JP2006132984A - 放射性液体の分注方法及び分注装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射性液体の分注精度の向上を図る。
【解決手段】シリンジ２６により原液バイアル１２から放射性液体を分注バイアル２２に分注する方法である。この方法は、原液バイアル１２内の放射性液体の液量Ｌに基づいて、シリンジ２６を駆動する。これにより、シリンジ２６のガタ等による誤差の影響を受けず、放射性液体の分注精度の向上を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射性液体の分注方法及び分注装置に関する。

放射性核種（ＲＩ）で標識した化合物を含む放射性液体を体内に投与し、この標識化合物が体内の特定箇所に集まった様子を専用の装置で撮像することによって、疾病等を診断する核医学診断法が開発されている。この診断法では、比較的短寿命の放射性核種（例えば、ポジトロン放出核種として、¹⁵Ｏは２分、¹¹Ｃは２０分、¹⁸Ｆは１１０分の半減期を持つ）で標識された、¹⁵Ｏ−水や¹¹Ｃ−メチオニンや¹⁸Ｆ−ＦＤＧ（フルオロデオキシグルコース）等が放射性液体として用いられる。

従来より、放射性液体を小分けにしたり、被験者に投与したりするために、原容器から所定量を分注するには、例えば特許文献１に開示されているように、シリンジを駆動制御することで行っている。
特開２００２−３０６６０９号公報

しかしながら、目標分注量に応じた駆動量で単にシリンジを駆動制御したのでは、シリンジのガタによる誤差等により、必ずしも正確な分注を行うことができなかった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、放射性液体の分注精度の向上を図ることが可能な放射性液体の分注方法及び分注装置を提供することを目的とする。

本発明に係る放射性液体の分注方法は、吸引吐出器により原容器から放射性液体を分注する方法である。この方法は、原容器内の放射性液体の液量に基づいて、吸引吐出器を駆動する、ことを特徴とする。

この方法では、原容器内の放射性液体の液量に基づいて吸引吐出器を駆動するため、吸引吐出器のガタ等による誤差の影響を受けず、放射性液体の分注精度の向上を図ることができる。

このとき、目標分注量を取出したと仮定したときの原容器内の目標液量と実液量との偏差が小さくなるように、吸引吐出器を駆動すると好ましい。このようにすれば、実液量が目標液量に近付くことで、吸引吐出器に目標分注量により近い量の放射性液体を吸引させることができ、分注精度の向上が図られる。

また、実液量が目標液量の許容誤差範囲内に収まるように、吸引吐出器を駆動すると好ましい。このようにすれば、分注精度を高く維持しながら、効率良い分注が可能となる。

また、目標分注量に基づくフィードフォワード制御と、原容器内の放射性液体の液量に基づくフィードバック制御とを利用して、吸引吐出器を駆動すると好ましい。このようにすれば、分注精度を高く維持しながら、効率良い分注が可能となる。

また、目標分注量を、原容器から取出す予定の取出し放射能量と、原容器内の放射性液体の初期放射能量及び初期液量とに基づいて求めると好ましい。このようにすれば、原容器内の放射性液体の放射能量が時間的に変化しても、必要な放射能量を得るための目標分注量を適切に求めることができる。

本発明に係る放射性液体の分注装置は、原容器から放射性液体を分注するための装置である。この装置は、吸引吐出器を駆動する駆動装置と、原容器内の放射性液体の液量を検出する液量検出装置と、液量検出装置で検出された放射性液体の液量に基づいて、駆動装置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。

この装置では、原容器内の放射性液体の液量に基づいて吸引吐出器の駆動装置を制御できるため、吸引吐出器のガタ等による誤差の影響を受けず、放射性液体の分注精度の向上を図ることができる。

本発明によれば、放射性液体の分注精度の向上を図ることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明においては、同一の要素には同一の符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１は、本実施形態に係る放射性液体の分注装置１０の構成を示す図である。図１に示すように、分注装置１０は、放射性液体の原液を貯留する原液バイアル（原容器）１２を収容可能であると共に、放射線を検出可能である放射線検出器１４を備えている。放射線検出器１４としては、例えば筒型の電離箱を用いることができる。この放射線検出器１４で検出したデータは、後述する制御装置１６に送られ、予め作成した放射線量−放射能量特性曲線を用いて、検出した放射線量から原液バイアル１２内の放射能量を推定することができる。

また分注装置１０は、重量計測器１８及び撮像装置２０を備えている。重量計測器１８は、原液バイアル１２を搭載可能であり、原液バイアル１２に貯留された放射性液体の重量を計測する。この重量計測器１８としては、例えばロードセルや電子天秤を用いることができる。撮像装置２０は、原液バイアル１２を撮像して、液面を検出する。この撮像装置２０としては、例えばＣＣＤカメラを用いることができる。なお、撮像装置２０により原液バイアル１２を撮像し易いように、放射線検出器１４は軸方向に図示しないスリットが設けられていると好ましい。

重量計測器１８は、上記したように重量から原液バイアル１２内の放射性液体の液量を検出可能であり、また撮像装置２０は、上記したように体積（液面）から原液バイアル１２内の放射性液体の液量を検出可能である。従って、これら重量計測器１８及び撮像装置２０は、それぞれ単独で液量検出装置を構成することができる。なお、重量計測器１８及び撮像装置２０の双方のデータを用いて液量を算出してもよく、その場合は重量計測器１８及び撮像装置２０の双方で液量検出装置が構成される。

また分注装置１０は、放射性液体の分注先である分注バイアル２２を収容する分注バイアル収容部２４を備えている。分注バイアル収容部２４は、上端が開口された井戸型の放射線遮蔽壁から構成されている。

また分注装置１０は、原液バイアル１２から分注バイアル２２へ放射性液体を分注するのに使用するシリンジ（吸引吐出器）２６、及び放射性液体を希釈する希釈液を供給する希釈液供給部２８を備えている。希釈液としては、蒸留水や生理食塩水が挙げられる。また分注装置１０は、管路中の液体をパージするためのパージガス（例えば、エアやＮ_２ガス、Ｈｅガス）を供給するパージガス供給部３０を備えている。

また分注装置１０は、シリンジ２６を駆動するシリンジ駆動装置３２を備えている。このシリンジ駆動装置３２によりピストンが往復動されることで、放射性液体の吸引及び吐出がなされる。

また分注装置１０は、これら原液バイアル１２、分注バイアル２２、シリンジ２６、希釈液供給部２８、及びパージガス供給部３０を互いに連通する流路切替装置３４を備えている。流路切替装置３４は、第１から第４の４つの三方弁３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを有している。第１三方弁３４ａの一のポートは、チューブ３６を介して原液バイアル１２と接続されている。第１三方弁３４ａの他の一のポートは、チューブ３８を介してパージガス供給部３０と接続されている。第１三方弁３４ａの他の一のポートは、第２三方弁３４ｂの一のポートと切れ目なく直接接続されている。

第２三方弁３４ｂの他の一のポートは、チューブ４０を介して希釈液供給部２８と接続されている。第２三方弁３４ｂの他の一のポートは、第３三方弁３４ｃの一のポートと切れ目なく直接接続されている。第３三方弁３４ｃの他の一のポートは、シリンジ２６と接続されている。第３三方弁３４ｃの他の一のポートは、第４三方弁３４ｄの一のポートと切れ目なく直接接続されている。第４三方弁３４ｄの他の一のポートは、チューブ４２を介して分注バイアル２２と接続されている。

また分注装置１０は、放射性液体の分注動作を制御する制御装置１６を備えている。この制御装置１６は、放射線検出器１４、重量計測器１８、撮像装置２０、各三方弁３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ、及びシリンジ駆動装置３２と接続されている。この制御装置１６による具体的な制御は後述する。この制御装置１６には、分注に必要なパラメータを入力するための入力部４４が接続されている。

次に、上記した分注装置１０による放射性液体の分注方法について、図２及び図３のフローチャートを参照して説明する。なお、本実施形態では、放射性液体として¹⁸Ｆ−ＦＤＧ（フルオロデオキシグルコース）を分注する場合について説明する。

まず、分注装置１０のセットアップを行う。具体的には、放射線検出器１４内に原液バイアル１２を収容し、重量計測器１８上に搭載する。また、分注バイアル収容部２４に分注バイアル２２を収容する。そして、原液バイアル１２と図示しない合成装置をチューブ４６で接続する。また、原液バイアル１２及びパージガス供給部３０をそれぞれチューブ３６，３８を介して第１三方弁３４ａに接続する。また、希釈液供給部２８をチューブ４０を介して第２三方弁３４ｂに接続する。また、シリンジ２６を第３三方弁３４ｃに接続すると共に、シリンジ２６のピストンをシリンジ駆動装置３２に接続する。更に、分注バイアル２２をチューブ４２を介して第４三方弁３４ｄに接続する。

この分注装置１０では、上記セットアップが完了したら、チューブ４６を介して図示しない合成装置からＦＤＧの原液を原液バイアル１２に搬送して貯留する。次に、制御装置１６により流路切替装置３４を駆動して、原液バイアル１２とシリンジ２６とを連通させる。この状態から、分注バイアル２２へのＦＤＧの分注が開始される。

まず、図１及び図２を参照して、入力部４４を介して、分注バイアル２２に取出したいＦＤＧ全体の取出し放射能量Ｒ_０（ＭＢｑ）を制御装置１６に入力する（ステップＳ１０）。次に、原液バイアル１２に貯留されているＦＤＧ全体の初期放射能量Ｒ_Ｓと、初期液量Ｌ_Ｓとを取得する。ここで、図３に示すように、制御装置１６は放射線検出器１４と、重量計測器１８又は／及び撮像装置２０とを制御して所定時間（例えば１０ミリ秒）ごとに原液バイアル１２内のＦＤＧの放射能量Ｒ（ＭＢｑ）と液量Ｌ（ｍｌ）とを測定しており（ステップＳ４０，Ｓ４２）、これにより初期放射能量Ｒ_Ｓと初期液量Ｒ_Ｓとを取得する（ステップＳ１２）。

次に、制御装置１６において、取出し放射能量Ｒ_０と、初期放射能量Ｒ_Ｓと、初期液量Ｌ_Ｓとに基づいて、Ｌ_０＝Ｒ_０／（Ｒ_Ｓ／Ｌ_Ｓ）の関係式から、分注バイアル２２に分注する目標分注量Ｌ_０を算出する（ステップＳ１４）。次に、取得した初期放射能量Ｒ_Ｓと初期液量Ｌ_Ｓとを制御装置１６に記憶する（ステップＳ１６）。

次に、シリンジ駆動装置３２によりシリンジ２６を駆動し、ＦＤＧの吸引を開始する（ステップＳ１８）。次に、シリンジ２６の駆動後において原液バイアル１２に残っているＦＤＧの実際の放射能量である実放射能量Ｒ_Ｐ、及び実際の液量である実液量Ｌ_Ｐを取得する（ステップＳ２０）。

次に、実液量Ｌ_Ｐが、目標分注量Ｌ_０を取出したと仮定したときの原液バイアル１２内の目標液量ｌ（＝Ｌ_Ｓ−Ｌ_０）の許容誤差範囲内にあるか否か判定する（ステップＳ２２）。すなわち、実液量Ｌ_Ｐが目標液量ｌ±α以内であるか否か判定する。この許容誤差範囲は任意に設定でき、例えば３％程度に設定することができる。

そして、ステップＳ２２の判定結果がＮＯのときは、ステップＳ１８に戻り、目標液量ｌと実液量Ｌ_Ｐとの偏差が小さくなるように、シリンジ２６を駆動してＦＤＧを吸引又は吐出する。この動作を繰り返し、ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳになったとき、次のステップＳ２４に進む。この作業により、目標分注量Ｌ_０の許容誤差範囲内のＦＤＧが原液バイアル１２から取出される。

ステップＳ２４では、ステップＳ２０で取得した実放射能量Ｒ_Ｐが、目標分注量Ｌ_０を取出したと仮定したときの原液バイアル１２内の目標放射能量ｒ（＝Ｒ_Ｓ−Ｒ_０）の許容誤差範囲内にあるか否か判定する。すなわち、実放射能量Ｒ_Ｐが目標放射能量ｒ±β以内であるか否か判定する。この許容誤差範囲も任意に設定でき、例えば３％程度に設定することができる。

ステップＳ２４の判定結果がＮＯのときは、ステップＳ２６に進み、アラームを発して分注作業を終了する。これにより、重量計測器１８や撮像装置２０の故障により、ステップＳ２２で誤った判定をして過大又は過小なＦＤＧが原液バイアル１２から抜き出された場合であっても、これに起因する分注ミスを防止することができる。一方、ステップＳ２４の判定結果がＹＥＳのときは、次のステップＳ２８に進む。

次に、制御装置１６により流路切替装置３４を駆動して、パージガス供給部３０とシリンジ２６とを連通させる。そして、ＦＤＧが貯留されているシリンジ２６内に、Ｈｅガスを吸引する。次に、制御装置１６により流路切替装置３４を駆動して、分注バイアル２２とシリンジ２６とを連通させる（ステップＳ２８）。そして、制御装置１６によりシリンジ２６のピストンを初期位置に押し戻して、ＦＤＧを吐出する。これにより、分注バイアル２２内に目標分注量Ｌ_０のＦＤＧが分注される（ステップＳ３０）。なお、必要に応じて更に、制御装置１６により流路切替装置３４を駆動して希釈液供給部２８とシリンジ２６とを連通させ、シリンジ２６内に所定量の希釈液を吸引し、その後、制御装置１６により流路切替装置３４を駆動して分注バイアル２２とシリンジ２６とを連通させ、分注バイアル２２に希釈液を吐出してもよい。このようにすれば、分注バイアル２２に貯留されたＦＤＧを希釈することができる。

ここで、上記したステップＳ１８からステップＳ２２の制御は、目標分注量Ｌ_０に基づくフィードフォワード制御と、原液バイアル１２内のＦＤＧの液量Ｌに基づくフィードバック制御とを利用して行うと好ましい。このときの制御ブロック図を、図４に示す。

図４に示すように、目標液量演算器５０には、目標分注量Ｌ_０が入力される。目標液量演算器５０では、初期液量Ｌ_Ｓと目標分注量Ｌ_０とに基づいて、目標分注量Ｌ_０を取出したと仮定したときの原液バイアル１２内の目標液量ｌ（＝Ｌ_Ｓ−Ｌ_０）が算出される。そして、このようにして算出した目標液量ｌが、加算器５２に入力される。

一方、加算器５４には、フィードフォワード制御器５６を通して目標分注量Ｌ_０が入力される。また、加算器５２には、液量検出装置５８で検出した原液バイアル１２内の実液量Ｌ_Ｐが入力される。そして、目標液量ｌと実液量Ｌ_Ｐとの偏差が、フィードバック制御器６０を通して加算器５４に入力される。これにより、シリンジ駆動装置３２がフィードフォワード制御とフィードバック制御とにより駆動される。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態では、原液バイアル１２内のＦＤＧの液量に基づいてシリンジ２６を駆動するため、シリンジ２６のガタ等による誤差の影響を受けず、ＦＤＧの分注精度の向上を図ることができる。すなわち、目標分注量Ｌ_０に応じた駆動量のみでシリンジ２６を駆動制御したのでは、シリンジ２６のガタ等による誤差により、正確な分注を期待できないおそれがある。これに対し、精度良く検出できる原液バイアル１２内の液量に基づいてシリンジ２６を駆動制御することで、シリンジ２６のガタ等による誤差の影響を受けず、より精度の高い分注が可能になるのである。

このとき、目標分注量Ｌ_０を取出したと仮定したときの原液バイアル１２内の目標液量ｌと実液量Ｌ_Ｐとの偏差が小さくなるように、シリンジ２６を駆動するため、実液量Ｌ_Ｐが目標液量ｌに近付くことで、シリンジ２６に目標分注量Ｌ_０により近い量のＦＤＧを吸引させることができ、分注精度の向上が図られる。

また、実液量Ｌ_Ｐが目標液量ｌの許容誤差範囲内に収まるように、シリンジ２６を駆動するため、分注精度を高く維持しながら、効率良い分注が可能となる。

また、目標分注量Ｌ_０に基づくフィードフォワード制御と、原液バイアル１２内のＦＤＧの液量に基づくフィードバック制御とを利用してシリンジ２６を駆動するため、分注精度を高く維持しながら、効率良い分注が可能となる。

また、目標分注量Ｌ_０を、原液バイアル１２から取出す予定の取出し放射能量Ｒ_０と、原液バイアル１２内のＦＤＧの初期放射能量Ｒ_Ｓ及び初期液量Ｌ_Ｓとに基づいて求めるため、原液バイアル１２内のＦＤＧの放射能量Ｒが時間的に変化しても、必要な放射能量Ｒ_０を得るための目標分注量Ｌ_０を適切に求めることができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、原液バイアル１２内の液量Ｌを検出するための撮像装置２０及び重量計測器１８は、いずれかを省略してもよい。

また、原液バイアル１２から放射性液体を吸引して吐出できれば、吸引吐出器はシリンジ２６以外のものを用いてもよい。

また、分注先は分注バイアル２２に限られず、シリンジやチューブ内であってもよい。

また、原液バイアル１２から取出す予定の取出し放射能量Ｒ_０を入力して目標分注量Ｌ_０を算出するのではなく、入力部４４に直接、目標分注量Ｌ_０を入力してもよい。

放射性液体の分注装置の構成を示す図である。 放射性液体の分注方法を示すフローチャートである。 原液バイアル内の放射能量と液量の検出の流れを示すフローチャートである。 制御装置における制御の一部を示す制御ブロック図である。

符号の説明

１０…分注装置、１２…原液バイアル、１４…放射線検出器、１６…制御装置、１８…重量計測器、２０…撮像装置、２２…分注バイアル、２６…シリンジ、３２…シリンジ駆動装置。

Claims (6)

1. 吸引吐出器により原容器から放射性液体を分注する方法であって、
   前記原容器内の前記放射性液体の液量に基づいて、前記吸引吐出器を駆動する、ことを特徴とする放射性液体の分注方法。
2. 目標分注量を取出したと仮定したときの前記原容器内の目標液量と実液量との偏差が小さくなるように、前記吸引吐出器を駆動する、ことを特徴とする請求項１に記載の放射性液体の分注方法。
3. 前記実液量が前記目標液量の許容誤差範囲内に収まるように、前記吸引吐出器を駆動する、ことを特徴とする請求項２に記載の放射性液体の分注方法。
4. 前記目標分注量に基づくフィードフォワード制御と、前記原容器内の前記放射性液体の液量に基づくフィードバック制御とを利用して、前記吸引吐出器を駆動する、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の放射性液体の分注方法。
5. 前記目標分注量を、前記原容器から取出す予定の取出し放射能量と、前記原容器内の前記放射性液体の初期放射能量及び初期液量とに基づいて求める、ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の放射性液体の分注方法。
6. 原容器から放射性液体を分注するための装置であって、
   吸引吐出器を駆動する駆動装置と、
   前記原容器内の前記放射性液体の液量を検出する液量検出装置と、
   前記液量検出装置で検出された前記放射性液体の液量に基づいて、前記駆動装置を制御する制御装置と、
   を備えることを特徴とする放射性液体の分注装置。

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