der Überwachung
dient weiter ein Manometer 50, In den Meßbehälter 46 ist ferner dber-eine Dosierpumpe
52 aus einem Behälter 54 Lauge zur Neutralisierung der Lösung einspeisbar. Die Meßsonde
48 steht mit einem Meßgerät 56 mit einem nachgeschalteten Drucker 58 in Verbindung,
Der Meßbehälter ist mit einem Auslaß 60 versehen, der über das Ventil 62 mit dem
Sammelbehälter 18 verbindbar ist, wenn die Aktivität der Lösung noch über dem zulässigen
Grenzwert liegt. Ist die Aktivität unter den zulässigen Grenzwert abgebaut, wird
die wässrige Lösung über das Ventil 64 und die Ablaufleitung 66 mit dem Abwassersystem
10 verbunden.
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Alle kontaminierte Flüssigkeit enthaltende Behälter, das sind die
Behälter 14 18 und 46* sind jeweils über Ventile 67 mit Atmungsleitungen 68 und
diese über Luftfilter 70 mit Abluftkanälen 72 verbunden. Die ehater 18 und 46 Sind
weiter Ubr Leitungen 69, Ventile 71 bzw. 73 und eine Leitung 75 an eine Vakuumpumpe
74 angeschlossen, deren Auslaß ebenfalls über daß Abluftfilter 70 mit dem Abluftkanal
72 verbunden ist.
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Der Fiüssigkeitstransport vom Behälter 14 über den Behälter 18 und
die Filterelealente 36 und 38 in den MeßbehXlter 46 erfolgt durch Erzeugung eines
Unterdrucks mittelt Vakuumpumpe 74. Geöffnet sind dabei die Ventile 16, 32 und 73
sowie die den Strömungsweg durch die Filtergruppe 34 festlegenden Ventile.
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Ebenso kann der Rücktransport der Flüssigkeit aus dem Meßbehälter
46
in den Mischbehälter 18 durch Vakuumerzeugung im Behälter 18 durchgeführt werden.
Dabei sind die Ventile 62 und 71 geöffnet.
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Das in Fig, 1 dargestellte Filterelement 80 weist ein geschlossenes,
vorzugsweise zylinderförmiges Gehäuse 82 auf, das mit einem Einlaß 84 und einem
Auslaß 86 versehen ist.
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lin- und Auslaß sind mit Verschlüssen 88 versehen, die vorzugsweise
als Gummiseptum ausgebildet sind und beispielsweise aus einem Silikongummi bestehen
können. Der Verschluß ist zur Herstellung der Anschlußverbindung mit einer Kanüle
durchstechbar.
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Stromab vom Einlaß 84 ist vorzugsweise eine faserige Filterschicht
90 vorgesehen, die zur Abscheidung von Feststoffen dient die eventuell noch in der
Lösung enthalten sind. Stromab der faserigen Schicht 90, die beispielsweise eine
Glasfaserschicht sein kann, ist über ein Trenn- und Stützsieb 92 abgetrennt eine
Kammer 96 auagebildet, die stromab wiederum durch ein Stützaieb 98 abgeschlassen
ist, stromab von dem wiederum eine faserige Filterschicht 102 angeordnet ist. Die
Kammer ist mit einem wasserdurchlässigen Püllstoff 96 gefüllt, der mit einem mit
dem geträgerten Radiojod chemisch reagierenden Stoff in mikrokristalliner oder pulvriger
Form vermischt ist.
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Das Filterelement wird mib einer Flüssigkeit, vorzugsweise mit Wasser
ge(tllt angeliefert. Aut diese Weise werden unerwünschte Lufteinsahlüsse vermieden.
Beim Anschließen über die Kanulen eindringende Luft in einer Menge von einigen om3
wird tn den Faserschichten 90, 102 zurückgehalten.
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Vorzugsweise ist das Filterelement, wie in der Zeichnung dargestellt,
symmetrisch aubtebaUt, so daß es in beiden XichtunCen durchströmbar ist und damit
beim Anschließen keine Fehler gemacht werden können.
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Der waßserdurchlässige Füllstoff ist vorzugsweise hochporöse granulierte
Aktivkohle. Es kann aber auch poröses Aluminiumoxid, poröse Silikate o.ä. verwendet
werden.
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Der chemisch reagierende Stoff ist in einer Ausführung ein in saurem
Milieu schwer lösliches Schwermetallsalz, dessen Löslichkeitsprodukt größer ist
als das des zugehörigen Schwermetalljodides. Als Schwermetallsalz kann beispielsweise
Silberchlorid vorgesehen sein.
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Bei Verwendung von schwerlöslichem Schwermetallsalz erfolgt folgende
Reaktion. Die radiojodhaltige wässrige Lösung wird im Sammelbehälter 18 durch Zufügung
einer starken Mineralsäure, beispielsweise Schwefelsäure, die aus dem Behälter 24
zugeführt wird, auf einen pH-Wert < 4, vorzugsweise 2 - 3, eingestellt.
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Die saure Lösung wird dann weiter mit in Wasser leicht löolichen Jodiden
geträgert, die aus dem Behälter 22 zugeführt Werden und bei denen es sich beispielsweise
um Kaliumjodid handeln kann. Die Triggerung erfolgt in einem solchen Maße, daß beim
Durchfluß der geträgerten wässrigen Lösung durch das Filterelement das in diesem
vorliegende in Wasser schwer lösliche Schwermetallsalz, also das Silberchlorid unter
Bildung eines noch schwerer löslichen Schwermetajjjodids gelöst wird, Voraussetzung
für einen guten Ablauf dieses Umfällungsprozesses" ist ein Unterschied von ein oder
mehreren Zehnerpotenzen der jeweiligen Löslichkeitsprodukte der in Frags kommenden
Schwermetallaalze, Das in der Filterpatrone vorgelegte Schwermetall-Salz liegt in
feinv.rteilter, mikrokristalliner Form auf dem die normale Filtration fördernden
porösen-F«llstoff aur, der zusätzlich noch adsorptiv Eigenschaften für jodhaltige
Verbindungen aufweisen kann. Bei entsprechender Wahl und Korngröße deS adsorptiv
wirkenden Füllmaterials wird ein Austritt von radiojodhaltigem Schwermetallsalz
in ungelöster Form aus dem Filterelement Vermieden.
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Wenn störende Mengen organisch gebundenen Radiojods vorhanden sein
sollten, das nicht mit dem Schwermetallsalz zu schwerer löslichen Metalljodidverbindungen
reagiert, sind diese durch chemische Vorbehandlung in die Jodidform zu überführen.
Dies erfolgt zweckmäßig gleichfalls in dem Mischbehälter 18.
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Bei einer zweiten Aus führungs form ist der chemisch reagierende Stoff
ein in saurem Medium schwer lösliches Oxidationsmittel, virzugsweise Braunstein.
Dieses ist wiederum mit einem Füllscoff, vorzugsweise hochporöser granulierter Aktivkohle,
vermischt. Bei Verwendung einer solchen Patrone wird aus der, wie oben angegeben,
angesäuerten und geträgerten wässrigen Lösung beim Durchfluß unter Einwirkung des
Oxidationsmittels elementares Jod in Form des Jod-Jodid-Komplexes gebildete das
an dem Filterfüllatoff, hier der Aktivkohle, adsorbiert wird.
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Der Anschluß der Filterelemente innerhalb der Filterstation 34 an
die dort vorgesehenen Leitungen erfolgt zweckmäßig über eine Kanüle die durch das
Gummiseptum eingeführt wird und beim Auswechseln der Patrone aus dem Gummiseptum
herausgezogen wird, wobei sich das Gummiseptum in bekannter Weise wieder schließt.
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Für das definierte Einstecken bz. Herausziehen der Kanülen sind zweckmäßig
Hebevorrichtungen mit Zwangsführung vorgesehen, die beispielsweise von Hand betätigbar
sein können.
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