JP2007212240A - 放射性薬液合成装置のメンテナンス方法及び洗浄機能付放射性薬液合成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射性薬液の取扱者の被爆量を低く維持しつつ、放射性薬液の効率的な合成を可能とする放射性薬液合成装置のメンテナンス方法、及び洗浄機能付放射性薬液合成装置を提供する。
【解決手段】放射性薬液の合成を行う反応容器１６を含む取り外しモジュール１２と、取り外しモジュール１２が設置される固設モジュール１４と、を備えた放射性薬液合成装置１０のメンテナンス方法である。この方法では、反応容器１６から合成した放射性薬液を排出した後、固設モジュール１４に取り外しモジュール１２を設置したままで、反応容器１６内に洗浄液を導入し、導入した洗浄液により反応容器１６内を洗浄し、反応容器１６から洗浄液を排出した後、取り外しモジュール１２を交換する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射性薬液合成装置のメンテナンス方法、及び洗浄機能付放射性薬液合成装置に関する。

放射性核種（ＲＩ）で標識した化合物を含む放射性薬液を体内に投与し、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、¹⁸Ｆは１１０分の半減期を持つ）で標識された、¹⁸Ｆ−ＦＤＧ（フルオロデオキシグルコース）等が放射性薬液として用いられる。

このような放射性薬液を合成する装置が、例えば特許文献１に開示されている。この合成装置は、固設モジュールと使い捨てモジュールとを備えている。この合成装置では、１回の合成が終了すると、使い捨てモジュールを新しいものに交換して、次の合成に備える。

ここで、放射性薬液の合成は、放射線シールド内で一日に１回だけ行い、残留放射能が十分に低減された翌日に、放射線シールドを開放して、使い捨てモジュールの交換が行われていた。
特表２００４−５１５３３０号公報

近年、このような合成装置には、一日に複数回の合成を行えることが望まれている。しかしながら、放射性薬液の合成直後に放射線シールドを開放し、使い捨てモジュールの交換を行ったのでは、残留放射能のレベルが高く、取扱者の被爆量が高くなるおそれがあった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、放射性薬液の取扱者の被爆量を低く維持しつつ、放射性薬液の効率的な合成を可能とする放射性薬液合成装置のメンテナンス方法、及び洗浄機能付放射性薬液合成装置を提供することを目的とする。

発明者は、上記した目的を達成するため鋭意研究した結果、使い捨てモジュールのうち反応容器内の残留放射能のレベルが高く、反応容器内を十分に洗浄することで、使い捨てモジュール全体の残留放射能のレベルを十分に低減可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、かかる知見に基づくものである。

すなわち、本発明に係る放射性薬液合成装置のメンテナンス方法は、放射性薬液の合成を行う反応容器を含む取り外しモジュールと、取り外しモジュールが設置される固設モジュールと、を備えた放射性薬液合成装置のメンテナンス方法である。この方法は、反応容器から合成した放射性薬液を排出した後、固設モジュールに取り外しモジュールを設置したままで、反応容器内に洗浄液を導入し、導入した洗浄液により反応容器内を洗浄し、反応容器から洗浄液を排出した後、取り外しモジュールを交換する、ことを特徴とする。

この方法では、反応容器内を洗浄し洗浄液を排出した後で取り外しモジュールを交換するため、残留放射能のレベルが低い状態で取り外しモジュールを交換することができ、取扱者の被爆量を低く維持することができる。そして、残留放射能のレベルが十分に低下するのを待つことなく次の合成に移ることができるため、放射性薬液を効率的に合成することができる。

洗浄液により反応容器内を洗浄するときに、不活性ガスにより洗浄液をバブリングすると好ましい。このようにすれば、反応容器内に残留する放射性薬液の洗浄効果を高めることができる。

洗浄液により反応容器内を洗浄するときに、洗浄液を煮沸すると好ましい。このようにすれば、反応容器内に残留する放射性薬液の洗浄効果を高めることができる。

取り外しモジュールは、反応容器内から放射性薬液を排出するのに用いる水を反応容器内に導入する水導入路を備えていると好ましい。そして、水導入路を通して、反応容器内に洗浄液を導入すると好ましい。このようにすれば、水の導入と洗浄液の導入とに水導入路を兼用することができ、合成装置の構成の複雑化を避けることができる。

本発明に係る洗浄機能付放射性薬液合成装置は、放射性薬液の合成を行う反応容器を含む取り外しモジュールが設置される固設モジュールと、反応容器内を洗浄する洗浄液を貯留する洗浄液貯留部と、洗浄液を反応容器に導入する洗浄液導入路と、反応容器から洗浄液を排出する洗浄液排出路と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、放射性薬液の取扱者の被爆量を低く維持しつつ、放射性薬液の効率的な合成を可能とする放射性薬液合成装置のメンテナンス方法、及び洗浄機能付放射性薬液合成装置を提供することができる。

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。また、本実施形態では、放射性薬液として¹⁸Ｆ−ＦＤＧ（フルオロデオキシグルコース）を合成する場合について説明する。

図１は、本実施形態に係る洗浄機能付放射性薬液合成装置の構成を示す斜視図である。また図２は、図１の合成装置が備える取り外しモジュールの構成を示す正面図である。図１及び図２に示すように、合成装置１０は、取り外しモジュール１２と固設モジュール１４とを備えている。

取り外しモジュール１２は、ターゲット回収バイアル１５と、反応バイアル（反応容器）１６と、流体を流すため複数のラインL1-L15と、複数のラインL1-L15を位置決めして支持するプレート１８と、を有している。複数のラインL1-L15は、シリコーンチューブなどから形成されている。

ターゲット回収バイアル１５は、図示しないサイクロトロンで加速した高エネルギー陽子をＨ_２ ¹⁸Ｏに照射し、核反応で生成される¹⁸Ｆイオン（放射性フッ素）を含むターゲット水を回収する。このターゲット回収バイアル１５は、容量が７ｃｃ程度であって底がＶ字型をなし、回収したターゲット水を後段へ排出し易くなっている。ターゲット回収バイアル１５には、ターゲット水を回収するための回収ラインL1と、バイアル１５内を真空引きする真空ラインL2と、不活性ガスとしてＮ_２ガスを導入するためのガス導入ラインL3と、回収したターゲット水を排出する排出ラインL4とが接続されている。排出ラインL4の基端部は、Ｖ字型の底の最下点まで延びている。

この排出ラインL4の終端部は、炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）溶液及びクリプトフィックス２２２（Ｋ２２２）溶液を導入する導入ラインL5の途中に接続されている。この導入ラインL5の終端部は、¹⁸Ｆイオンを捕捉するための陰イオン交換樹脂カートリッジ２０の一端に接続される。そして、この陰イオン交換樹脂カートリッジ２０の他端には、¹⁸Ｆイオン捕捉後のターゲット水を回収するための回収ラインL6が接続されている。なお、この陰イオン交換樹脂カートリッジ２０は取り外しモジュール１２には含まれないため、破線で示している。

反応バイアル１６は、原料を反応させて放射性薬液の合成を行うためのバイアルである。この反応バイアル１６は、容量が７ｃｃ程度であって底が平らであり、反応性が高められている。反応バイアル１６には、不活性ガスとしてＮ_２ガスを導入する等のための第１多目的ラインL7と、第１多目的ラインL7から分岐し終端部が反応バイアル１６の平底まで延びる第２多目的ラインL8と、バイアル１６内を真空引きする真空ラインL9とが接続されている

第１多目的ラインL7と回収ラインL6とは、接続ラインL10により接続されている。そして、この接続ラインL10の途中に、アセトニトリルを導入するための導入ラインL11が接続されている。なお、この導入ラインL11を通して導入されるアセトニトリルは、ライン内の溶液を流すために用いられる。

また、第１多目的ラインL7上であって、第２多目的ラインL8の分岐点と接続ラインL10の接続点との間には、アセトニトリルに溶かしたマンノーストリフレートを導入するための導入ラインL12が接続されている。

また、第２多目的ラインL8の途中からは、合成した放射性薬液を排出するための排液ラインL15が分岐されている。そして、この排液ラインL15の途中には、反応バイアル１６内から放射性薬液を排出するのに用いる水を反応バイアル１６内に導入するための水導入ライン（水導入路）L13が接続されている。水導入ラインL13の基端部寄りには、導入する５ｃｃ程度の水を貯留する水貯留部２２が接続されている。更に、水導入ラインL13の基端部寄りであって水貯留部２２よりも上流側には、反応バイアル１６を洗浄するための５ｃｃ程度の洗浄液を貯留する洗浄液貯留部２４が接続されている。そして、この水導入ラインL13の途中に、加水分解のための水酸化ナトリウム溶液を導入するための導入ラインL14が接続されている。

プレート１８は、例えばポリプロピレンなどの樹脂材料から矩形に形成されており、複数の爪部２６により上記した複数のラインL1-L15を所定の位置に位置決めして支持する。このプレート１８の所定位置には、後述するピストン２８との間でラインL1-L15を押し潰すための背板１３が設けられている。

固設モジュール１４は、外形略立方体状の部材であり、本体部３２と扉部３４とを有している。本体部３２の前面には、取り外しモジュール１２のプレート１８を取り付ける取付部３６が設けられている。また、本体部３２の上面には、ターゲット回収バイアル１５を収容する収容孔３８が設けられている。更に、本体部３２の段部３２ａ上面には、反応バイアル１６を収容する収容孔４０が設けられている。この収容孔４０の周りには、反応バイアル１６を加熱するための図示しないヒータが設けられている。

扉部３４は、本体部３２の段部３２ａ側面に設けられたヒンジを介して、矢印Ａの方向に９０度開閉可能に設けられている。この扉部３４は、摘み４２を回転しフック４４を本体部３２の係合孔４６に係合させ、また係合解除させることで、本体部３２に対して開閉することができる。この扉部３４の内側の所定位置には、複数のピストン２８が設けられている。これら複数のピストン２８は、エアの力で前後動する。エアは、本体部３２から延びるエアチューブ４８を介して、個々のピストン２８に供給される。このように、ピストン２８を前後動させ、略円形の背板１３との間でラインL1-L15を押し潰したり戻したりすることで、開閉弁として機能させることができる。なお、説明の便宜上、図２の背板１３に１３−１から１３−１３の符号を附し、ピストン２８との間で構成される開閉弁１３−１から１３−１３を区別する。

このような洗浄機能付放射性薬液合成装置１０において、排液ラインL15には放射性薬液を精製するための精製カラム５０が接続されている。そして、この精製カラム５０から図示しない製品バイアルに向かって、精製した薬液を供給する製品供給ラインL16が延びている。なお精製カラム５０は、放射線を遮蔽するシールド材により被覆されている。

次に、上記した洗浄機能付放射性薬液合成装置１０のメンテナンス方法について、放射性薬液の合成方法も含めて説明する。

放射性薬液として¹⁸Ｆ−ＦＤＧを合成する場合は、まず、図示しないサイクロトロンで加速した高エネルギー陽子をＨ_２ ¹⁸Ｏに照射し、核反応で生成される¹⁸Ｆイオン（放射性フッ素）を含む２ｃｃ程度のターゲット水を、回収ラインL1を通してターゲット回収バイアル１５に回収する。このとき、真空ラインL2を通して真空引きをすると、ターゲット回収バイアル１５内にターゲット水を導入し易く、且つ閉じ込め易くなるため好ましい。

次に、ガス導入ラインL3を通してターゲット回収バイアル１５内にＮ_２ガスを導入し、排出ラインL4を通してターゲット水を全量排出する。このとき、開閉弁１３−１，１３−４を閉じ、開閉弁１３−２，１３−３を開いておくことで、ターゲット水を陰イオン交換樹脂カートリッジ２０に通し、¹⁸Ｆイオンを捕捉する。そして、残りのターゲット水を回収ラインL6を通して回収する。

次に、導入ラインL5を通して炭酸カリウム溶液を陰イオン交換樹脂カートリッジ２０に通し、¹⁸Ｆイオンを溶出して反応バイアル１６内に導入する。これに併せて、クリプトフィックス溶液を反応バイアル１６内に導入する。このとき、開閉弁１３−２，１３−３，１３−５，１３−６，１３−７を閉じ、開閉弁１３−１，１３−４，１３−１２を開いておく。この状態では、反応バイアル１６内には０．９ｃｃ程度の原料が収容されている。

次に、真空ラインL9を通して反応バイアル１６内を真空引きすると共に、図示しないヒータにより反応バイアル１６を加熱することで、¹⁸Ｆイオン、炭酸カリウム溶液、及びクリプトフィックス溶液を蒸発乾固させ、水分を除去する。

次に、導入ラインL12及び第１多目的ラインL7を通して、アセトニトリルに溶かしたマンノーストリフレートを反応バイアル１６内に導入する。このとき、開閉弁１３−４，１３−５，１３−７を閉じ、開閉弁１３−１２を開いておく。そして、反応バイアル１６を密封した状態で、図示しないヒータにより設定温度１００℃で５分間加熱する。これにより、マンノーストリフレートのフッ素化を行う。この状態では、反応バイアル１６内には１．３ｃｃ程度の原料が収容されている。

次に、真空ラインL9を通して反応バイアル１６内を真空引きすると共に、図示しないヒータにより反応バイアル１６を加熱して内部の液体を沸騰させることで、人体に有害になるアセトニトリルを除去する。このときの図示しないヒータの設定温度は、８０℃程度である。

次に、導入ラインL14を通して４ｃｃ程度の水酸化ナトリウムを反応バイアル１６に導入する。このとき、開閉弁１３−８，１３−１０，１３−１１を閉じ、開閉弁１３−９，１３−１３を開いておく。そして、図示しないヒータの設定温度を１００℃とし、密封状態で加熱して加水分解を行う。このとき、開閉弁１３−７，１３−９，１３−１０，１３−１１を閉じると共に開閉弁１３−８，１３−１３を開いて、第１多目的ラインL7及び第２多目的ラインL8を通して反応バイアル１６内にＮ_２ガスを導入し、バブリングすると好ましい。このようにすれば、内部の液体が攪拌され、加水分解が促進される。このようにして、反応バイアル１６内で¹⁸Ｆ−ＦＤＧを合成する。

そして、第１多目的ラインL7を通して反応バイアル１６内にＮ_２ガスを導入し、第２多目的ラインL8及び排液ラインL15を通して¹⁸Ｆ−ＦＤＧを排出する。このとき、開閉弁１３−４，１３−５，１３−６，１３−８，１３−９，１３−１０を閉じ、開閉弁１３−７，１３−１１，１３−１２，１３−１３を開いておく。そして、精製カラム５０を通して不純物を除去し、純粋な¹⁸Ｆ−ＦＤＧを取出して製品供給ラインL16を通して製品バイアルに供給する。

その後、水導入ラインL13を通して反応バイアル１６内に水貯留部２２から５ｃｃ程度の水を導入する。このとき、開閉弁１３−８，１３−９，１３−１１を閉じ、開閉弁１３−１０，１３−１３を開いておく。そして、第１多目的ラインL7を通して反応バイアル１６内にＮ_２ガスを導入し、第２多目的ラインL8及び排液ラインL15を通して、反応バイアル１６内に残留していた¹⁸Ｆ−ＦＤＧを導入した水と共に排出する。このとき、開閉弁１３−４，１３−５，１３−６，１３−８，１３−９，１３−１０を閉じ、開閉弁１３−７，１３−１１，１３−１２，１３−１３を開いておく。そして、精製カラム５０を通して不純物を除去し、純粋な¹⁸Ｆ−ＦＤＧを取出して製品供給ラインL16を通して製品バイアルに供給する。

上記した洗浄機能付放射性薬液合成装置１０による¹⁸Ｆ−ＦＤＧの合成は、図示しない放射線シールド（ホットセル）内で行う。そして、１回の合成が終了した後、取り外しモジュール１２の交換を行う。

取り外しモジュール１２の交換では、図示しない放射線シールドを開くことなく、よって固設モジュール１４に取り外しモジュール１２を設置したままで、水導入ラインL13を通して反応バイアル１６内に洗浄液貯留部２４から５ｃｃ程度の洗浄液を導入する。このとき、開閉弁１３−８，１３−９，１３−１１を閉じ、開閉弁１３−１０，１３−１３を開いておく。洗浄液としては、水の他、アセトニトリル、有機溶媒などを用いることができる。

次に、開閉弁１３−７,１３−９，１３−１０，１３−１１を閉じると共に開閉弁１３−８，１３−１３を開いて、第１多目的ラインL7及び第２多目的ラインL8を通して反応バイアル１６内にＮ_２ガスを導入し、洗浄液をバブリングする。また、図示しないヒータにより反応バイアル１６を加熱し、洗浄液を煮沸する。これにより、反応バイアル１６内にこびりついた¹⁸Ｆ−ＦＤＧを溶かし込み、反応バイアル１６内を洗浄する。これにより、反応バイアル１６内の放射能レベルを５ｍＳｖ／年以下に低減する。

そして、第１多目的ラインL7を通して反応バイアル１６内にＮ_２ガスを導入し、第２多目的ラインL8及び排液ラインL15を通して、反応バイアル１６から洗浄液を排出する。

その後、図示しない放射線シールドを開き、洗浄機能付放射性薬液合成装置１０の扉部３４を開いて、使用済みの取り外しモジュール１２を固設モジュール１４の本体部３２から取り外し、新しいものと交換する。

以上詳述したように、本実施形態に係る放射性薬液合成装置１０のメンテナンス方法では、反応バイアル１６内を洗浄し洗浄液を排出した後で取り外しモジュール１２を交換するため、残留放射能のレベルが低い状態で取り外しモジュール１２を交換することができ、取扱者の被爆量を低く維持することができる。また、放射性物質の一部は精製カラム５０に残留するが、精製カラム５０をシールド材で遮蔽しているため、取扱者の被爆量を一層低く維持することができる。そして、残留放射能のレベルが十分に低下するのを待つことなく次の合成に移ることができるため、放射性薬液を効率的に合成することができる。なお、本発明者の試算によれば、１日２回で３００日の合成を行う条件では、反応バイアル１６を洗浄し且つ精製カラム５０をシールドした場合と、洗浄なし及び精製カラム５０のシールドなしの場合とでは、取扱者の年間被爆量を１／６から１／７程度にまで低減することができる。

また、洗浄液により反応バイアル１６内を洗浄するときに、Ｎ_２ガスにより洗浄液をバブリングするため、反応バイアル１６内に残留する放射性薬液の洗浄効果を高めることができる。

また、洗浄液により反応バイアル１６内を洗浄するときに、洗浄液を煮沸するため、反応バイアル１６内に残留する放射性薬液の洗浄効果を一層高めることができる。

また、水導入ラインL13を通して、反応バイアル１６内に洗浄液を導入することで、水の導入と洗浄液の導入とに水導入ラインL13を兼用することができ、放射性薬液合成装置１０の構成の複雑化を避けることができる。

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、上記実施形態では加水分解のために水酸化ナトリウムを反応バイアル１６に導入したが、塩酸を導入してもよい。

また、上記実施形態では放射性薬液として¹⁸Ｆ−ＦＤＧを合成する場合について説明したが、他の放射性薬液を合成してもよい。

本実施形態に係る洗浄機能付放射性薬液合成装置の構成を示す斜視図である。 図１の合成装置が備える取り外しモジュールの構成を示す正面図である。

符号の説明

１０…洗浄機能付放射性薬液合成装置、１２…取り外しモジュール、１４…固設モジュール、１５…ターゲット回収バイアル、１６…反応バイアル、１８…プレート、２４…洗浄液貯留部、３２…本体部、３４…扉部、L13…水導入ライン、L15…排液ライン、L1-L16…ライン。

Claims (5)

1. 放射性薬液の合成を行う反応容器を含む取り外しモジュールと、前記取り外しモジュールが設置される固設モジュールと、を備えた放射性薬液合成装置のメンテナンス方法であって、
   前記反応容器から合成した放射性薬液を排出した後、前記固設モジュールに前記取り外しモジュールを設置したままで、該反応容器内に洗浄液を導入し、
   導入した洗浄液により前記反応容器内を洗浄し、
   前記反応容器から洗浄液を排出した後、前記取り外しモジュールを交換する、
   ことを特徴とする放射性薬液合成装置のメンテナンス方法。
2. 前記洗浄液により前記反応容器内を洗浄するときに、不活性ガスにより該洗浄液をバブリングする、ことを特徴とする請求項１に記載の放射性薬液合成装置のメンテナンス方法。
3. 前記洗浄液により前記反応容器内を洗浄するときに、該洗浄液を煮沸する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射性薬液合成装置のメンテナンス方法。
4. 前記取り外しモジュールは、前記反応容器内から放射性薬液を排出するのに用いる水を該反応容器内に導入する水導入路を備えており、
   前記水導入路を通して、前記反応容器内に前記洗浄液を導入する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放射性薬液合成装置のメンテナンス方法。
5. 放射性薬液の合成を行う反応容器を含む取り外しモジュールが設置される固設モジュールと、
   前記反応容器内を洗浄する洗浄液を貯留する洗浄液貯留部と、
   前記洗浄液を前記反応容器に導入する洗浄液導入路と、
   前記反応容器から前記洗浄液を排出する洗浄液排出路と、
   を備えることを特徴とする洗浄機能付放射性薬液合成装置。

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