JP2017503183A - 放射性核種の処理・追跡システム - Google Patents

Abstract

放射性核種を処理する装置は、時間の経過につれて娘放射性核種に崩壊する親放射性核種と、娘放射性核種を親放射性核種から分離する分離カラムを収容した容器と、親放射性核種容器、娘放射性核種容器、分離カラム容器及び複数の処理用流体容器のうちの少なくとも２つを交互に連結することによって娘放射性核種を親放射性核種から分離して娘放射性核種を娘放射性核種容器内に送り込むよう働く複数の弁及び少なくとも１つのポンプと、複数のＲＦＩＤタグとを有し、複数のＲＦＩＦタグのうちの一ＲＦＩＤタグは、娘放射性核種容器及び分離カラムの各々に取り付けられ、放射性核種処理装置は、複数のＲＦＩＤタグの各々の識別子、複数の弁の各々及びポンプの識別子及び位置を読み取って識別子、位置及び動作状態を追跡ファイル中に保存するプログラム式プロセッサを更に有する。【選択図】図１

Description

本発明の分野は、核医学、特に放射性核種を処理する方法に関する。

〔関連出願の説明〕
本願は、２０１３年１０月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／８９７，４８２号（係属中）の一部継続出願である。

治療及び診断目的で核医学において放射性物質を用いることが知られている。診断医学の場合、放射性物質は、障害物等を検出する目的で血液の流れを追跡するために用いられる場合がある。この場合、放射性物質（例えば、トレーサ）は、人間の腕又は脚の静脈中に注入される場合がある。

注入に続きその人の画像を収集するためにシンチレーションカメラが用いられる場合がある。この場合、トレーサのガンマ線は、その人の画像を生じさせるためにカメラの検出器と相互作用する。

トレーサがその人の体内を灌流しているときに一連の画像が収集される。トレーサがその人の血液を通って拡散するので、血流が多くなる静脈又は動脈は、トレーサからの大きなサインを生じさせる。

別法として、放射性物質は、分子レベルで生体局在化（biolocalization）剤に結合されても良い。この場合、生体局在化剤は、放射性物質を或る特定の場所（例えば、主要の部位）で濃縮させることができる。

核医学において放射性物質を使用できるか否かは、半減期が比較的短い（例えば、２〜７２時間）の核物質の生成ができるかどうかにかかっている。生体局在化剤を備えた又は画像化のための放射性物質の使用の場合、半減期が短いと、放射能は、放射線による周りの組織の損傷を阻止するように速やかに崩壊する。

核医学における放射性物質の使用は、極めて有用であるが、かかる物質の取り扱い及び追跡は、厳密でなければならない。したがって、かかる物質を識別して追跡する良好な方法が要望されている。

本発明の一観点によれば、装置であって、
時間の経過につれて娘放射性核種に崩壊する親放射性核種を有する容器と、
娘放射性核種を親放射性核種から分離する分離カラムを収容した容器と、
分離された娘放射性核種を有する容器と、
処理用流体のための複数の容器と、
親放射性核種容器、娘放射性核種容器、分離カラム容器及び複数の処理用流体容器のうちの少なくとも２つを交互に連結することによって娘放射性核種を親放射性核種から分離して娘放射性核種を娘放射性核種容器内に送り込むよう働く複数の弁及び少なくとも１つのポンプと、
複数のＲＦＩＤタグであって、複数のＲＦＩＦタグのうちの一ＲＦＩＤタグは、娘放射性核種容器及び分離カラムの各々に取り付けられ、複数のＲＦＩＤタグと、
ホストコンピュータと、
複数のＲＦＩＤタグの各々の識別子、複数の弁の各々の識別子を読み取ると共に複数の弁の各々の位置を読み取ってこれら識別子及び位置を追跡ファイル中に保存するプログラム式プロセッサとを有することを特徴とする装置が提供される。

本発明の別の観点によれば、装置であって、
時間の経過につれて娘放射性核種に崩壊する親放射性核種と、
娘放射性核種を親放射性核種から分離する分離カラムと、
娘放射性核種を親放射性核種から分離してこの娘放射性核種を娘放射性核種容器内に送り込む複数の弁及びポンプと、
複数のＲＦＩＤタグであって、複数のＲＦＩＦタグのうちの一ＲＦＩＤタグは、娘放射性核種容器及び分離カラムの各々に取り付けられる前記複数のＲＦＩＤタグと、
複数のＲＦＩＤタグの各々の識別子及び複数の弁の各々の位置を読み取ってこれら識別子及び位置を追跡ファイル中に保存するプログラム式プロセッサとを有することを特徴とする装置が提供される。

全体として本発明の図示の実施形態に従って示された放射性核種を処理する装置の前から見た斜視図である。 図１の装置の処理要素のブロック図である。

図１は、全体が本発明の図示の実施形態に従って示された放射性核種を処理して分離するための装置及びシステム１０の前から見た斜視図である。図２は、分離システム１０のブロック図である。システム１０は、診断又は治療プロセスにおける使用のために純度の高い放射性物質を提供するよう用いられるのが良い。システム１０は、放射性核種製造施設、核製薬業又は他の何らかの医学的環境において使用するのが簡単な携帯可能装置として構成されるのが良い。

システム１０は、フォワードＣＯＷプロセスを用いて娘放射性核種から親放射性核種を分離するために使用でき、娘放射性核種は、親放射性核種の崩壊によって作られる。システム１０は又、リバースＣＯＷプロセスを用いて娘放射性核種を親放射性核種から分離するために使用できる。

システム１０には１つ又は２つ以上の分離又はセパレータカラム２８，３６が含まれるのが良い。分離カラム２８は、診断又は治療目的に応じて多様な放射性核種の精製を可能にするよう選択されるのが良い。例えば、分離カラム２８，３６には、必要な特定の放射性核種を対象としたクロマトグラフィ物質（例えば、イオン交換樹脂、抽出クロマトグラフィ物質等）が満たされるのが良い。この点において、システム１０は、放射線療法のためにイットリウム‐９０、ビスマス‐２１２及び２１３、若しくはレニウム‐１８８又は診断画像化のためにテクネチウム‐９９ｍ、タリウム‐２０１、弗素‐１８若しくはインジウム‐１１１を精製するために用いられるのが良い。

最終生成物として生じる放射性核種の含有量及び健全性を保証するために、システム１０は、自動制御装置３４の制御下で稼働するのが良い。非一過性コンピュータ可読媒体（例えば、メモリ）４６からロードされた１つ又は２つ以上のコンピュータプログラム４８，５０がプログラムされると共にかかるコンピュータプログラム４８，５０の制御下で動作する１つ又は２つ以上のコンピュータ処理装置（例えば、プロセッサ、ホスト等）４２，４４が互いに協働して各放射性核種の作製状態を追跡する。コンピュータプログラムによって実行される本明細書で用いられるステップと言った場合、これは、このステップを実行するプロセッサでもある。

制御装置にはユーザインターフェース７４が結合されている。ユーザインターフェースは、ディスプレイ７６及びキーボード７８を有する。変形例として、ユーザインターフェースは、タッチスクリーン制御部として具体化されても良い。

特定の放射性核種生成物を生じさせるため、ユーザは、その放射性核種と関連したプログラムを選択するのが良い。このプログラムは、その放射性核種を生じさせる１組のステップ並びにその放射性核種を生じさせるのに必要な原料及びハードウェアコンポーネントを定める。例えば、このプログラムは、その生成物、親放射性核種、処理用流体の含有量及び完了後の放射性核種を保持する生成物バイアルに必要なセパレータ又は分離カラムに関するそれぞれのＵＰＣ又は他の識別子を定めることができる。

プログラムを作動させると、このプログラムは、セパレータカラム及び取り付けられた各容器（既に取り付けられている場合）から識別子を読み取ることができ又はディスプレイを介してユーザを促して分離カラム及び／又は適正な容器を配置することができる。器具（例えば、セパレータカラム、親放射性核種、処理溶液、最終生成物バイアル等）のうちの任意のものが不正確である場合（器具の識別子を読み取ることによって確認される）、プログラムは、ユーザを促して適正な是正を行わせることになる。

プログラムは又、ユーザを誘導するためにディスプレイ上に多数の視覚的プロンプトを示すのが良い。例えば、プログラムは、欠けている器具（例えば、セパレータカラム）を検出して適正なセパレータカラム及びこのセパレータカラムがどこに取り付けられるべきかを識別するプロンプトを表示するのが良い。分離カラムが取り付けられるべき場所のプロンプトは、分離カラムの配置場所の指標と一緒に図１に示されたシステムの斜視図を示すものとして達成されるのが良い。指標は、点滅する矢印であっても良く又は分離カラムのための入れ物を強調表示することによるものであっても良い。

プログラムにより正確な器具及び原料が存在することがいったん確認されると、プログラムは、続行する許可を必要とするプロンプトを表示するのが良い。ユーザが続行するための許可を提供した場合、プログラムは、プロセスを定める一連の流れ図（例えば、図２に示されている単純化された配管図）を表示するのが良く、プロセスの流れが適正な流路を緑色で強調表示することによって示される。誤動作が起こった場合、プログラムは、流れが存在していないことを示すために適正な流路を赤色で強調表示するのが良い。

次にシステムの動作を詳細に参照すると、システム１０は、放射線不透過性容器１２内に設けられた親放射性核種を備えるのが良い。或る期間の低下後、親放射性核種のうちの何割かは、崩壊して親放射性核種と娘放射性核種の混合物を生じさせることになる。放射性核種の作製の開始のため、制御装置３４（選択されたプログラムの制御下で動作している）の第１の生成物プロセッサ４２，４４が先ず最初に１つ又は２つ以上の弁２２，２４，２６及びポンプ３０を作動させて親放射性核種と娘放射性核種の混合物を親放射性核種容器１２から分離カラム２８に運び、分離カラム２８は、娘放射性核種を捕捉する。親放射性核種と娘放射性核種の混合物が分離カラム２８をいったん通過すると、残りの親放射性核種は、貯蔵容器１２に戻されるのが良い。

制御装置３４は、弁２２，２４を作動させて先ず最初に洗浄溶液を処理流体容器１４，１６から抜き出し、次に洗浄溶液を廃棄物容器１８，２０中に廃棄することによって、第１の分離カラム２８を洗浄するのが良い。洗浄プロセスは、同種又は異種の洗浄溶液を用いて多数の回数のうちの任意の回数繰り返されるのが良い。

いったん洗浄されると、制御装置３４は、ストリッピング溶液を処理流体容器１４，１６のうちの一方から引き出し、次に、このストリッピング溶液を第１の分離カラム２８に通し、弁２６に通し、そして生成物カートリッジ組立体３２中にポンプ送りするのが良い。ストリッピング溶液は、娘放射性核種を分離カラム２８から溶出し、次に、この娘放射性核種を生成物カートリッジ組立体３２中に運ぶよう機能する。

放射性核種の健全性を保証するため、制御装置３４は、放射性核種を生じさせるために用いられる原料が何であるかを確認すると共に生成物カートリッジ３２を追跡するために多くのステップ（処理ステップ前、処理ステップ中及び処理ステップ後）を実行するのが良い。この点において、第１のプロセッサ（例えば、処理パラメータプロセッサ）４２，４４は、先ず最初に、ユーザによって選択されたプログラムからシステム１０により作製されるべき放射性核種の種類の識別子（例えば、ファイル名称）を受け取るのが良い。識別子に基づき、処理パラメータプロセッサ４２，４４は、放射性核種を生じさせるのに必要なステップ及び原料を識別するファイルを検索するのが良い。処理パラメータプロセッサ４２，４４は、又、制御装置３４のメモリ内に放射性核種追跡ファイル７２を作成するのが良い。

次に、別のプロセッサ（例えば、識別プロセッサ）又は同一のプロセッサ４２，４４が容器１２，１４，１６，１８，２８，３２から識別子を読み取るのが良い。識別子は、この場合、容器１２，１４，１６，１８，２８，３２のうちの１つ又は２つ以上に取り付けられた無線認証（ＲＦＩＤ）タグ５２，５４，５６，５８，６０，６２から読み取られた固有の識別子から成るのが良い。この場合、識別プロセッサ４２，４４は、対応のＲＦＩＤ読取り装置６４，６６，６８，７０を作動させてＲＦＩＤタグ５２，５４，５６，５８，６０，６２を読み取るのが良い。

ＲＦＩＤ読取り装置６４，６６，７０のうちの少なくとも幾つかは、容器入れ物と関連しているのが良い。例えば、図１に示されている入れ物内に配置された容器３２は、処理ルーチンの完了時に娘放射性核種を受け入れるのが良い。入れ物内においては、生成物容器ＲＦＩＤ読取り装置６６は、システム１０によって処理される放射性核種の行き先を確認して追跡するためにＲＦＩＤ６２を読み取るよう動作する。この点において、識別プロセッサ４２，４４は、プロセスの開始時とプロセスの終了時に生成物容器３２のＲＦＩＤ６２を読み取るのが良い。

同様に、分離カラム２８は、分離されるべき親／娘放射性核種の種類に極めて特有である。使用中、セパレータカラム２８に取り付けられているＲＦＩＤ６０を読み取ることによって、システム１０は、セパレータカラム２８が作製されるべき特定の放射性核種に有効であること及び意図した使用にとって効果がないほど長すぎる使用の状態にはなかったことを確認することができる。

他の読取り装置（例えば、読取り装置６８）が処理用流体容器１４，１６，１８を読み取るための携帯型器具として提供されるのが良い。これら容器１４，１６，１８内の流体は重要度が低いものであるので、これら容器の識別子は、厳密にと言って良いほど読み取られる必要はない。

親放射性核種容器１２も又、容器１２のための入れ物内に読取り装置７０を用いるのが良い。変形例として、遮蔽の必要性のために容器１２を入れ物内で用いることができない場合、携帯型読取り装置６８が用いられても良い。

各容器１２，１４，１６，１８，２８，３２の識別子が読み取られると、これは、放射性核種のための追跡ファイル７２に保存される。同様に、ステップの識別子、実行時間及び持続時間を含む放射性核種を生じさせるために用いられる処理ステップも又、追跡ファイルに保存されるのが良い。放射性核種がいったん作製完了すると、追跡ファイル７２のプリントアウトが生成物容器３２をその使用時点まで同伴するためのハードコピーとして提供されるのが良い。

プログラムのソフトウェアアーキテクチャは、放射化学処理手順中、多数の構成部品（コンポーネント）の完全な時間と使用の相関のためのデータベースを含む。これは、一部には、それぞれのコンポーネントの各々を識別すると共に各コンポーネントの使用が生成されるべき生成物との関連で認められることを確認するＲＦＩＤ読取り装置により達成される。

各生成物に用いられるプロトコルは、その生成物に極めて特有である。プロトコルは、放射化学分離を実行するよう機能するステップの線形系列であり、かかるステップとしては、ユーザプロンプト、図形表示、トラブルシューティング、タイミング、繰り返し可能な方法ステップ、誤り報告、イベントモニタリング、警告及び通知が挙げられるが、これらには限定されない。

各生成物の生成は又、特定のセキュリティ「署名入り」プロトコル（即ち、プログラム）を含むことによって動作するのが良い。署名入りプロトコルは、文書作成者、データ及び時刻によって識別される。プロトコルは、永続的な計器実務文書として保管される。これは、薬剤製造手順に対する変更を可能にしないで、あらかじめ保管されたプロトコルの使用のための包括的なセキュリティ方式を提供する。

「セキュリティ及び使用」論理の組み込みは、ユーザ又は生成物にとって不都合なイベントを最小限に抑えるよう働く。セキュリティ及び使用論理は、薬剤バッチ製造文書に特有の多くの要件に基づいており、かかる要件としては、１）パスワード付きのユーザＩＤ及び２）セキュリティ設定値（ユーザによる）が挙げられる。これら特徴は、計器の未熟な担当者にとって不利なイベント又は不正使用を最小限に抑えるのを助ける。

コンポーネントの無線周波認証の使用は、更に、安全制御を実施すると共に粗悪薬剤製品の流通を阻止するために適正に取り付けられた化学コンポーネントを相関させるよう働く。この特徴は、適正にセットアップされたシステムの識別を助け、薬剤の製造に用いられる原料成分の問い合わせを提供し、使用中における取り外し又は不正変更の場合にシステムに入力要求し、使用の回数（１回を含む）を確認するための事後プログラムデータ収集及び格納を可能にし、薬剤追跡又は履歴のために追跡ファイル中のユーザ記録に基づく製造トレーサビリティを提供する。

追跡ファイルは、１）ユーザログイン、２）計器構成、３）各ユーザ及び計器動作のＵＴＣ時間ラベル付けを記録するよう単一のアクセスデータベースの組み込みによって動作する。追跡ファイルは又、使用中における計器イベントの記録を含む。追跡ファイルは、１）ロットを追跡して医薬品の作製のためのソース制御を提供する方法、２）原料の再使用又は期限切れを阻止するための安全制御方法、３）オペレータの誤りを最小限に抑えると共に放射線に対する安全性を最大にするために安全制御を徹底する方法、４）薬剤製品のための操作プロトコルの永続的な履歴を備えた認可プロトコルのみ（いたずらの防止）を使用する方法を提供する。

追跡ファイルは、作製順序及び適当な時間タイムスタンプの完全な履歴アーカイブ及びデータベース記録（セッションログ）を提供する。追跡ファイルは又、使用期間にとって有用な遡及的ロギング情報、万一の動作順序、歩留まりの計算等を提供する。この特徴は、薬剤に関する全ての製造データの遡及的評価を可能にし、誤動作のためのトラブルシューティングで用いられる適当な記録を点検整備係員に提供し、計器の使用履歴及び認可されたユーザのリストの永続的な保管を行う。

ディスプレイは、計器の状態を示すと共に最小限の誤りの実現を容易にする一連のステップによってユーザを手引きするための図形表示を提供し、かかるステップとしては、１）事前プログラムプロトコルの選択、２）開始制御、停止制御、一時停止制御、３）テキストに基づくメッセージ伝達、４）処理活動に対応した計器ダイヤグラムが挙げられる。これは、図形インターフェースがコンポーネント図への変化によって特定のプログラムにおける進展を示し、状態情報によりユーザを頻繁にアップデートし、許容可能な動作条件のための指標を提供し、完了した順序の最終的な証拠、及び事前プログラム動作プロトコルの選択に関する指標を提供する。

制御装置は又、システムを分布型認可プロトコルだけを用いた動作にシステムを制限するよう動作する文書作成者、日付及び時間情報を識別するプロトコルデザインツールの使用を含み、即ち、薬剤バッチ製造方法は、認可された担当者による以外には変更できない。

分布型認可プロトコルは、有限且つ繰り返し可能な順序で一連の計器制御ステップを生じさせる。これらプロトコル、プログラム及び／又は他の特徴は、適正な動作のための条件を確立する。デザインツール７９は、計器による事前プログラムプロトコルの制御及び使用にとって極めて重要であり、認可された薬剤製造方法の変更を阻止する。加うるに、デザインツールは、点検整備のためのプロトコルの識別及び通常の薬剤製造範囲から外れた製造を可能にする。

制御装置は又、当初、ホストコンピュータがシステムの管理者及び制御ノードである逆の役割のアーキテクチャを実行すると共に使用することができる。ホストコンピュータは、使用及びプロトコル選択を認可する。プロトコルの開始時、ホストコンピュータは、計器に対してスレーブになり、管理者としてその役割を逆にし、そして計器マイクロプロセッサシステムを認可して全ての処理制御を想定する。その時点で、マイクロプロセッサは、動作順序及び更に必要に応じてその状態の報告を制御する。プロトコルの完了時、ホストコンピュータの役割は、管理者に逆戻りし、そして全てのアーカイブ活動に対する責任を負う。この特徴は、放射性物質の時間に敏感であり且つ順次的な処理中、計器プロトコル動作を乱さないようホストコンピュータシステムを隔離する。処理が完了すると、計器は、制御を放棄してホストに戻ることになる。しかしながら、安全停止及びホストに対する或る特定のユーザ制御は、アクティブなままであり、必要に応じてマイクロプロセッサによって解釈される。

一般に、図１及び図２のシステムは、時間の経過につれて娘放射性核種に崩壊する親放射性核種を有する容器と、娘放射性核種を親放射性核種から分離する分離カラムを収容した容器と、分離された娘放射性核種を有する容器と、処理用流体のための複数の容器と、親放射性核種容器、娘放射性核種容器、分離カラム容器及び複数の処理用流体容器のうちの少なくとも２つを交互に連結することによって娘放射性核種を親放射性核種から分離して娘放射性核種を娘放射性核種容器内に送り込むよう働く複数の弁と、複数のＲＦＩＤタグとを含み、複数のＲＦＩＦタグのうちの一ＲＦＩＤタグは、娘放射性核種容器及び分離カラムの各々に取り付けられ、システムは、複数のＲＦＩＤタグの各々の識別子、複数の弁の各々の識別子及び位置を読み取って識別子及び位置を追跡ファイル中に保存するプログラム式プロセッサを更に含む。

本発明を構成して用いる仕方を説明する目的で、放射性核種を生じさせる方法及び装置の特定の実施形態について説明した。理解されるべきこととして、本発明及びその種々の観点の他の変形例及び他の改造例の具体化は、当業者には明らかであり、本発明は、説明した特定の実施形態によって限定されることはない。したがって、特許請求の範囲の記載は、本発明及び本明細書において開示すると共にクレーム請求する底流をなす基本原理の真の精神及び範囲内に含まれる任意の且つ全ての改造例、変形例又は均等例を含むものである。

Claims (10)

1. 装置であって、
   時間の経過につれて娘放射性核種に崩壊する親放射性核種を有する容器と、
   前記娘放射性核種を前記親放射性核種から分離する分離カラムを収容した容器と、
   前記分離された娘放射性核種を有する容器と、
   処理用流体のための複数の容器と、
   前記親放射性核種容器、前記娘放射性核種容器、前記分離カラム容器及び前記複数の処理用流体容器のうちの少なくとも２つを交互に連結することによって前記娘放射性核種を前記親放射性核種から分離して前記娘放射性核種を前記娘放射性核種容器内に送り込むよう働く複数の弁及び少なくとも１つのポンプと、
   複数のＲＦＩＤタグであって、前記複数のＲＦＩＦタグのうちの一ＲＦＩＤタグは、前記娘放射性核種容器及び前記分離カラムの各々に取り付けられ、前記複数のＲＦＩＤタグと、
   ホストコンピュータと、
   前記複数のＲＦＩＤタグの各々の識別子、前記複数の弁の各々の識別子及び位置を読み取ると共に前記複数の弁の各々の位置を読み取って前記識別子及び前記位置を追跡ファイル中に保存するプログラム式プロセッサとを有する、装置。
2. 前記複数の弁を順次作動させる生成物プロセッサを更に有する、請求項１記載の装置。
3. 前記分離カラム容器の入れ物内に収納されていて前記分離カラム容器の前記ＲＦＩＤタグの前記識別子を読み取るＲＦＩＤ読取り装置を更に有する、請求項１記載の装置。
4. 前記娘放射性核種容器の入れ物内に収納されていて前記娘放射性核種容器の前記ＲＦＩＤタグの前記識別子を読み取るＲＦＩＤ読取り装置を更に有する、請求項１記載の装置。
5. 複数の処理プログラムを更に有し、前記複数の処理プログラムのうちの少なくとも１つは、前記娘放射性核種を親放射性核種から分離する１組のステップを定めている、請求項１記載の装置。
6. ユーザにより選択可能に前記複数の処理プログラムの各々を示すディスプレイを更に有する、請求項５記載の装置。
7. 前記ディスプレイ上に表されていて前記システムを通る放射性核種の瞬時流れを示す流れ図を更に有する、請求項６記載の装置。
8. 前記流れ図は、静的ディスプレイであり、所望の流れの経路だけが強調表示される、請求項７記載の装置。
9. 各計器イベントの記録を前記追跡ファイル中に保存するプロセッサを更に有する、請求項１記載の装置。
10. 装置であって、
    時間の経過につれて娘放射性核種に崩壊する親放射性核種と、
    前記娘放射性核種を前記親放射性核種から分離する分離カラムと、
    前記娘放射性核種を前記親放射性核種から分離して該娘放射性核種を娘放射性核種容器内に送り込む複数の弁及びポンプと、
    複数のＲＦＩＤタグであって、前記複数のＲＦＩＦタグのうちの一ＲＦＩＤタグは、前記親放射性核種容器及び前記分離カラムの各々に取り付けられる前記複数のＲＦＩＤタグと、
    前記複数のＲＦＩＤタグの各々の識別子及び前記複数の弁の各々の位置を読み取って前記識別子及び前記位置を追跡ファイル中に保存するプログラム式プロセッサとを有する、装置。

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