DE4498217C2

DE4498217C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Verteilung von einem radioaktiven Nuclid in einem Subjekt

Info

Publication number: DE4498217C2
Application number: DE4498217A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Baba
Original assignee: Nemoto and Co Ltd
Current assignee: Nemoto and Co Ltd
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2014-10-27
Also published as: CH691144A5; JPH07120413A; US5672876A; WO1995012121A1; DE4498217T1; JP3564153B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen einer Verteilung eines radioaktiven Nuclids in einem Subjekt bzw. Objekt, und zwar durch Benutzung von Autoradiographie, und insbesondere auf ein Meßverfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung einer Verteilung eines radioaktiven Nuclids in einer Subjekt- bzw. Objektprobe für die Zwecke eines Sicherheitstests für Drogen bzw. Arzneimittel oder dergleichen.

In der Vergangenheit war Autoradiographie bekannt als ein Verfahren zum direkten Aufnehmen einer Verteilung eines radioaktiven Materials in einer Probe, und zwar in der Form einer Photographie.

Insbesondere wird die Autoradiographie durchgeführt durch Anordnen eines Filmes benachbart bzw. in der Nähe von z. B. einer Probe, welche ein radio aktives Nuclid als ein Tracer bzw. Markierstoff enthält, und durch Aussetzen des Filmes einer ionisierenden Strahlung, welche von der Probe emittiert wird, und zwar im Hinblick auf die Bestimmung der Verteilung des radioaktiven Nuclids, welches in spezifischen Teilen der Probe gelagert bzw. niedergeschla gen bzw. abgeschieden ist.

Solch eine Technik wurde insbesondere benutzt für Sicherheitstests für Dro gen bzw. Arzneimittel. In einem Sicherheitstest wird eine mit einem radio aktiven Nuclid bezeichnete bzw. gekennzeichnete Droge zuerst vorbereitet. Die Droge wird dann einem Labortier, z. B. einer Ratte oder einer Maus, inji ziert. Nach einer vorbestimmten Zeitperiode wird das Labortier eingefroren und in Scheiben geschnitten, um Probestücke zu bilden. Nach dem Trocknen der Probestücke wird die Verteilung der radioaktiven Nuclide in den Probe stücken gemessen, um dadurch zu bestimmen, welche Teile des Subjektes die Droge erreicht hat.

In der Praxis wird typischerweise ¹⁴C mit 3 bis 5 MBq/Gew.-kg als ein radio aktives Nuclid angewendet und das Labortier wird gefroren und in scheiben förmige Probenstücke mit jeweils einer Dicke von 30 bis 90 µm geschnitten, und zwar nach einer vorbestimmten Zeitperiode. Hier ist der maximale Bereich von β-Strahlen aus ¹⁴C größenordnungsmäßig 25 mg/cm².

Natürlich können die Teile des Subjektes, welche von der injizierten Droge erreicht wurden, bestimmt werden durch Benutzung der oben beschriebenen Technik.

Es ist oft erwünscht, zu bestimmen, welche Teile des Subjektes die Droge er reicht hat und in welchen Mengen.

Um dieser Nachfrage gerecht zu werden, wurden in der konventionellen Auto radiographie die Mengen eines radioaktiven Nuclids in den jeweiligen Teilen des Subjektes gemessen, und zwar durch Aussetzen jedes der eingefrorenen und in Scheiben geschnittenen Probestücke einem Röntgenstrahlenfilm oder einer Bildnachweisplatte (für RLG, Radioluminographie) und durch Bestimmen einer Belichtung bzw. Aussetzung des Filmes oder eines PSL-Wertes, welcher die Menge an PSL (photostimulierte Lumineszenz) andeutet (in dem Fall der Radioluminographie, RLG).

Inzwischen ist in der Messung unter Benutzung einer photographischen Wir kung oder einer photostimulierten Lumineszenz durch Strahlung der Parame ter, welcher in der Diskussion bezüglich in inneren Organen verteilter Radio aktivität aufkommt, eine Dicke des Probestückes, und zwar ausgedrückt durch Gewicht pro Einheitsfläche [Dicke in Einheiten von (mg/cm²)], d. h. Dichte eher als durch eine Länge (µm).

Diesbezüglich weist das Meßverfahren unter Benutzung der konventionellen Autographie, in welcher nur eine Dicke (µm) jedes vorbereiteten Probestückes angegeben wird, folgendes Problem auf.

Der schwarze Farbton des Films oder des PSL-Werts stimmt nicht eindeutig überein mit den Mengen des radioaktiven Nuclids in den verschiede nen Teilen des Subjekts, wodurch es unmöglich ist, die Verteilung der Radio aktivität in den inneren Organen des Subjektes korrekt zu bestimmen.

Um die Verteilung der Radioaktivität in den inneren Organen des Subjektes korrekt zu untersuchen, wurde deshalb konventionell bestimmt, welche Teile des Subjektes von der Droge in welchen Mengen erreicht wurde, und zwar durch Verbrennen der inneren Organe eines Labortieres, in welchem ¹⁴C in einer ähnlichen Weise injiziert wurde, und durch Messen der Absolutmenge des radioaktiven Nuclids getrennt in jedem der inneren Organe. Diese Ange hensweise erfordert jedoch eine sehr komplizierte Operation bzw. Vorgang.

Die US 4,777,367 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung ei ner Intensitätsverteilung von Radioaktivität von Nukliden innerhalb eines Objektes wie einem Behälter mit radioaktiven Abfällen. Bei diesem Verfahren wird zunächst die von dem Objekt ausgehende Radioaktivität durch Abscannen mit Sensoren er faßt. Ferner wird das Objekt einer weiteren radioaktiven Strahlung ausgesetzt, wel che von einer außerhalb des Objekts angeordneten Strahlenquelle erzeugt wird, um einen Absorptionskoeffizienten des Objekts zu erfassen. Dieser Absorptionskoeffizi ent wird dann bei der Erfassung der Verteilung der Strahlungsintensität in dem Ob jekt berücksichtigt. Auf diese Weise kann die Strahlungsverteilung des Objekts auch gemessen werden, wenn der innere Zustand des Objektes nicht erfaßt werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Messung einer Verteilung von Radioaktivität in Teilen eines Subjektes, insbesondere im Ge webe eines Lebewesens, durch Autoradiographie zu schaffen, welches ähnlich der konventionellen Verfahren bzw. Vorrichtung zu benutzen ist und eine genauere Be stimmung der Bestimmung der tatsächlichen Verteilung der Radioaktivität in den je weiligen Teilen des Subjektes ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 oder Anspruch 6 ange gebenen Merkmalen sowie durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 7 angegebe nen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsform ergeben sich aus den abhängi gen Unteransprüchen.

Das Verfahren zur Messung einer Ver teilung von Radioaktivität in jeweiligen Teilen eines Subjektes durch Autora diographie kann ähnlich der konventionellen Verfahren benutzt werden, um die Dichten der jeweiligen Teile des Subjektes zu messen durch Benutzung eines radioaktiven Nuclids zur Dichtemessung, und nachfolgend die tatsächli che Verteilung der Radioaktivität in den jeweiligen Teilen des Subjektes in Untersuchung zu messen, wobei berücksichtigt wird, daß der Selbstabsorp tionsgrad jedes Teiles des Subjektes von seiner Dichte abhängt.

Eine Dichte jedes Teils einer Subjektprobe wird gemessen durch Messung der Intensität der ionisie renden Strahlung für die Dichtemessung von einem radioaktiven Nuclid für die Dichtemessung, welches die ionisierende Strahlung jedem Teil der Subjekt probe in der gleichen Menge ausstrahlt, und zwar durch die zwischengelagerte Subjektprobe, wobei die Intensität der ionisierenden Strahlung, welche von einem anderen radioaktiven Nuclid emittiert wird, welches in jedem Teil der Subjektprobe existiert, gemessen wird, und die Menge des anderen radioakti ven Nuclids in jedem Teil der Subjektprobe wird bestimmt durch Kompensa tion der gemessenen Intensität der ionisierenden Strahlung von dem anderen radioaktiven Nuclid, und zwar basierend auf dem Selbstabsorptionsgrad jedes Teils der Subjektprobe entsprechend deren Dichte.

Vorzugsweise umfaßt das Verfahren die Schritte Herstellen einer Datentabelle für die Dichtemessung, welche die Beziehung zwischen der Dichte einer Subjektprobe und der Intensität der b-Strahlen darstellt, welche von ¹⁴⁷Pm als ein radioaktives Nuclid für die Dichtemessung emittiert werden und durch die Subjektprobe hindurchgetreten sind, Vorbereiten einer Datentabelle zur Kompensation der Selbstabsorption, welche die Beziehung zwischen der Dichte der Subjektprobe und dem Selbst absorptionsgrad der Subjektprobe für die Strahlung von ¹⁴C als ein anderes radioaktives Nuclid darstellt, welches in der Subjektprobe vorhanden ist, gleichmäßiges Bestrahlen der Subjektprobe mit der ionisierenden Strahlung von ¹⁴⁷Pm, welche Subjektprobe gebildet ist aus gefrorenen und in Scheiben geschnittenen Probestücken und darin verteilt ¹⁴C enthält, um die Intensität der ionisierenden Strahlung für die Dichtemessung zu messen, welche von ¹⁴⁷Pm emittiert wird und durch die Subjektprobe hindurchgetreten ist, Verglei chen der gemessenen Resultate und Daten in der Datentabelle für die Dichte messung, um die Dichten der jeweiligen Teile der Subjektprobe zu bestimmen, Messen der Verteilung der Intensität von ionisierender Strahlung für die Sub jektanalyse, welche von der Subjektprobe emittiert wird, welche aus gefrore nen und in Scheiben geschnittenen Probestücken gebildet ist und darin verteilt ¹⁴C enthält, und Messen der Mengen an ¹⁴C in der Subjektprobe, und zwar basierend auf den Dichten der jeweiligen Teile der Subjektprobe, der Daten tabelle zur Kompensation der Selbstabsorption und der Verteilung der Intensi tät der ionisierenden Strahlung für die Subjektanalyse.

Die Vorichtung umfaßt vorzugsweise einen Dichtemessungs-Datentabellen-Speicher, welcher eine Datentabelle für die Dichtemessung enthält, die die Beziehung zwischen der Dichte der Sub jektprobe und der Intensität der β-Strahlen angibt, welche von ¹⁴⁷Pm als ein radioaktives Nuclid für die Dichtemessung emittiert werden und durch die Subjektprobe getreten sind, einen Selbstabsorptionskompensations-Daten tabellen-Speicher, welcher eine Datentabelle zur Kompensation der Selbst absorption speichert, welche die Beziehung zwischen der Dichte der Subjekt probe und dem Selbstabsorptionsgrad der Subjektprobe für die Strahlung von ¹⁴C als ein radioaktives Nuclid für die Subjektanalyse darstellt, eine Dichte messungs-Ionisationsstrahlungs-Leseeinrichtung zum gleichmäßigen Bestrah len der Subjektprobe mit ionisierender Strahlung von ¹⁴⁷Pm, welche Subjektprobe aus gefrorenen und in Scheiben geschnittenen Probestücken gebildet ist und darin verteilt ¹⁴C enthält, und zum Lesen der Intensität der ionisierenden Strahlung zur Dichtemessung, welche von ¹⁴⁷Pm emittiert wird und durch die Subjektprobe getreten ist, eine Dichtemessungseinrichtung zum Vergleichen der Resultate, welche durch die Dichtemessungs-Ionisationsstrah lungs-Leseeinrichtung gelesen werden, und Daten in dem Dichtemessungs- Datentabellen-Speicher, um die Dichten der jeweiligen Teile der Subjektprobe zu bestimmen, eine Subjektanalysen-Ionisationsstrahlungs-Leseeinrichtung zum Lesen der Intensität der ionisierenden Strahlung, welche von der Subjekt probe emittiert wird, welche gebildet ist aus gefrorenen und in Scheiben ge schnittenen Probestücken und darin verteilt ¹⁴C enthält, eine Selbst absorptionsgrad-Leseeinrichtung zum Lesen, basierend auf der Dichte eines gewissen Teils der Subjektprobe, und zwar bestimmt durch die Dichtemes sungseinrichtung, eines Selbstabsorptionsgrades von dem Selbstabsorptions- Kompensations-Datentabellen-Speicher, und zwar entsprechend der Dichte des gewissen Teils, und eine Ionisationsstrahlungs-Intensität-Kompensations einrichtung zum Kompensieren der Intensität der ionisierenden Strahlung, welche durch die Subjektanalysen-Ionisationsstrahlungs-Leseeinrichtung gele sen wird, und zwar basierend auf dem Selbstabsorptionsgrad, welcher durch die Selbstabsorptionsgrad-Leseeinrichtung gelesen wird.

Fig. 1 ist eine Datentabelle zur Dichtemessung, in welcher eine x-Achse die Dichte (mg/cm²) darstellt und eine y-Achse, die Strahlungsintensität in arbiträ ren Einheiten darstellt.

Fig. 2 ist eine Datentabelle zur Kompensation bzw. Ausgleich der Selbstab sorption, in welcher eine x-Achse die Dichte (mg/cm²) darstellt und eine y- Achse den Strahlungsabsorptionsgrad für Strahlung von ¹⁴C.

Fig. 3 ist ein Graph, welcher das Resultat einer Dichtemessung für eine Sub jektprobe zeigt, in welchem eine x-Achse den Abstand in der Längsrichtung der Subjektprobe darstellt und eine y-Achse die Dichte der ionisierenden Strahlung bzw. der Ionisationsstrahlung darstellt, welche von einem radioakti ven Nuclid für eine Dichtemessung ausgestrahlt wird und nachgewiesen wird, und zwar durch die dazwischen angeordnete Subjektprobe hindurch.

Fig. 4 ist ein Graph, in welchem eine x-Achse den Abstand in der Längsrich tung der Subjektprobe darstellt und eine y-Achse die Dichte darstellt.

Fig. 5 ist ein Graph, in welchem eine x-Achse den Abstand in der Längsrich tung der Subjektprobe darstellt und eine y-Achse die scheinbare bzw. appa rente Intensität der von ¹⁴C gestrahlten bzw. erzeugten ionisierenden Strah lung, und zwar verteilt in der Subjektprobe.

Fig. 6 ist ein Graph, in welchem eine x-Achse den Abstand in der Längsrich tung der Subjektprobe darstellt und eine y-Achse die Menge eines radioaktiven Nuclids für eine Subjektanalyse bzw. -probe bzw. -versuch, und zwar verteilt in der Subjektprobe.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm einer Meßvorrichtung.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend in Bezug auf ein dargestelltes Beispiel beschrieben werden.

Zum Ausführen der vorliegenden Erfindung sind eine Datentabelle zur Dichte messung, welche die Beziehung zwischen der Dichte einer Subjektprobe und der Intensität von β-Strahlen, welche von ¹⁴⁷Pm als ein radioaktives Nuclid für die Dichtemessung emittiert bzw. ausgestrahlt wird und die Subjektprobe durchsetzt hat, und eine Datentabelle zur Kompensation der Selbstabsorption, welche die Beziehung zwischen der Dichte der Subjektprobe und der Selbst absorption der Subjektprobe für Strahlung von ¹⁴C als ein radioaktives Nuclid für eine Probenanalyse darstellt, im voraus benötigt.

Die Datentabelle für die Dichtemessung ist, wie in Fig. 1 gezeigt, durch Auf tragen der Dichte (mg/cm²) entlang der x-Achse und der Strahlungsintensität in arbiträren Einheiten entlang der y-Achse vorbereitet. Es wird verstanden werden, daß durch Darstellen der y-Achse in einer logarithmischen Skala, die Beziehung von Interesse durch eine im wesentlichen gerade Linie dargestellt ist, welche nach rechts abfällt bzw. abnimmt.

Andererseits wird die Datentabelle zur Kompensation der Selbstabsorption, wie in Fig. 2 gezeigt, durch Auftragen der Dichte (mg/cm²) entlang einer x- Achse, und der Absorption bzw. des Absorptionsgrades bzw. Reihennabsorp tionsmoduls bzw. -grades bzw. des Extinktionskoeffizienten für die Strahlung von ¹⁴C entlang einer y-Achse vorbereitet wird. Es wird verstanden werden, daß durch Darstellung der y-Achse in einer logarithmischen Skala die Bezie hung von Interesse durch eine im wesentlichen gerade Linie dargestellt ist, welche nach rechts abnimmt.

Eine tatsächliche Messung wird dann durchgeführt.

Eine Subjektprobe wird zuerst vorbereitet durch Einfrieren und in Scheiben Schneiden von entsprechenden Teilen einer Probe bzw. Person bzw. eines Subjektes, und zwar über dessen gesamten Körper, in welchem vorangehend ¹⁴C injiziert wurde, und zwar in Probestücken bzw. -körper, welche jeweils eine Dicke von 30 µm haben nach einer vorbestimmten Zeitperiode von bzw. ab der Injektion.

Es wird daher angenommen, daß die Dichte (mg/cm²) der inneren Organe in der Form von Probestücken zwischen 0,3 mg/cm², gegeben durch das Probe stück, in welchem der größte Teil Feuchtigkeit ist und ein Festkörper der Größenordnung von 10 w/v% ist, und zwar wenn getrocknet, und 3,0 mg/- cm² beträgt, gegeben durch das Probestück, z. B. in Scheiben geschnitten, von einem knochigen Abschnitt, in welchem ein Festkörper 100 w/v% be trägt.

Zur Bequemlichkeit der Messung werden die Probestücke an einem Band mit einer Dichte von 10 mg/cm² angebracht bzw. geklebt und ein dünner Film (0,5 mg/cm²), z. B. ein Lamellarfilm, wird weiterhin darauf angeordnet bzw. abgedeckt.

Dementsprechend beträgt die Dichte eines zu messenden Subjektes bzw. Probe zwischen 10,8 mg/cm² und 13,5 mg/cm², und zwar einschließlich dem Band.

Nachfolgend werden alle Probestücke benachbart zu einem Schlitz angeord net, während die Beabstandung zwischen einer Quelle als ein radioaktives Nuclid für die Dichtemessung, von welcher aus ionisierende Strahlung für die Dichtemessung gestrahlt wird, und dem Schlitz auf 10 mm gesetzt wird.

Um die Auflösung einer Dichteabbildung bzw. -bild 1,0 mm einnehmen zu las sen, muß der Schlitz eines Strahlungsdetektors bzw. -nachweiseinrichtung eingestellt werden, eine Größe von 0,5 (in der Abtastrichtung) × 50,0 mm (entsprechend der Breite einer Rattenprobe) aufweisen. Die Fläche des derart gemessenen Schlitzes nimmt 4 × 10^-4 (= geometrische Effizienz) der gesam ten Flächenoberfläche einer Sphäre bzw. Kugel mit einem Radius von 10 mm ein. ¹⁴⁷Pm mit 3,7 GBq wird hier als ein radioaktives Nuclid für die Dichtemes sung benutzt.

Es wird weiterhin angenommen, daß die Strahlungsabsorption durch die zwi schen dem radioaktiven Nuclid für die Dichtemessung und dem Strahlungs detektor liegende Luft ignoriert wird.

Demzufolge, wenn die Probestücke, welche die Subjektprobe darstellen, bei einer Kornung bzw. Abtastgeschwindigkeit von 10 mm/min abgetastet wer den, kann angenommen werden, daß ein Punkt der Subjektprobe in dem Schlitz der vorgenannten Größe für drei Sekunden existiert bzw. vorkommt bzw. angeordnet ist.

Unter diesen Bedingungen ist die Anzahl von β-Teilchen, welche in den Schlitz eintreten, gegeben durch:

3,7 × 10⁹ × 4 × 10^-4 × 3 = 4,4 × 10⁶.

Unter Berücksichtigung des Vorkommens einer Streuschicht zwischen dem ra dioaktiven Nuclid für die Dichtemessung und dem Strahlungsdetektor beträgt die Anzahl von β-Teilchen, welche in den Strahlungsdetektor eintreten, etwa 4 × 10⁵.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel von Resultaten der Messung der Subjektprobe in solch einer Weise. In Fig. 3 stellt eine x-Achse den Abstand in der Längsrichtung der Subjektprobe dar, und eine y-Achse stellt das Resultat der Intensitätsmes sung der ionisierenden Strahlung für die Dichtemessung dar, welche durch das radioaktive Nuclid für die Dichtemessung durch die Subjektprobe hindurch emittiert wird.

Falls die Subjektprobe eine gleichmäßige Dichte in all ihren Teilen aufweist, würde der somit gemessene und in Fig. 3 aufgetragene y-Achsen-Wert kon stant sein. Veränderung in dem y-Achsen-Wert bedeuten, daß die jeweiligen Teile der Subjektprobe voneinander verschiedene Dichten aufweisen. Die Dich te der Subjektprobe, welche in der x-Achsenrichtung veränderlich ist, kann durch Kombinieren des in Fig. 3 gezeigten gemessenen Wertes und der in Fig. 1 gezeigten, im voraus vorbereiteten Datentabelle für die Dichtemessung bestimmt werden.

Die Dichte der Subjektprobe, welche in solch einer Weise bestimmt wird, ist in Fig. 4 gezeigt. In Fig. 4 stellt eine x-Achse den Abstand in der Längsrichtung der Subjektprobe dar und eine y-Achse stellt die Dichte dar.

Vor oder nach dem obigen Schritt wird die Dichte der ionisierenden Strahlung, welche von ¹⁴C emittiert wird und in der Subjektprobe verteilt wird, gemessen. Der entsprechende Wert entspricht einem gemessenen Wert der Intensität der ionisierenden Strahlung, welche von dem radioaktiven Nuclid für die Subjektanalyse emittiert wird, welches in der Subjektprobe befindlich ist, und zwar übrig nach der Selbstabsorption durch die Subjektprobe.

Fig. 5 zeigt das Resultat der Messung der Dichte der ionisierenden Strahlung in solch einer Weise. In Fig. 5 stellt eine x-Achse den Abstand in der Längs richtung der Subjektprobe dar und eine y-Achse stellt die scheinbare Intensität der ionisierenden Strahlung dar, und zwar ausgestrahlt von ¹⁴C und verteilt in der Subjektprobe.

Ein Teil der ionisierenden Strahlung, welche durch das radioaktive Nuclid für die Subjektanalyse, welches in dem Subjekt befindlich ist bzw. vorkommt, wird durch die Subjektprobe selbst absorbiert. Die Menge der selbstabsorbier ten ionisierenden Strahlung hängt von der Dichte der Subjektprobe ab und die Beziehung zwischen ihnen ist in Fig. 2 gezeigt.

Deshalb, wenn ein Teil der Subjektprobe einen Selbstabsorptionsgrad von 0,5 entsprechend der bei dem gleichen Teil gemessenen Dichte einnimmt, kann die tatsächliche bzw. wirkliche Menge an radioaktivem Nuclid für die Subjekt analyse, und zwar verteilt in diesem Teil der Subjektprobe, durch Verdoppeln des y-Achsen-Wertes bestimmt werden, welcher in Fig. 5 für diesen Teil ge zeigt ist.

Fig. 6 zeigt die tatsächliche bzw. wirkliche Menge des radioaktiven Nuclids für die Subjektanalyse, welche in solch einer Weise bestimmt ist. In der Fig. 6 stellt eine x-Achse den Abstand in der Längsrichtung der Subjektprobe dar und eine y-Achse stellt die Menge an radioaktivem Nuclid für die Subjektanaly se dar, und zwar verteilt in der Subjektprobe.

Mit dem oben beschriebenen Meßverfahren kann die Menge an radioaktivem Nuclid für die Subjektanalyse, und zwar tatsächlich verteilt in der Subjektpro be, gemessen werden, und zwar ohne den Bedarf einer komplizierten Opera tion bzw. eines komplizierten Vorgangs, wie das Brennen des Subjektes.

In der vorangegangenen Beschreibung kann die Intensität an ionisierender Strahlung gemessen werden, und zwar basierend auf z. B. dem schwarzen Farbton bzw. -dichte (eines Röntgenfilms) oder dem PSL-Wert (durch Radiolu minographie, RLG) pro Einheit Radioaktivität.

Während die vorangegangene Beschreibung durch visuelles Ablesen der ge messenen Werte und durch deren Vergleichen durchgeführt wurde, können arithmetische Operationen, und zwar umfassend den Vergleich, durch die Benutzung eines Computers durchgeführt werden.

In diesem Fall ist, wie in Fig. 7 schematisch gezeigt, ein Speicher 10 eines Rechners derart konfiguriert, daß er einen Speicher 11 bildet, welcher die Datentabelle für die Dichtemessung speichert, welche die Beziehung zwischen der Dichte der Subjektprobe und der Intensität der von ¹⁴⁷Pm als das radioakti ve Nuclid für die Dichtemessung emittierten β-Strahlung andeutet bzw. an gibt, welche durch die Subjektprobe durchgetreten ist, und einen Speicher 12 bildet, welcher die Datentabelle für die Kompensation der Selbstabsorption speichert, welche die Beziehung zwischen der Dichte der Subjektprobe und den Selbstabsorptionsgrad der Subjektprobe für die Strahlung von ¹⁴C als das radioaktive Nuclid für die Subjektanalyse angibt.

Der Computer wird mit einer Dichtemessungs-Ionisationsstrahlungs-Leseein richtung 30 kombiniert, und zwar zum gleichmäßigen Bestrahlen einer Su bjekt- bzw. Personenprobe 20, welche aus gefrorenen und in Scheiben ge schnittenen Probestücken gebildet ist und ¹⁴C darin verteilt enthält, mit einer ionisierenden Strahlung von ¹⁴⁷Pm und zum Lesen der Intensität der ionisie renden Strahlung der Dichtemessung, welche von ¹⁴⁷Pm emittiert wird und durch die Subjektprobe 20 hindurchgetreten ist, mit einer Dichtemessungsein richtung 40 zum Vergleichen der durch die Dichtemessungs-Leseeinrichtung für ionisierende Strahlen 30 gelesene Resultate und jene Daten in dem Daten tabellenspeicher 11 für die Dichtemessung, um die Dichten der jeweiligen Teile der Subjektprobe 20 zu bestimmen, mit einer Subjektanalysen-Leseein richtung für ionisierende Strahlung 50 zum Lesen der Intensität der ionisierenden Strahlung, welche durch die Subjektprobe 20 emittiert wird, welche gebildet ist aus gefrorenen und in Scheiben geschnittenen Probestücken und ¹⁴C darin verteilt enthält, mit einer Selbstabsorptionsgrad-Leseeinrichtung 60 zum Lesen, basierend auf der Dichte eines gewissen Teils der Subjektprobe 20, und zwar bestimmt durch die Dichtemessungseinrichtung 40, eines Selbstabsorptionsgrades entsprechend der Dichte des gewissen Teiles aus dem Datentabellenspeicher 12 zum Kompensieren der Selbstabsorption, und mit einer Ionisationsstrahlungsintensität-Kompensationseinrichtung 70 zum Kompensieren der Intensität der ionisierenden Strahlung, welche durch die Subjektanalyse-Leseeinrichtung für ionisierende Strahlung 50 gelesen wurde, und zwar basierend auf den durch die Selbstabsorptionsgrad-Leseeinrichtung 60 gelesenen Selbstabsorptionsgrad. Mit solch einer Anordnung können die tatsächlichen Mengen des radioaktiven Nuclids für die Subjektanalyse, und zwar verteilt in den jeweiligen Teilen der Subjektprobe 20, gemessen werden.

Zusätzlich ist es möglich in dem obigen Fall, eine Leseeinrichtung zum linearen oder zweidimensionalen Lesen der Intensität der ionisierenden Strahlung zu benutzen als Dichtemessungs-Leseeinrichtung für ionisierende Strahlung 30 oder als Subjektanalysen-Leseeinrichtung für ionisierende Strahlung 50 wäh rend die Subjektprobe abgetastet wird.

In dem Fall der Benutzung einer Leseeinrichtung zum zweidimensionalen Lesen der Intensität der ionisierenden Strahlung wird der Lesevorgang bzw. das Lesen durchgeführt durch Teilen der abgetasteten Fläche bzw. Oberfläche in Zellen bzw. Dots, und zwar z. B. in der Form von 0,1 mm-Quadrate, und Durchführen der Bildverarbeitung auf diesen Zellen.

Die vorangehende Beschreibung wurde durchgeführt als eine kontinuierliche Messung der gesamten Subjektprobe 20 auf ein Mal.

Es ist jedoch meistens wünschenswert, nur die Teile von ¹⁴C in den jeweiligen inneren Organen zu messen.

Deshalb werden nachfolgend die Resultate der Messung der Mengen von ¹⁴C in den jeweiligen inneren Organen beschrieben werden, und zwar in der Rei henfolge von aufeinanderfolgenden Schritten. Man beachte, daß die Experi mente durchgeführt wurden durch Vorbereiten eines Probestückes mit 30 µm Dicke, drei Probestücken mit 60 µm Dicke und einem Probestück mit 90 µm Dicke, und zwar für jedes der inneren Organe.

Tabelle 1 listet zuerst die Resultate der gemessenen Dichten bzw. Messungs dichten der jeweiligen inneren Organe auf.

Tabelle 1

Diese gemessenen Resultate entsprechen dem Graph aus Fig. 4 in der oben beschriebenen Ausführungsform. Dementsprechend können die Resultate der Tabelle 1 hergeleitet werden durch Aufbereiten der Datentabelle für die Dich temessung, wie in Fig. 1 gezeigt, und durch Erhalten der Resultate der Intensi tätsmessung der Dichtemessungs-Ionisationsstrahlung, welche von ¹⁴⁷Pm als das radioaktive Nuclid für die Dichtemessung emittiert wird, und zwar durch die Subjektprobe hindurch, welche auf halbem Weg zwischengelegt ist, und zwar vor dem Schritt des Erzeugens der Liste aus Tabelle 1.

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, und zwar durch Vergleich der Daten der Proben stücke mit 60 µm Dicke, ist die Dichte der Leber etwa 2,4 Mal jene der Hoden bzw. Testis. Es wird auch verstanden, daß der Muskel und die Niere im we sentlichen die gleiche Dichte haben. Die Daten für jedes der inneren Organe wird jedoch verändert mit keiner Proportionalbeziehung zwischen den Probe stücken mit 30 µm Dicke, den Probestücken mit 60 µm Dicke und den Probe stücken mit 90 µm Dicke.

Als nächstes wird die scheinbare Intensität der ionisierenden Strahlung, wel che durch ¹⁴C emittiert wird und in den jeweiligen inneren Organen des Sub jektes verteilt ist, gemessen. Tabelle 2 listet die gemessenen Resultate auf.

Tabelle 2

Diese gemessenen Resultate entsprechen dem Graph aus Fig. 5 in der oben beschriebenen Ausführungsform.

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, ist die Intensität der ionisierenden Strahlung von der Leber etwa 3,7 Mal jener der Hode. Es wird auch verstanden, daß die Intensität der ionisierenden Strahlung von der Niere etwa 9,5 Mal jener des Muskels ist. Jedoch sind die Daten für jeden der inneren Organe veränderlich mit keiner Proportionalbeziehung zwischen den Probestücken mit 30 µm Dic ke, den Probestücken mit 60 µm Dicke und den Probestücken mit 90 µm Dicke.

Als nächstes wurden die Mengen des radioaktiven Nuclids für die Subjekt analyse gemessen, und zwar verteilt in den jeweiligen inneren Organen des Subjektes. Tabelle 3 listet die gemessenen Resultate auf.

Tabelle 3

Diese gemessenen Resultate entsprechen dem Graph aus Fig. 6 in der oben beschriebenen Ausführungsform. Dementsprechend können die Resultate der Tabelle 3 hergeleitet werden durch Erhalten der Dichten der jeweiligen inneren Organe, welche in Tabelle 1 aufgelistet sind, und den scheinbaren Intensitäten der ionisierenden Strahlung, welche von ¹⁴C emittiert wird und in den jeweili gen inneren Organen des Subjektes verteilt sind, welche in Tabelle 2 aufgeli stet sind, und zwar vor dem Schritt des Erzeugens der Liste aus Tabelle 3.

Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, ist die Menge des radioaktiven Nuclids für die Subjektanalyse in der Leber etwa 4,2 Mal jener in dem Hoden. Es wird auch verstanden werden, daß die Menge des radioaktiven Nuclids für die Subjekt analyse in der Niere etwa 9,0 Mal jener in dem Muskel beträgt. Weiterhin durch Vergleichen der in Tabelle 3 aufgelisteten Daten bezüglich des Proben stückes mit 30 µm Dicke, der Probestücke mit 60 µm Dicke und des Probe stückes mit 90 µm Dicke, wird die Menge an ¹⁴C, und zwar verteilt in jedem inneren Organ des Subjektes proportional zu der Dicke des Probestückes er höht. Daher wurde bestätigt, daß die Menge an ¹⁴C, und zwar verteilt in je dem inneren Organ, korrekt gemessen ist, und zwar unabhängig von der Dicke des Probestückes.

In anderen Worten wird es ersichtlich sein, daß z. B. bei der aus den Probe stücken mit 60 µm Dicke gebildeten Subjektprobe das Verhältnis der schein baren Intensität der ionisierenden Strahlung, welche von ¹⁴C emittiert und in dem Hoden verteilt ist, zu jener in der Leber 1 : 3,7 beträgt, das Verhältnis der Menge des radioaktiven Nuclids für die Subjektanalyse in dem Hoden zu jener in der Leber 1 : 4,2 beträgt, da das Dichteverhältnis zwischen den zwei Orga nen 1 : 2,4 ist.

Ähnlich wird auch verstanden werden, daß z. B. bei der aus Probestücken mit 60 µm Dicke gebildeten Subjektprobe das Verhältnis der scheinbaren Intensi tät der ionisierenden Strahlung, welche von ¹⁴C emittiert wird und in dem Muskel verteilt ist, zu jener in der Niere 1 : 9,0 beträgt, und das Verhältnis der Menge des radioaktiven Nuclids für die Subjektanalyse in dem Muskel zu jener in der Niere im wesentlichen gleich ist dem obigen Verhältnis in der scheinbaren Intensität der ionisierenden Strahlung, welche von ¹⁴C emittiert wird, zwi schen zwei Organen, d. h. 1 : 9,0, da beide Organe im wesentlichen die gleiche Dichte haben.

Von diesen Resultaten ist es verständlich, daß die Menge des radioaktiven Nu clids für die Subjektanalyse in jedem der inneren Organe durch dessen Dichte beeinflußt wird und nicht direkt durch die scheinbare Intensität der ionisieren den Strahlung, welche von darin verteiltem ¹⁴C emittiert wird, dargestellt ist.

Wie vorangehend beschrieben, ist das Verfahren und die Vorrichtung zum Messen der Verteilung eines radioaktiven Nuclids in einem Subjekt gemäß der vorliegenden Erfindung besonders geeignet, um die Unterschiede in der Dichte zwischen den jeweiligen Teilen des Subjektes zu kompensieren und um die korrekte Verteilung der radioaktiven Nuclide zu bestimmen, wenn die Vertei lung des radioaktiven Nuclids in dem Subjekt zum Zweck eines Sicherheits tests für Drogen bzw. Arzneistoffe oder anderes examiniert bzw. untersucht wird.

Claims

1. Verfahren zur Messung einer Verteilung eines radioaktiven Nuklids (¹⁴C) in einem Subjekt, insbesondere im Gewebe eines Lebewesens, mit folgen den Schritten:

a) Ermitteln der Dichte einer Subjektprobe (20) mittels
gleichmäßigem Durchstrahlen einer Subjektprobe (20) mit einer ionisierenden Strahlung aus einem radioaktiven Dichtemes sungsnuklid (¹⁴⁷Pm),
Messen der Intensität der ionisierenden Strahlung des radio aktiven Dichtemessungsnuklids (¹⁴⁷Pm),
Bestimmen der Dichte der Subjektprobe (20) auf Grundlage der gemessenen ionisierten Strahlung,
b) Messen der Intensität des radioaktiven Nuklids (¹⁴C), welches in der Subjektprobe (20) vorhanden ist, und
c) Bestimmen der Menge des radioaktiven Nuklids (¹⁴C) in jedem Teil der Subjektprobe (20) mittels
Kompensation der gemessenen Intensität des radioaktiven Nuklids (¹⁴C) basierend auf dem Selbstabsorptionsgrad von jedem Teil der Subjektprobe (20) entsprechend ihrer mittels des Dich temessungsnuklids (¹⁴⁷Pm) gemessenen Dichte.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Subjektprobe (20) durch Einfrieren und in Scheiben Schneiden von Teilen des Subjektes, insbesondere einer Person, gewonnen wird, nachdem dem Subjekt das radioaktive Nuklid (¹⁴C) injiziert wurde.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das gleich mäßige Durchstrahlen der Subjektprobe (20) mittels eines Schlitzes er folgt.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ¹⁴⁷Pm als Dichtemessungsnuklid benutzt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Subjekt probe (20) vor dem Ermitteln der Dichte auf einem Band, vorzugsweise einer Dichte von 10 mg/cm², aufgebracht ist.

6. Verfahren zur Messung einer Verteilung des radioaktiven Nuklids ¹⁴C in einem Subjekt mittels einer Subjektprobe (20), die aus gefrorenen und in Scheiben geschnittenen Probestücken gebildet ist und darin verteilt ¹⁴C enthält, mit folgenden Schritten:

a) Herstellen einer Dichtemessungsdatentabelle, welche die Beziehung zwischen der Dichte der Subjektprobe (20) und der Intensität der β- Strahlen darstellt, welche von ¹⁴⁷Pm als ein radioaktives Dichtemes sungsnuklid emittiert werden und durch die Subjektprobe (20) hin durchgetreten sind,
b) Vorbereiten einer Datentabelle zur Kompensation der Selbstabsorption, welche die Beziehung zwischen der Dichte der Subjektprobe (20) und dem Selbstabsorptionsgrad der Subjektprobe (20) für die Strahlung von ¹⁴C als radioaktives Nuklid darstellt,
c) gleichmäßiges Durchstrahlen der Subjektprobe (20) mit der ioni sierenden Strahlung von ¹⁴⁷Pm, und Messen der Intensität der ionisie renden Strahlung für die Dichtemessung,
d) Bestimmen der Dichten der jeweiligen Teile der Subjektprobe (20) durch Vergleich der gemessenen Resultate mit Daten in der Dichte messungsdatentabelle,
e) Messen der Intensitätsverteilung der ionisierender Strahlung für die Subjektanalyse, welche von dem ¹⁴C der Subjektprobe (20) emittiert wird, und
f) Bestimmen der Mengen an ¹⁴C in der Subjektprobe (20), und zwar basierend auf den Dichten der jeweiligen Teile der Subjektprobe (20), der Datentabelle zur Kompensation der Selbstabsorption und der Ver teilung der Intensität der ionisierenden Strahlung für die Subjektanalyse.

7. Vorrichtung zur Messung einer Verteilung des radioaktiven Nuklids ¹⁴C in einem Subjekt mittels einer Subjektprobe (20), die aus gefrorenen und in Scheiben geschnittenen Probestücken gebildet ist und darin verteilt ¹⁴C enthält, wobei die Vorrichtung umfaßt:

a) einen Dichtemessungs-Datentabellen-Speicher (11) zum Speichern einer Datentabelle für die Dichtemessung, die die Beziehung zwischen der Dichte der Subjektprobe (20) und der Intensität der β-Strahlen angibt, welche von ¹⁴⁷Pm als ein radioaktives Dichtemessungsnuklid emittiert werden und durch die Subjektprobe (20) getreten sind,
b) einen Selbstabsorptionskompensations-Datentabellen-Speicher (12) zum Speichern einer Datentabelle zur Kompensation der Selbstabsorp tion, welche die Beziehung zwischen der Dichte der Subjektprobe (20) und dem Selbstabsorptionsgrad der Subjektprobe (20) für die Strah lung von ¹⁴C als ein radioaktives Subjektanalysenuklid darstellt,
c) eine Dichtemessungs-Ionisationsstrahlungs-Leseeinrichtung (30) zum gleichmäßigen Durchstrahlen der Subjektprobe (20) mit ionisierender Strahlung von ¹⁴⁷Pm und zum Messen der Intensität der durchtreten den ionisierenden Dichtemessungsstrahlung,
d) eine Dichtemessungseinrichtung (40) zum Vergleichen der Resultate, welche durch die Dichtemessungs-Ionisationsstrahlungs-Leseeinrich tung (30) gelesen werden, und Daten in dem Dichtemessungs-Daten tabellen-Speicher (11), um die Dichten der jeweiligen Teile der Sub jektprobe (20) zu bestimmen,
e) eine Subjektanalysen-Ionisationsstrahlungs-Leseeinrichtung (50) zum Lesen bzw. Messen der Intensität der ionisierenden Strahlung, welche von der Subjektprobe (20) emittiert wird,
f) eine Selbstabsorptionsgrad-Leseeinrichtung (60) zum Lesen, basierend auf der durch die Dichtemessungseinrichtung (40) bestimmten Dichte eines gewissen Teils der Subjektprobe (20) eines Selbstabsorptions grades aus dem Selbstabsorptions-Kompensations-Datentabellen-Spei cher (12), und zwar entsprechend der Dichte des gewissen Teils, und
g) eine Ionisationsstrahlungs-Intensität-Kompensationseinrichtung (70) zum Kompensieren der Intensität der ionisierenden Strahlung, welche durch die Subjektanalysen-Ionisationsstrahlungs-Leseeinrichtung (50) gelesen wird, und zwar basierend auf dem Selbstabsorptionsgrad, welcher durch die Selbstabsorptionsgrad-Leseeinrichtung (60) gelesen wird.