JP2501264B2 - Ｈ２ １５ｏの製造装置とｈ２ １５ｏの注射液製造装置及びｈ２ １５ｏの自動注射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放射性同位元素（以下Ｒ
Ｉという）を使用する医療方法に関し、特に半減期の短
いＲＩを注射液として使用するための製造装置及び注射
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、¹⁵Ｏ系のＲＩガスとして吸入方式
により生体に取込むシステムが使用されていた。

【０００３】又、従来はＨ₂ ¹⁵Ｏガスを注射液として使
用する場合には、¹⁵Ｏ₂ ガスを白金又はパラジウム等を
触媒とし、それを加熱し、前記¹⁵Ｏ₂ ガスが前記触媒を
通過する時に、Ｈ₂ ガスも同時に通過させてＨ₂ ¹⁵Ｏを
合成し、水蒸気化した合成物を生理食塩水にバブリング
して注射薬剤として注射していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者のガスで
使用する場合は、マスクにより吸入するため、マスクか
らのＲＩガスの漏洩があり、陽電子断層撮影装置（ＰＥ
Ｔ）に対するバックグラウンド、安定性に支障を来すこ
とも有り、又、生体に対してはＲＩガスは肺から血管に
吸収されるため、吸入時間も長くなり、被曝も大きかっ
た。

【０００５】更に、前記の¹⁵Ｏ系のＲＩガスは半減期が
２分程度で短いため、前記のようにガスとして肺から取
込むためには大量のＲＩガスを使用しなければならず、
従事者の被曝も大きかった。

【０００６】又、後者の注射液として使用する場合は、
Ｈ₂ ¹⁵Ｏは半減期が短く、効率が悪かった。

【０００７】本発明は上述の問題を解決して、安全で、
効率の良い方法を実現可能とする装置を提供することを
課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、 １）Ｈ₂ ¹⁵Ｏの製造装置において、デュートロンビーム
により照射されるターゲットボックス１と、前記ターゲ
ットボックス１に原料ガスとしての水素ガス及び窒素ガ
スを供給するガス供給装置２と、前記ターゲットボック
ス１及びＲＩ搬送配管４内を真空状態に保持する真空ポ
ンプ３を設けたものである。

【０００９】２）上記Ｈ ₂ ¹⁵ Ｏの製造装置を用いてＨ ₂
¹⁵ Ｏの注射液を製造する注射液製造装置５において、
倒立している捕集ビン５１と、この捕集ビン５１内に充
満した生理食塩水に前記ターゲットボックス１内で製造
された直後のＨ₂ ¹⁵ Ｏを吹込んでバブリングせしめるた
めに前記捕集ビン５１内の下部空間に開口しているＨ₂
¹⁵ Ｏ導入管と、前記捕集便５１内の生理食塩水に含有
されたＨ₂ ¹⁵ Ｏの含有量を検出するＲＩデテクター５６
とを設けたものである。

【００１０】３）上記注射液製造装置５で製造されたＨ
₂ ¹⁵ Ｏの注射液を使用する自動注射装置６において、前
記捕集ビン５１内で製造された注射液を吸出し、この注
射液を注射針６４に圧送するシリンジ６６と、前記捕集
ビン５１とシリンジ６６間及びシリンジ６６と注射針６
４間に注射液の流れ方向を変更せしめる三方弁６１、６
２、６５と、前記三方弁６２と前記注射針６４間の配管
に気泡検出器６８ａを設けて注射される手前で気泡の有
無を検出し、更にミクロポアフィルター６３を設けたも
のであると共に、前記捕集ビン５１から注射液を吸出す
る配管に気泡の有無を検出する気泡検出器６８とを設け
たものである。

【００１１】４）前記核反応によって製造されたＨ₂ ¹⁵
Ｏが前記捕集ビン５１内で生理食塩水に吸収され、所定
の放射線量に達したことをＲＩデテクター５６による放
射線量の測定により検出することにより、注射液のＲＩ
量を検出するものである。

【００１２】５）前記捕集ビン５１内で合成された注射
液を前記シリンジ６６で吸出し搬送する配管で気泡検出
器６８により気泡検出を行い、更に注射する手前で気泡
検出器６８ａにより気泡が検出された場合には前記シリ
ンジ６６の運転を停止するものである。

【００１３】

【作用】上述のように、必要とする量の注射液を注射直
前に作り、直ちに注射を実行出来、かつ生体に対しては
直接血管から患部に到達することが出来るため、従来の
ガス吸入法に比べ診断時間の減少が計られる。

【００１４】

【実施例】先ず、Ｈ₂ ¹⁵Ｏの製造方法及びその装置につ
いて説明する。図１はＨ₂ ¹⁵Ｏの製造装置の構成図であ
る。この装置はターゲットボックス１と、ガス供給装置
２と、ＲＩ搬送配管４と、ターゲットボックス１及びRI
搬送配管４内を減圧する真空ポンプ３よりなる。

【００１５】ガス供給装置２としては、Ｈ₂ とＮ₂ を混
合した原料ガスボンベ２１と、Ｈｅガスを使用する搬送
ガスボンベ２２と、これらのガスボンベ２１、２２から
ターゲットボックス１への配管の途中に設けられた調圧
２３と電磁弁２４及び原料ガスボンベ２１の出口に設け
られた電磁弁２５及び搬送ガスボンベ２２の出口に設け
られた電磁弁２６よりなる。

【００１６】ＲＩ搬送配管４にはターゲットボックス１
の出口に電磁弁４１が設けられており、この電磁弁４１
を通過した後に分岐して電磁弁４２を経て真空ポンプ３
が接続してあり、更にこの分岐点から注射液製造装置５
の電磁弁５３に配管してある。このＲＩ搬送配管４は内
部に放射能を有するＲＩガスが通過するために、外部は
放射能遮蔽が施されている。

【００１７】次に上述のＨ₂ ¹⁵Ｏの製造装置の動作（操
作方法を含む）について説明する。先ず、電磁弁２５、
２６及び注射液製造装置５内の電磁弁５３を閉塞し、真
空ポンプ３でターゲットボックス１、ＲＩ搬送配管４等
の内部を真空状態にしてクリーニングする。

【００１８】次に電磁弁４２を閉塞し、電磁弁２５を解
放してターゲットボックス１及びＲＩ搬送配管４内に原
料ガスを充填し、上述のクリーニング及び原料ガスの充
填を数回繰り返し、充分にクリーニングを行う。

【００１９】クリーニング完了後、電磁弁４１を閉塞
し、調圧弁２３で調整された所定圧の原料ガスをターゲ
ットボックス１内に充填し、電磁弁２４を閉塞して待機
する。

【００２０】必要時期にサイクロトロンで発生させたデ
ュートロンビームをターゲットボックス１内の原料ガス
に照射する。この照射により、原料ガスは次のような核
反応を起こし、Ｈ₂ ¹⁵Ｏが生成される。即ち、

【数１】

【００２１】照射後、電磁弁５３を解放し、生成された
Ｈ₂ ¹⁵Ｏを一気に注射液製造装置５に搬送する。この場
合、ターゲットボックス１内に残存しているＨ₂ ¹⁵Ｏを
搬送ガスボンベ２２のヘリウムガスにより完全に注射液
製造装置５に搬送する。

【００２２】次に注射液製造装置５について説明する。
この装置は図２の鎖線内のもので、倒立した捕集ビン５
１と、正立した液溜ビン５２と、それぞれの栓を貫通し
て捕集ビン５１内の上部空間と液溜ビン５２の上部空間
とを導管で連通してある。

【００２３】又、捕集ビン５１には上記ＲＩ搬送配管４
に接続されている電磁弁５３から配管が栓を貫通して内
部の下部空間に開口しており、更にこの下部空間から栓
を貫通して自動注射装置６への配管が設けられている。

【００２４】一方、液溜ビン５２には栓を貫通する上記
捕集ビン５１からの配管の他に、三方弁５４に接続して
いる配管が設けられており、この三方弁５４の他の二方
の内の一方はミクロポアフィルター５５が接続されて室
内空気を取入れるように構成され、他の一方は廃ガスを
放出するように構成されている。更に、上記捕集ビン５
１に接近してＲＩデテクター５６が設けられている。

【００２５】一方、自動注射装置６は図２の注射液製造
装置及び自動注射装置の構成図の鎖線内のもので、上記
捕集ビン５１内の下部空間より栓を貫通して配管で三方
弁６１に接続してある。この三方弁６１の他の二方の内
の一方は更に三方弁６２が接続されており、この三方弁
の一方にはミクロポアフィルター６３を経て注射針６４
が接続されている。

【００２６】又、三方弁６２の他の一方には更に三方弁
６５が接続されており、この三方弁６５の他の一方には
シリンジ６６が接続され、更に他の一方には廃液ビン６
７に至る配管が接続されている。

【００２７】更に、上記三方弁６１と捕集ビン５１間の
配管には気泡検出器６８、及び三方弁６２とミクロポア
フィルター６３の間の配管には気泡検出器６８ａがそれ
ぞれ設けられている。なお、上記三方弁６１の一方には
外部の生理食塩水タンク７が接続されている。

【００２８】次に上述の注射液製造装置５及び自動注射
装置６の動作（操作）について説明する。上述の注射液
製造装置５及び自動注射装置６に使用する各ビン５１、
５２、６７シリンジ６６、注射針６４、ミクロポアフィ
ルター６３、各三方弁６１、６２、６５及び注射液に接
触する配管のうち、Ｈ₂ ¹⁵Ｏの導入配管以外の配管は全
て使い捨て部品としてある。

【００２９】図３〜図９は注射液製造装置５及び自動注
射装置６の各操作（ステップ）の動作説明図であり、図
１１は各ステップのフローチャートである。このフロー
チャートに基づいて各動作（操作）を説明する。

【００３０】ステップ１：各使捨部品を新品と交換す
る。この使捨部品は図２に示す捕集ビン５１、液溜ビン
５２、生理食塩水タンク７、各三方弁６１、６２、６５
シリンジ６６、廃液ビン６７、ミクロポアフィルター６
３、注射針６４及びそれら相互間の配管類である。

【００３１】ステップ２（図３）：生理食塩水タンク７
から自重落下により、廃液ビン６７までの配管の空気抜
きをする。この状態は図３の黒塗り部分で表示してあ
る。以下各ステップの気体、液体の流れ部分は黒塗り部
分で表示してある。

【００３２】ステッブ３（図４）：シリンジ駆動装置６
６ａで生理食塩水を生理食塩水タンク７から三方弁６
１、６２、６５を経由してシリンジ６６に吸引する。

【００３３】ステップ４（図５）：ステップ３で吸引し
た生理食塩水をシリンジ駆動装置６６ａで三方弁６５、
６２を経由して注射針６４までの配管の空気抜きをす
る。この場合、何回でもステップ１〜４迄を繰り返し、
完全にエア抜きをすることが出来る。

【００３４】ステップ５（図６）：生理食塩水を生理食
塩水タンク７から三方弁６１、６２、６５を経由してシ
リンジ６６に吸引する。

【００３５】ステップ６（図７）：ステップ５で吸引し
た生理食塩水を三方弁６５、６２、６１を経由して捕集
ビン５１に移送する。

【００３６】ステップ７（図８）：ターゲットボックス
１からＲＩ搬送配管４、電磁弁５３を経由してＨ₂ ¹⁵Ｏ
を搬送ガスと共に捕集ビン５１に送入する。捕集ビン５
１内で吸収されたＨ₂ ¹⁵Ｏ以外の搬送ガスは液溜ビン５
２、三方弁５４を経由して廃ガスボンベに溜められる。
この送入中にＲＩデテクター５６はＨ₂ ¹⁵Ｏの吸収量を
検出し、所定量に達する迄はステップ７を続行し、所定
量に達して所定の注射液となった時にステップ８に移行
させる。

【００３７】ステップ８（図９）：捕集ビン５１内の注
射液を三方弁６１、６２、６５を経由して配管のコイル
部６９にＨ₂ ¹⁵Ｏが溜まる様にシリンジ６６にて吸引す
る。この場合、捕集ビン５１と三方弁６１間の配管は光
電式の気泡検出器６８を通過するように構成されている
ので、移送される注射液内の気泡の有無が検出され、気
泡が検出されなければステップ９に移行し、検出される
とシリンジ６６の吸引動作は停止される。

【００３８】又、捕集ビン５１内の注射液がシリンジ６
６に吸引される時、室内空気はミクロポアフィルター５
５、三方弁５４、液溜ビン５２を経由して捕集ビン５１
に流入し、捕集ビン５１内の減圧を防止する。

【００３９】ステップ９（図１０）：コイル部６９に溜
まったＨ₂ ¹⁵Ｏをシリンジ６６に吸引された注射液によ
り三方弁６５、６２及びミクロポアフィルター６３を経
由して注射針６４に到達し、生体に注射されるが、この
場合気泡の有無を検出するための気泡検出器６８ａによ
りチェックされる。

【００４０】この場合、Ｈ₂ ¹⁵Ｏの臨床診断において数
回繰り返すことが通例多いため、再びエア抜きを省き、
時間の短縮のためステップ５からの動作を繰り返すこと
が出来る。数回の投与が完了した時点で一連の動作を終
了する。

【００４１】なお、生体投与完了後、若しくは事前に図
１２〜図１５に示すサンプリングステップの説明図のよ
うに下記サンプリングを採り、生体投与のための検査を
することが出来る。

【００４２】ステップ１１（図１２）：生理食塩水をシ
リンジ６６に吸い込む。

【００４３】ステップ１２（図１３）：生理食塩水を捕
集ビン５１に入れる。

【００４４】ステップ１３（図１４）：捕集ビン５１よ
りシリンジ６６に吸い取る。

【００４５】ステップ１４（図１５）：ミクロポアフィ
ルター６３と注射針６４の間に三方弁７０を入れておけ
ば、生体より注射針６４をはずさなくとも三方弁７０の
切換えにより、サンプルを採ることが出来る。勿論サン
プリングのボタンを押すことにより上記ステップ１１〜
１４は自動的に動作される。

【００４６】以上の各ステップは図示しない制御装置の
操作ボタンを押すだけで電磁弁５３、各三方弁５４、６
１、６２、６５の切り換え、シリンジ６６の上下動が自
動的に行える。

【００４７】又、生体に対しては注射液に気泡があって
は絶対に注射出来ないので、ステップ８で捕集ビン５１
から注射液をシリンジ６６に吸引する際、光電式の気泡
検出器６８で気泡の有無を検出し気泡が有ればシリンジ
６６の吸引動作を停止させる。

【００４８】ステップ９では注射を実行する際、気泡検
出器６８ａにより気泡の有無をチェックし、気泡が有れ
ばシリンジ６６の注射動作を停止させる。上記動作が発
生した場合はリセットし、ステップ１からやり直せば良
い。又、注射液は注射針６４の手前のミクロポアフィル
ター６３により、エアトラップと雑菌処理を行う。更
に、シリンジ６６による注射スピードを可変としてある
ため、生体の状態に合ったスピードで注射の実行が可能
である。

【００４９】なお、¹⁵Ｏ系は半減期が２分程度であるの
で、注射時間を一定にするため、ステップ８の注射液を
シリンジ６６に吸引後は制御装置のタイマーをカウント
ダウンさせ、従事者に注射の実行を促すように構成され
ている。このタイマーは諸条件により可変設定が可能な
ように構成されている。

【００５０】

【発明の効果】上述のように、必要とする量の注射液を
注射直前に作り、直ちに注射を実行出来、かつ生体に対
しては直接血管から患部に到達することが出来るため、
従来のガス吸入法に比べ診断時間の減少が計られる。

【００５１】このために、迅速で、かつ清潔な条件で生
体に自動的にＲＩを注射することが出来るため、次のよ
うな効果がある。

【００５２】１）迅速性のため、時間がかからず、サイ
クロトロンで大量にＲＩを製造する必要がない。

【００５３】２）大量にＲＩを製造せず、かつ自動的に
注射出来るので、従事者の被曝が極端に軽減出来る。

【００５４】３）生体に対しては、直接に注射するの
で、血管を経由して患部にＲＩが到達する時間が短くな
り、診断時間が減少出来ると共に、生体の被曝も大幅に
軽減出来るので、今迄１回しか¹⁵Ｏ系ガスでの診断が出
来なかったのが、数回診断出来るので、悪性腫瘍等の診
断の確実性が高められる。

【００５５】４）注射液の気泡検出を２個所で行ってい
るので、従事者が安心して作業出来る。

【００５６】５）サンプリングステップを入れることに
より、操作中に随時に投与薬（Ｈ₂ ¹⁵Ｏ）を検査するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｈ₂ ¹⁵Ｏの製造装置の構成図である。

【図２】注射液製造装置及び自動注射装置の構成図であ
る。

【図３】注射液製造装置及び自動注射装置のステップ２
の動作状態の説明図である。

【図４】同じくステップ３の動作状態の説明図である。

【図５】同じくステップ４の動作状態の説明図である。

【図６】同じくステップ５の動作状態の説明図である。

【図７】同じくステップ６の動作状態の説明図である。

【図８】同じくステップ７の動作状態の説明図である。

【図９】同じくステップ８の動作状態の説明図である。

【図１０】同じくステップ９の動作状態の説明図であ
る。

【図１１】各ステップのフローチャートである。

【図１２】サンプリングステッブのステップ１１の動作
状態の説明図である。

【図１３】同じくステップ１２の動作状態の説明図であ
る。

【図１４】同じくステップ１３の動作状態の説明図であ
る。

【図１５】同じくステップ１４の動作状態の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ターゲットボックス ２ ガス供給装置 ３ 真空ポンプ ４ ＲＩ搬送配管 ５ 注射液製造装置 ５１ 捕集ビン ５６ ＲＩデテクター ６ 自動注射装置 ６１ 三方弁 ６２ 三方弁 ６３ ミクロポアフィルター ６４ 注射針 ６５ 三方弁 ６６ シリンジ ６８ 気泡検出器 ６８ａ 気泡検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 陽二郎 北海道室蘭市茶津町４番地 株式会社 日本製鋼所内 (72)発明者 菅原 迪 北海道室蘭市茶津町４番地 株式会社 日本製鋼所内

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｈ₂ ¹⁵Ｏの製造装置において、デュート
   ロンビームにより照射されるターゲットボックスと、こ
   のターゲットボックスに原料ガスとしての水素ガス及び
   窒素ガスを供給するガス供給装置と、前記ターゲットボ
   ックス及び放射性同位元素搬送配管内を真空状態に保持
   する真空ポンプを設けたことを特徴とするＨ₂ ¹⁵Ｏの製
   造装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＨ ₂ ¹⁵ Ｏの製造装置を用
   いてＨ ₂ ¹⁵ Ｏの注射液を製造する注射液製造装置におい
   て、倒立している捕集ビンと、この捕集ビン内に充満し
   た生理食塩水に請求項１記載のターゲットボックス内で
   製造された直後のＨ₂ ¹⁵Ｏを吹き込んでバブリングせし
   めるために前記捕集ビン内の下部空間に開口しているＨ
   ₂ ¹⁵Ｏ導入管と、前記捕集ビン内の生理食塩水に含有さ
   れたＨ₂ ¹⁵Ｏの含有量を検出する放射性同位元素デテク
   ターとを設けたことを特徴とする注射液製造装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のＨ ₂ ¹⁵ Ｏの製造装置によ
   り製造された Ｈ ₂ ¹⁵ Ｏを使用して、請求項２記載の注射
   液製造装置により製造された注射液を使用する自動注射
   装置において、請求項２記載の捕集ビン内で製造された
   注射液を吸出し、この注射液を注射針に圧送するシリン
   ジと、前記捕集ビンとシリンジ間及びシリンジと注射針
   間に注射液の流れ方向を変更せしめる三方弁と、この三
   方弁と前記注射針間の配管に設けたミクロポアフィルタ
   ーと、前記捕集ビンから前記注射液を吸出する配管に気
   泡の有無を検出するためと生体に注射される手前の気泡
   の有無を検出する気泡検出器とを設けたことを特徴とす
   る自動注射装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のＨ ₂ ¹⁵ Ｏの製造装置の中
   で核反応によって製造されたＨ₂ ¹⁵Ｏが請求項２記載の
   注射液製造装置の捕集ビン内で生理食塩水に吸収され、
   所定の放射線量に達したことを放射性同位元素デテクタ
   ーによる放射線量の測定により検出することを特徴とす
   る請求項２記載の注射液製造装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載の捕集ビン内で合成された
   注射液を請求項３記載のシリンジで吸出し搬送する配管
   で気泡検出器により気泡検出を行い、又、注射針の手前
   の配管に設けた気泡検出器により気泡検出を行い、気泡
   が検出された場合には前記シリンジの運転を停止するこ
   とで二重の安全を図ることを特徴とする請求項３記載の
   自動注射装置。