JP6118326B2 - 放射線検出器用フローセル - Google Patents

Description

本発明は、放射化学の分野に関し、特に、放射化学組成物の放射化学純度（ＲＣＰ）の決定に関する。より具体的には、本発明は、ＲＣＰの決定に使用される放射線検出器の線形範囲の最適化に関する。

放射標識化合物を得るための合成手順には、放射性核種の適切な化学形態を前駆体化合物と反応させることが含まれる。所望の放射標識化合物は、通常、不純物とみなすことができる他の化学物質及び放射化学的化合物に加えて得られる。一般的には、化学的不純物及び放射化学的不純物の決定を実施し、また、放射標識化合物を利用しようとする場合に悪影響を及ぼすことがある不純物があればそれを除去する。放射標識化合物の放射化学純度（ＲＣＰ）は、一般に薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）又は高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）などのクロマトグラフィーを用いて決定される。一般的に、ＨＰＬＣを用いた場合、化学的純度は、直列で使用される２つの検出器、即ち、化学的不純物を決定するための紫外−可視（ＵＶ−ｖｉｓ）検出器と、放射化学的不純物を決定するための放射線検出器で同時に決定される。放射標識化合物の不純物プロファイルの分析（分析用ＨＰＬＣ）の場合と同様に、ＨＰＬＣは、精製された放射標識化合物の分取（分取ＨＰＬＣ）に適用することもできる。

放射標識化合物の重要な種類は、投与後に人体又は動物体の外部で放射標識が検出可能であるものを含む。これらの放射標識化合物（「放射性トレーサー」又は「インビボ造影剤」とも呼ばれる）は、生体内撮像用途、特に単光子放射断層撮影（ＳＰＥＣＴ）及び陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）に有用である。得られる生体内画像の質は、他の要因の中でも特に、放射性トレーサーの化学的純度及び放射化学純度に依存する。そこで、例えば、ＰＥＴ用の放射性トレーサー（「ＰＥＴトレーサー」）が使用のために放出可能になる前に、ＰＥＴトレーサーが含有する不純物が、行われる生体内撮像用途に対して容認可能であると見なされている特定量以下であることを担保するため、品質管理（ＱＣ）分析が実施される。ＰＥＴトレーサーのＱＣリリースのための総分析時間を低減するため、化学的不純物及び放射化学的不純物が単一のクロマトグラフィー分析で正確に決定されることが重要である。このことは、サンプルの化学成分及び放射化学成分に関する検出器応答が、それら個々の検出器の線形範囲内にあるときに容易になる。

臨床環境では、ＰＥＴトレーサーは一連の放射線濃度（ＲＡＣ）値を有する。従って、放射線検出器が、高ＲＡＣサンプルの主要薬剤物質ピークと、低ＲＡＣサンプルにおける０．３％程度の、また多くの場合はそれ未満の微量の放射化学的不純物との両方を包含する十分に広い線形範囲を有することが望ましい。放射線検出器のかかる広い線形範囲を達成するのは、問題が多い場合がある。容量を調節可能な放射線検出器が市販されているが、これらの多くは、容量を調節するために手作業の介在（即ち、検出器の分解）を要する。かかる介在には、検出器の再適格性確認を要するという不利な点があり、また、検出器を収容するホットセル内の活性レベルが安全レベルまで減少するまで、操作者が待たなければならないことがある。

従って、公知の方法と関連する問題を克服する、任意の既存の放射線検出器の「有効」線形範囲を拡大するための手段が求められている。

米国特許第５８５６６７０号

当技術分野におけるニーズを考慮して、本発明は、放射線検出器の線形検出範囲を改善するのに使用することができる、フローセルを含む放射線検出器システムを提供する。フローセルは、セットするのが簡単でコスト効率が良く、従来技術で知られている方法を上回る技術的利点がある。本発明はまた、本発明の放射線検出器システムを利用する放射性組成物のＲＣＰを決定する方法、及び本発明の放射線検出器システムを組み込んだＨＰＬＣシステムを提供する。本発明によって、放射線検出器の既定の線形範囲を広範囲のクロマトグラフィー条件に適用することが可能になる。本発明によって、放射線検出器の適格状態に影響を及ぼすことなく、異なる流量のＨＰＬＣ方法を使用することが可能になるという点も重要である。

一実施形態では、本発明は、内部のフローセルが、細長い流体通路をそれぞれ画成する複数の離散的に選択可能な流体導管を備え、各流体導管がフローセルを通って延在し、放射線検出器と放射線連通して位置付けられる、放射線検出器システムを提供する。放射線検出器システムはまた、入口ポートと複数の出口ポートとを含む、フローセルの上流に位置する弁を含む。出口ポートはそれぞれ、流体導管のうち１つの一端と密封された流体連通状態で位置するので、弁によって、入口ポートを流体導管のうち１つ以上の通路と流体連通させて配置することができる。

フローセルは、細長いチャネル開口部が画成された第１の主要面を有する基板を含み、複数の流体導管がチャネルを貫通する。放射線検出器と係合された（ｉｎ ｒｅｇｉｓｔｒｙ ｗｉｔｈ）流体の異なる量を個別に提供するように、複数の流体導管は同じ又は異なる寸法のものであってもよい。望ましくは、複数の導管は、チャネルを横切って互いに対して横方向に間隔が空いている。

それに加えて、本発明は、放射性組成物の放射化学純度（ＲＣＰ）を決定する方法を提供し、方法は、
ａ）放射性組成物のサンプルを高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）システムに与え、
ｂ）分離された放射性組成物を得るため、段階（ａ）で与えられたサンプル中に存在する放射性化学種をＨＰＬＣによって分離し、
ｃ）請求項１乃至請求項９のいずれか１項で定義されるような放射線検出器システムを使用して、放射線検出器システムのフローセルにおける所定数の複数の離散的に選択可能な流体導管を通過させられる、段階（ｂ）で得られた分離された放射性組成物中に存在する、各放射性化学種が放出する放射線を検出することを含む。

本発明のフローセルを示す図である。 ＨＰＬＣシステム内に存在する放射線検出器と係合して配置されてもよい図１のフローセルを示す図である。 本発明のフローセルに組み込まれてもよく、本発明のフローセルの任意の２つの流体導管を選択することを可能にする、弁の内部流路を示す図である。 本発明のフローセルに組み込まれてもよく、本発明のフローセルの任意の１つの流体導管を選択することを可能にする、別の弁の内部流路を示す図である。 後述する実施例１に記載されているフローセルを示す図である。 フローセルの容積に比例する検出器感度を示す、後述する実施例１に記載されている実験による出力を示す図である。 図７ａ及び７ｂは、放射線検出器の容積の変化が、放射線検出器における活性量に対してもたらす影響（図７ａ）と放射線純度の放射線検出感度に対してもたらす影響（図７ｂ）を示す図である。

１つの態様では、本発明は放射線検出器システムに関し、システムは、
放射線検出器と、
細長い流体通路をそれぞれ画成する複数の離散的に選択可能な流体導管を備え、流体導管がそれぞれフローセルを通って延在し、放射線検出器と放射線連通して位置付けられる、フローセルと、
フローセルの上流に位置し、入口ポート及び複数の出口ポートを含み、出口ポートがそれぞれ流体導管の一端と密閉された流体連通状態で位置し、入口ポートを流体導管の１つ以上の通路と流体連通させて配置することを可能にする、弁と
を備える。

「放射線検出器」（以下、「検出器」ともいう）は、放射線に対する感度を有し、測定又は分析に適した応答信号を生成することができる機器である。放射線検出器は、シンチレータを光電子増倍管（ＰＭＴ）又はフォトダイオードなどの電子光センサに連結することによって得られる。ＰＭＴは、シンチレータによって放出される光を吸収し、その光を、光電効果によって電子の形態で再放出する。次にそれらの電子を増倍することによって電気パルスが得られ、それを次に分析し、最初はシンチレータに衝突した粒子に関する意味のある情報を得ることができる。本発明で使用するのに適した放射線検出器の非限定例としては、シンチレータが、タリウムをドープしたヨウ化ナトリウム（ＮａＩ（Ｔｌ））又は光学的に絶縁されたゲルマニウム酸ビスマス（ＢＧＯ−Ｖ）などの無機結晶であるもの、あるいはシンチレータがプラスチックシンチレータであるものが挙げられる。

「フローセル」という用語は、本明細書で使用するとき、クロマトグラフィー分野における一般的な意味を持ち、クロマトグラフィー装置の流体経路のうちで、検出器と放射線連通している部分を指すものとする。適切には、最小溶出ピーク量の一部のみを収容するように、フローセルの容量は比較的少ない。さらに、フローセルの長さは一般的にその直径よりも長く、それによってピーク分散／拡散が低減される。

「複数の」という用語は、本発明の文脈では、広くは２以上の整数を指す。好ましくは、フローセルの流体導管を指すのに使用されるとき、この用語は、２〜１０、最も好ましくは２〜５の範囲の整数を指すものとするが、当業者であれば、流体導管の数及び寸法は、本発明の教示から逸脱することなく、特定の用途に従って選択されてもよいことを認識するであろう。

「離散的に選択可能」という用語は、任意の一回に使用するために、フローセルの１つ以上の特定の流体導管を選択する便宜を意味する。流体は、使用することが選択された流体導管又は複数の流体導管のみを通過する。

「流体導管」という用語は、流体をある場所から別の場所まで運搬する手段を指す。本発明の文脈における流体導管は、適切には、中空の細長いシリンダ若しくはチューブなどの密閉されたチャネル、又は表面にエッチングを施され、適切なカバーを用いて密閉されたチャネルである。流体導管は、適切には、中に収容されたサンプルからの放射線信号を放射線検出器へと放出することができ、但し流体導管の壁を介して何らかの物質が物理的に出入りするのを防ぐ助けとなる材料から作られる。好ましくは、材料は適切なポリマー材料であり、かかる好ましいポリマーの非限定例としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及びフッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）が挙げられる。

「放射線連通している」という用語は、流体導管のいずれかに収容された放射化学的サンプルから放出される放射線信号が、放射線検出器によって検出可能であることを意味する。これは、上述したような適切な材料から作られた流体導管を選択することによって、また、流体導管を放射線検出器と係合して近接させることによって容易になる。

「弁」という用語は、本発明の文脈では、その入力からの流体のフロー方向を、フローセルにつながるその１つ以上の出力の間で可能にする任意の手段である。１つ以上の出力は、本発明のフローセルのブロックを越えて延在する流体導管の上流側区画であると理解することができる。適切には、弁は劣化することなく高圧動作が可能でなければならない。選択された弁は、そこを通過するピークを著しく広げることがないように、死空間流路を可能な限り低くすることが好ましい。

「フローセルの上流」という用語は、フローセルからフローセルに方向付けられた流体源に向かって、かつクロマトグラフィーシステムを通るフローの方向とは反対に移動することによって到達する、流路の部分を指す。

本発明は、検出器を越えてフローセルを通って流れる流体の量を単に調節することによって、任意の既存の放射線検出器の有効線形範囲を広げるための手法を提供する。

本発明の放射線検出器システムの設置は、低コストで、かつハードウェアの変更を最小限に抑えながら既存の機器の単純な改装を使用して、実施することができる。これを達成することができる多数の手法がある。本発明をどのように実施するかを例証するため、いくつかの非限定例について以下に記載する。

図１に示される実施形態では、フローセル１は、機械加工又はエッチングを施して開かれた長手方向のチャネル３を画成する、第１の主要面３ｓを有する基板２を備え、複数の流体導管４ａ〜ｃがチャネルに沿って延在する。各流体導管４ａ〜ｃは、入口アパーチャ７ａ〜ｃと出口アパーチャ８ａ〜ｃとを画成し、それらの間を流体連通してそれぞれ延在する細長い流体通路９ａ〜ｃを画成する。

基板２は、透明材料から、又は放射線遮蔽材料から形成されてもよい。基板２が透明材料から形成されている場合、第１の表面３ｓに対向する平坦な第２の主要面３ｏ（図示なし）を含んでもよい。本発明は、透明基板２が、どちらかの面３ｓ又は３ｏが放射線検出器に対向した状態で、放射線検出器と係合して配置されてもよいことを考慮する。それに加えて、本発明はさらに、任意の材料で作られた基板が、放射線検出器に対して配置されたチャネル３を横切る表面３ｓ上に位置付けられた平坦な透明カバーを含んでもよいことを考慮する。

一実施形態では、フローセルの複数の流体導管はそれぞれ、他の流体導管とは互いに異なる内径を有してもよい。例えば、フローセルは、小さい内径を有するものと、中間の内径を有するものと、大きい内径を有するものとの、３つの流体導管を備えてもよい。従って、各流体導管は、その個々の通路に対して規定された内容積を有することになる。フローセルの容積の調節は、これらの流体導管の１つ以上を選択することによって達成される。代替実施形態では、フローセルの複数の流体導管はそれぞれ同じ内径を有してもよい。この実施形態の場合、フローセルの容積の調節は、流体導管の任意の１つ以上を選択することによって同様に達成され、即ち、流体導管の１つ以上の選択的な組換えによって可変の容積が達成される。好ましい一実施形態は、フローセルの流体導管が他の流体導管とは互いに異なる内径を有するというものである。

１つ以上の流体導管の選択は、フローセル１の直ぐ上流に適切な弁を配置することによって、単純なやり方で達成することができる。この配置の一例が図２に概略的に示されており、弁５がフローセル１の上流に示されている。

概して言えば、適切な弁は１つの入力ポートと複数の離散的に選択可能な出口ポートとを有し、各出口ポートは、フローセル内へと延在している流体導管の一端に接続するので、フローセル内に存在する出口チャネルの一部はフローセルの流体導管に相当する。「離散的に選択可能な」という用語は、本明細書では、流体導管に関して上述したのと同じ意味である。様々なかかる適切な弁が当技術分野において知られており、従って、以下に記載する例は限定ではなく例証であるものとする。

図３は、入口ポートｉと出口ポート１４ａ、１４ｂ、１４ｃとを画成する弁本体１６を含む、弁１５の内部作用を示す。弁１５は、対向する矢印ｔ及びｕの方向に往復運動可能に回転可能である回転式の止め栓１８をさらに含む。止め栓１８は、入口ポートｉを出口ポート１４ａ〜ｃのうち任意の２つと流体連通させるように位置付けられる。流路ｆが入口ポートｉを介して弁に入り、出口ポート１４ａ及び１４ｂを介して出る、第１の位置にある弁１５が示されている。弁を方向ｔに１８０°回転させることによって、弁は、流路ｆが入口ｉを介して弁に入り、出口ポート１４ｂ及び１４ｃを介して出る第２の位置に到達する。それに加えて、弁を図３に示される第１の位置から逆方向ｕに９０°回転させることによって、流路ｆが入口ｉを介して弁に入り、出口ポート１４ａ及び１４ｃを介して出るようになる。この実施形態では、出口ポート１４ａ〜ｃが流体導管４ａ〜ｃそれぞれの通路９ａ〜ｃの個々の１つと密閉された流体連通状態になるように、各出口ポート１４ａ〜ｃが、その個々の流体導管４ａ〜ｃそれぞれと接続するのに適した内径を有することが想起される。

図４は、弁本体２６及び回転式の止め栓２８を有する弁２５の内部作用を示す。弁本体２６は、単一の入口ポート２２と３つの出口ポート２４ａ〜ｃとを画成する。止め栓２８は、弁の位置に応じて、３つの出口チャネル２４ａ〜ｃのうち任意の１つを入口ポート２２と流体連通させることができるように形作られた、溝付きの流路２９を画成する。図示される位置では、流路ｆは入口２２を介して入り、出口２４ａを介して出る。止め栓２８を方向ｔに回転させることによって、出口２４ｂ又は２４ｃのどちらか１つを選択して入口ポート２２と流体連通させることが可能になる。やはり、この実施形態では、出口ポート２４ａ〜ｃが流体導管４ａ〜ｃそれぞれの通路９ａ〜ｃの個々の１つと密閉された流体連通状態になるように、各出口チャネル２４ａ〜ｃが、その個々の流体導管４ａ〜ｃそれぞれと接続するのに適した内径を有することが想起される。

さらなる柔軟性のため、本発明はまた、入力フローを流体導管の１つ以上に方向付けるか、又は単一の弁ではなくフローセル内のより多数の流体導管を収容できるようにするように、導管の上流に複数の弁が配置されてもよいことを考慮する。例えば、３つの弁がそれぞれ３つのポート（１つの入口と２つの出口）を設けている場合、１つの弁がその出力を他の２つそれぞれに方向付けるのに使用されてもよく、従って、入口フローを他の２つの弁の４つの出口ポートのうち第１の弁に分割することが可能になる。他の配置は、本発明の教示から逸脱することなく、当業者には容易に理解されるであろう。

本発明の放射線検出器システムによって、線形範囲の上端の検出が困難である高い放射線濃度（ＲＡＣ）を有するサンプルの場合、低いフローセル容積を与える弁位置を選択することによって、即ち、分離された放射性組成物をフローセル内の所定数の流体導管に通して、比較的低い容量が放射線検出器を通過するようにすることによって、放射線検出器内の活性を減少させることができる。放射化学的不純物の（所望の検出／定量限界における）正確な検出が困難である低ＲＡＣサンプルの場合、フローセル容積を増加させる、即ち分離された放射性組成物をフローセル内の所定数の流体導管に通して、比較的高い容量が放射線検出器を通過するようにするような弁位置を選択することにより、放射線検出器における活性の量を増加させることによって、放射線検出器感度の増加が達成される。従って、本発明は、化学的不純物の決定にいかなる形でも影響を及ぼすことなく、サンプルＲＡＣを検出器の知られている有効線形範囲に調節する、単純なメカニズムを提供する。弁の制御は手動で達成することができるか、又は好ましくは、弁を適正な設定にセットして放射線検出器と係合された所望の流量を達成する、多数の市販のクロマトグラフィーソフトウェアのうち任意の１つを使用して、自動化された形で達成することができる。

実施例３では、３つの管材料を流体導管として選択した。本発明で使用される流体導管の数に対する唯一の制限は、基板に形成されるチャネルのサイズである。いくつかの検出器の場合、１つを超える管材料を収容するのが困難なことがある。これは、より幅広のチャネルを基板に形成することによって容易に克服することができる。それに加えて、検出器の視野が制限事項になった場合、本発明はまた、基板のより深いチャネルを使用して、検出器に対して流体導管を互いの後方に積み重ねてもよいことを考慮する。

本発明はさらに、チャネルの代わりに、透明基板を通して穴開けされた細長い通路を有してもよく、流体導管がそこを通り抜けることを考慮する。望ましくは、この実施形態は、導管と検出器との間に平坦な主要面を提供するが、この主要面はまた、検出器に向かって活性を方向付けるように形作られてもよい。

本発明は、一旦異なるフローセル容積が適所に置かれると、検出器を組み立て適格化できることを担保する。異なる検出器フローセル容積を選択することは、検出器の適格状態に影響せず、一旦各管材料の選択が適格化されると、それに続く管材料同士での選択は適格状態に影響しない。流量が変化すると、放射線検出器の線形範囲が変化する（例えば、所与のサンプル及びセル容量に対して、信号（範囲）は、１．０ｍＬ／分での分析に比べて０．２ｍＬ／分では５倍になる）。本発明は、５分の１の検出器容積を選択することによって、このばらつきを簡単に調整することが可能になるという点で有利である。従って、特定の分析がいかなるクロマトグラフィー条件を要しても、放射線検出器の線形範囲を予測可能に調整することができる。

別の態様では、本発明は、上記に定義したような本発明の放射線検出器システムを備える高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）システムを提供する。

「ＨＰＬＣシステム」は、一般的に、全て適切な管材料を用いて互いに接続された、高圧ポンプと、サンプルを入力するのに必要な弁又はポートと、ＨＰＬＣカラムと、１つ以上の検出器と、廃棄物出口又はフラクションコレクタとを含む。適切な管材料は、上記に定義したようなフローセルの流体導管に対して、上記に定義したような材料から作られてもよい。一般的なＨＰＬＣカラムは、ステンレス鋼又はプラスチックなどの剛性材料から構築される。カラムは、円筒状のカラムに充填された固定相を含む。液体（一般に「移動相」とも呼ばれる）は固定相に浸透し、１以上の検出器に溶出する。放射性組成物の化学的成分及び放射化学的成分は固定相を通過し、各成分の保持時間はその成分と固定相との相互作用の強さに依存し、成分が互いから（上述したような「分離された放射性組成物」へと）分離し、放射性組成物を分析することが可能になり、又は所望の放射性化学種の精製された形態を得ることが可能になる。

別の態様では、本発明は、放射性組成物のＲＣＰを決定する方法を提供し、方法は、
ａ）放射性組成物のサンプルをＨＰＬＣシステムに適用し、
ｂ）分離された放射性組成物を得るため、段階（ａ）で適用されたサンプル中に存在する放射性化学種をＨＰＬＣによって分離し、
ｃ）本明細書で定義されるような本発明の放射線検出器システムを使用して、放射線検出器システムのフローセルにおける所定数の複数の離散的に選択可能な流体導管を通過させられる、段階（ｂ）で得られた分離された放射性組成物中に存在する、各放射性化学種が放出する放射線を検出することを含む。

「放射性組成物」という用語は、本明細書では、１つ以上の化学的不純物及び放射化学的不純物に加えて、所望の放射性化学種を含む、放射性標識反応によって得られる組成物を指すものと解釈される。「放射性標識反応」は、所望の放射性化学種を得ることを目的とした、前駆体化合物と適切な放射性核種源との間の化学反応であり、「所望の放射性化学種」は、放射性核種を含む化合物であり、好ましくは化合物に共有結合している。「化学的不純物」は、前駆体化合物と、放射性核種を含まない適切な放射性核種源との間の反応の結果として形成される化合物である。「放射化学的不純物」は、放射性核種を含み、かつ所望の放射性化学種ではない化学的不純物に対して定義される。

「ＲＣＰ」又は「放射化学純度」という用語は、当技術分野における通常の意味を持ち、即ち、所望の放射性化学種である放射性組成物の割合である。

放射性組成物のサンプルをＨＰＬＣシステムに「適用する」段階は、一般に、ＨＰＬＣカラムの上流の管材料と流体連通している適切なポートを介して、サンプルを管材料に注入することによって実施される。適切には、３方向の止め栓を配置して、注入器と管材料との相互接続を可能にすることができる。

本発明の方法の文脈では、「離散的に選択可能な」、「流体導管」、「フローセル」、「放射線連通」、「放射線検出器」、「弁」、「フローセルの上流」、及び「ＨＰＬＣシステム」という用語は、本発明の他の態様に対して上記に適切にかつ好ましく定義した通りである。

本発明の他の態様に共通する、本発明の方法における任意の特徴の適切かつ好ましい実施形態は、上記に定義した通りである。

好ましくは、放射性組成物は、生体内撮像に有用な放射性化合物を含む。「生体内撮像」という用語は、放射性化合物の文脈では、いずれも当技術分野で周知である、陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）及び単光子放射断層撮影（ＳＰＥＣＴ）を包含する。

本発明の方法の好ましい一実施形態では、離散的に選択可能な流体導管の所定の数は、放射性組成物のＲＡＣに基づいて決定される。従って、放射性組成物が高ＲＡＣの所定数の離散的に選択可能な流体導管を有する場合、低フローセル容量がもたらされ、放射性組成物が低ＲＡＣの所定数の離散的に選択可能な流体導管を有する場合、高フローセル容量がもたらされる。さらに、分析されている放射性組成物のＲＡＣに加えて、フローセル容積の選択も、使用されるＨＰＬＣ方法の流量による影響を受け、例えば、方法が１ｍｌ／分で実施されている場合、０．１ｍｌ／分で実施される同等の方法に比べて、フローセルの容積は１０倍であることが求められる。評価中の放射性組成物の測定可能な特性に基づいて、フローセルの最適な容量を決定することは、当業者の専門知識の範囲内にある。

「高ＲＡＣ」及び「低ＲＡＣ」と見なされる正確な値は、分析されている放射性組成物の化学的性質及び放射化学的性質に応じて変わり、本発明は正確なＲＡＣ値に限定されないものとする。しかしながら、例証のため、ＰＥＴイメージングに適した放射性化合物を含む組成物の場合、高ＲＡＣは、特に直接標識の終わりにおいて、ＧＢｑ／ｍｌ以下であってもよい。反対に、低ＲＡＣは、特に放射性のほとんどが崩壊する貯蔵寿命の終わり頃には、数十ＭＢｑ／ｍｌ程度の低さであってもよい。

本発明の放射線検出器システム及び方法は、公知のシステム及び方法を上回る顕著な利点を提供する。
１．それらは、放射線検出器上の限定された線形範囲の問題に対する低コストの解決策を提供する。商用のＰＥＴセンターにおいて最も一般的に遭遇する放射線検出器は、各検出器ケーシング内でフローセルを設定することができるはずである。
２．フロースプリッタとは異なり、可変のフローセル容積の選択肢は、システムに対してさらなる背圧を追加しない。実際に、より大きい内径を有するより短い管材料によって、圧力はある程度低減される。さらに、フロースプリッタは、ＨＰＬＣの勾配条件の変化（不均等な分割がもたらされる）による影響を受けることがあるが、可変のフローセル容量はクロマトグラフィー条件に依存しない。
３．フローセル容積の選択はＲＡＣに依存し、フローセル容積の選択肢の数は、切替え弁における位置の数及び検出器内の空間によってのみ限定される。本発明のフローセル内の３つの異なる流体導管は、求められる全ての柔軟性を提供するのに十分であろうことが考慮される。
４．ループ容積は、（放射性感知ユニット及び関連するエレクトロニクスの固有の範囲に加えて）約２桁分を超える容積に容易に及ぶことができる。このことは、広範囲のＨＰＬＣカラム及び流量を使用して、異なる化合物の範囲を生成する要件を満たすように、放射線検出器を設定できることを意味する。
５．本発明は、分析及び分取両方の放射線ＨＰＬＣに適用することができ、全てのトレーサー及び放射性核種に対して適用可能である。
６．調節可能な容積を有する現在市販されている放射線検出器と比べて顕著な利点は、本発明によって、再適格化を要しない検出器の変更が可能になる点である。検出器内に複数の規定されたフローセル容積を含めることによって、異なるフローセル容積が選択されたとき、検出器の適格状態は不変のままである。放射線検出器内の流体導管は決して調節されないので、適格状態は不変であり、全ての選択は放射線検出器の外部で行われる。
７．検出器内のフローセルの容積は、クロマトグラフィーで分離されたピークの容積と比べて極めて小さいので、可変のフローセル容積を有することによって、最大ピーク高さにおいても、検出器内の活性レベルが可変になる。放射線検出器内の容積がＨＰＬＣカラムから出る「ピーク容積」よりも低いという事実は、比較的軽微な変更を行うことによって、検出器応答に対する変更が可能であることを意味する。
８．本発明のフローセルは、流量及びＨＰＬＣカラムの種類を変えること、並びに常に線形範囲内にあることを担保するように検出器容積を調整することを容易にする。

実施例１では、３つの管材料は廃棄物容器に個々に送られた。しかし、廃棄物の流れを次のように多数のやり方で構成することが可能である。

３つの管材料を単一の出口に組み合わせて、廃棄物への出口流が１つしかないようにする。

管材料の供給が第３の直列接続の検出器に直接入るようにする。

管材料を別の切替え弁へと組み合わせ直して、サンプル流を異なるＩＤを有する管材料に移すことを可能にする。これは、管材料が、異なる線形範囲及び感度を有する直列接続の別の検出器に接続されている場合に使用される。

実施例の簡単な説明
実施例１は、本発明に適したフローセルの製造について記載する。

実施例２は、検出器の線形性試験を行うための実験について記載する。

実施例３は、検出器の感度試験を行うための実験について記載する。

実施例で使用される略語の一覧
ｃａ． 約
ＩＤ 内径
ＰＥＥＫ ポリエーテルエーテルケトン
ＰＥＴ 陽電子放射断層撮影
ＵＶ 紫外線
実施例１：フローセルの製造
図５に示されるように、円形のプレキシガラスブロックの平坦面にチャネル３をエッチングした。３つの長さのＰＥＥＫ管材料を、十分な管材料がＵＶ検出器からの流出に付属し、十分な管材料が廃棄物コレクタに達するようにして、チャネル内に位置付けた。プレキシガラスの装着は、放射線検出器結晶の表面を、結晶を損傷する恐れがある管材料とのあらゆる接触から保護するように選択した。

結晶の露出直径（その鉛シールドを通る）は約２ｃｍであった。これは、検出器内の管材料の各個片の長さとして得られた。しかし、装着はプレキシガラスであるため、入口及び出口にある管材料の一部は信号に寄与していることがある。これは全ての管材料に対して一定なので、ＩＤが異なる管材料に対するセル容積の比は一定のままであり、その結果の解釈も同じである。３つの管材料は個々に廃棄物容器に送られた。

実施例２：検出器の線形性の評価
［¹⁸Ｆ］フッ化物を注入することによって、検出器の線形性の調査を行った。最大検出器容量（緑ＰＥＥＫ管材料：９．２μＬ）及び最小検出器用量（赤ＰＥＥＫ管材料：０．２５μＬ）について研究した。セル容積は、単に入口の管材料を切り替えることによって手動で切り替えられた。これは、切替え弁を使用することによって自動化する（かつ、クロメレオン（Ｃｈｒｏｍｅｌｅｏｎ）などのクロマトグラフィーデータシステム内で動作させる）ことができる。プロット（図６）は、検出器の傾斜がフローセル容積にどのように正比例するかを示している。

実施例３：検出器感度の評価
検出器感度については、ＰＥＴトレーサー¹⁸Ｆ−フルテメタモール（Nelissen et al 2009 J Nuc Med; 50(8): 1251-1259によって提示された方法に従って調製）の調製について分析した。オンカラム活性が研究した３つの検出器容積全てに対して同じであるように、注入量が変更された。注入容積は、赤（０．２５μｌ ＰＥＥＫ管材料）、オレンジ（４．０μｌ ＰＥＥＫ管材料）、緑（９．２μｌ ＰＥＥＫ管材料）それぞれに対して（この順で）、２０、２５、及び３５μＬであった。容積は、サンプル崩壊に対して、ほぼ同じオンカラム活性が分析されることを担保するように調節された。合計の放射線検出器信号（総ピーク面積）は、フローセル容積に正比例することが見出された（図７ａ）。放射性不純物の検出に対する放射線検出器の感度は、放射線検出器容積を増加させるにつれて改善された（図７ｂ）。

本発明の特定の実施形態について図示し記載してきたが、本発明の教示から逸脱することなく変更及び修正がなされてもよいことが、当業者には明白となるであろう。上述の説明及び添付図面に記載される事項は、限定ではなく単なる例証として提示される。本発明の実際の範囲は、以下の請求項を従来技術に基づいて適切な視点で見ることによって定義されるものとする。

Claims (15)

1. 放射線検出器システムであって、
   放射線検出器と、
   細長い流体通路をそれぞれ画成する複数の離散的に選択可能な流体導管を備えるフローセルであって、流体導管がそれぞれフローセルを通って延在し、放射線検出器と放射線連通して位置付けられる、フローセルと、
   フローセルの上流に位置し、入口ポート及び複数の出口ポートを含む弁であって、出口ポートがそれぞれ流体導管の一端と密閉された流体連通状態で位置しており、入口ポートを流体導管の１つ以上の通路と流体連通させて配置することができる弁と
   を備えており、
   前記弁が、入口ポートと流体連通する複数の離散的に選択可能な流体導管の数を、所定数に基づいて調節するように制御され、離散的に選択可能な流体導管の所定数が、放射性組成物の放射線濃度（ＲＡＣ）に基づいて決定される、放射線検出器システム。
2. フローセルの離散的に選択可能な流体導管がそれぞれ、他の流体導管それぞれと同じ内径を有する、請求項１記載の放射線検出器システム。
3. フローセルの離散的に選択可能な流体導管がそれぞれ、他の流体導管それぞれとは異なる内径を有する、請求項１記載の放射線検出器システム。
4. フローセルが第１の主要面を有する基板をさらに備え、第１の主要面上には細長いチャネル開口部が画成され、離散的に選択可能な流体導管がチャネルを通る、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の放射線検出器システム。
5. フローセルの離散的に選択可能な流体導管が、チャネルを横切って互いに対して横方向に間隔が空いている、請求項４記載の放射線検出器システム。
6. フローセルの基板が透明である、請求項４又は請求項５記載の放射線検出器システム。
7. フローセルの基板が放射線遮蔽材料で形成される、請求項４乃至請求項６のいずれか１項記載の放射線検出器システム。
8. フローセルの基板が、第１の主要面の反対側に面する平坦な第２の主要面を含む、請求項４乃至請求項７のいずれか１項記載の放射線検出器システム。
9. フローセルが、チャネルを横切って第１の主要面上に位置付けられる平坦な透明カバーをさらに備える、請求項４乃至請求項８のいずれか１項記載の放射線検出器システム。
10. 放射性組成物の放射化学純度（ＲＣＰ）を決定する方法であって、
    ａ）放射性組成物のサンプルをＨＰＬＣシステムに与え、
    ｂ）分離された放射性組成物を得るため、段階（ａ）で与えられたサンプル中に存在する放射性化学種をＨＰＬＣによって分離し、
    ｃ）請求項１乃至請求項９のいずれか１項で定義されるような放射線検出器システムを使用して、放射線検出器システムのフローセルにおける所定数の複数の離散的に選択可能な流体導管を通過させられる、段階（ｂ）で得られた分離された放射性組成物中に存在する、各放射性化学種が放出する放射線を検出することを含む、方法。
11. 所定数の離散的に選択可能な流体導管が、放射性組成物の放射線濃度（ＲＡＣ）に基づいて決定される、請求項１０記載の方法。
12. 放射性組成物が高いＲＡＣを有するとき、所定数の離散的に選択可能な流体導管によって低フローセル容積となる、請求項１１記載の方法。
13. 放射性組成物が低いＲＡＣを有するとき、所定数の離散的に選択可能な流体導管によって高フローセル容積となる、請求項１１記載の方法。
14. 放射性化合物が、単光子放射断層撮影（ＳＰＥＣＴ）によって検出可能なγ線放射性核種を含む、請求項１０記載の方法。
15. 放射性化合物が、陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）によって検出可能な陽電子放射性核種を含む、請求項１０記載の方法。