JP4974250B2 - ラジオアイソトープジェネレータ - Google Patents

Description

本発明は、準安定テクネチウム９９ｍ（^99mＴｃ）のような放射性同位体の調製に常用されるタイプのラジオアイソトープジェネレータに関する。

核医学における病気の診断及び／又は治療は、短寿命放射性同位体の主な用途の１つである。核医学において世界中で年間実施される診断処置の９０％以上が^99mＴｃ標識放射性医薬品を使用していると推定される。放射性医薬品の半減期が短いことから、現場で適切な放射性同位体を生成するための施設があれば有益である。そのため、可搬型の病院／診療所規模の^99mＴｃジェネレータの採用が年々大幅に増加している。可搬型ラジオアイソトープジェネレータは短寿命娘放射性同位体を得るために使用されているが、短寿命娘放射性同位体は長寿命の親放射性同位体の放射性崩壊の生成物であり、長寿命親放射性同位体は通常イオン交換カラム内の床に吸着されている。従来、ラジオアイソトープジェネレータは、親放射性同位体を収容したイオン交換カラムの周囲に遮蔽を、食塩水のような溶離液でカラムから娘放射性同位体を溶離するための手段と共に備えている。使用時に、溶離液をイオン交換カラムに流して、娘放射性同位体を溶離液と共に溶液中で回収し、必要に応じて使用される。

^99mＴｃの場合、この放射性同位体は⁹⁹Ｍｏの放射性崩壊の主要生成物である。ジェネレータ内で、従来、⁹⁹Ｍｏは酸化アルミニウムの床に吸着され、崩壊して^99mＴｃを生成する。^99mＴｃは比較的短い半減期を有するので、約２４時間後にイオン交換カラム内で過渡平衡が成立する。従って、塩化物イオンの溶液、すなわち無菌食塩水をイオン交換カラム内に流せば、イオン交換カラムから^99mＴｃを毎日溶出することができる。これによって、⁹⁹Ｍｏではなく^99mＴｃを塩化物イオンで置換するイオン交換反応が促進される。

放射性医薬品の場合、放射性同位体生成プロセスは、無菌条件下で、すなわちジェネレータ内への細菌の混入が決して起こらないように、実施するのが極めて望ましい。さらに、ジェネレータのイオン交換カラムに用いられる同位体が放射性であり、適切に取り扱わなければ極めて危険であることから、放射性同位体生成プロセスは放射線医学的に安全な条件下で実施しなければならない。そのため、現在のラジオアイソトープジェネレータは、内部のイオン交換カラムとの外部流体接続部を与える流体出入口を備えた閉鎖ユニットとして組み立てられている。

米国特許第３５６４２５６号明細書には、イオン交換カラムが円筒形ホルダ内にあり、ホルダが２つの箱形要素内部に配置され、箱形要素が適切な放射線遮蔽の内部に配置されたラジオアイソトープジェネレータが記載されている。ホルダは両端がゴム栓で閉鎖されており、箱形要素はゴム栓の両端に通路を有しており、その内部にそれぞれ針が配置されている。針の最外端部には迅速結合部材が設けられていて、食塩水を収容した注入器容器を２つの針の一方と接続し、回収容器をもう一方の針と接続できるようになっている。同明細書では、２つの注入器が閉鎖系を形成するので、空気を抜いたり追加する必要が全くないことを認めている。

米国特許第４３８７３０３号明細書には、分岐管を介して溶離液導管に空気を導入するラジオアイソトープジェネレータが記載されているが、空気は上流で流体に導入されるので、回収すべき溶離液を供給するのに用いられる中空スパイクは単一の内孔を有する。

米国特許第４８０１０４７号明細書には、ラジオアイソトープジェネレータ用の分注装置が記載されており、イオン交換カラムからの所望放射性同位体の溶出に用いられる食塩水を収容したバイアルが、バイアルのシールの穿刺及び食塩水の抽出に用いられる中空針に対して移動可能なキャリアに取り付けられている。この特許の図面には、一方が空気を送るためのもので他方が流体を回収するためのものである２本の別個の離間した中空針がはっきりと図示されている。分注装置は弾性ストッパを貫通するためのもので、そのため溶離剤容器の回転運動でストッパが引き裂かれ、ひいてはシステムに空気が制御不能な状態で導入され無菌環境が破壊されるという問題が起こる。同様の二重針システムは米国特許第５１０９１６０号明細書にも記載されている。

米国特許第４２１１５８８号明細書に例示されているように２つの流路を備える単一のスパイクを使用する穿刺装置が知られているが、そうした穿刺装置の用途は概して静脈注射システムに制限されてきた。
米国特許第３５６４２５６号明細書 米国特許第４３８７３０３号明細書 米国特許第４８０１０４７号明細書 米国特許第５１０９１６０号明細書 米国特許第４２１１５８８号明細書 特開平０９−１７８８９９号公報 実願昭５３−１５７７３１号（実開昭５５−０７５３３４号）のマイクロフィルム 実願昭４７−１０８３０２号（実開昭４９−０６５０９４号）のマイクロフィルム 実願昭６３−１４８９１３号（実開平０２−０６８８５５号）のマイクロフィルム（周知例）

本発明は、構成が単純でありながら、使用時に必要とされる程度の無菌性を担保しかつ放射線防護が維持されるラジオアイソトープジェネレータを提供しようとするものである。

本発明では、放射性成分を含有する流体を生成する装置を提供するが、当該装置は、放射性同位体を収容する同位体容器が内部に配置された遮蔽室を備えていて、遮蔽室が同位体容器の両端との第１及び第２の流体接続部と、第１及び第２の流体接続部の各々からそれぞれ流体入口及び流体出口まで延在する流体導管とを含んでおり、流体入口は、略円形断面を有する単一のスパイクを備えており、スパイクはバイアルのゴムシールを貫通するように適合しており、スパイクが２つの内孔を有していて、第１の内孔がスパイクの先端に隣接する第１の開口部から流体導管との流体接続部まで延材しており、第２の内孔がスパイクの第２の別個の開口部から濾過吸気口まで延材していることを特徴とする。

そこで、本発明では、スパイクが貫通したバイアルが回転運動しても、未濾過空気の混入を生じるようなゴムシールの引裂きを生じない。従って、この構成のラジオアイソトープジェネレータは、使用中にジェネレータの無菌条件が維持されることを担保する。

以下、例示を目的として、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。

図１に、外容器２と、外容器２に密閉可能に固定されるトッププレート３と、トッププレート３の上方で外容器２に固定される別個のトップカバー４とを備えたラジオアイソトープジェネレータ１を例示する。外容器２の内側には、放射線遮蔽を与える内部遮蔽容器５が配置されており、該内部遮蔽容器は、限定的ではないが好ましくは、ステンレス鋼シェル内部に鉛又は劣化ウランコアいずれかを配したものから作られる。遮蔽容器５は、イオン交換カラム７を収容した管６を包囲している。イオン交換カラム７は好ましくはアルミニウムとシリカの混合物からなり、これにモリブデンがその放射性同位体の形態の⁹⁹Ｍｏとして吸着されている。イオン交換カラムを収容した管６は脆破性ゴムシール８及び９を両端１０及び１１に備えており、脆破性ゴムシール８及び９は、図示した通り、使用時にそれぞれ中空針１２及び１３によって穿刺される。

中空針１２及び１３はそれぞれ流体導管１４，１５と流体連絡しており、流体導管１４，１５はそれぞれ溶離剤入口１６及び溶出液出口１７と流体連絡している。流体導管１４，１５は好ましくは可撓性プラスチックチューブである。中空針１２から延在するチューブ１４は、遮蔽容器５の上部開口部１９を塞ぐ容器プラグ１８内の経路を通って、容器プラグ１８から溶離剤入口１６まで延在する。中空針１３から延在するチューブ１５は、遮蔽容器５内の経路を通って溶出液出口１７に至る。内部遮蔽容器５は外容器２よりも小さく、そのため外容器２内の遮蔽容器５の上方に自由空間２０が存在する。チューブ１４，１５の長さはいずれも中空針１２，１３をそれぞれ溶離剤入口１６及び溶出液出口１７に接続するのに要する最小長さよりも格段に大きいので、中空針から溶離剤入口及び溶出液出口まで延在するチューブ１４，１５の一部がこの自由空間２０に収容される。

ラジオアイソトープジェネレータ１のトッププレート３は１対の開口部２１を有しており、それらを貫通してそれぞれ溶離剤入口及び出口構成部品が突出している。溶離剤入口及び溶出液出口構成部品は各々中空スパイク２２であるが、入口構成部品の場合には、中空スパイクは２つの穴を有しており、その一方は流体を流すためのもので、もう一方は濾過吸気口に接続している。これは図２に一段と明瞭に図示されており、以下でさらに詳しく説明する。中空スパイク２２は、細長い概略円筒形のスパイク本体２３と、スパイク本体２３の一端に装着又はそれと単一部品として成形された環状保持プレート２４とからなる。スパイク本体２３の反対端は尖端として造形されており、尖端の近傍にスパイク本体の内部と連絡した開口部を有している。このスパイク本体２３の尖端は、試料バイアルに一般にみられるタイプのシール膜を穿刺することができるように造形されている。環状保持プレート２４はスパイク本体２３から外側に突き出たスカート部を形成しており、スパイク本体の周囲に連続していてもよいし、或いは複数の個別の突出部の形態として不連続であってもよい。

ラジオアイソトープジェネレータ１のトップカバー４も、トッププレート３の開口部２１と整列するように構成され、スパイク本体２３が貫通できるように造形された１対の開口部２５を備えている。こうして、中空スパイク２２の各々は、トッププレート３の内側に設けられた部材支持体２６によってその環状保持プレート２４に保持・支持されるように構成されており、中空スパイク本体２３はトッププレート３及びトップカバー４両方の開口部を通して外容器２の外部に突出する。トップカバー４の各開口部２５は、同位体回収バイアル又は食塩水供給バイアルのいずれか一方を受け入れて支持するように造形されたウェル２７の底に配置される。このように、いずれのバイアルも外容器２の外側に収容され、イオン交換カラム７からの放射線に曝露されない。

放射性同位体の溶離に必要な塩化物イオンをイオン交換カラムに供給するため、イオン交換カラムに圧力差を成立させて食塩水をイオン交換カラム７内に引込む。これは、チューブ１４及び中空針１２によってイオン交換カラム７の頂端部１０と流体連絡した溶離剤入口１６に食塩水供給バイアルを接続し、真空排気した回収バイアルをチューブ１５及び中空針１３によってイオン交換カラム７の底端部１１と流体連絡した溶出液出口１７に接続することによって達成される。圧力差は、供給バイアル内の食塩水の液圧と真空排気した回収バイアル内の極めて低い圧力とによって確立される。これによってイオン交換カラム７を通して食塩水が流れ、回収バイアルに娘放射性同位体が運ばれる。

図２に示す通り、溶離剤入口１６の中空スパイク２２は断面が略円形の単一本体２８であり、スパイクの尖端の両側の開口部に通じた２つの内孔２９、３０を有している。第１の内孔２９は溶離剤内孔であり、チューブ１４に接続されたスパイクの出口流体接続部と直接連絡している。２つの内孔の第２の内孔３０は空気内孔であり、フィルタ室３１及び空気穴３２に通じている。スパイクの２つの開口部は、図示の通り、いずれもスパイクの先端に隣接しているが、これは必ずしもすべての事例で必須なわけではない。空気内孔用の開口部は、スパイクの本体の下側の低い位置に配置してもよい。フィルタ室３１には、好ましくは、吸い込んだ空気から細菌を除去するのに適したＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような材料のフィルタディスク３３を収容されている。

流体入口のこの構成によって、バイアル内の圧力を等しくするのに必要な空気が流体流れに入り込むことなく、バイアルから食塩水を抜き取ることができる。さらに重要なことは、食塩水バイアルのシールを貫通するのに略円形断面の単一のスパイクを用いているので、ウェル２７内でバイアルが回転運動しても、未濾過空気の混入や放射性同位体回収時の無菌条件の破壊を招きかねないシールの引裂きその他の損傷を生じない。

このように、上述のラジオアイソトープジェネレータの実施形態は、無菌条件下で放射性同位体を回収するための信頼性が高く効果的な装置を提供する。ラジオアイソトープジェネレータ及びジェネレータの構築法のその他の代替的特徴は、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲から逸脱することなく想定される。

本発明に係るイオン交換カラムとの流体接続部を有するラジオアイソトープジェネレータを示す図。 図１のラジオアイソトープジェネレータの流体入口の拡大断面図。

Claims (1)

1. 遮蔽容器（５）が内部に配置された外容器（２）と、外容器（２）に密閉可能に固定されるトッププレート（３）と、トッププレート（３）の上方で外容器（２）に固定される別個のトップカバー（４）とを備えたラジオアイソトープジェネレータ（１）であって、
   上記遮蔽容器（５）が、容器プラグ（１８）で塞がれる上部開口（１９）を備えているとともに、イオン交換カラム（７）を収容した管（６）を包囲しており、該管（６）はその両端（１０，１１）に脆破性ゴムシール（８，９）を備えていて、該両端（１０，１１）のそれぞれの脆破性ゴムシール（８，９）は使用時にそれぞれ、２本の流体導管（１４，１５）の一方とそれぞれ流体連絡する中空針（１２，１３）によって穿刺され、流体導管（１４，１５）はそれぞれ溶離剤入口（１６）及び溶出液出口（１７）と流体連絡していて、流体導管（１４）は容器プラグ（１８）内の経路を通って容器プラグ（１８）から溶離剤入口（１６）まで延在し、流体導管（１５）は遮蔽容器（５）内の経路を通って溶出液出口（１７）まで延在しており、
   上記トッププレート（３）が１対の開口部（２１）を有していて、それらの開口部（２１）を貫通してそれぞれ溶離剤入口部品及び溶出液出口部品が突出しており、該溶離剤入口部品及び溶出液出口部品が各々、細長い概略円筒形のスパイク本体（２３）と環状保持プレート（２４）とからなる中空スパイク（２２）であり、スパイク本体（２３）の反対端は尖端として形作られているとともに、尖端の近傍にスパイク本体の内部と連絡した開口部を有しており、環状保持プレート（２４）はスパイク本体（２３）から外側に突き出たスカート部を形成しており、溶離剤入口部品用のスパイク本体（２３）は、流体を流すための穴と濾過吸気口に接続される穴との２つの穴を有しており、各中空スパイク（２２）は、トッププレート（３）の内側に設けられた部材支持体（２６）によってその環状保持プレート（２２）で保持・支持されるように構成されており、
   上記トップカバー（４）が、トッププレート（３）の開口部（２１）と整列するように構成された１対の開口部（２５）であって、スパイク本体（２３）が貫通できるように形作られた１対の開口部（２５）を備えており、開口部（２５）の各々が、同位体回収バイアル又は食塩水供給バイアルのいずれか一方を受け入れて支持するように形作られたウェル（２７）の底に配置されている、
   ラジオアイソトープジェネレータ（１）。
   

Images