KR102632835B1 - 다수의 방사선 검출기를 갖는 방사성 동위 원소 전달 시스템용 차폐 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
차폐 어셈블리는 방사성 액체를 생성하고 이를 진단 영상 검사 절차를 받는 환자에 주입하는 핵의학 주입 시스템에 사용될 수 있다. 일부 예에서, 차폐 어셈블리는 각각이 방사선에의 배리어를 제공하는 차폐 물질로 형성되는 다수의 구획을 갖는다. 예를 들어, 차폐 어셈블리는 용리를 통해 방사성 용출물을 생성하는 방사성 동위 원소 생성기를 수용하도록 구성된 제1 구획, 베타 검출기를 수용하도록 구성된 제2 구획, 및 감마 검출기를 수용하도록 구성된 제3 구획을 가질 수 있다. 일부 예에서, 구획들은 방사성 동위 원소 생성기에 의해 방출되고 감마 검출기에 의해 검출되는 자유 방사를 최소화하도록 배열되어 감마 검출기에 의해 이루어지는 측정의 정도를 높인다.
Description
상호 참조
본 출원은 각각 2016년 9월 20일자로 출원된 미국 가 특허 출원 제62/397,022호, 미국 가 특허 출원 제62/397,025호 및 미국 가 특허 출원 제62/397,026호의 이익을 주장한다. 이러한 출원들의 전체 내용이 본 명세서에 참조로 통합된다.
기술분야
본 발명은 핵의학에 사용되는 방사성 의약품, 보다 상세하게는, 방사성 의약품을 생성 및 전달하기 위한 시스템들 및 기술들에 관한 것이다.
핵의학은 치료 및 진단 영상 검사에 방사성 물질을 채용한다. 양전자 방출 단층 촬영술(PET, positron emission tomography)이 진단 영상 검사의 일 유형이며, 이는 다량의 방사성 의약품을 이용한다. 다량의 방사성 의약품은 PET 스캔 절차 이전 또는 그 동안 환자에 주사 또는 주입될 수 있다. 주입된 다량의 방사성 의약품은 환자의 표적 기관의 세포들에 의해 흡수되고 방사선을 방출할 수 있다. PET 스캐너는 기관의 영상을 생성하기 위해 방출되는 방사선을 검출할 수 있다. 예를 들어, 심근과 같은 신체 조직을 영상화하기 위해, 환자에 루비듐-82(82Rb)가 주사 또는 주입될 수 있다. 루비듐-82는 포타슘과 유사한 생리학적 흡수율을 보일 수 있고, 그에 따라 포타슘 경로들을 따라 심근으로 이동하게 될 수 있다.
루비듐-82는 핵의학 절차들을 위해 스트론튬-루비듐 생성기(82Sr/82Rb 생성기)를 사용하여 생성될 수 있다. 루비듐-82는 스트론튬-82의 방사성 붕괴 생성물이다. 통상적으로, 스트론튬-루비듐 생성기들은 동작 동안 용리제가 흘려 보내지는 생성기 컬럼에 결합되는 스트론튬을 함유한다. 스트론튬-82가 루비듐-82로 붕괴됨에 따라, 루비듐-82는 생성기 컬럼에서 방출되어 용리제로 들어갈 수 있다. 결과적으로 용출물이라 불리는 스트림이 환자에 주사 또는 주입될 수 있다.
일반적으로, 본 발명은 방사성 액체를 생성 및/또는 전달하기 위한 디바이스들, 시스템들, 구성요소들 및 기술들에 관한 것이다. 방사성 액체는 양전자 방출 단층 촬영(PET)/컴퓨터 단층 촬영(CT) 또는 양전자 방출 단층 촬영(PET)/자기 공명 영상 검사(MRI) 절차와 같은 진단 영상 검사 절차 동안 생성되어 환자에 주입될 수 있다. 특정 진단 영상 검사 절차 전, 동안 그리고/또는 후, 주입 시스템에 의해 생성되는 방사성 액체의 방사능 수준을 측정하여 방사성 액체 내 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성 수준(예를 들어, 방사 방출의 크기)을 결정할 수 있다. 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성 수준을 측정하여 영상 검사 절차 동안 환자에 주입하고자 하는 방사성 동위 원소가 착수되는 특정 절차에 적절한 수준인지 결정할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성 수준은 주입하고자 하는 방사성 동위 원소보다 더 긴 반감기를 갖는 방사성 동위 원소가 방사성 액체에 임계 농도보다 높게 존재하는지 결정하기 위해 측정될 수 있다. 그러한 비교적 길게 지속되는 방사성 동위 원소들은 환자로 주입하는 것로부터 배제되는 것이 바람직한 오염물일 수 있다.
예를 들어, 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 적용 예에서, 방사성 동위 원소 루비듐-82(82Rb 및 Rb-82로도 지칭됨)를 함유하는 방사성 용출물이 결합된 스트론튬-82(82Sr 및 Sr-82로도 지칭됨)을 함유하는 기판에 걸쳐 용리제를 전달함으로써 생성될 수 있다. Sr-82가 Rb-82로 붕괴됨에 따라, Rb-82는 기판으로부터 방출되어, Rb-82가 용리제로 방출되게 하고 그렇게 함으로써 용리를 통해 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기가 그것의 사용 기한 마지막에 이를 때, 스트론튬은 그 자체가 그것의 붕괴 생성물 Rb-82에 더하여 생성기에 의해 생성되는 용출물로 방출되기 시작할 수 있다. 용출물 내 스트론튬의 활성 수준은 너무 많은 스트론튬을 함유하는 용출물(또는 기타 오염 방사성 동위 원소)이 환자로 주사되지 않음을 보장하는 것을 돕기 위해 모니터될 수 있다. 이는 Sr-82가 Rb-82의 반감기(76초)보다 훨씬 더 긴 반감기(25.5일)를 갖고, 환자로 주사될 경우, Rb-82보다 더 긴 시간 동안 환자 내부에서 방사 방출을 낼 것이기 때문이다.
본 발명에 따른 일부 예에서, 주입 시스템은 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출물의 안전성을 평가하도록 위치되는 다수의 검출기를 포함하는 것으로 설명된다. 다수의 검출기는 각각 방사성 용출물 내 동일한 또는 상이한 방사성 동위 원소들의 활성을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 각 검출기는 방사성 용출물로부터 방출되는 방사 방출을 검출할 수 있고, 방사성 용출물에 존재할 수 있는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성 수준, 또는 농도가 그로부터 결정될 수 있다. 일부 구성에서, 다수의 검출기는 베타 검출기 및 감마 검출기를 사용하여 구현된다.
베타 검출기는 방사성 베타 붕괴에 의해 야기되는 베타 방출을 측정할 수 있다. 베타 붕괴 동안, 전자 또는 양전자 중 어느 하나인 베타 입자가 원자핵으로부터 방출된다. 베타 검출기는 방사성 용출물로부터 방출되는 베타 입자들을 검출하여, 그러한 베타 입자들과 연관되는 것으로 가정되는 방사성 동위 원소의 활성 수준이 결정되게 할 수 있다. 대조적으로, 감마 검출기는 방사성 감마 붕괴에 의해 야기되는 감마 방출 또는 광자들을 측정할 수 있다. 감마 붕괴 동안, 고에너지 광자들의 스트림이 원자핵으로부터 방출되어, 검출 가능한 감마선들을 제공할 수 있다. 감마선들의 에너지 수준은 선들이 방출되는 구체적인 방사성 동위 원소에 따라 달라질 수 있다. 감마 검출기는 예를 들어, 전체 또는 부분적인 감마 스펙트럼을 측정함으로써, 감마 방출을 검출하여, 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성 수준이 결정되게 할 수 있다. 감마 검출기는 선량 구경 측정기와 달리, 상이한 에너지 수준들을 갖는 광자들을 구별할 수 있다.
베타 검출기 및 감마 검출기에 의해 이루어지는 활성 측정은 선량 구경 측정기에 의해 이루어지는 활성 측정과 구별 가능하다. 선량 구경 측정기는 임상 사용 이전에 방사성 물질의 활성을 분석하기 위해 사용되는 기구이다. 분석의 목적은 환자가 진단 또는 치료의 목적으로 처방된 선량을 수용함을 보장하기 위한 것이다. 선량 구경 측정기는 베타 방출기들의 경우 펨도암페어(fA)에서 고에너지, 고수율 광자 방출기들의 경우 수십 피코암페어(pA)에 걸쳐 이어지는 광범위한 이온화 전류를 측정하도록 설계된 전위계를 포함한다. 일부 고활성 분석은 마이크로암페어(μA) 전류를 수반할 수도 있다. 전위계의 정확성은 전위계의 유형 및 품질 및 전위계를 교정하기 위해 사용되는 표준 기준 소스들의 정확성에 따른다. 선량 구경 측정기들은 어떠한 고유한 광자 에너지 구분 능력도 갖지 못한다. 선량 구경 측정기는 분광계를 포함하지 않고 감마 검출기가 수행할 수 있는 다른 것들을 제외하고 측정을 특정 광자 에너지에 제한하지 않는다.
방사성 동위 원소 생성 시스템의 구성은 본 명세서에 설명된 된 바에 따라 달라질 수 있지만, 일부 예에서, 시스템은 베타 검출기에 인접하여 위치된 배관을 통해 흐르는 용출물의 방사능을 측정하도록 위치되는 베타 검출기를 포함한다. 감마 검출기는 또한 배관을 통해 흐르는 용출물의 방사능을 측정하도록 위치되거나 대신에 감마 검출기에 인접하게 위치되는 방사성 용출물의 정적(흐르지 않는) 부분의 방사능을 측정하도록 위치될 수 있다. 예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기 시스템은 방사성 동위 원소 생성기의 출구와 유체 연통하는 주입 배관과 유체 연통하고 그것의 다운스트림에 있는 용출물 수용 용기를 포함할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 방사성 용출물은 감마 검출기에 인접하여 위치한 용출물 수용 용기로 방출되기 전에 배관을 통과하고 베타 검출기를 지나 흐를 수 있다.
방사성 동위 원소 생성기 시스템은 베타 검출기 및/또는 감마 검출기로부터의 측정이 이루어지는 상이한 모드들로 동작할 수 있다. 예를 들어, 정도 관리 절차(quality control procedure) 동안, 방사성 동위 원소 생성기의 출구와 유체 연통하는 주입 배관선이 환자 카테터 대신 용출물 수용 용기에 부착될 수 있다. 이러한 정도 관리 절차 동안, 방사성 동위 원소 생성기는 배관선을 통해 베타 검출기를 지나 용출물 수용 용기로 흐르는 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 베타 검출기는 예를 들어, 용리제에서 Rb-82의 활성 수준을 결정하기 위해, 방사성 용출물이 주입 배관을 통해 흐를 때 그것으로부터의 베타 방출을 측정할 수 있다. 감마 검출기는 예를 들어, Sr-82, 스트론튬-85(85Sr 또는 Sr-85라고도 함) 및/또는 용리제 내 다른 오염 물질들의 활성 수준을 결정하기 위해, 용출물 수용 용기에 용리제로부터의 감마 방출을 수용할 수 있다.
실시 시, 주입 배관선을 통해 흐르는 용리제 내 Rb-82의 활성 수준은 용리제 내 모든 오염 물질의 활성 수준보다 한 자릿수 이상 더 클 수 있다. 따라서, 베타 검출기에 의해 측정되는 모든 베타 방출(Rb-82로부터 방출되는 것들 및 스트론튬과 같은 임의의 잠재적인 오염원들을 포함)은 임의의 오염 동위 원소로부터 방출되는 그러한 방출물들을 분해하지 않고 용리제에 존재하는 Rb-82로부터 방출되는 것으로 가정될 수 있다. 임의의 그러한 오염 동위 원소들의 활성을 결정하기 위해, 용출물 수용 용기 내 용리제의 정적 부분으로부터의 감마 방출을 측정할 수 있다. 일부 적용 예에서, 용리제는 용출물 내 Rb-82가 상당히 붕괴되기에 충분한 시간 동안 용출물 수용 용기에 홀딩된다. 이는 감마 검출기에 의해 측정되는 간섭 감마 방사량(Rb-82로부터의)을 줄이고 감마 검출기가 오염 방사성 동위 원소(예를 들어, 스트론튬)로부터 방출되는 감마 방사를 더 잘 검출하게 할 수 있다. 하나 이상의 그러한 오염 방사성 동위 원소의 활성 수준은 측정된 감마 방출을 토대로 결정될 수 있다. 하나 이상의 그러한 오염 방사성 동위 원소의 활성이 허용 한계를 초과할 경우, 방사성 동위 원소 생성 시스템은 후속 환자 주입 절차를 금지할 수 있다.
정도 관리 모드에서 작동하는 것 외에도, 방사성 동위 원소는 또한 환자 주입 절차를 수행하기 위한 환자 주입 모드로 작동할 수도 있다. 환자 주입 절차 동안, 방사성 동위 원소 생성기의 출구와 유체 연통하는 주입 배관선은 환자 카테터에 부착될 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출물은 배관를 통해 베타 검출기를 지나 흐를 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기 시스템은 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출 수준을 토대로, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 용리제 내 Rb-82의 활성을 결정할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성 시스템은 생성기에 의해 초기에 생성되는 용출물을 용리제에서 임계량의 Rb-82 활성이 검출될 때까지 폐기물 용기로 전환시킬 수 있다. 베타 검출기를 통해 임계량의 Rb-82 활성을 검출 시, 생성기 시스템은 용출물을 폐기물 용기로부터 환자 카테터로 전환시킴으로써, 환자에 방사성 Rb-82를 함유하는 용출물을 주사 또는 주입할 수 있다.
베타 검출기 및 감마 검출기 양자로 방사성 동위 원소 생성기 시스템을 구성함으로써 방사성 동위 원소 생성 시스템은 통합 시스템을 제공하여 시스템에 의해 생성되는 방사성 용출물의 안전성과 정확성을 보장할 수 있다. 검출기들의 조합은 다양한 방사성 동위 원소 측정을 수행하고 그러한 방사성 동위 원소 측정에 기초한 상응하는 제어 계획 및/또는 정도 분석을 구현하는 데 사용될 수 있다. 따라서 다수의 검출기로 시스템을 구성하면(예를 들어, 성아헌 유형의 방사능 방출 측정) 상이한 방사성 동위 원소들 사이 보다 정확한 분해를 제공하고/하거나 다수의 검출기를 사용하여 결정된 활성들이 정확도를 높이기 위해 크로스 체크하게 할 수 있다.
일부 예에서, 본 발명에 따른 방사성 동위 원소 생성기 시스템은 베타 검출기, 감마 검출기, 방사성 동위 원소 생성기, 제어기 및 본 명세서에 설명되는 기술들을 실행하기 위한 관련 하드웨어 및 소프트웨어를 수반하는 이동 카트로서 구성된다. 방사성 동위 원소 생성기 시스템은 또한 방사능 방사에의 배리어를 제공하는 차폐 어셈블리를 포함할 수 있다. 차폐 어셈블리는 이동 카트상에 장착될 수 있고 카트 상에 수반되는 기타 구성요소들 중 하나 이상이 차폐 어셈블리에 장착될 수 있다.
일부 구성에서, 차폐 어셈블리는 차폐 물질의 하나 이상의 벽에 의해 분리되는 복수의 구획을 포함한다. 예를 들어, 차폐 어셈블리는 방사성 동위 원소 생성기를 포함하는 하나의 구획과 감마 검출기를 포함하는 다른 구획을 포함할 수 있다. 차폐 어셈블리의 구획들은
감마 검출기에 의해 검출되는 것으로부터 방사성 동위 원소 생성기에 의해 방출되는 자유 방사를 감소시키도록 방사성 동위 원소 생성기를 포함하는 구획에 관해 감마 검출기를 포함하는 구획을 위치시키도록 배열될 수 있다. 감마 검출기가 너무 많은 자유 방사(예를 들어, 생성기 컬럼의 내용물에 의해 방출되는 방사)에 노출되면 용출물의 안전성을 평가할 때 감마 검출기가 포화되고/거나 검출기 앞에 위치한 용리제 샘플에 의해 방출되는 방사 수준을 적절히 검출하지 못할 수 있다. 따라서, 감마 검출기가 방사성 동위 원소 생성기로부터 적절하게 차폐되어 있음을 보장하면 전체 방사성 동위 원소 생성기 시스템의 안전하고 효과적인 동작을 보장하는데 도움이 될 수 있다.
일례로, 주입 시스템은 베타 검출기 및 감마 검출기를 수반하고 또한 용출을 통해 방사성 용출물을 생성하는 방사성 동위 원소 생성기를 수용하도록 구성되는 프레임을 포함하는 것으로 설명된다. 베타 검출기는 방사성 용출물로부터 방출되는 베타 방출을 측정하도록 위치된다. 감마 검출기는 예를 들어, 선량 항상성(이는 또한 항상성 평가 또는 항상성 확인으로 지칭될 수도 있다)과 같은 다른 기능들을 수행하는 것에 더하여, 방사성 용출물의 일 부분으로부터 방출되는 감마 방출을 측정하도록 위치되어 주입 시스템에 의해 전달되는 방사성 용출물의 안전성을 평가한다.
다른 예에서, 주입 시스템은 베타 검출기, 감마 검출기, 방사성 동위 원소 생성기, 폐기물 용기, 용출액 수용 용기 및 주입 배관선을 포함하는 것으로 설명된다. 베타 검출기는 방사성 동위 원소 생성기에 의해 공급되고 주입 배관선을 통해 흐르는 방사성 액체로부터 방출되는 베타 방출을 측정하도록 위치된다. 감마 검출기는 용출물 수용 용기에 의해 수용되는 방사성 액체의 정적 용적으로부터 방출되는 감마 방출을 측정하도록 위치된다.
다른 예에서, 주입 시스템이 가동 프레임, 용리제 저장소, 펌프 및 펌프를 통해 용리제 저장소에 연결되는 방사성 동위 원소 생성기를 포함하는 것으로 설명된다. 방사성 동위 원소 생성기는 Sr-82를 함유하는 컬럼의 용리를 통해 Rb-82를 함유하는 방사성 용출물을 생성하도록 구성된다. 상기 예는 주입 시스템이 또한 폐기물 용기, 용출물 수용 용기 및 주입 배관 서킷을 포함하는 것으로 구체화한다. 주입 배관 서킷은 주입 배관선, 용출물 선 및 폐기물 선을 포함한다. 용출물 선은 방사성 동위 원소 생성기의 출구에 연결되고, 환자 선은 용출물 선과 용출물 수용 용기 사이에 유체 연통을 제공하도록 위치되며, 폐기물 선은 용출물 선과 폐기물 용기 사이에 유체 연통을 제공하도록 위치된다. 상기 예는 또한 베타 검출기 및 감마 검출기를 포함한다. 베타 검출기는 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성되고 용출물 선을 통해 흐르는 방사성 용리제로부터 방출되는 베타 방출을 측정하도록 위치된다. 감마 검출기는 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성되고 용출물 수용 용기에 의해 수용되는 방사성 용출물로부터 방출되는 감마 방출을 측정하도록 위치된다.
다른 예에서, 주입 시스템은 가동 프레임, 용리제 저장소, 펌프 및 펌프를 통해 용리제 저장소에 연결되는 방사성 동위 원소 생성기를 포함하는 것으로 설명된다. 방사성 동위 원소 생성기는 Sr-82를 함유하는 컬럼의 용리를 통해 Rb-82를 함유하는 방사성 용출물을 생성하도록 구성된다. 상기 예는 상기 시스템이 또한 폐기물 용기, 용출물 수용 용기 및 주입 배관 서킷을 포함하는 것으로 구체화한다. 주입 배관 서킷은 주입 배관선, 용출물 선 및 폐기물 선을 포함한다. 용출물 선은 방사성 동위 원소 생성기의 출구에 연결되고, 환자 선은 용출물 선과 용출물 수용 용기 사이에 유체 연통을 제공하도록 위치되며, 폐기물 선은 용출물 선과 폐기물 선 사이에 유체 연통을 제공하도록 위치된다. 예시적인 시스템은 또한 방사성 차폐부, 베타 검출기 및 감마 검출기를 포함한다. 방사성 차폐부는 주입 배관 서킷의 적어도 일 부분, 베타 검출기 및 감마 검출기를 에워싼다. 베타 검출기는 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성되고 용출물 선을 통해 흐르는 방사성 액체로부터 방출되는 베타 방출을 측정하도록 위치된다. 감마 검출기는 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성되고 용출물 수용 용기에 의해 수용되는 방사성 용출물로부터 방출되는 감마 방출을 측정하도록 위치된다. 상기 시스템은 또한 베타 검출기 및 감마 검출기와 전자 통신하는 제어기를 포함한다. 제어기는 베타 검출기에 의해 측정되는 베타 방출에 기초하여 방사성 용출물 내 Rb-82의 활성을 결정하도록 그리고 감마 검출기에 의해 측정되는 감마 방출에 기초하여 방사성 용출물 내 Sr-82 및/또는 Sr-85의 활성을 결정하도록 구성된다(예를 들어, Sr-82, Rb-82의 붕괴 생성물로부터의 감마 방출을 측정함으로써). 제어기는 또한 주입 시스템을 제어하여 환자 주입 절차 동안 환자에 일회분의 방사성 용출물을 전달하도록 구성된다.
다른 예로, 시스템은 각각 방사능 방사에의 배리어를 제공하는 복수의 구획을 갖는 차폐 어셈블리를 포함하는 것으로 설명된다. 상기 시스템은 용리를 통해 방사성 용출물을 생성하는 방사성 동위 원소 생성기를 수용하도록 구성된 제1 구획, 베타 검출기를 수용하도록 구성된 제2 구획 및 감마 검출기를 수용하도록 구성된 제3 구획을 포함한다.
다른 예로, 시스템은 각각 방사능 방사에의 배리어를 제공하는 복수의 구획을 포함하는 차폐 어셈블리를 포함하는 것으로 설명된다. 상기 시스템은 용리를 통해 방사성 용출물을 생성하는 방사성 동위 원소 생성기를 수용 및 홀딩하도록 구성된 제1 구획 및 방사성 동위 원소 생성기와 유체 연통하는 주입 배관 서킷의 적어도 일 부분 및 베타 검출기를 수용하도록 구성된 제2 구획을 포함한다 . 상기 예는 베타 검출기가 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성되고 주입 배관 서킷의 일 부분을 통해 흐르는 방사성 용출물로부터 방출된 베타 방출을 측정하도록 위치된다. 상기 시스템은 또한 용출물 수용 용기 및 감마 검출기를 수용하도록 구성된 제3 구획을 포함한다. 감마 검출기는 용출물 수용 용기에 의해 수용되는 방사성 용출물의 정적 부분으로부터 방출되는 감마 방출을 측정하도록 위치된다. 또한, 상기 예는 시스템이 폐기물 용기를 수용하도록 구성된 제4 구획을 포함한다는 것을 나타낸다.
다른 예에서, 주입 시스템이 베타 검출기, 감마 검출기, 및 베타 검출기 및 감마 검출기에 통신 가능하게 연결되는 제어기를 수반하는 프레임을 포함하는 것으로 설명된다. 프레임은 또한 용리를 통해 방사성 용출물을 생성하는 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 수용하도록 구성된다. 상기 예는 베타 검출기가 방사성 용출물로부터 방출되는 베타 방출을 측정하도록 위치되고 감마 검출기가 방사성 용출물로부터 방출되는 감마 방사를 측정하도록 위치되는 것으로 구체화한다. 상기 예는 또한 제어기가 베타 검출기에 의해 측정되는 베타 방출에 기초하여 방사성 용출물 내 루비듐의 활성을 결정하고 감마 검출기에 의해 측정되는 감마 방출에 기초하여 방사성 용출물 내 스트론튬의 활성을 결정하도록 구성되는 것으로 구체화한다.
른 예에서, 방법이 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 통해 용리제을 펌핑하는 단계 및 그렇게 함으로써 용리을 통해 방사성 용출물을 생성하는 단계를 포함하는 것으로 설명된다. 상기 방법은 방사성 용출물을 베타 검출기를 거쳐 전달하는 단계 및 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성되고 용출물 선을 통해 유동하는 방사성 용출물로부터 방출되는 베타 방출물을 측정하는 단계 및 그로부터 방사성 용출물의 활성을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 감마 검출기에 인접하여 위치하는 용출물 수용 용기에서 베타 검출기를 거쳐 전달되는 방사성 용출물을 수용하는 단계를 수반한다. 또한, 상기 방법은 용출물 수용 용기에 의해 수용된 방사성 용출물으로부터 방출되는 감마 방출을 측정하는 단계 및 그로부터 용출물 수용 용기 내 방사성 용리제 내 스트론튬의 활성을 결정하는 단계를 포함한다.
하나 이상의 예에 대한 세부 사항은 첨부 도면 및 이하의 설명에 제시된다. 다른 특징들, 목적들 및 이점들은 설명 및 도면으로부터 그리고 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1 및 도 2는 각각 방사성 액체를 생성 및 주입하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 주입 시스템의 사시도 및 상면도이다.
도 3은 시스템에 포함될 수 있는 추가의 예시적인 피처들을 도시하는 도 1 및 도 2에 도시된 시스템의 배면도이다.
도 4 및 도 5는 각각 예시를 위해 캐비닛 구조가 제거되어 도시되고 예시적인 차폐 어셈블리 배열을 도시하는 도 1 내지 도 3의 시스템의 사시도 및 상면도이다.
도 6은 방사성 용출물을 생성하고 방사성 방출을 검출하기 위해 도 1 내지 도 5의 시스템에 포함될 수 있는 구성요소들의 예시적인 배열을 도시하는 블록도이다.
도 7a 및 도 7b는 예시를 위해 카트 프레임에서 제거되어 도시된 도 4 및 도 5로부터의 차폐 어셈블리의 예시적인 구성의 사시도들이다.
도 7c는 도 7a 상에 표기된 A-A 단면선을 따라 절단되어 도시된 도 7a 및 도 7b로부터의 예시적인 차폐 어셈블리의 사시도이다.
도 7d는 도 7a 상에 표기된 B-B 단면선을 따라 절단되어 도시된 도 7a 및 도 7b로부터의 예시적인 차폐 어셈블리의 측면도이다.
도 7e는 방사 경로가 구획들을 획정하는 하나 이상의 측벽 섹션을 통과하는 구획들의 예시적인 배열을 도시하는 도 7a 및 도 7b로부터의 예시적인 차폐 어셈블리의 상면도이다.
도 7f는 감마 검출기에 관한 용출물 수용 용기의 예시적인 배열을 도시하는 도 7d로부터의 예시적인 차폐 어셈블리의 일 부분의 분해 조립도이다.
도 8은 방사성 액체를 환자에 주입하기 위한 환자 주입 절차를 수행하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다.
도 9는 정도 관리 절차를 수행하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다.
도 10 내지 도 16은 본 발명에 따라 주입 시스템에 관해 주기적으로 수행될 수 있는 대표적인 교정 및 정도 관리 테스트를 설명한다.
도 3은 시스템에 포함될 수 있는 추가의 예시적인 피처들을 도시하는 도 1 및 도 2에 도시된 시스템의 배면도이다.
도 4 및 도 5는 각각 예시를 위해 캐비닛 구조가 제거되어 도시되고 예시적인 차폐 어셈블리 배열을 도시하는 도 1 내지 도 3의 시스템의 사시도 및 상면도이다.
도 6은 방사성 용출물을 생성하고 방사성 방출을 검출하기 위해 도 1 내지 도 5의 시스템에 포함될 수 있는 구성요소들의 예시적인 배열을 도시하는 블록도이다.
도 7a 및 도 7b는 예시를 위해 카트 프레임에서 제거되어 도시된 도 4 및 도 5로부터의 차폐 어셈블리의 예시적인 구성의 사시도들이다.
도 7c는 도 7a 상에 표기된 A-A 단면선을 따라 절단되어 도시된 도 7a 및 도 7b로부터의 예시적인 차폐 어셈블리의 사시도이다.
도 7d는 도 7a 상에 표기된 B-B 단면선을 따라 절단되어 도시된 도 7a 및 도 7b로부터의 예시적인 차폐 어셈블리의 측면도이다.
도 7e는 방사 경로가 구획들을 획정하는 하나 이상의 측벽 섹션을 통과하는 구획들의 예시적인 배열을 도시하는 도 7a 및 도 7b로부터의 예시적인 차폐 어셈블리의 상면도이다.
도 7f는 감마 검출기에 관한 용출물 수용 용기의 예시적인 배열을 도시하는 도 7d로부터의 예시적인 차폐 어셈블리의 일 부분의 분해 조립도이다.
도 8은 방사성 액체를 환자에 주입하기 위한 환자 주입 절차를 수행하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다.
도 9는 정도 관리 절차를 수행하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다.
도 10 내지 도 16은 본 발명에 따라 주입 시스템에 관해 주기적으로 수행될 수 있는 대표적인 교정 및 정도 관리 테스트를 설명한다.
일반적으로, 본 발명은 방사성 액체를 생성하고, 방사성 액체를 환자들에 주입하며, 그렇게 생성된 방사성 액체의 안전성, 정확성 및 정도를 보장하기 위한 시스템들, 구성요소들 및 기술들에 관한 것이다. 설명되는 시스템들, 구성요소들 및 기술들은 다수의 상이한 방사성 동위 원소를 검출 및 수량화하기 위해 구현될 수 있다. 일부 예에서,시스템은 방사성 동위 원소 소스에 의해 제공되는 유체에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소를 측정하기 위해 방사성 동위 원소 소스로부터 유체 경로를 따라 상이한 위치들에 위치되는 다수의 검출기를 포함한다. 단독으로 또는 조합하여, 다수의 검출기에 의해 검출 및 측정되는 방사성 방출은 시스템에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 시스템이 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성이 허용 한계들 내에 있다고 결정하면, 시스템은 방사성 동위 원소 소스로부터 환자에 방사성 액체의 전달을 허용 및 제어할 수 있다. 그에 반해, 예를 들어 정도 관리 절차 동안, 시스템이 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성이 허용 한계를 벗어나는 것으로 결정하면, 시스템은 후속한 환자 주입 절차 동안 문제가 해결될 때까지 환자로 주입하지 못하게 할 수 있다.
본 명세서에 설명되는 일부 예에서, 방사성 동위 원소 생성기 시스템은 용리를 통해 방사성 용출물을 생성하는 방사성 동위 원소 생성기의 다운스트림에 위치되는 베타 검출기 및 감마 검출기를 포함한다. 환자 주입 절차 동안, 주입 배관 서킷은 방사성 동위 원소 생성기의 출구를 환자 카테터에 연결할 수 있다. 주입 배관 서킷은 용출물이 주입 배관 서킷을 통해 흐를 때, 용출물이 베타 검출기를 지나치도록 베타 검출기에 인접하게 위치될 수 있다. 용출물에 의해 방출되는 베타 방출은 베타 검출기에 의해 검출될 수 있고 그러한 베타 방출과 연관된 방사성 동위 원소의 활성이 결정된다.
정도 관리 절차를 실행하기 위해, 주입 배관 서킷은 환자 카테터 대신 용출물 수용 용기에 연결될 수 있다. 용출물 수용 용기는 용기에 수용되는 용출물에 의해 방출되는 감마 방출이 감마 검출기에 의해 검출될 수 있도록 감마 검출기에 인접하게 위치되는 용기일 수 있다. 동작 동안, 용출물 수용 용기를 부분적으로 또는 완전히 채우기에 충분한 양의 용출물이 용출물 수용 용기에 생성 및 공급될 수 있다. 그 다음 감마 검출기가 예를 들어, 용출물에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성을 결정하기 위해, 수용 용기에서 용출물에 의해 방출되는 감마 방출을 측정할 수 있다. 일부 적용 예에서, 베타 검출기에 의해 측정되는 베타 방출이 용출물에서의 Rb-82의 활성을 결정하기 위해 사용되는 한편 감마 검출기에 의해 측정되는 감마 방출이 용출물에서의 스트론튬과 같은 오염물의 활성을 결정하기 위해 사용된다.
동일한 방사성 액체 샘플로부터 상이한 유형들의 방사성 붕괴 생성물들의 측정을 가능하게 하는 다중 검출기 시스템이 그렇게 측정된 방사성 액체를 생성하는 방사성 동위 원소 생성기와 통합될 수 있다. 이는 상이한 임상 위치들에서의 편리한 사용, 그리고 그러한 위치들에의 편리한 배치를 위한 통합 시스템을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이동식일 수도 아닐 수도 있는 통합 시스템이 베타 검출기 및 감마 검출기를 수반하고 또한 용리를 통해 방사성 용출물을 생성하는 방사성 동위 원소 생성기를 수용하도록 구성되는 프레임을 포함할 수 있다. 베타 검출기는 직접 또는 간접적으로, 예를 들어, 방사능 차폐 물질을 통해 프레임상에 지지될 수 있다. 유사하게, 감마 검출기는 직접 또는 간접적으로, 예를 들어, 또한 방사능 차폐 물질을 통해 프레임상에 지지될 수 있다. 베타 검출기 및 감마 검출기는 각각, 방사성 동위 원소 생성기로부터 방출되는 방사성 용출물로부터의 베타 및 감마 방출을 측정하도록 위치될 수 있다. 예를 들어, 감마 검출기는 방사성 용출물의 일 부분으로부터의 감마 방출을 측정하도록 위치될 수 있으며 이는 전체 주입 시스템에 의해 전달되는 방사성 용출물의 안전성이 평가될 수 있게 한다. 주입 시스템은 본 명세서에 설명되는 바와 같이 다양한 피처, 기능 및 구성요소를 가질 수 있다.
도 1 및 도 2는 각각 방사성 의약품 액체를 생성 및 주입하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 주입 시스템(10)의 사시도 및 상면도이다. 도시된 예에서, 시스템(10)은 이동 가능하게 하기 위해 휠들(14) 상에 장착되는 캐비닛 구조(12)를 포함한다. 또한 시스템(10)은 주입 시스템의 동작을 제어하는 제어기에 전자적으로 그리고/또는 통신 가능하게 연결될 수 있는 사용자 인터페이스(16)를 포함한다. 더 상세하게 후술될 바와 같이, 캐비닛 구조(12)는 방사성 동위 원소 생성기 및 베타 방출 및 감마 방출과 같은 방사성 붕괴 생성물들을 검출하도록 구성된 다수의 검출기를 하우징할 수 있다. 동작 시, 방사성 동위 원소 생성기는 용리제를 이용한 용리를 통해 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 용출물은 용출물에서 나오는 베타 방출을 측정하기 위해 베타 검출기에 근접하게 그리고/또는 용출물에서 나오는 감마 방출을 측정하기 위해 감마 검출기에 근접하게 전달될 수 있다. 시스템(10)과 연관되는 제어기는 측정되는 베타 방출 및/또는 측정되는 감마 방출에 기초하여 시스템의 동작을 제어할 수 있다.
캐비닛 구조(12)는 시스템(10)의 다양한 구성요소를 포함하도록 구성된 내부 공간을 획정하는 쉘 또는 하우징일 수 있다. 예를 들어, 캐비닛 구조(12)는 시스템(10)의 방사성 물질들이 함유되는 차폐 어셈블리, 캐비닛 구조에서의 방사성 동위 원소 생성기를 통해 액체를 펌핑하기 위한 펌프, 시스템(10)의 동작을 제어하는 제어기 및/또는 시스템의 기타 구성요소들을 포함하도록 구성(예를 들어, 크기 조정 및/또는 형상화)될 수 있다. 캐비닛 구조(12)는 내구성 있는 폴리머 물질들, 경량의 금속들 또는 기타 적합한 물질들로 제조될 수 있다. 일부 예에서, 캐비닛 구조는 방사성 액체가 부주의로 캐비닛 구조상에 엎지러질 경우 캐비닛 구조의 저하를 방지하기 위해 내방사선성 또는 함침 폴리머 물질로 제조된다.
캐비닛 구조(12)는 캐비닛 구조의 내부 및 그 안에 포함되는 구성요소들에 접근하기 위한 하나 이상의 개구, 도어 및/또는 착탈 가능한 부분들을 포함할 수 있다. 도시된 예에서, 캐비닛 구조(12)는 차폐 어셈블리의 일 부분이 연장되고 접근 가능한 구조의 상면에 형성되는 개구(18)를 포함한다. 더 상세하게 후술될 바와 같이, 개구(18)를 통해 연장되는 차폐 어셈블리의 부분은 주입 배관 서킷의 일 부분을 수용하는 구획에 접근하기 위한 도어 및/또는 용출물 수용 용기가 삽입되는 구획에 접근하기 위한 도어를 포함할 수 있다. 또한 도시된 바와 같이, 캐비닛 구조(12)는 구조의 내부에 접근하기 위해 캐비닛 구조의 나머지에서 제거될 수 있는 착탈 가능한 부분(20)을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 착탈 가능한 부분(20)은 방사성 동위 원소 생성기를 포함하는 차폐 어셈블리 구획의 도어에 접근할 수 있다.
도 1 및 도 2의 예에서, 캐비닛 구조(12)는 휠들(14) 상에 장착된다. 휠들(14)은 예를 들어, 상이한 위치들에서 환자 주입 절차들을 수행하기 위해 또는 유지 보수 또는 수리 작업들을 수행하기 위해, 시스템(10)이 한 위치로부터 다른 위치로 쉽게 이동될 수 있게 하는 데 유용할 수 있다. 시스템(10)이 목적하는 위치에 위치된 후 부주의로 이동하는 것을 방지하기 위해, 시스템은 체결될 때 시스템이 이동되는 것을 방지하는 브레이크 시스템을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 캐비닛 구조의 후단에 장착되는 적어도 하나의 페들을 포함하는 브레이크 시스템을 포함하며, 이는 브레이크 시스템을 체결하기 위한 제1 페들(20A) 및 브레이크 시스템을 체결 해제하기 위한 제2 페들(20B)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 페들들(20A 및 20B)은 체결되면, 시스템(10)의 움직임을 저해하는 기계적 인터로크, 마찰 패드 또는 기타 구조에 동작 가능하게 연결될 수 있다. 제1 페들(20A)을 중력에 대해 하향으로 미는 것은 브레이크 시스템을 체결할 수 있는 한편 제2 페들(20B)을 중력에 대해 하향으로 미는 것은 브레이크 시스템을 체결 해제할 수 있다. 기타 구성들로, 시스템(10)은 단지 브레이크 시스템을 체결 및 체결 해제하기 위해 가압되는 단일 브레이크 페들, 브레이크 시스템을 체결 및 체결 해제하기 위한 수동 제어 또는 또 다른 체결 피처를 가질 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 다중 브레이크 페달로 구성될 때, 페달들은 체결(예를 들어, 정지에 대해 적색) 및 체결 해제(예를 들어, 작동에 대해 녹색)를 나타내기 위해 색상으로 표시될 수 있다.
상술한 바와 같이, 시스템(10)은 또한 사용자 인터페이스(16)를 포함한다. 사용자 인터페이스(16)는 도시된 또는 기타 출력 매체들 및 사용자 입력 매체들로서 디스플레이 스크린을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스는 키보드, 마우스, 내리누를 수 있는 버튼, 스위치 및/또는 터치 스크린 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 사용자 인터페이스(16)는 사용자에 시각, 청각 및/또는 촉각 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스(16)는 시스템(10)의 동작을 제어하는 제어기에 통신 가능하게 연결될 수 있다(예를 들어, 유선 또는 무선 연결을 통해). 임상의 또는 다른 사용자는 예를 들어, 환자 주입 절차의 파라미터들을 변경 또는 확립하거나, 정도 관리 절차의 파라미터들을 변경 또는 확립하거나, 이력 또는 유지 보수 정보를 보거나, 또는 그 외 시스템(10)과 상호 작용하도록, 사용자 인터페이스(16)를 통해 시스템(10)과 상호 작용할 수 있다. 일례로, 사용자 인터페이스(16)는 시스템(10)과 통신하기 위해 사용자가 물리적으로 터치할 수 있는 스크린을 갖는 터치스크린으로 구현된다.
도시된 예에서, 사용자 인터페이스(16)는 캐비닛 구조(12)로부터 수직으로 연장되는 폴(pole)상에 장착된 디스플레이 또는 터치 스크린으로 도시되어 있다. 그렇게 구성될 때, 사용자 인터페이스(16)는 사용자가 원하는 임의의 회전 위치로 돌아가도록 장착 폴에 회전 가능하게 연결되고/거나 상이한 수직 위치들로 병진 이동될 수 있다. 사용자 인터페이스(16)는 캐비닛 구조(12)에 물리적으로 부착되는 것으로 도시되어 있지만, 다른 적용 예들에서, 사용자 인터페이스(16)는 캐비닛 구조에서 물리적으로 떨어져 있을 수도 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(16)는 모바일 통신 디바이스(예를 들어, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터)를 통해 제공되거나 그 외 캐비닛 구조(12)에서 물리적으로 떨어져 그 안에 포함되는 구성요소들에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
시스템(10)은 다양한 기타 피처 및 기능을 포함할 수 있다. 도 3은 시스템상에 포함될 수 있는 추가의 예시적인 피처들을 도시하는 도 1 및 도 2에 도시된 시스템(10)의 배면도이다. 이러한 예에서, 시스템(10)은 캐비닛 구조(12)로부터 밖으로 향하여 연장되는 핸들(22)을 포함하여 조작자가 한 위치로부터 다른 위치로 시스템을 이동시키기 위해 쥘 수 있는 표면을 제공한다. 또한 시스템(10)은 전원 연결부(24)를 포함한다. 상이한 예들로, 시스템(10)은 벽 또는 주전원에의 유선 연결을 통해, 충전지를 통해 또는 전원들의 조합을 통해 전력을 공급받을 수 있다. 전원 연결부(24)는 외부 전원에의 연결을 가능하게 하기 위해, 전기 케이블이 연결될 수 있는 소켓일 수 있거나 예를 들어 캐비닛 구조(12) 내부에 집어넣을 수 있는 전기 케이블일 수 있다. 전원 연결부(24)를 통해 시스템(10)에 전달되는 전력은 제어기 및/또는 펌프와 같은 시스템의 다양한 전기 구성요소에 직접 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있거나, 또는 캐비닛 구조(12) 내에 포함된 배터리에 전력을 제공하여 시스템의 다양한 구성요소에 전력을 공급할 수 있다.
일부 예에서, 시스템(10)은 또한 인쇄된 요약, 리포트 또는 시스템(10)과 관련된 기타 인쇄 매체들을 제공할 수 있는 프린터(26)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프린터(26)는 착수된 특정 환자 주입 절차와 관련된 데이터를 포함하는 환자 리포트를 생성하는 데 사용될 수 있다. 환자 리포트는 환자의 파일에 통합되거나, 간병인과 공유되거나 또는 주입 시스템을 사용하여 전달된 치료를 문서화하는 데 사용될 수 있다. 다른 예로서, 프린터(26)는 시스템(10) 내의 하나 이상의 구성요소의 상태를 나타내는 유지 보수 리포트를 생성하거나, 시스템상에서 착수되는 문서 관리 또는 그 외 시스템상에서 취해진 동작을 기록하는 데 사용될 수 있다. 프린터(26)는 시스템(10)의 전체 동작을 제어하는 제어기에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 일부 예에서, 조작자는 사용자 인터페이스(16)와 상호 작용하여 프린터(26)를 사용하여 하나 이상의 리포트 또는 기타 프린트 출력이 생성되도록 요청할 수 있다.
핸들(22), 전원 연결부(24) 및 프린터(26)는 도 3의 구성에서 캐비닛 구조(12)의 후측에 위치되는 것으로 도시되어 있지만, 피처들은 본 명세서에서 설명된 기능을 여전히 제공하면서 시스템(10)상의 다른 위치에 위치될 수 있음을 이해해야 한다.
간단히 상술한 바와 같이, 시스템(10)은 시스템 내의 방사성 물질들에 의해 방출된 방사선을 차단하는 차폐 어셈블리를 포함할 수 있다. 도 4 및 도 5는 각각 예시를 위해 캐비닛 구조(12)가 제거되어 도시되고 예시적인 차폐 어셈블리 배열을 도시하는 도 1 내지 도 3으로부터의 시스템(10)의 사시도 및 상면도이다. 이러한 예에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 프레임(30)에 의해 수반되는 차폐 어셈블리(28)를 포함한다. 특히, 도시된 구성에서, 차폐 어셈블리(28)는 차폐 어셈블리 프레임(32)(이는 결과적으로 카트 프레임(30)에 장착된다)에 장착된다.
일반적으로, 프레임(30)은 차폐 어셈블리(28)를 수용 및 홀딩하도록 구성(예를 들어, 크기 조정 및/또는 형상화)된 표면을 획정하는 임의의 강성 구조일 수 있다. 프레임(30)은 차폐 어셈블리가 프레임상으로 삽입될 때 차폐 어셈블리(28)의 바닥면이 놓이는 하나 이상의 수평 배향 부재(34)를 가질 수 있다. 일부 예에서, 프레임(30)은 또한 차폐 어셈블리가 프레임에 설치될 때, 차폐 어셈블리(28)의 측벽들을 따라 연장되는 하나 이상의 수직 연장 부재를 포함한다. 예를 들어, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 차폐 어셈블리(28)는 차폐 어셈블리(28)의 적어도 일 부분을 수용하고 그 주위를 둘러싸도록 구성된 개구를 공동으로 획정하는 제1 수직 벽면(36A), 제2 수직 벽면(36B) 및 후방 수직 벽면(36C)을 포함한다. 프레임(30)으로 시스템(10)을 구성하는 것은 차폐 어셈블리(28)를 지지하고/거나 차폐 어셈블리를 손상 또는 부주의한 물리적 접촉으로부터 보호하는 것을 돕는 구조를 제공하는 데 유용할 수 있다. 도시된 구성에서, 휠들(14)은 프레임(30), 보다 상세하게는 프레임의 수평 배향 부재(34)에 동작 가능하게(예를 들어, 기계적으로) 연결된다. 상술한 바와 다른 예들에서, 시스템(10)은 휠들(14)을 포함하지 않는다.
일부 예에서, 시스템(10)을 통해 액체를 펌핑하는 펌프가 캐비닛 구조(12) 내부 프레임(30)에 의해 수반된다(시스템(10)이 추가의 외부 캐비닛 구조를 포함하는 예들에서). 예를 들어, 도 5를 참조하면, 프레임(30)은 펌프(40)를 수용하도록 구성된 차폐 어셈블리(28)로부터 오프셋된 공간(38)을 획정한다. 특히, 도시된 예로, 차폐 어셈블리가 프레임상에 설치될 때, 공간(38)은 프레임(30)의 제2 수직 벽면(36B)과 차폐 어셈블리(28) 사이에 위치된다. 공간(38)은 펌프(40) 및/또는 제어기, 밸브들을 제어하기 위한 하나 이상의 서보 모터 또는 시스템(10)이 본 명세서에 설명되는 기능들을 제공할 수 있게 하기 위한 기타 가동 하드웨어와 같은 시스템(10)의 다른 구성요소들을 수용하도록 구성(예를 들어, 크기 조정 및/또는 형상화)될 수 있다. 그러한 배열은 방사성 물질들과 직접 접촉하지 않는 시스템(10)의 하드웨어 구성요소들을 시스템을 사용하여 생성되는 방사성 액체에 의해 방출되는 방사성 방출과 직접 접촉하는 차폐 어셈블리(28)에 포함되는 다른 구성요소들과 함께 배치하는 데 유용할 수 있다.
도 4 및 도 5에서, 차폐 어셈블리(28)는 차폐 어셈블리 프레임(32)에 장착되며, 이는 결과적으로 이동 카트 프레임을 획정하는 프레임(30)상에 설치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 어셈블리(28)는 차폐 어셈블리가 차폐 어셈블리 프레임과 직접 물리적으로 접촉하도록, 차폐 어셈블리 프레임(32)에 물리적으로 그리고/또는 기계적으로 연결될 수 있다. 결과적으로, 차폐 어셈블리 프레임(32)은 예를 들어, 차폐 어셈블리 프레임(32)이 프레임(30)과 물리적으로 접촉하도록, 수평 배향 부재(34) 및 수직 배향 측벽들(36A-C)에 의해 획정되는 공간에 수용될 수 있다. 차폐 어셈블리 프레임(32)은 프레임(30)과 유사하게, 차폐 어셈블리(28)의 측벽들의 적어도 일 부분을 둘러싸고 거나 에워싸는 강성 구조일 수 있다. 예를 들어, 차폐 어셈블리 프레임(32)은 차폐 어셈블리가 시스템(10) 외부로 운반되게 하도록 차폐 어셈블리(28)에 대한 기계적 강성 및/또는 지지를 제공할 수 있다.
차폐 어셈블리(28)를 프레임(30)상에 효율적으로 설치할 수 있게 하기 위해, 차폐 어셈블리 프레임(32)은 카트 프레임(30)상에 설치하기 위해, 차폐 어셈블리 프레임(32) 및 그 위에 수반되는 차폐 어셈블리(28)를 들어 올리는 리프팅 디바이스에 의해 체결될 수 있는 차폐 어셈블리 둘레 주위에 위치된 다수의 후크(42)를 포함할 수 있다. 조립 또는 유지보수 동안, 조작자는 차폐 어셈블리(28)가 들어 올려져 카트 프레임(30)상에 설치될 수 있게 하기 위해 크레인 또는 블록 및 태클과 같은 리프팅 메커니즘을 후크들(42)에 부착할 수 있다. 차폐 어셈블리(28) 외부의 프레임(30)에 의해 수반되는 펌프(40) 및 시스템(10)의 다른 구성요소들은 차폐 어셈블리 프레임(32)에 물리적으로 부착될 수도 또한 부착되지 않을 수도 있다. 일부 예에서, 차폐 어셈블리 프레임(32)은 차폐 어셈블리(28)만을 수반하고 펌프(40), 시스템(10)의 동작을 제어하는 제어기 및 기타 관련 하드웨어 또는 소프트웨어와 같이 차폐 어셈블리(28)에 인접하게 프레임(30)상에 수용되는 기타 구성요소들을 수반하지 않는다.
시스템(10)이 프레임(30) 및/또는 차폐 어셈블리 프레임(32)을 포함할 때, 각 프레임은 통상적으로 전체 시스템에 구조적 무결성을 제공하는 강성 금속 또는 플라스틱과 같은 강성 물질로 만들어질 수 있다. 도 4 및 도 5는 시스템(10)의 다양한 하드웨어 구성요소를 수용할 수 있는 각각의 프레임들의 하나의 예시적인 배열을 도시하지만, 다른 구성들로, 시스템(10)이 별도의 차폐 어셈블리 프레임 및 카트 프레임을 포함하지 않거나, 도시된 것과 상이한 구성 또는 배열의 프레임 부재들을 가질 수 있음이 이해되어야 한다.
차폐 어셈블리(28) 및 프레임(30)은 시스템이 본 명세서에서 그것에 부여되는 기능들을 수행할 수 있게 하는 시스템(10)의 다양한 구성요소를 수용 및 홀딩할 수 있다. 예를 들어, 앞서 간략하게 나타낸 바와 같이, 시스템(10)은 용리제에 의한 용리를 통해 방사성 용리제를 생성하는 방사성 동위 원소 생성기를 포함할 수 있다. 시스템은 용리를 통해 방사성 용리제를 생성하기 위해 방사성 물질을 함유하는 방사성 동위 원소 생성기를 포함할 수 있다. 상기 시스템은 또한 방사기 동위 원소 생성기의 다운스트림에 위치되어 생성기를 사용하여 생성되는 방사성 용출물에 의해 방출되는 방사성 방출을 측정하기 위한 베타 검출기 및 감마 검출기와 같은 다수의 검출기를 포함할 수 있다.
도 6은 방사성 용출물을 생성하고 방사성 방출을 검출하기 위해 시스템(10)에 포함될 수 있는 구성요소들의 예시적인 배열을 도시하는 블록도이다. 상기 예에서, 시스템(10)은 용리제 저장소(50), 전술한 펌프(40), 방사성 동위 원소 생성기(52), 폐기물 용기(54), 용출물 수용 용기(56), 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)를 포함한다. 하나 이상의 유체 배관선이 시스템(10)의 다양한 구성요소를 함께 연결할 수 있다.
예를 들어, 도 6의 구성에서, 펌프(40)는 용리제 저장소(50)로부터 용리제을 수용하고, 용리제을 가압하며, 가압된 용리제를 용리제 선(62)으로 방출한다. 제1 전환 밸브(64)는 방사성 동위 원소 생성기 유입 선(66) 및 방사성 동위 원소 생성기 우회 선(68) 중 하나로의 용리제의 흐름을 제어한다. 방사성 동위 원소 생성기 우회 선(68)을 통해 흐르는 용리제는 방사성 동위 원소 생성기(52)를 우회하여 주입 배관선(70)으로 직접 흐를 수 있다. 주입 배관선(70)은 용출물 수용 용기(56)(예를 들어, 정도 관리 절차 동안) 또는 환자 카테터(72)(예를 들어, 환자 주입 절차 동안) 중 어느 하나와 유체 연통할 수 있다. 제2 다방향 밸브(74)는 방사성 동위 원소 생성기(52) 내에서 용리에 의해 생성되고 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)으로부터 수용되는 용출불의 흐름을 주입 배관선(70) 또는 폐기물 선(76) 중 어느 하나로 제어한다. 폐기물 선(76)은 폐기물 용기(54)에 연결될 수 있다.
동작 동안, 방사성 동위 원소 생성기(52)는 용리를 통해 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기(52)는 산화 제2 주석 또는 산화 주석과 같은 지지 물질에 결합되는 Sr-82를 함유하는 스트론튬-루비듐 생성기일 수 있다. Rb-82는 Sr-82의 딸 붕괴 생성물이고 스트론튬보다 지지 물질에 덜 강하게 결합한다. 용리제 저장소(50)로부터 가압된 용리제가 방사성 동위 원소 생성기를 통과할 때, 용리제는 Rb-82를 방출하여 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 예를 들어, 용리제가 염류(NaCl) 용액일 때, 염류 내의 나트륨 이온이 생성기에서 Rb-82를 치환하여 Rb-82 염화물 용액을 용출시킬 수 있다.
다른 예들에서, 방사성 동위 원소 생성기(52)는 Rb-82 이외의 상이한 유형들의 붕괴 생성물들을 생성할 수도 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 딸 붕괴 생성물의 유형은 생성기 지지 물질상에 적재된 방사성 동위 원소의 유형을 선택함으로써 제어될 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)로서 사용될 수 있는 예시적인 유형들의 방사성 동위 원소 생성기들은 99Mo/99mTc(딸 붕괴 생성물 테크네튬-99m을 생성하기 위한 지지 물질에 결합되는 부모 몰리브데넘-99); 90Sr/90Y(딸 붕괴 생성물 이트륨-90을 생산하기 위한 지지 물질에 결합되는 부모 스트론튬-90); 188W/188Re(딸 붕괴 생성물 레늄-188을 생성하기 위한 지지 물질에 결합되는 부모 텅스텐-188); 및 68Ge/68Ga(딸 붕괴 생성물 갈륨-68을 생성하기 위한 지지 물질에 결합되는 부모 게르마늄-68)을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 방사성 동위 원소 생성기(52)로서 사용될 수 있는 또 다른 유형들의 방사성 동위 원소 생성기들은 다음을 포함한다: 42Ar/42K; 44Ti/44Sc; 52Fe/52mMn; 72Se/72As; 83Rb/83mKr; 103Pd/103mRh; 109Cd/109mAg; 113Sn/113mIn; 118Te/118Sb; 132Te/132I; 137Cs/137mBa; 140Ba/140La; 134Ce/134La; 144Ce/144Pr; 140Nd/140Pr; 166Dy/166Ho; 167Tm/167mEr; 172Hf/172Lu; 178W/178Ta; 191Os/191mIr; 194Os/194Ir; 226Ra/222Rn; and 225Ac/213Bi.
시스템(10)에서 용리를 통해 생성되는 방사성 용출물에서 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능을 측정하기 위해, 시스템은 방사성 용출물에 의해 생성되는 상이한 방사성 방출을 수용 및 측정하도록 구성된 다수의 검출기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 예에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)를 포함할 수 있다. 베타 검출기(58)는 방사성 동위 원소 생성기(52)의 다운스트림에 위치되어 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출물에 의해 방출되는 베타 방출을 측정할 수 있다. 감마 검출기(60) 또한 방사성 동위 원소 생성기(52)의 다운스트림에 위치되어 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출물에 의해 방출되는 감마 방출을 측정할 수 있다.
베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)의 구체적인 위치들은 달라질 수 있다. 그러나, 도 6의 예에서, 베타 검출기(58)는 방사성 동위 원소 생성기로부터의 유체 경로를 따라 폐기물 용기(54) 및 주입 배관(70)의 업스트림에 있는 방사성 동위 원소 생성기(52)의 출구와 제2 다방향 밸브(74) 사이에 위치된다. 대조적으로, 감마 검출기(60)는 방사성 동위 원소 생성기(52)의 출구 및 베타 검출기(58)의 다운스트림에 위치된다. 예를 들어, 감마 검출기(60)는 주입 배관(70)의 유체 경로를 따라 제2 다방향 밸브(74)의 다운스트림에 위치될 수 있다.
동작 시, 베타 검출기(58)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되고 그로부터 방출되는 방사성 용출물에 의해 방출되는 베타 방출을 측정할 수 있다. 일부 예에서, 베타 검출기(58)는 베타 검출기가 배출선에 존재하는 방사성 용출물로부터 방출되는 베타 방출을 검출할 수 있도록 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)에 근접하게 위치된다. 방사성 용출물은 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)을 통해 주입 배관(70) 및/또는 폐기물 선(76) 쪽으로 흐를 수 있다. 대안적으로, 방사성 용출물은 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)에 공급되고 베타 검출기(58)가 방사성 용출물으로부터 방출되는 베타 방출을 측정하는 동안 정적으로(흐르지 않게) 홀딩될 수 있다. 또 다른 구성들로, 용출물 수용 저장소가 예를 들어 추가적인 다방향 밸브, 및 용출물 수용 저장소에 공급되는 방사성 용출물로부터의 베타 방출을 측정하도록 위치된 베타 검출기(58)를 통해 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)과 유체 연통하게 제공될 수 있다. 임의의 구성에서, 베타 검출기(58)는 방사성 용출물에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소를 검출 및/또는 정량하기 위해 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출물로부터의 베타 방출을 측정할 수 있다.
또한 시스템(10)은 감마 검출기(60)를 포함한다. 동작 시, 감마 검출기(60)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되고 그로부터 방출되는 방사성 용출물에 의해 방출되는 감마 방출을 측정할 수 있다. 예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물은 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75), 전환 밸브(74), 주입 배관(70)을 통해 방출되어 용출물 수용 용기(56)로 공급될 수 있다. 감마 검출기(60)는 수용 용기에 전달된 방사성 용출물의 부분에 의해 방출되는 감마 방출을 검출하기 위해 용출물 수용 용기(56)에 근접하게 위치될 수 있다. 예를 들어, 임상의는 방사성 용출물을 수용 용기에 공급하기 위해 주입 배관(70)의 출구를 용출물 수용 용기(56)의 입구에 부착시킬 수 있다. 후속하여 용출물 수용 용기(56)에 공급되는 방사성 용출물을 생성하기 위해 펌프(40)를 제어 시, 감마 검출기(60)는 방사성 용출물에 의해 방출되는 감마 방출을 측정할 수 있다.
도 6은 감마 검출기(60)에 대한 하나의 예시적인 위치를 도시하지만, 다른 위치들이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 감마 검출기(60)는 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75) 및/또는 주입 배관(70)과 같은 방사성 동위 원소 생성기(52)의 다운스트림에 배관선에 근접하게 위치될 수 있다. 이러한 예들에서, 감마 검출기는 배관선을 통해 흐르는 방사성 용출물 또는 배관선 내에 홀딩되는 방사성 용출물의 정적(흐르지 않는) 부분에 의해 방출되는 감마 방출을 측정할 수 있다. 시스템(10)에서 감마 검출기의 구체적인 위치와 독립적으로, 감마 검출기(60)는 방사성 용출물에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소를 검출 및/또는 정량하기 위해 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물으로부터의 감마 방출을 측정할 수 있다.
예를 들어, 감마 검출기(60)에 의해 측정된 감마 방출은 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물에서 하나 이상의 오염 방사성 동위 원소를 검출 및/또는 정량화하는 데 사용될 수 있는 한편, 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출은 방사성 용출물에서 환자에 주입하고나 하는 하나 이상의 방사성 동위 원소를 검출 및/또는 정량화하는 데 사용될 수 있다. 일부 예에서, 베타 검출기(58)는 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)을 통해 용출물 수용 용기(56) 쪽으로 흐르는 방사성 용출물로부터의 베타 방출을 측정한다. 방사성 용출물이 베타 검출기(58)를 통과하여 용출물 수용 용기(56)를 부분적으로 또는 완전히 채우면, 감마 검출기(60)는 수용 용기에 공급된 방사성 용출물의 해당 부분으로부터 감마 방출을 측정할 수 있다. 이러한 적용 예들에서, 감마 검출기(60)는 방사성 용출물이 용출물 수용 용기(56) 쪽으로 흘렀을 때 베타 검출기(58)에 의해 검출되었던 베타 방출도 방출한 방사성 용출물의 일 부분으로부터 감마 방출을 측정할 수 있다. 다른 가동 구성들로, 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)는 동일한 부분 또는 용적의 방사성 용출물로부터의 방사성 방출을 측정하지 않고 상이한 부분들의 방사성 용출물로부터의 방사성 방출을 측정할 수 있다.
또한 도 6의 예에서의 방사성 동위 원소 생성기 시스템(10)은 제어기(80)를 포함한다. 제어기(80)는 제어기(80)와 통신 가능하게 연결된 구성요소들 사이에서 전자 제어 신호들 및 정보를 송수신하기 위해, 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)를 포함하여, 다양한 펌프(들), 밸브 및 시스템(10)의 다른 구성요소들에 통신 가능하게 연결될 수 있다(예를 들어, 유선 또는 무선 연결을 통해). 예를 들어,제어기(80)는 검출기에 의해 검출된 베타 방출의 크기를 나타내는 베타 검출기(58)에 의해 생성되는 데이터를 수신할 수 있다. 또한 제어기(80)는 검출기에 의해 검출된 감마 방출의 양 및 유형(예를 들어, 스펙트럼 분포)을 나타내는 감마 검출기(60)에 의해 생성되는 데이터를 수신할 수 있다. 또한 제어기(80)는 그 데이터를 처리하여 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)가 각각 베타 방출 및 감마 방출을 검출했던 용출물 내 상이한 동위 원소들의 활성을 결정할 수도 있다. 또한 제어기(80)는 환자 주입 절차들을 개시 및 제어하는 것, 시스템에서의 다양한 밸브 및 펌프(들)를 제어하는 것, 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60) 등으로부터으 신호들을 수신 및 처리하는 것을 포함하여, 방사성 동위 원소 생성기 시스템(10)의 전반적인 동작을 관리할 수 있다.
동작 시, 베타 검출기(58)는 검출기 앞에 위치되는 방사성 용출물로부터 나오는 베타 방출을 검출할 수 있다. 베타 검출기(58)는 베타 방출 신호들을 검출 및 처리하기 위한 다양한 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 구성으로, 베타 검출기(58)는 PIN 포토다이오드와 같은 고체 상태 검출기 소자를 사용하여 구현된다. 이러한 구성들에서, 고체 상태 검출기 소자는 충돌하는 방사성 에너지를 검출기의 반도체 물질 내 전자들로 직접 변환할 수 있다. 그 다음 전자들은 사용 가능한 신호(예를 들어, 제어기(80)에 의해 수신되는)로 증폭될 수 있다. 일부 예에서, 베타 검출기(58)는 충돌하는 방사성 에너지를 광 펄스들로 변환시키는 신틸레이터를 포함하며, 이는 그 다음 광전자 증배관 또는 애벌란시 포토다이오드와 같은 부착된 광양자-전자 변환기에 의해 포착된다. 신틸레이터의 선택은 감도 및 계수율 성능을 결정할 수 있다. 예를 들어, 베타 검출기(58)는 고감도 및 고계수율 성능이 요구될 때 플라스틱 신틸레이터를 사용하여 구현될 수 있다.
동작 동안, 감마 검출기(60)는 검출기에 근접하게 위치되는, 예를 들어, 용출물 수용 용기(56)에 정적으로 위치되는 용출물의 일 부분으로부터 나오는 감마선 방출을 검출할 수 있다. 감마 검출기(60)는 펄스 분류기(예를 들어, 다중 채널 분석기), 증폭기, 계수율계, 피크 위치 안정화 장치 등과 같은 감마선 방사 신호들을 검출 및 처리하기 위한 다양한 상이한 구성요소를 포함할 수 있다. 일례로, 감마 검출기는 신틸레이션 검출기를 포함한다. 다른 예로, 감마 검출기는 고체 상태 반도체 검출기를 포함한다.
검출기(60)로 선택되는 감마 검출기의 구체적인 유형은 예를 들어, 검출기의 요구되는 분해능, 시스템에서 검출기를 실제적으로 구현하기 위한 물리적 요건(예를 들어, 냉각 요건), 검출기 조작자의 예상되는 정교함 등에 기초하여 달라질 수 있다. 일부 적용 예에서, 감마 검출기(60)는 비교적 저분해능의 알칼리 할로겐 화합물(예를 들어, NaI, CsI) 또는 비스무스 게르마네이트(예를 들어, Bi4Ge3O12 또는 BGO)와 같은 신틸레이터 유형 검출기이다. 다른 적용 예들에서, 감마 검출기(60)는 더 높은 Z 금속 종들을 포함한다. 예는 루테튬 옥시오르토실리케이트, Lu2(SiO4)O(Ce) 또는 LSO이며, 이는 BGO보다 약간 더 우수한 분해능을 갖지만, 그것의 상대적으로 높은 고유 방사능으로 인해 적용 가능성이 제한적일 수 있다. 다른 예로, 감마 검출기(60)는 LaCl3(Ce) 또는 LaBr3(Ce)와 같은 세륨-도핑된 란타늄일 수 있다.
다른 적용 예들에서, 감마 검출기(60)는 평면 게르마늄 검출기와 같은 반도체 유형의 고체 상태 검출기이다. 예를 들어, 다른 예로서, 감마 검출기(60)는 카드뮴-텔루라이드 또는 카드뮴-아연-텔루라이드 반도체 검출기와 같은 반도체 유형의 고체 상태 텔루라이드 검출기일 수 있다. 감마 검출기(60)는 실온(주변 온도)에서 작동될 수 있거나 실온 아래로 냉각되어(예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기 시스템(10)에 통합되는 냉각 디바이스에 의해) 검출기의 분해능을 증가시킬 수 있다.
감마 검출기(60)는 감마선 분광학 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 검출기는 검출기 용적에서 감마 상호 작용이 일어나기를 기다리는 수용적 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 상호 작용들은 광전 효과, 콤프턴 효과 및 쌍 생성일 수 있다. 예를 들어, 감마선이 콤프턴 상호 작용 또는 쌍 생성을 거칠 때, 에너지의 일 부분은 흡수되지 않고 검출기 용적에서 벗어나기 때문에 스펙트럼에서의 자연 계수율이 1 계수씩 증가되게 된다. 이러한 계수는 감마선의 전체 에너지에 해당하는 채널 아래의 채널에서 나타날 수 있다.
감마 검출기(60)에 의해 생성되는 전압 펄스는 검출기와 관련된 다중 채널 분석기에 의해 형성될 수 있다. 다중 채널 분석기는 검출기에 의해 생성된 작은 전압 신호를 취해, 가우스 또는 사다리꼴 형태로 재형성하고, 그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 다중 채널 분석기에 의해 제공되는 채널들의 수는 다양할 수 있지만, 일부 예에서는 512, 1024, 2048, 4096, 8192 또는 16384개의 채널 중 하나로부터 선택된다. 채널 수의 선택은 시스템의 분해능, 연구되는 에너지 범위 및 시스템의 처리 성능에 따를 수 있다.
감마선 방출의 검출에 응답하여 감마 검출기(60)에 의해 생성되는 데이터는 피크를 포함하는 감마선 스펙트럼 형태일 수 있다. 피크들은 분석 중인 용출 시료 내의 동일한 또는 상이한 동위 원소들에 의해 방출되는 상이한 에너지 수준들에 해당할 수 있다. 이러한 피크들은 또한 광 분광법과 유사하게 선들이라고도 할 수 있다. 피크들의 폭은 검출기의 분해능에 의해 결정될 수 있으며, 피크의 수평 위치는 감마선의 에너지이고 피크의 면적은 감마선의 세기 및/또는 검출기의 효율에 의해 결정된다.
동작 동안(환자 주입 절차, 정도 관리 절차, 교정 절차 또는 다른 작동 절차), 제어기(80)는 각각의 검출기들에 의해 검출되는 베타 방출 및 감마 방출을 나타내는 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)에 의해 생성되는 데이터를 수신할 수 있다. 제어기(80)는 그 데이터를 처리하여 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)가 각각 베타 방출 및/또는 감마 방출을 검출했던 방사성 용출물 내 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성을 결정할 수 있다. 제어기(80)는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 결정된 활성에 기초하여 시스템(10)의 동작을 관리할 수 있다.
예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기(52)가 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 사용하여 구현될 때, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)을 통해 흐르는 방사성 용출물으로부터 측정된 베타 방출을 나타내는 베타 검출기(58)로부터의 데이터를 수신할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출과 상이한 방사성 동위 원소들을 분해할 수는 없지만, 모든 그러한 베타 방출이 방사성 용출물에 존재하는 방사성 Rb-82에 기인한다고 가정하여 프로그램될 수 있는데, 이는 Rb-82가 그에 존재하는 우세한 방사성 종들일 것으로 예상될 수 있기 때문이다. 따라서, 메모리에 저장된 데이터를 참조하여,제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 베타 방출의 누적 크기에 기초하여 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 공급되는 방사성 용출물에 존재하는 Rb-82의 활성을 결정할 수 있다.
또한 제어기(80)는 그러한 예들에서 용출물 수용 용기(56)에 공급되는 방사성 용출물의 일 부분으로부터 측정되는 감마 방출을 나타내는 감마 검출기(60)로부터의 데이터를 수신할 수 있다. 제어기(80)는 감마 검출기로부터 수신된 데이터에 기초하여 방사성 용출물에 존재하는 하나 이상의 다른 방사성 동위 원소의 종들 및/또는 그러한 종들의 활성 준위를 결정할 수 있다. 예를 들어,제어기(80)는 감마 검출기(60)에 의해 검출된 감마 방출의 양 및 유형(예를 들어, 스펙트럼 분포)에 기초하여 방사성 용출물에 존재하는 방사성 동위 원소들의 종들 및/또는 그러한 방사성 동위 원소들의 활성을 결정할 수 있다. 예를 들어,제어기(80)는 만약에 있다면, 환자 주입 절차를 위해 의도된 Rb-82 방사성 동위 원소에 대한 오염물들일 수 있는 방사성 용출물에 존재하는 Sr-82 및/또는 Sr-85의 활성을 결정할 수 있다.
제어기(80)는 환자 주입을 위해 의도된 방사성 동위 원소(예를 들어, Rb-82)의 측정된 활성 및/또는 그러한 방사성 동위 원소에 대한 오염물들인 하나 이상의 방사성 동위 원소 종(예를 들어, Sr-82 및/또는 Sr-85)의 측정된 활성에 기초하여 시스템(10)의 동작을 제어할 수 있다. 제어기(80)는 하나 이상의 개별 동위 원소의 활성을 메모리에 저장된 하나 이상의 임계치와 비교하고 그 비교에 기초하여 시스템(10)의 동작을 제어할 수 있다. 제어기(80)는 임계치가 초과될 때 다양한 조치를 취할 수 있다. 일례로, 제어기(80)는 예를 들어, 경보를 전달하도록 사용자 인터페이스(16)를 제어함으로써, 사용자 경보(예를 들어, 시각적, 문자적, 기계적(예를 들어, 진동), 청각적 사용자 경보)를 개시할 수 있다. 다른 예로,제어기(80)는 용출물 생성을 중단시키기 위해 펌프(40)를 정지시킬 수 있다. 또 다른 예로, 제어기(80)는 제2 다방향 밸브(74)를 제어하여 주입 배관(70)으로부터 폐기물 선(76)으로 용출을 전환할 수 있다.
전술한 바와 같이, 시스템(10)은 폐기물 용기(54) 및 용출물 수용 용기(56)를 포함할 수 있다. 폐기물 용기(54) 및 용출물 수용 용기(56)는 각각 업스트림 배관으로부터 수용되는 액체를 수용 및 홀딩하도록 구성된 구조들일 수 있다. 상이한 예들에서, 폐기물 용기 용기(54) 및/또는 용출물 수용 용기(56)는 차폐 어셈블리(28)(도 4 및 도 5)에 영구적으로 형성되거나 차폐 어셈블리에서 착탈 가능할 수 있는 저장소일 수 있다. 예를 들어, 폐기물 용기(54) 및/또는 용출물 수용 용기(56)는 방사성 용출물을 수용하도록 구성된 용기(예를 들어, 병, 바이알, 캐니스터 또는 기타 리셉터클)일 수 있으며, 이들 각각은 차폐 어셈블리(28)에서 제거 가능하다.
일반적으로, 폐기물 용기(54)는 펌프(40)가 용리제를 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 폐기물 용기(54) 쪽으로 펌핑함에 따라, 시스템(10)의 활성화 시 생성되는 방사성 용출물을 수용하기 위한 것이다. 예를 들어, 동작 시, 펌프(40)는 용리제를 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 펌핑할 수 있는 한편 제어기(80)는 제2 다방향 밸브(74)를 제어하여 방사성 용출물을 폐기물 용기(54) 쪽으로 향하게 한다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출물이 활성의 임계 수준에 도달한 것으로 결정 시, 제어기(80)는 제2 다방향 밸브(74)를 제어하여 방사성 용출물을 폐기물 용기(54) 쪽으로가 아니라 주입 배관(70)으로(그리고 그에 연결되는 환자 카테터(72) 또는 용출물 수용 용기(56)로) 향하게 할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출물이 예를 들어, 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출, 및 제어기와 관련된 메모리에 저장된 임계치 정보에 기초한 활성의 임계 수준을 갖는지를 결정할 수 있다. 상이한 예들에서, 폐기물 용기(54)는 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 수용되는 액체의 용적을 적어도 100 mL, 이를테면 적어도 250 mL, 또는 500 mL 이상으로 홀딩하는 크기일 수 있다. 일례로, 폐기물 용기(54)는 250 mL에서 1 L까지 홀딩하는 크기일 수 있다.
폐기물로 지정되는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물을 수용하기 위한 것인 폐기물 용기(54)와 대조적으로, 용출물 수용 용기(56)는 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 환자에 주입 가능한 방사성 용출물을 수용할 수 있다. 용출물 수용 용기(56)는 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출물의 일 부분을 수용 및 홀딩할 수 있다(예를 들어, 제어기(80)가 다방향 밸브(74)를 구동시켜 생성된 방사성 용출물을 폐기물 선(76)으로부터 주입 배관(70)으로 전향시킨 후). 용출물 수용 용기(56)가 방사성 용출물로 충전되는 동안 그리고/또는 용출물 수용 용기가 채워진 후, 감마 검출기(60)는 방사성 용출물로부터 나오는 감마 방출을 측정할 수 있다. 일부 예에서, 베타 검출기(58)는 용출물이 용출물 수용 용기(56)로 흐를 때 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)을 통해 흐르는 방사성 용출물로부터의 베타 방출을 측정하며, 이에 감마 검출기(60)는 베타 검출기에 의해 이전에 베타 방출이 측정되었던 동일한 용출물의 부분에서 빠진 감마를 측정한다.
제어기(80)는 감마 검출기(60)에 의해 측정된 감마 방출에 기초하여 용출물 수용 용기(56)에 의해 수용된 방사성 용출물에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성을 결정할 수 있다. 제어기(80)가 방사성 용출물에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성이 허용 한계를 초과하는 것으로 결정하면(예를 들어, 제어기와 관련된 메모리에 저장된 임계치들을 기준으로), 제어기는 예를 들어 사용자 인터페이스(16)를 통해, 사용자에 경보할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)(또는 그 교체물)가 허용 한계를 초과하는 하나 이상의 방사성 동위 원소를 함유하지 않는 방사성 용출물을 생성할 수 있는 것으로 결정될 때까지 후속 환자 주입 절차를 못하게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 감마 검출기(60)가 위치되어 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물의 정도를 평가하고 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출물(예를 들어, 생성기의 하나 이상의 후속 용출 동안 후속하여 생성될 용출물)이 환자 주입에 안전함을 보장하는 것을 도울 수 있다.
용출물 수용 용기(56)가 다수의 상이한 구성을 가질 수 있지만, 일부 예에서, 용출물 수용 용기는 폐기물 용기(54)보다 작은 크기이다. 예를 들어, 용출물 수용 용기(56)는 500 mL 미만, 이를테면 250 mL 미만 또는 100 mL 미만의 액체 용적을 수용 및 홀딩하는 크기일 수 있다. 일례로, 용출물 수용 용기는 10 mL에서 100 mL까지 홀딩하는 크기이다. 또한, 용출물 수용 용기(56)는 다양한 상이한 유형의 용기들을 사용하여 구현될 수 있지만, 일부 예에서, 용출물 수용 용기는 유리 바이알 또는 병, 또는 플라스틱 주사기 또는 용기와 같이, 유리 또는 플라스틱으로 제조된다. 그러한 구조는 유리 바이알이 용출물 수용 용기에 의해 감마 방출이 차단 또는 감쇠되거나, 또는 보다 균일할 수 있는 정도를 제한할 수 있다는 점에서 유용해, 감마 검출기(60)가 용기에 전달되는 방사성 용출물에 의해 방출되는 감마 방출을 적절하게 검출하게 할 수 있다.
실시 시, 용출물 수용 용기(56)는 다수회 정도 관리 절차를 위해 재사용될 수 있거나 각각의 정도 관리 절차 후에 폐기될 수 있다. 예를 들어, 일부 적용 예에서, 조작자는 새로운, 이전에 사용되지 않는 용출물 수용 용기를 선택하고 용기를 차폐 어셈블리(28)의 적절한 구획 내로 삽입할 수 있다. 정도 관리 절차를 수행한 후, 조작자는 용출물 수용 용기를 제거하고, 용기의 내용물을 적절하게 폐기한 다음, 용기 자체를 폐기할 수 있다. 통상적으로, 폐기물 용기(54)는 예를 들어, 금속 유리 또는 기타 적합성 물질로 제조되는 재사용 가능한 구조이며, 이는 주기적으로 차폐 어셈블리(28)에서 제거되고 비워질 수 있으나 사용 후 폐기되지 않는다.
도4 및 도 5에 대하여 상술한 바와 같이, 시스템(10)은 차폐 어셈블리(28)를 포함할 수 있다. 차폐 어셈블리(28)는 방사성 용출물에 노출되고/거나 그와 접촉하는 시스템(10)의 다양한 구성요소를 하우징할 수 있다. 도 7a 및 도 7b는 예시를 위해 카트 프레임(30)에서 제거되어 도시된 도 4 및 도 5로부터의 차폐 어셈블리(28)의 예시적인 구성의 사시도들이다. 도 7a는 도어들이 부착된 차폐 어셈블리(28)를 도시하는 한편, 도 7b는 내부 피처들의 예시적인 배열을 도시하기 위해 도어들이 제거된 차폐 어셈블리를 도시한다.
일반적으로, 차폐 어셈블리(28)는 방사선에의 배리어를 제공하는 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다. 차폐 어셈블리를 제조하는 데 사용되는 물질 또는 물질들의 유형 및 그러한 물질들의 두께는 예를 들어, 시스템에 사용되는 방사성 동위 원소 생성기(52)의 유형 및 크기 및 그에 따라, 요구되는 방사 차폐의 양에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 차폐 어셈블리(28)를 형성하기 위해 사용되는 방사 차폐 물질의 두께 및/또는 구성은 차폐 어셈블리 내부로부터 나오는 방사선을 조작자가 시스템(10) 주변에서 일하는 데 안전한 수준으로 감쇠하는 데 효과적일 수 있다. 예를 들어, 새로운 스트론튬-루비듐 생성기가 차폐 어셈블리(28)에 설치될 때, 그것은 200 밀리퀴리의 방사선을 함유할 수 있다. 차폐 어셈블리(28)는 차폐 어셈블리 외부의 방사선 수준이 차폐 어셈블리 주변 조작자가 허용한 것을 초과하지 않도록 그러한 방사선을 차단할 수 있다.
일부 예에서, 차폐 어셈블리(28)는 납 또는 납 합금들 또는 기타 고밀도 물질들로 제조된다. 차폐 어셈블리(28)는 25 밀리미터를 초과하는, 이를테면 50 밀리미터를 초과하는 벽 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 차폐 어셈블리(28)는 범위가 50 밀리미터에서 250 밀리미터에, 이를테면 65 밀리미터에서 150 밀리미터에 이르는 벽 두께를 가질 수 있다. 또한, 더 상세하게 후술될 바와 같이, 차폐 어셈블리(28)는 방사선 민감성 구성요소들로부터 방사선 소스들을 효과적으로 차폐하기 위해 서로에 관해 특정하게 배열되는 상이한 구획들을 포함할 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 차폐 어셈블리(28)는 방사선에의 배리어를 제공하고 시스템(10)의 하나 이상의 구성요소를 수용하도록 구성된 구획을 획정하는 적어도 하나의 측벽(100)을 가질 수 있다. 일부 예에서, 차폐 어셈블리(28)는 예를 들어, 적어도 방사성 동위 원소 생성기(52)를 포함하는 단지 하나의 구획을 획정한다(도 6) 도 7a 및 도 7b에 도시된 예를 포함하여, 다른 예들에서, 차폐 어셈블리(28)는 각각이 적어도 하나의 방사 차폐 물질 벽에 의해 서로 분리되는 복수의 구획을 갖는다. 예를 들어, 차폐 어셈블리(28)는 방사성 동위 원소 생성기(52)를 수용하도록 구성된 제1 구획(102), 베타 검출기(58)를 수용하도록 구성된 제2 구획(104) 및 감마 검출기(60)를 수용하도록 구성된 제3 구획(106)을 포함할 수 있다. 차폐 어셈블리(28)는 폐기물 용기(54)를 수용하도록 구성된 제4 구획(108) 및/또는 하나 이상의 유체 배관선을 수용하도록 구성된 측벽 구획(110)과 같은 하나 이상의 추가 구획을 포함할 수 있다.
일반적으로, 차폐 어셈블리(28)의 상이한 구획들은 각각의 구획에 수용되는 상이한 구성요소들을 서로에 관해 목적하는 위치에 위치시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기(52)를 수용하도록 구성된 제1 구획(102)이 제2 구획(104) 및 제3 구획(106)의 업스트림 위치에 위치될 수 있다. 그 결과, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물이 방사성 용출물에 존재할 수 있는 하나 이상의 방사성 종의 활성을 측정하기 위해 다운스트림 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)로 흐를 수 있다. 다른 예로, 감마 검출기(60)가 베타 검출기(58)의 다운스트림에 위치될 때에는, 베타 검출기를 수용하도록 구성된 제2 구획(104)이 감마 검출기(60)를 수용하도록 구성된 제3 구획(106)의 업스트림 위치에 위치될 수 있다.
방사성 동위 원소 생성기(52)를 차폐 어셈블리(28)를 통해 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)에 관해 위치시키는 것은 생성기에 의해 방출되는 방사선으로부터 검출기들을 적절하게 차폐하는 것을 돕는 데 유용할 수 있다. 상술한 바와 같이, 방사성 동위 원소 생성기(52)는 방사성 물질, 예를 들어 스트론튬-82을 함유할 수 있으며, 이는 방사선을 방출한다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 함유되는 방사성 물질의 핵 붕괴는 진단 영상 검사 절차를 받는 환자로의 주입을 위해 생성기를 통해 펌핑되는 용리제로 방출되는 붕괴 생성물, 또는 동위 원소를 생성할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)가 전체 방사성 동위 원소 생성기 시스템에 핵 물질의 소스를 제공하기 때문에, 생성기에 의해 방출되는 방사성 흡인, 그리고 보다 상세하게는 생성기상에 그리고/또는 생성기 내에 함유되는 방사성 물질의 크기가 시스템에서 가장 강력한 방사성 흡인을 제공할 수 있다. 그 결과, 방사성 동위 원소 생성기(52)가 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)로부터 적절하게 차폐되지 않을 경우, 검출기들은 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출물로부터의 방사성 방출(바람직하게 측정될 수 있는)이 아니라 생성기 자체로부터 방출되는 방사성 방출의 검출에 의해 압도당할 수 있다. 따라서, 차폐 어셈블리(28)는 예를 들어, 베타 검출기 및 감마 검출기가 용출물로부터의 방출을 검출하게 하기 위해, 계속해서 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출물이 하나의 구획으로부터 다른 구획으로 흐르게 하면서, 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)를 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 차폐하는 것을 돕도록 구성될 수 있다.
일부 예에서, 방사성 동위 원소 생성기(52), 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)는 각각 수평적으로 그리고 수직적으로 상이한 평면들에 위치된다. 예를 들어, 차폐 어셈블리(28)는 도 7a 및 도 7b상에 표기된 X-Y 방향으로 연장되는 극히 두꺼운 무한한 수의 평면으로 나누어지고 도면들상에 표기된 Z-방향에서 상이한 수직적 표고들(수평면들)에 위치될 수 있다. 유사하게, 차폐 어셈블리(28)는 도 7a 및 도 7b상에 표기된 Z-X 방향으로 연장되는 극히 두꺼운 무한한 수의 평면으로 나누어지고 도면들상에 표기된 Y-방향에서 어셈블리의 길이를 따라 상이한 위치들(수직면들)에 위치될 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52), 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)는 그것들이 각각 상이한 수평면 및/또는 상이한 수직면에 있도록 서로에 관해 배열될 수 있다. 그렇게 배열될 때, 방사성 동위 원소 생성기(52), 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)의 각각 하나를 양분하나 다른 두 구성요소는 양분하지 않는 적어도 하나의 수평면 및/또는 적어도 하나의 수직면이 있을 수 있다. 그러한 배열은 예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기(52)와 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60) 간 거리를 최대화하여 방사성 동위 원소 생성기와 하나 또는 양 검출기 간에 존재하는 차폐의 양을 증가시키는 것을 도울 수 있다.
일부 구성에서, 감마 검출기(60)는 방사성 동위 원소 생성기(52)가 위치된 표고보다 더 높은 표고(예를 들어, 도 7a 및 도 7b상에 표기된 양의 Z-방향에) 위치된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 감마 검출기(60)는 예를 들어,에 관해 좌우로 오프셋되는 위치에(예를 들어, 도 7a 및 도 7b상에 표기된 X-방향 및/또는 Y-방향에) 위치될 수 있다. 감마 검출기(60)를 방사성 동위 원소 생성기(52)에 관해 수직적 그리고 좌우 양자로 오프셋시키는 것은 감마 검출기와 방사성 동위 원소 생성기 간에 존재하는 차폐 물질의 양을 최대화하는 것을 돕는 데 유용할 수 있다.
차폐 어셈블리(28)의 각 구획은 예를 들어, 방사능 차폐 물질로 구성요소를 부분적으로 또는 완전히 둘러싸기 위해, 구획에 수용되는 각각의 구성요소를 부분적으로 또는 완전히 둘러싸는 공동을 획정할 수 있다. 도 7a 및 도 7b의 예에서, 제1 구획(102)은 측벽(102A) 및 저벽 또는 바닥벽(102B)에 의해 획정된다. 측벽(102A)은 저벽(102B)으로부터 수직적으로 위쪽을 향해(도 7a 및 도 7b상에 표기된 양의 Z-방향에) 연장되고 방사성 동위 원소 생성기(52)가 삽입될 수 있는 개구(102C)(도 7b상의)를 획정할 수 있다.
제2 구획(104)은 또한 측벽(104A) 및 저벽 또는 바닥 벽(104B)을 포함할 수 있다. 측벽(142A)은 저벽(104B)으로부터 수직적으로 위쪽을 향해(도면들상에 표기된 양의 Z-방향에) 연장되어 측벽(104A) 및 저벽(104B)에 의해 공동으로 경계가 이루어지는 공동을 형성할 수 있다. 일부 예에서, 측벽(104A)은 또한 저벽(104B)으로부터 수직적으로 아래쪽을 향해(도면들상에 표기된 음의 Z-방향에) 연장되어 저벽의 바닥 측상이 측벽(104A)에 의해 경계가 이루어지고, 상부 측상이 저벽(104B)에 의해 경계가 이루어지는 추가 공동을 형성할 수 있다. 측벽(104A)이 저벽(104B) 수직 위로 연장되든 그리고/또는 수직 아래로 연장되든 관계 없이, 제2 구획(104)이 저벽(104B)을 포함하는 구성들에서, 개구(112)는 저벽(104B)을 통해 형성될 수 있다. 개구는 방사 차폐 물질이 없는 저벽(104B)의 두께를 통해 연장되는 영역일 수 있다. 그렇게 구성될 때, 베타 검출기(58)가 저벽(104B)의 일측상 개구(112)에 그리고/또는 개구를 통해 연장되어 위치될 수 있다. 예를 들어, 베타 검출기(58)는 저벽(104B) 아래에 위치되고 저벽으로부터 수직적으로 아래쪽을 향해 연장되는 측벽(104A)의 일 부분에 의해 둘러싸일 수 있다.
베타 검출기(58)가 저벽(104B)의 일측상(상술한 바와 같이 저벽의 밑면상)에 위치되는 사례들에서, 배관선은 저벽의 반대측상에 위치될 수 있다. 예를 들어, 주입 배관 서킷의 부분인 배관선은 제2 구획(104)에 위치될 수 있으며, 예를 들어, 배관선은 개구(112)를 통해 위치된다. 도 7a 및 도 7b의 구성에서, 측벽(104A)은 배관선(예를 들어, 주입 배관 서킷의 부분일 수 있는)이 구획에 설치될 수 있는 개구(104C)(도 7b상)를 획정한다. 제2 구획(104)에 배관선을 설치하는 것은 배관선이 개구(112) 위로 연장되게 하고 베타 검출기(58)가 개구 아래에 위치되게 그리고/또는 개구를 통해 위쪽을 향해 연장되게 위치시킬 수 있다. 그 결과, 방사성 용출물이 배관선으로 그리고/또는 그것을 통해 공급될 때, 방사성 용출물이 개구(112) 위로 연장되는 배관선의 부분에 위치되고/거나 그것을 통과할 수 있다. 베타 검출기(58)는 예를 들어, 개구를 통해 저벽(104B)을 통과하면서, 개구(112) 위에 위치되는 배관의 부분에서 방사성 용출물로부터 나오는 베타 방출을 검출할 수 있다.
제2 구획(104)이 도 6에 대하여 논의된 바와 같이 배열된 하나 이상의 배관선을 포함하는 주입 배관 서킷을 수용하도록 의도될 때, 그 구획에 위치되는 주입 배관 서킷의 부분은 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)의 일 부분, 폐기물 선(76)의 일 부분, 제2 다방향 밸브(74) 및 주입 배관(70)의 일 부분을 포함할 수 있다. 제2 다방향 밸브(74)가 차폐 어셈블리(28)를 통해 제어 디바이스(예를 들어, 모터)에 동작 가능하게 연결될 수 있게 하기 위해, 제2 구획(104)은 또한 저벽(104B)을 통해 형성되는 제2 개구(114)(예를 들어, 도 7b상에 도시된 바와 같은)를 포함할 수 있다. 제2 개구(114)는 제2 다방향 밸브(74)가 차폐 어셈블리의 외부에 위치된 제어 디바이스에 동작 가능하게 연결될 수 있게 하도록 크기 및 위치될 수 있다. 사용 동안, 조작자는 측벽(104A) 및 저벽(104B)이 방사선에의 배리어를 제공하는 물질로 삽입된 주입 배관 서킷의 부분의 경계를 공동으로 이루도록 주입 배관 서킷의 일 부분을 개구(104C)를 통해 제2 구획(104) 내로 설치할 수 있다. 제2 다방향 밸브(74)는 제2 개구(114)를 통해 제어 디바이스와 동작 가능하게 연결될 수 있고, 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)과 같은 주입 배관 서킷의 일 부분은 베타 검출기(58)가 개구 및 그 위에 위치되는 배관의 부분을 통한 베타 방출을 검출할 수 있게 하기 위해 개구(112) 위로 연장되게 위치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 7a 및 도 7b의 예에서 차폐 어셈블리(28)는 또한 제3 구획(106)을 포함한다. 제3 구획(106)은 개구(106B)를 형성하는 측벽(106A)에 의해 획정될 수 있다. 제3 구획(106)은 감마 검출기(60)를 수용하도록 구성(예를 들어, 크기 조정 및/또는 형상화)될 수 있다. 또한, 제3 구획(106)은 주입 배관이 차폐 어셈블리(28)에 설치될 때, 주입 배관(70)과 유체 연통하게 배치되도록 구성될 수 있다. 정도 관리 절차와 같은 동작 동안, 제1 구획(102)에 위치된 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물은 주입 배관 서킷의 하나 이상의 배관선을 통해 제3 구획(106)에서의 감마 검출기(60)로 흐를 수 있다. 그렇게 제3 구획(106)으로 전달된 방사성 용출물은 그 구획에서의 감마 검출기(60)에 의해 검출될 수 있는 감마 방출물을 방출할 수 있다.
일부 예에서, 제3 구획(106)은 개구(106B)를 통해 용출물 수용 용기를 수용하도록 구성(예를 들어, 크기 조정 및/또는 형상화)된다. 예를 들어, 감마 검출기(60)가 제3 구획(106)에 설치된 후, 용출물 수용 용기는 그 구획에서 감마 검출기이 인접하게 그리고/또는 그 위에 위치될 수 있다. 그 다음 주입 배관선(70)이 용출물이 방사성 동위 원소 생성기를 통해 펌핑될 때, 생성기에 의해 생성된 용출물이 용출물 수용 용기쪽으로 흐르고 용기를 부분적으로 또는 완전히 채울 수 있도록 용출물 수용 용기와 유체 연통하게 배치될 수 있다. 적절하게 치워지면, 방사성 용출물의 정적(흐르지 않는) 부분이 감마 검출기(60)과 함께 제3 구획(106)에 위치될 수 있다. 방사성 용출물의 정적 부분은 감마 검출기(60)에 의해 검출될 수 있는 감마 방출물을 방출하여 예를 들어, 방사성 용출물에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성을 결정할 수 있다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 예를 포함하여, 일부 예에서, 차폐 어셈블리(28)는 제1 구획(102), 제2 구획(104) 및 제3 구획(106) 이외의 하나 이상의 추가 구획을 포함한다. 예를 들어, 차폐 어셈블리(28)는 폐기물 용기(예를 들어, 도 6으로부터의 폐기물 용기(54))를 수용 및 홀딩하도록 구성되는 제4 구획(108)을 포함할 수 있다. 제4 구획(108)은 측벽(108A) 및 저벽(108B)을 포함할 수 있다. 제4 구획의 측벽(108A)은 폐기물 용기(54)가 그 구획 내로 삽입될 수 있는 개구(108C)를 획정하기 위해 저벽(108B)으로부터 수직적으로 연장될 수 있다. 측벽(108A) 및 저벽(108B)은 폐기물 용기를 수용 및 홀딩하도록 구성된 공간의 경계를 공동으로 이룰 수 있다. 폐기물 용기(54)가 제4 구획(108)에 설치될 때, 폐기물 선(76)은 폐기물 용기와 유체 연통하게 배치될 수 있다.
방사성 동위 원소 생성기 시스템의 다양한 배관선이 하나의 구획으로부터 인접한 구획으로 연장될 수 있게 하기 위해, 차폐 어셈블리(28)는 추가 배관 경로들 및/또는 배관 구획을 포함하여 배관선들의 라우팅을 가능하게 할 수 있다. 도 7a 및 도 7b의 예에서, 차폐 어셈블리(28)는 측벽 구획(110)을 포함한다. 이러한 예에서 측벽 구획(110)은 제4 구획(108)의 측벽(108A)에 형성되는 오목한 공동에 의해 획정된다. 특히, 도시된 배열에서, 측벽 구획(110)은 폐기물 용기(54)를 수용하도록 구성된 제4 구획(108)을 획정하는 측벽(108A)의 외면을 따라 수직적으로(도 7b상에 표기된 Z-방향에) 연장된다. 측벽 구획(110)은 주입 배관(70)의 적어도 일 부분 및 폐기물 선(76)의 적어도 일 부분과 같은 배관의 하나 이상의 부분을 수용하도록 구성될 수 있다.
설치될 때, 폐기물 선(76)은 제2 구획(104)에서의 개구(114) 위에 위치되는 제2 다방향 밸브(74)로부터 측벽 구획(110)을 통해 제4 구획(108)으로 연장될 수 있다. 유사하게, 주입 배관(70)은 제2 구획(104)에서의 개구(114) 위에 위치되는 제2 다방향 밸브(74)로부터 측벽 구획(110)을 통해 그리고 그 후 측벽 구획 밖으로 연장될 수 있다. 상이한 구성들로, 주입 배관(70)은 주입 배관(70)의 출구가 제3 구획(106)에 위치되게, 예를 들어, 제3 구획에 위치되는 용출물 수용 용기와 유체 연통하게 함으로써 차폐 어셈블리로 되돌아가기 전 차폐 어셈블리(28)를 빠져나갈 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
차폐 어셈블리(28)는 인접한 구획들 같 배관의 라우팅을 가능하게 하기 위해 어셈블리의 구획들을 찾기 위한 하나 이상의 측벽에 또는 그것을 통해 형성되는 추가 배관 경로들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 구획(104)을 획정하는 측벽(104A)은 그 측벽을 통해 형성되는 용리제 배관 경로(116)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 제1 구획(102)을 획정하는 측벽(102A)은 용출물 배관 경로(118A) 및 생성기 방출 배관 경로(용출물 배관 경로로도 지칭될 수 있음)(118B)를 포함할 수 있다. 그렇게 구성될 때, 용리제 선(62)(도 6)은 용리제 배관 경로(116)를 통해 차폐 어셈블리(28)로 들어가고 또한 제2 구획(104)으로부터 용출물 배관 경로(118A)를 통해 제1 구획(102)으로 연장될 수 있다. 용출물 선(62)은 일단상이 펌프(40)(예를 들어, 펌프가 차폐 어셈블리 외부에 위치되는 구성들에서, 차폐 어셈블리(28) 외부에 있는)와 그리고 타측상이 제1 구획(102) 내 방사성 동위 원소 생성기(52)와 연결될 수 있다. 생성기를 통해 생성되는 방사성 용출물은 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)을 통해 방출될 수 있고 용출물 배관 경로(118B)에 위치되는 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)을 통해 제1 구획(102) 밖으로 흐를 수 있다.
각각, 용리제 선(62)을 용출물 배관 경로(118A)에 그리고 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)을 용출물 배관 경로(118B)에 고정시키기 위해, 차폐 어셈블리(28)는 배관 잠금 장치(120)를 포함할 수 있다. 배관 잠금 장치(120)는 각 배관을 각각의 경로에 고정 또는 잠금시키기 위해 용출물 배관 경로(118A) 및 용출물 배관 경로(118B)를 통해 이동 가능한 구조일 수 있다. 이는 배관들 중 하나 이상이 그것의 각각의 경로에서 부주의로 나오는 것 그리고 제1 구획(102) 또는 제2 구획(104)을 에워싸는 도어가 폐쇄될 때 밀어 넣어지는 것을 방지할 수 있다.
간단히 상술한 바와 같이, 차폐 어셈블리(28)가 다수의 구획으로 구성될 때, 구획들은 방사성 동위 원소 생성기(52) 자체로부터 나오는 방사성 방출로부터 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)를 차폐하는 것을 돕도록 서로에 관해 배열될 수 있다. 이는 하나 또는 양 검출기가 생성기 자체와 관련된 방사성 방출이 아니라 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출물과 관련된 방사성 방출을 검출하게 할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기가 베타 검출기 및 감마 검출기 양자를 포함하는 적용 예들에서, 감마 검출기가 베타 검출기보다 방사성 동위 원소 생성기로부터의 자연 방사에 더 민감할 수 있다. 즉, 감마 검출기가 베타 검출기보다 방사성 동위 원소 생성기 자체로부터 나오는 감마 방출에 노출되는 것에 의해 더 쉽게 포화되는 경향이 있을 수 있다. 이러한 그리고 다른 이유들로, 감마 검출기는 예를 들어, 감마 검출기와 방사성 동위 원소 생성기 사이에 위치되는 차폐 물질의 양을 최대화함으로써, 방사성 동위 원소 생성기로부터의 감마선에의 노출을 최소화하려고 하기 위해 방사성 동위 원소 생성기에 관해 상기한 방식으로 위치될 수 있다.
일반적으로, 감마 검출기(60)와 방사성 동위 원소 생성기(52) 사이에 위치되는 차폐 물질의 양은 차폐 어셈블리(28)의 하나 이상의 구획을 서로에 바로 인접하게 위치시키는 것이 아니라 그 구획들을 제1 구획(102)과 제3 구획(106) 사이에 위치시킴으로써 증가될 수 있다. 일부 예에서, 차폐 어셈블리(28)는 적어도 하나의 구획이 제1 구획(102)과 제3 구획(106) 사이에(예를 들어, 도 7a 및 도 7b상에 표기된 Y-방향에 차폐 어셈블리의 길이를 따라 그리고/또는 도면들상에 표기된 Z-방향에 수직적으로) 위치되도록 구성된다. 예를 들어, 제2 구획(104)이 방사성 동위 원소 생성기(52)를 수용하도록 구성된 제1 구획(102)과 감마 검출기(60)를 하우징하도록 구성된 제3 구획(106) 사이에 위치될 수 있다. 그 결과, 제1 구획(102)을 획정하는 측벽(102A), 제2 구획(104)을 획정하는 측벽(104A) 및 제3 구획을 획정하는 측벽(106A)은 방사선에의 배리어를 제공하는 물질로 형성되는 각 경우에서, 차폐 어셈블리(28)에 설치될 때, 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60) 사이에 위치될 수 있다. 그에 따라, 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60) 사이에 존재하는 차폐 물질의 양이 측벽들의 조합된 두께들일 수 있다.
도 7a 및 도 7b의 예에 도시된 바와 같이, 차폐 어셈블리(28)가 세 개보다 많은 구획을 포함하는 구성들에서, 다른 구획들 중 하나 이상이 또한 제1 구획(102)과 제3 구획(106) 사이에 위치될 수 있다. 도시된 예에서, 제4 구획(108)이 또한 제1 구획(102)과 제3 구획(106) 사이에 위치된다. 이러한 배열에서, 제2 구획(104) 및 제4 구획(108) 양자는(뿐만 아니라 측벽 구획(110)도) 제1 구획(102)과 제3 구획(106) 사이에 위치된다. 그 결과, 제1 구획(102)을 획정하는 측벽(102A), 제2 구획(104)을 획정하는 측벽(104A), 제4 구획(108)을 획정하는 측벽(108A) 및 제3 구획을 획정하는 측벽(106A)은 방사선에의 배리어를 제공하는 물질로 형성되는 각 경우에서, 차폐 어셈블리(28)에 설치될 때, 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60) 사이에 위치될 수 있다. 다시, 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60) 사이에 존재하는 차폐 물질의 양이 측벽들의 조합된 두께들일 수 있어, 더 적은 측벽 또는 덜 두꺼운 측벽 물질의 두께가 구성요소들 사이에 위치될 경우와 비교하여 증가된 차폐 보호를 제공한다.
차폐 어셈블리(28)가 제1 구획(102)과 제3 구획(106) 사이에 하나 이상의 구획을 포함하는지 여부에 관계 없이, 제3 구획(106)에서의 감마 검출기(60)의 위치를 제1 구획(102)에서의 방사성 동위 원소 생성기(52)의 위치에 관해 오프셋시키는 것(예를 들어, 수평적으로 그리고/또는 수직적으로)은 감마 검출기와 방사성 동위 원소 생성기 사이에 존재하는 차폐 물질의 양을 증가시키는 데 유용할 수 있다. 두 개의 구성요소를 3차원 공간에서 서로에 관해 오프셋시키는 것은 구성요소들 사이에 위치되는 차폐 물질의 증가시킴으로써, 차폐 물질에 의해 차단되는 방사선의 양을 증가시킬 수 있다.
실시 시, 구성요소들이 차폐 어셈블리(28)에 설치될 때 방사 경로는 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 감마 검출기(60)로 획정될 수 있다. 방사 경로는 감마 검출기로 이동하는 방사성 동위 원소 생성기에 의해 방출되는(예를 들어, 그 외로 차단되지 않을 경우 감마 검출기에 의해 검출될 수 있는) 방사성 방출(예를 들어, 베타 입자들 및/또는 감마선들)의 해당 부분에 의해 취해지는 선형 경로 또는 루트일 수 있다. 방사 경로는 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60)(예를 들어, 감마선들을 검출하는 감마 검출기의 활성 표면) 간 최단 직선 거리일 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기 시스템의 구성에 따라, 최단 직선 거리는 방사성 동위 원소 생성기(52)의 상부에서 감마 검출기(60)(제3 구획(106)에 수용되는 방사성 용출물로부터 나오는 방사성 방출을 검출하도록 구성되는)의 상부까지일 수 있다.
차폐 어셈블리(28)의 하나 이상의 측벽(100)을 형성하는 차폐 물질은 예를 들어 감마 검출기(60)가 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터의 자유 방사를 목적하는 수준 위로 검출하는 것을 방지하기 위해, 방사성 동위 원소 생성기에서 감마 검출기까지 방사 경로를 따라 방사선을 차단할 수 있다. 이는 감마 검출기(60)가 생성기에 ?? 생성되고 제3 구획(106)에 전달되는 방사성 용출물의 방사능을 정확하게 측정하고 방사성 용출물에 기인하는 것만큼 생성기 자체에 의해 방출되는 방사성 활성 방출을 잘못 측정하지 않음을 보장하는 것을 돕는 데 유용할 수 있다.
도 7c는 도 7a상에 표기된 A-A 단면선을 따라 절단되어 도시된 도 7a 및 도 7b로부터의 차폐 어셈블리의 사시도인 한편, 도 7d는 도 7a상에 표기된 B-B 단면선을 따라 절단되어 도시된 도 7a 및 도 7b로부터의 차폐 어셈블리(28)의 측면도이다. 도 7d는 예시를 위해 도어들이 부착되지 않은 차폐 어셈블리(28)를 도시한다. 이러한 예에 도시된 바와 같이, 방사 경로(130)는 제1 구획(102)에서의 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 제3 구획(106)에서의 감마 검출기(60)로 획정된다. 방사 경로(130)는 제1 구획(102)의 적어도 일 부분(예를 들어, 그 구획의 측벽(102A)) 및 제3 구획(106)의 적어도 일 부분(예를 들어, 그 구획의 측벽(106A))을 통과한다. 차폐 어셈블리(28)가 제1 구획(102)과 제3 구획(106) 사이에 위치되는 하나 이상의 다른 구획을 포함할 때, 방사 경로(130)는 그러한 하나 이상의 다른 구획을 또한 통과할 수도 통과하지 않을 수도 있다.
예를 들어, 도시된 구성에서, 방사 경로(130)는 제3 구획(106)으로 전달되기 전, 제1 구획(102), 제2 구획(104) 및 제4 구획(108)을 통과한다. 상이한 구획들의 배열에 따라, 방사 경로(130)는 각 구획을 획정하는 측벽 및/또는 저벽을 통과할 수 있다. 도 7c 및 도 7d의 예에서, 방사 경로(130)는 감마 방출을 검출하는 감마 검출기(60)의 활성 표면에 이르기 전 제1 구획(102)에서의 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 측벽(102A), 측벽(102A)과 공유되고 동일 공간을 차지하는 측벽(104A)을 통해, 측벽(108A)을 통해 그리고 마지막으로 측벽(106A)을 통해 연장된다. 사실상, 방사 경로(130)는 제1 구획(102)과 제3 구획(106) 사이 제2 구획(104) 및 제4 구획(108)을 횡단하는(예를 들어, 가로 지르는) 방사성 동위 원소 생성기(52) 및 감마 검출기(60)로부터 그리고/또는 그것들을 통해 연장되는 축을 획정한다. 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 방출되는 감마선이 감마 검출기(60)에 이르기 전 방사선에의 배리어를 제공하는 이러한 각각의 표면들을 통해 이동해야 하기 때문에, 검출기에 이르는 감마선의 양은 방사성 동위 원소 생성기와 감마 검출기 사이에 차폐 물질이 덜 제공될 경우에 비해 감소된다. 결과적으로, 이는 방사성 용출물이 제3 구획(106)에 공급되지 않을 때에도 감마 검출기(60)가 검출할 수 있는 자유 방사의 양, 또는 주변 방사의 양을 감소시킨다.
일부 예에서, 제3 구획(106) 및/또는 그 구획에 위치되는 감마 검출기(60)는 제1 구획(102) 및/또는 그 구획에 위치되는 방사성 동위 원소 생성기(52)와 지면에 대해 상이한 표고에 위치된다. 이는 예를 들어, 감마 검출기(60)가 방사성 동위 원소 생성기(52)와 동일한 표고에 있을 경우에 비해 경로의 길이를 연장시킴으로써, 방사 경로(130)를 따라 위치되는 차폐 물질의 양을 증가시킬 수 있다. 제3 구획(106) 및/또는 감마 검출기(60)를 제1 구획(102) 및/또는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 관해 상이한 표고에 위치시킴으로써, 제3 구획(106)의 길이가 그렇지 않으면 표고를 변경시키지 않고 방사 경로의 길이를 증가시키는 데 요구될 수 있는 바와 같은, 방사성 동위 원소 생성기 시스템의 전반적인 풋프린트를 증가시킬 필요 없이 증가될 수 있다.
상이한 예들에서, 제3 구획(106) 및/또는 감마 검출기(60)는 지면에 대하여 제1 구획(102) 및/또는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 관해 더 높은 표고 또는 더 낮은 표고에 위치될 수 있다. 도시된 예에서, 제3 구획(106) 및 그 안에 포함되는 감마 검출기(60) 양자는 제1 구획(102) 및 그 안에 포함되는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 대하여 더 높은 표고에 위치된다. 제3 구획(106)을 제1 구획(102)보다 더 높은 표고에 위치시키는 것은 인체 공학적으로 효율적인 배열을 제공하는 데 유용할 수 있다. 실시 시, 방사성 동위 원소 생성기(52)는 비교적 드문 단위로 교체되는 비교적 중량의 구성요소일 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)를 지면에 가깝게 위치시키는 것이 조작자가 그것을 교체할 때 방사성 동위 원소 생성기(52)를 높은 높이로 들어올릴 필요가 없는 데 유용할 수 있다. 대조적으로, 제3 구획(106)에 위치되는 용출물 수용 용기는 하루에 한 번 씩과 같이, 비교적 빈번한 단위로 교체될 수 있다. 또한, 용출물 수용 용기는 쉽게 들어 올려지는 비교적 경량의 구성요소일 수 있다. 그에 따라, 제3 구획(106)을 제1 구획(102)보다 더 높은 표고에 위치시키는 것이 예를 들어, 조작자가 용출물 수용 용기를 교체하기 위해 몸을 위로 굽히거나 너무 멀리 위로 굽힐 필요 없는 데 유용할 수 있다. 또한, 제1 구획(102)을 제3 구획(106)보다 낮은 표고에 위치시키는 것은 시스템(10)의 중력 중심을 낮춰, 시스템을 더 안정하게 할 수 있다.
일부 예에서, 방사 경로(130)는 방사성 동위 원소 생성기(52) 및 감마 검출기(60)를 상이한 표고들에 위치시키기 위해 지면에 대해 0도가 아닌 각도(132)로 연장된다. 각도(132)가 달라질 수 있지만, 일부 예에서, 각도는 범위가 지면에 대해 30°에서 75°에 이른다. 다른 예들에서, 각도들은 범위가 30°에서 40°에, 40°에서 45°에, 45°에서 50°에, 50°에서 60°에, 또는 60°에서 75°에 이른다. 하나의 특정 예에서, 각도는 범위가 43°에서 47°에 이른다. 감마 검출기(60)가 방사성 동위 원소 생성기(52)보다 더 높은 표고에 있을 경우 각도는 양일 수도 있고 감마 검출기(60)가 방사성 동위 원소 생성기(52)보다 더 낮은 표고에 있을 경우 각도는 음일 수도 있다.
제3 구획(106)이 제1 구획(102)보다 지면에 대해 더 높은 표고에 위치될 때, 제3 구획의 개구(106C)의 상면(예를 들어, 그 구획의 림)은 제1 구획의 개구(102C)의 상면(예를 들어, 그 구획의 림)보다 더 높을 수 있다. 일부 예에서, 제3 구획의 개구는 제1 구획의 개구보다 적어도 10 센티미터 더, 이를테면 적어도 25 센티미터 더 또는 적어도 30 센티미터 더 높다. 예를 들어, 제3 구획의 개구는 제1 구획의 개구보다 범위가 10 센티미터에서 100 센티미터까지, 이를테면 20 센티미터에서 50 센티미터까지 더 높게 이를 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 예를 들어 구획들 간 이격 거리 및 그 사이에 위치되는 차폐 물질의 양을 증가시키키 위해, 제3 구획의 개구는 제1 구획의 개구로부터 수평적으로(예를 들어, 도 7c상에 표기된 X 및/또는 Y-방향에서) 이격될 수 있다. 예를 들어, 제3 구획의 개구(106C)는 제1 구획의 개구로부터 적어도 20 센티미터, 이를테면 적어도 5 센티미터 이격될 수 있다. 일부 예에서, 제3 구획의 개구(106C)는 제1 구획의 개구로부터 20 센티미터 내지 50 센티미터 이격된다. 각각의 경우, 구획들의 개구들 간 수평 거리는 한 구획의 중심에서 다른 구획의 중심까지 측정될 수 있다.
제1 구획(102) 및 그 안에 포함되는 방사성 동위 원소 생성기(52)가 제3 구획(106) 및 그 안에 포함되는 감마 검출기(60)에 관해 배열되는 구체적인 방식과 관계 없이, 차폐 어셈블리(28)는 방사성 동위 원소 생성기와 감마 검출기 사이에 충분한 양의 방사 차폐 물질을 제공할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60) 사이에 존재하는 차폐 물질의 양은 예를 들어 방사성 용출물이 제3 구획 내 용출물 수용 용기에 공급될 때, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 야기되는 제3 구획 내 자연 방사가 감마 검출기가 그 구획 내 방사성 용출물에 의해 방출되는 원하는 방사 수준을 검출하기에 충분히 낮음을 보장하는 데 효과적일 수 있다. 일부 예에서, 원하는 방사 수준은 Sr-82의 0.6 마이크로퀴리 미만이다. 예를 들어, 원하는 방사 수준은 Sr-82의 0.5 마이크로퀴리 미만, Sr-82의 0.4 마이크로퀴리 미만, Sr-82의 0.3 마이크로퀴리 미만, Sr-82의 0.2 마이크로퀴리 미만 또는 Sr-82의 0.1 마이크로퀴리 미만일 수 있다. 또 다른 적용 예들에서, 원하는 방사 수준은 Sr-82의 0.05 마이크로퀴리 미만, Sr-82의 0.02 마이크로퀴리 미만 또는 Sr-82의 0.01 마이크로퀴리 미만이다. 용출물 수용 용기 내 방사성 용출물의 활성(예를 들어, Rb-82와 같이 초기에 존재하는 오래가지 못하는 방사성 동위 원소의 붕괴 이후)이 이러한 방사 수준 미만인 것으로 예상될 수 있기 때문에, 감마 검출기(60)는 자연 방사의 간섭 없이 방사 수준을 이러한 수준 아래로 유익하게 검출할 수 있다. 방사 경로(130)를 따라 위치되는 방사 차폐 물질의 총량은 달라질 수 있지만, 일부 예에서, 차폐 어셈블리(28)는 적어도 20 센티미터의 차폐 물질, 이를테면 적어도 30 센티미터의 차폐 물질이 경로상에 위치되게 한다(예를 들어, 방사 경로가 감마 검출기(60)에 이르기 전 이러한 물질의 경로를 통해 이동해야 하도록). 예를 들어, 차폐 어셈블리(28)는 경로상에 20 센티미터 내지 50 센티미터의 차폐 물질, 이를테면 30 센티미터 내지 40 센티미터의 차폐 물질을 제공하도록 구성될 수 있다.
방사 경로(130)를 따라 위치되는 차폐 물질의 양을 증가시키기 위해, 구획들은 방사 경로가 구획들 자체의 빈 공간이 아니라 구획들을 획정하는 측벽들을 우선적으로 가로지르도록 배열될 수 있다. 즉, 구획들은 방사 경로(130)가 구획들의 개방 영역들을 우선적으로 통과하도록 구성하는 것이 아니라, 방사 경로가 구획들의 측벽 섹션들을 통과하도록 구획들이 서로에 관해 배열될 수 있다.
도 7e는 방사 경로가 구획들을 획정하는 하나 이상의 측벽 섹션을 통과하는 구획들의 예시적인 배열을 도시하는 도 7a 및 도 7b로부터의 차폐 어셈블리(28)의 상면도이다(도어들이 제거되어 도시됨). 예를 들어, 도시된 구성에서, 방사 경로가 구획의 중심의 빈 공간이 아니라 측벽(108A)을 통해 이동하도록 제4 구획(108)이 방사 경로(130)로부터 좌우로 오프셋(도 7e상에 표기된 X-방향에서)된다. 이는 제4 구획(108)이 그것 중심에 있을 경우 방사 경로에 비해, 제4 구획에 의해 제공되는 방사 차폐를 최대화하는 것을 도울 수 있다. 방사 경로(130)가 감마 검출기(60) 및 방사성 동위 원소 생성기(52)의 위치에 의해 좌우될 수 있기 때문에, 제4 구획(108)은 제3 구획(106)(감마 검출기(60)를 포함하는) 및 제1 구획(102)(방사성 동위 원소 생성기(52)를 포함하는)의 위치를 제4 구획에 관해 조정함으로써 방사 경로로부터 좌우로 오프셋될 수 있다.
일부 예에서, 제3 구획(106)은 제4 구획(108)(예를 들어, 도 7e상에 표기된 Y-방향에서 차폐 어셈블리(28)의 길이에 평행한)을 양분하는 축(134)이 제3 구획(106)(예를 들어, 또한 차폐 어셈블리(28)의 길이에 평행한)을 양분하는 축(136)으로부터 오프셋되도록 제4 구획(108)에 관해 배열된다. 각 축은 그 구획을 두 개의 동등한 크기의 절반으로 나눔으로써 각각의 구획을 양분할 수 있다. 제3 구획(106)을 양분하는 축(136)은 그 축이 제4 구획의 측벽(108A)의 섹션과 동일 선상에 있도록 제4 구획(108)에 관해 오프셋될 수 있다. 도시된 구성에서, 제4 구획(108)은 아치형인 측벽의 섹션(138) 및 평면형이거나 선형인 측벽의 섹션(140)을 포함한다. 측벽의 아치형 섹션(138) 및 측벽의 선형 섹션(140)은 서로 연접하고, 조합하여, 측벽(108A)을 형성할 수 있다. 이러한 배열을 가지면, 측벽의 선형 섹션(140)은 제3 구획(106)을 양분하는 축(136)과 동축을 갖는다. 그 결과, 도시된 구성에서 방사 경로(130)를 따라 이동하는 방사 방출이 감마 검출기(60)에 이르기 전 측벽의 선형 섹션(140)의 실질적으로 전체 길이를 통해 이동해야 하며, 이는 방사가 감마 검출기에 이르기 전 차단될 가능성을 증가시킬 수 있다.
일부 예에서, 차폐 어셈블리(28)의 구획들은 방사 경로(130)가 빈 공간보다 더 큰 길이의 차폐 물질을 통해 이동하도록(예를 들어, 구획들의 일부 또는 전부에 대해) 서로에 관해 배열된다. 예를 들어, 도 7e에서, 구획들은 방사 경로가 측벽(108A)에 의해 형성되는 빈 공간 또는 공동을 통해 이동하는 길이보다 더 긴 측벽(108A)(예를 들어, 측벽의 선형 섹션(140))을 획정하는 차폐 물질의 길이를 통해 방사 경로(130)가 이동하도록 배열된다. 도시된 바와 같이, 방사 경로(130)는 제4 구획(108)을 획정하는 빈 공간의 어떠한 길이를 통해서도 이동하지 않는다. 그러나, 제3 구획(106)이 축(136)이 축(134)에 더 가깝도록 이동될 경우, 방사 경로는 구획을 획정하는 빈 공간의 일 부분을 가로지를 수 있다. 이러한 점에서, 제3 구획(106) 및/또는 제4 구획(108)을 서로에 관해 방사 경로(130)를 하나 이상의 측벽 섹션과 정렬하게 배열하는 것이 방사 차폐의 양을 증가시키는 데 유용할 수 있지만, 본 발명에 따른 차폐 어셈블리는 구성요소들의 이러한 예시적인 배열에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 다른 구성들에서, 예를 들어, 제3 구획(106) 및 제4 구획(108)은 축(134)이 축(136)과 동축을 갖도록 정렬될 수도 있다.
제3 구획(106) 및 제4 구획(108)이 서로로부터 오프셋되는 구성들에서, 제4 구획을 양분하는 축(134)은 제3 구획을 양분하는 축(136)으로부터 거리(142)만큼 오프셋될 수 있다. 예를 들어, 구획들은 적어도 2 센티미터, 이를테면 적어도 4 센티미터의 거리, 범위가 2 센티미터에서 10 센티미터에 이르는 거리, 또는 범위가 4 센티미터에서 6 센티미터에 이르는 거리만큼 서로에 관해 오프셋될 수 있다. 제3 구획(106) 및 제4 구획(108)이 서로에 관해 오프셋될 때, 방사 경로(130)는 구획의 중심을 직접 통해서가 아니라 제4 구획의 오프셋 측을 통과할 수 있다. 즉, 방사 경로(130)는 방사 경로가 구획의 제일 큰 빈 공간을 가로지르게 할 수 있는 구획을 양분하는 것이 아니라 양분하는 축에 관해 구획의 일측 또는 구획의 타측으로 우선적으로 오프셋될 수 있다. 일부 예에서, 제4 구획은 방사 경로가 용기 내부 차폐 물질이 없는 10 센티미터 미만, 이를테면 용기 내부 차폐 물질이 없는 5 센티미터 미만을 통과하도록 방사 경로(130)에 관해 오프셋된다. 방사 경로(130)가 측벽 표면들 사이 제4 구획(108)의 빈 공간을 가로지르는 경우, 방사 경로가 두 개의 측벽 표면을 교차하는 사이에 형성되는 코드의 길이가 차폐 물질이 없는 방사 경로가 통과하는 길이로 고려될 수 있다.
제3 구획(106) 및 제4 구획(108)이 본 명세서에 설명된 것과 상이한 위치들 및 구성들을 가질 수 있지만, 도 7e의 도시된 예에서, 제3 구획(106)은 제4 구획(108)의 좌우로 오프셋되어 그리고 그에 바로 인접하게 위치된다. 이러한 예에서, 제3 구획(106) 및 제4 구획(108)은 측벽의 인접한 섹션(144)을 공유한다. 일부 예에서, 형성되는 차폐 어셈블리(28)의 구획들 중 하나 이상(예를 들어, 전부)은 그 다음 단일의 차폐 어셈블리를 형성하기 위해 함께 합쳐지는 물리적으로 별개의 구성요소들이다. 예를 들어, 제3 구획(106) 및 제4 구획(108)은 별개의 구조들로 제조(예를 들어, 주조, 기계 가공, 사출 성형)되고 그 다음 공유되는 측벽(144)을 형성하기 위해 서로 직접 접촉하게 배치될 수 있다. 다른 예들에서, 차폐 어셈블리(28)의 구획들 중 하나 이상(예를 들어, 전부)은 영구적인 그리고 물리적으로 합쳐진 구조를 제공하기 위해 함께 형성된다. 예를 들어, 제3 구획(106) 및 제4 구획(108)이 영구적으로 합쳐진 구조로 함께 제조될 수 있다.
제1 구획(102), 제3 구획(106) 및 제4 구획(108)이 실질적으로 원형의 구획을 획정하는 것으로 도시되고 제2 구획(104)은 실질적으로 직사각형의 구획을 획정하는 것으로 도시되어 있지만, 구획들은 기타 형상들을 획정할 수도 있다. 일반적으로, 각 구획은 임의의 다각형(예를 들어, 정사각형, 육각형) 또는 아치형(예를 들어, 원형, 타원형) 형상, 또는 다각형 및 아치형의 조합들도 획정할 수 있다. 그에 따라, 차폐 어셈블리(28)의 각 구획이 본 명세서에서 측벽에 의해 획정되는 것으로 설명되지만, 측벽은 단일의 연접 측벽일 수도 있고 공동으로 측벽을 획정하는 다수의 개별적인 측벽 섹션을 가질 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 각 구획의 구체적인 형상은 구획 내로 삽입되도록 의도되는 구획들의 구성요소의 크기 및 형상에 기초하여 달라질 수 있다.
도 7d를 더 참조하면, 제2 구획(104)의 저벽(104B)은 상면(144A) 및 상면 맞은편의 하면(144B)을 획정할 수 있다. 베타 검출기(58)가 상면(144A) 아래에(그리고 선택적으로 하면(144B) 아래에) 위치될 때, 제2 구획(104)은 그것의 길이를 따라 베타 검출기(58)를 보호하기 위해 저벽(102B)으로부터 아래쪽을 향해 연장되는 연장부(146)를 포함할 수 있다. 연장부(146)는 베타 검출기(58)를 수용하도록 구성(예를 들어, 크기 조정 및/또는 형상화)될 수 있다. 연장부(146)는 베타 검출기(58)의 길이보다 높은 높이(148)(예를 들어, 도 7d상에 표기된 Z-방향에서)를 가질 수 있다. 일부 예에서, 연장부(146)는 예를 들어, 연장부가 제1 구획(102)이 연장되는 곳 아래로 또는 동일한 위치로 아래쪽을 향해 연장되도록, 제1 구획(102)의 높이 이상의 높이(148)를 갖는다.
베타 검출기(58)의 설치 및 제거뿐만 아니라 베타 검출기와 주입 시스템을 제어하는 제어기 간 전기 통신(예를 들어, 와이어링을 통한)을 가능하게 하기 위해, 개구가 연장부(146)에 형성될 수 있다. 일부 예에서, 연장부(146)의 하단(150)이 개방되거나 물질이 없다. 그렇게 구성될 때, 베타 검출기(58)는 개방된 하단을 통해 연장부 내로 삽입되거나 그것에서 제거될 수 있다. 추가적으로, 베타 검출기(58)와 베타 검출기에 통신 가능하게 연결되는 제어기 간 전기 통신이 연장부(146)의 개방된 하단을 통해 제어기로부터 베타 검출기로 연장되는 하나 이상의 케이블을 통해 제공될 수 있다.
계속해서 도 7d를 참조하면, 제3 구획(106)은 베타 검출기(58)의 길이보다 높은 높이(152)(예를 들어, 도 7d상에 표기된 Z-방향에서)를 가질 수 있다. 일부 예에서, 제3 구획(106)은 제4 구획(108)의 높이 이상의 높이(152)를 갖는다. 일부 예에서, 제3 구획(106)은 제2 구획(104)의 저벽(104B)과 동일 평면상에 있는 위치로부터 수직적으로 위쪽을 향해 연장된다. 예를 들어, 제3 구획(106)은 제4 구획(108)의 개구 이상의 표고까지 수직적으로 위쪽을 향해 연장될 수 있다. 다른 구성들에서, 제3 구획(106)은 저벽(104B)과 동일 평면상에 있는 위치 아래로 연장될 수 있다.
제3 구획(106)의 구체적인 높이와 관계 없이, 그 구획은 감마 검출기(60)의 설치 및 제거를 가능하게 하기 위한 개구를 가질 수 있다. 개구는 또한 감마 검출기와 주입 시스템을 제어하는 제어기 간 전기 통신에 대한 접근(예를 들어, 와이어링)을 제공할 수 있다. 일부 예에서, 제3 구획(106)의 하단(154)이 개방되거나 물질이 없다. 그렇게 구성될 때, 감마 검출기(60)가 개방된 하단을 통해 제3 구획(106) 내로 삽입되거나 그것에서 제거될 수 있다.
다른 구성들로, 제3 구획(106)은 감마 검출기(60)가 삽입 및 제거될 수 있는 측벽(106A)에서의 개구를 가질 수 있다. 이러한 구성들에서, 제3 구획(106)은 감마 검출기를 수용하기 위한 사이드 포켓 또는 공동을 포함할 수 있다. 또 다른 구성들에서, 감마 검출기(60)는 별개의 접근 포트를 통해서가 아니라 제3 구획(106)의 개방된 상단을 통해 삽입될 수 있다. 그러나 감마 검출기(60)가 개방된 하단(154)을 포함할 때, 감마 검출기(60)와 검출기에 통신 가능하게 연결되는 제어기 간 전기 통신이 제3 구획(106)의 개방된 하단을 통해 제어기로부터 감마 검출기로 연장되는 하나 이상의 케이블을 통해 제공될 수 있다.
차폐 어셈블리(28)의 구획들의 구체적인 치수들은 예를 들어, 시스템에 사용되는 구성요소들의 크기 및 구성에 기초하여 달라질 수 있다. 일부 예에서, 측벽(102A)의 두께는 범위가 35 밀리미터에서 100 밀리미터에 이르고, 측벽(104A)의 두께는 범위가 80 밀리미터에서 140 밀리미터에 이르며, 측벽(106A) 및 측벽(108A)의 조합된 두께는 범위가 125 밀리미터에서 175 밀리미터에 이른다. 앞에서의 치수들은 예시를 위해 제공된 것이고, 본 발명에 따른 차폐 어셈블리는 이러한 점에서 반드시 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
차폐 어셈블리(28)의 구획들에 의해 획정되는 개구들을 에워싸기 위해, 각 구획은 대응하는 도어를 가질 수 있다. 각 도어는 조작자에 의해 구성요소들을 삽입 및/또는 제거하기 위해 개방되고 에워싸이는 방사선에의 배리어 및 그 안에 포함되는 구성요소들을 제공하기 위해 폐쇄될 수 있다. 각 도어는 차폐 어셈블리(28)의 적어도 하나의 측벽(100)을 형성하기 위해 사용되는 동일하거나 상이한 물질로 형성될 수 있고 방사선에의 배리어를 제공할 수 있다. 도 7a를 참조하면, 차폐 어셈블리(28)의 각 구획은 도어를 포함하는 것으로 도시되어 있다.
구체적으로, 도시된 구성에서, 제1 구획(102)은 도어(102D)에 의해 에워싸이고, 제2 구획(104)은 도어(104D)에 의해 에워싸이고, 제3 구획(106)은 도어(106D)에 의해 에워싸이고, 제4 구획(108)은 도어(108D)에 의해 에워싸이며, 측벽 구획(110)은 측벽 도어(110D)에 의해 에워싸인다. 각 도어는 도어에 의해 에워싸이는 각각의 구획에 대한 접근을 제공하기 위해 선택적으로 개방될 수 있다. 각 도어는 또한 방사 차폐 물질을 갖는 각각의 구획에 대한 접근을 제공하는 개구를 커버하기 위해 선택적으로 폐쇄될 수 있다.
도 7a의 예에서, 제1 구획(102), 제2 구획(104), 제3 구획(106) 및 제4 구획(108) 각각은 중력에 대하여 위쪽으로 배향되는 개구를 획정한다(예를 들어, 도면상에 표기되는 Z-방향에서 접근될 수 있는 X-Y 평면에 개구를 획정한다) 그러한 예에서, 제1 도어(102D), 제2 도어(104D), 제3 도어(106D) 및 제4 도어(108D)는 각각 도어에 의해 에워싸이는 대응하는 구획에 접근하기 위해 중력에 대하여 위쪽을 향해 개방될 수 있다. 이는 수직 방향으로 위쪽을 향해 또는 아래쪽을 향해 도어를 이동시킴으로써 조작자가 구획들의 각각의 구획으로부터 구성요소들 삽입 및 제거하게 할 수 있다. 그러나, 다른 구성들로, 구획들 중 하나 이상에 의해 획정되는 개구는 중력에 대하여 위쪽을 향해서는 개방되지 않을 수 있다. 예를 들어, 구획들 중 하나 이상(예를 들어, 전부)은 방사 차폐 물질로 형성되는 영구적으로 에워싸이는 상면을 가질 수 있고 구획을 형성하는 측벽을 통하는 개구를 획정할 수 있다. 이러한 예들에서, 측벽에 형성되는 개구에 대한 선택적인 접근을 제공하기 위해 사용되는 도어는 중력에 대하여 위쪽을 향해서가 아니라 좌우로 개방될 수 있다. 차폐 어셈블리(28)에 대한 기타 개구 배열들 및 도어 구성들이 또한 본 발명에 따른 차폐 어셈블리에 사용될 수 있고, 본 발명이 이러한 점에서 반드시 제한되는 것은 아니다.
일부 예에서, 차폐 어셈블리(28)의 도어들 중 하나 이상은 도어들 중 하나 이상이 부주의로 개방되는 것을 방지하기 위해 인터로크들 또는 중첩되는 도어 세그먼트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 도어가 인접한 도어와 중첩되는 부분을 가져, 중첩 부분을 제공하는 도어가 먼저 개방되기 전 인접한 도어가 개방되는 것을 방지할 수 있다. 하나의 예시적인 배열로서, 측벽 도어(110D)가 제2 도어(104D)와 중첩될 수 있으며, 이는 결과적으로 제1 도어(102D)와 중첩될 수 있다. 그 결과, 제2 도어(104D)는 측벽 도어(110D)가 개방되기 전 그러한 구성에서는 개방될 수 없다. 유사하게, 제1 도어(102D)는 제2 도어(104D)가 개방되기 전 그러한 구성에서는 개방될 수 없다. 일부 구성에서, 제4 도어(108D)가 또한 제4 도어가 개방되기 전 측벽 도어가 개방될 수 없도록 측벽 도어(110D)와 중첩된다. 일반적으로, 하나 이상의 도어를 서로 중첩되게 배열하는 것은 차폐 어셈블리(28)의 구획들 중 하나 이상의 부주의한 개방을 방지하는 것을 돕는 데 유용할 수 있다. 예를 들어, 제1 구획(102)은 방사성 동위 원소 생성기(52)가 그 구획에 설치될 때 방사선의 가장 큰 소스를 포함할 수 있다. 이러한 이유로, 차폐 어셈블리(28)는 적어도 도어(102D)가 인접한 도어에 의해 중첩되도록 배열되어, 조작자가 가장 큰 방사선 소스를 포함하는 구획을 부주의로 개방하는 것을 방지하는 것을 도울 수 있다.
감마 검출기(60) 및/또는 용출물 수용 용기(56)를 포함하는 제3 구획(106) 또한 도어(106D)를 포함할 수 있다. 도어(106D)는 감마 검출기(60) 위에 용출물 수용 용기(56)를 설치하기 위해 개방되고 방사성 동위 원소 생성기로부터의 방사성 용출물을 수용하기 위해 구획 내 용출물 수용 용기를 에워싸기 위해 폐쇄될 수 있다. 제3 구획(106)에 위치되는 용출물 수용 용기를 방사성 동위 원소 생성기와 유체 연통하게 배치하기 위해, 주입 배관선이 그 구획으로 연장되고 용출물 수용 용기와 유체 연통될 수 있다. 일부 예에서, 제3 구획(106)의 측벽(106A)은 용출물 수용 용기(56)를 방사성 동위 원소 생성기와 유체 연통하게 배치하기 위해 주입 배관(70)이 통과하는 개구 또는 채널을 그 안에 형성한다. 다른 예들에서는, 도어(106D)가 주입 배관(70)이 통과하고 용출물 수용 용기에 연결될 수 있는 개구를 포함할 수 있다.
도 7a의 예에서, 제3 도어(106D)는 주입 배관(70)을 수용하도록 구성(예를 들어, 크기 조정 및/또는 형상화)되는 개구(158)를 포함한다. 조립될 때, 주입 배관(70)은 차폐 어셈블리(28) 밖으로(예를 들어, 제4 구획(108) 또는 측벽 구획(110)의 측벽에서의 개구를 통해) 연장되고 그 다음 개구(158)를 통해 차폐 어셈블리로 다시 들어갈 수 있다. 주입 배관(70)의 원단 또는 말단은 도어(106D)에서의 개구(158)를 통해 제3 구획(106)으로 돌출되고 그 안에 포함되는 용출물 수용 용기(56)와 유체 연통할 수 있다.
용출물 수용 용기(56)는 제3 구획(106) 내 감마 검출기(60)에 관해 다양한 상이한 구성을 갖고 다수의 상이한 방식으로 배열될 수 있다. 도 7f는 감마 검출기(60)에 관한 용출물 수용 용기(56)의 예시적인 배열을 도시하는 도 7d로부터의 차폐 어셈블리(28)의 일 부분의 분해 조립도이다. 이러한 예에 도시된 바와 같이, 용출물 수용 용기(56)는 제3 구획(106) 내 감마 검출기(60) 수직 위(예를 들어, 도 7e상에 표기된 Z-방향에서) 위치에 위치된다. 특히, 도시된 배열에서, 용출물 수용 용기(56) 및 감마 검출기(60)는 축(160)에 대해 그것들의 길이들을 따라 공동 축을 갖고 배열된다.
일반적으로, 용출물 수용 용기(56)가 감마 검출기(60)에 관해 적절하게 그리고 반복적으로 위치 가능함을 보장하는 것은 감마 검출기(60)에 의해 측정되는 감마 방출이 정확하고 적절하게 교종됨을 보장하는 것을 도울 수 있다. 용출물 수용 용기(56)가 감마 검출기(60)에 너무 가깝에 위치되는 경우, 두 개의 구성요소 간 분리 거리의 작은 변화(예를 들어, 용출물 수용 용기(56)가 제거되고 제3 구획(106) 내로 재삽입될 때)는 감마 검출기에 의한 측정 불일치로 이어질 수 있다. 대조적으로, 용출물 수용 용기(56)가 감마 검출기(60)에서 너무 멀리 떨어져 위치되는 경우, 감마 검출기가 저수준의 감마 방출을 정확하게 검출하는 것이 힘들 수 있다.
일부 예에서, 용출물 수용 용기(56)는 용기의 가장 바닥면이 감마 검출기(60)의 상부로부터 일정 거리 이격되도록 제3 구획(106)에 수용된다. 예를 들어, 용출물 수용 용기(56)의 가장 바닥면이 감마 검출기로부터 거리(162)에 위치될 수 있다. 분리 거리(162)는 범위가 5 밀리미터에서 100 밀리미터에, 이를테면 8 밀리미터에서 65 밀리미터에, 또는 10 밀리미터에서 30 밀리미터에 이를 수 있다. 일부 예에서, 분리 거리(162)는 용출물 수용 용기(56)의 전체 길이에 관해 획정된다. 예를 들어, 분리 거리(162)는 범위가 용출물 수용 용기(56)의 0.1배에서 1.5배에, 이를테면 용출물 수용 용기의 0.2배에서 0.5배에 이를 수 있다. 예를 들어, 용출물 수용 용기(56)가 대략 80 밀리미터의 길이를 갖고 분리 거리가 용기의 전체 길이의 0.25배인 예에서, 분리 거리(162)는 대략 20 밀리미터일 수 있다.
일부 예에서, 용출물 수용 용기(56)는 용기와 감마 검출기(60) 사이에 위치되는 중간 구조를 갖지 않고 제3 구획(106) 내부에 위치 가능하다. 제3 구획(106)은 용출물 수용 용기(56)가 위치되거나 그 외 구획 내 감마 검출기(60) 위에 용기를 홀딩하기 위해 지지될 수 있는 내부 리지, 림 또는 기타 지지 구조를 가질 수 있다. 다른 예들에서는, 인서트(164)가 제3 구획(106) 내 용출물 수용 용기(56)와 감마 검출기(60) 사이에 위치될 수 있다. 인서트(164)는 용출물 수용 용기(56) 밖으로 부주의하게 엎질러지는 방사성 용출물에 대한 액체 회수 장벽 및/또는 구획(106) 내 감마 검출기(60)에 관해 조정되는 위치에 용출물 수용 용기(56)를 위치시키기 위한 위치 설정 구조와 같은 상이한 기능들의 역할을 할 수 있다.
사용될 때, 인서트(164)는 제3 구획(106)에 영구적으로 장착될 수 있거나 또는 구획 내로 삽입 가능 그리고 그것에서 착탈 가능할 수 있다. 예를 들어, 인서트(164)는 폐쇄된 하단을 갖고 제3 구획(106)에서 착탈 가능한(구획의 개방된 상단을 통해) 구조일 수 있다. 인서트(164)는 부주의로 엎질러진 방사성 용출물(또는 그것의 붕괴 생성물)을 회수하고 액체가 감마 검출기(60)상에 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
제3 구획(106)에 인서트(164)를 유지시키기 위해, 측벽(106A)은 안쪽을 향하여 연장되는 지지 수단(구획의 중심쪽으로 연장되는 지지 수단)을 가질 수 있다. 상이한 예들에서, 지지 수단은 숄더(shoulder), 리지(ridge) 및/또는 상이한 안쪽을 향하여 돌출된 요소일 수 있다. 도시된 예에서, 측벽(106A)은 인서트(164)의 바닥면이 놓일 수 있는(또는, 인서트(164)가 사용되지 않는 사례들에서는, 용출물 수용 용기(56)의 바닥이 놓일 수 있는) 안쪽을 향하여 연장되는 리지(166)를 갖는다. 추가적으로 또는 대안적으로, 인서트(164)는 제3 구획(106)의 개구를 획정하는 림상에 놓이도록 구성되는 그것의 바디로부터 밖으로 향하여 연장되는 칼라(168)를 가질 수 있다. 제3 구획(106)에 인서트(164)를 유지시키기 위해 이용되는 구체적인 피처들과 관계 없이, 인서트는 그 안에 삽입될 때, 용출물 수용 용기(56)를 감마 검출기(60)에 대해 고정된 위치 및 배향에 홀딩할 수 있다. 이는 감마 검출기(60)를 사용한 반복 가능한 측정을 보장하는 것을 도울 수 있다.
도 6에 대하여 상술한 바와 같이, 시스템(10)은 예를 들어, 진단 영상 검사 절차 동안, 환자로 주입(주사)되는 방사성 용출물을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 실시 시, 시스템(10)은 다수의 동작 모드로 작동할 수 있으며, 이들 중 하나가 환자 주입 모드이다. 시스템(10)은 환자 주입 모드 동안 환자에 방사성 용출물을 전달할 수 있다. 시스템(10)은 또한 예를 들어, 후속 환자 주입 동안 공급되는 방사성 용출물의 안전성, 정도 및/또는 정확성을 보장하는 것을 돕기 위해, 용출물이 환자에 전달되지 않는 하나 이상의 다른 모드에서 방사성 용출물을 생성할 수 있다.
일례로, 시스템(10)은 주입 배관(70)이 환자 선(72)에 연결되지 않고 시스템이 작동되는 주기적인 정도 관리(QC, quality control) 확인의 대상이 될 수 있다. 정도 관리 동작 모드 동안, 시스템(10)에 의해 생성되는 방사성 용출물은 방사성 용출물에 존재하는 방사성 동위 원소들의 하나 이상의 종의 방사능을 결정하기 위해 분석될 수 있다. 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성 수준이 미리 결정된/임계 한계를 초과할 경우, 시스템을 사용하여 생성된 방사성 용출물 내 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성 수준이 허용 한계 내로 회복될 때까지 후속 환자 주입 절차를 못하게 하기 위해 시스템(10)은 사용하지 못하게 될 수 있다.
예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기(52)가 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기로 구현될 때, 생성기를 사용하여 생성되는 방사성 용출물은 용리제가 생성기를 거쳐 그리고/또는 그것을 통해 흐를 때 방사성 스트론튬이 생성기로부터 방출되고 있는지를 결정하기 위해 평가될 수 있다. 스트론튬이 Rb-82보다 더 긴 반감기를 갖기 때문에, 방사성 용출물로 환자로 주입되는 스트론튬의 양은 통상적으로 최소화된다. 방사성 용출물에 존재하는 스트론튬의 양을 결정하는 프로세스는 그것이 스트론튬이 방사성 용출물로 침투하고 있는 정도를 측정할 수 있기 때문에 침투 테스트(breakthrough testing)이라 지칭될 수 있다.
다른 예로, 시스템(10)은 주입 배관(70)이 환자 선(72)에 연결되지 않고 시스템이 다시 작동되는 주기적인 항상성(constancy) 확인의 대상이 될 수 있다. 항상성 평가 동작 모드 동안, 베타 검출기(58)를 사용하여 이루어지는 활성 측정이 시스템이 정확하고 정밀한 측정을 내고 있는지 여부를 결정하기 위해 평가, 예를 들어, 대조 확인될 수 있다. 베타 검출기(58)를 사용하여 이루어지는 활성 측정이 검증 장치를 사용하여 이루어지는 측정에서 예를 들어, 미리 결정된/임계 양보다 많이 벗어날 경우, 시스템은 시스템(10)의 효과적이고 정확한 동작을 보장하는 것을 돕기 위해 재교정될 수 있다.
도 8은 예를 들어, 진단 영상 검사 절차 동안, 방사성 액체를 환자에 주입하기 위한 환자 주입 절차를 수행하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 예를 들어, 도 8의 기술은 방사성 용출물을 생성하고 그 방사성 용출물 환자에 주입하기 위해 시스템(10)에 의해 사용될 수 있다. 도 8의 기술은 예시를 위해, 도 10에 대하여, 보다 상세하게는 도 6에 대하여 상술한 대표적인 구성요소들의 배열에 대하여 설명될 것이다. 그러나, 그 기술은 본 명세서에서 설명되는 바와, 다른 배열들의 구성요소들 및 구성들을 갖는 시스템들 의해 수행될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
환자 주입 절차를 시작하기 위해, 조작자는 주입 파라미터들을 셋팅하고 주입 절차를 시작하기 위해 시스템(10)과 상호 작용할 수 있다. 시스템(10)은 시스템(10)에 사용자 인터페이스(16)를 통해, 통신 가능하게 연결된 원격 컴퓨팅 디바이스를 통해, 또는 또 다른 통신 인터페이스들을 통해 주입 파라미터들을 수신할 수 있다. 셋팅될 수 있는 예시적인 파라미터들은 환자에게 투여될 총 활성, 환자에 투여될 방사성 용출물의 흐름 속도 및/또는 환자에 투여될 방사성 용출물의 용적 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 주입 절차의 특성들을 확립하는 적절한 파라미터들이 프로그램되고 저장되면, 시스템(10)은 환자에 주입되는 방사성 용출물의 생성을 시작할 수 있다.
도 8의 예에 도시된 바와 같이, 환자 주입 절차는 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)을 폐기물 선(76)을 통해 폐기물 용기(54)와 유체 연통하게 배치하도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어함으로써 시작될 수 있다(200). 제2 다방향 밸브(74)가 초기에 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)이 폐기물 용기(54)와 유체 연통하도록 위치될 경우, 제어기(80)는 밸브를 먼저 구동시키지 않고 주입 과정을 진행하도록 시스템(10)을 제어할 수 있다. 그러나, 제2 다방향 밸브(74)가 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)이 주입 배관(70)과 유체 연통하도록 위치될 경우, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기 배출선이 폐기물 용기와 유체 연통하게 배치하도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어할 수 있다(예를 들어, 밸브와 관련되어 있는 밸브를 제어함으로써). 일부 예에서, 제어기(80)는 제2 다방향 밸브(74)와 연관되어 있는 센서 또는 스위치로부터 밸브의 위치 그리고 그에 따라 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)이 밸브를 통해 어느 선과 유체 연통하지를 나타내는 신호를 수신한다.
제2 다방향 밸브(74)를 제어하는 것에 더하여 또는 그 대신, 제어기(80)는 제1 다방향 밸브(64)의 위치를 확인하고/거나 환자 주입 절차를 진행하기 전 밸브의 위치를 변경하도록 밸브를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 다방향 밸브(64)가 우회선(68)을 통해 용리제를 보내도록 위치될 경우, 제어기(80)는 용리제 선(62)을 방사성 동위 원소 생성기 유입선(66)과 유체 연통하게 배치하도록 밸브를 제어할 수 있다(예를 들어, 밸브에 부착된 구동기를 제어함으로써). 일부 예에서, 제어기는 제2 다방향 밸브(64)와 연관되어 있는 센서 또는 스위치로부터 밸브의 위치 그리고 그에 따라 용리제 선(62)이 밸브를 통해 어느 선과 유체 연통하지를 나타내는 신호를 수신한다.
제1 다방향 밸브(64)가 방사성 동위 원소 생성기 유입선(66)을 통해 용리제를 보내도록 위치되고 제2 다방향 밸브(74)가 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)으로부터 폐기물 용기(54)로 방사성 용출물을 보내도록 위치되면, 제어기(80)는 용리제를 용리제 저장소(50)로부터 펌핑하도록 펌프(40)를 제어할 수 있다. 제어기(80)의 동작 하에서, 펌프(40)는 용리제를 용리제 저장소(50)로부터 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 펌핑하고, 그렇게 함으로써 생성기로부터의 용리를 통해 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 상이한 예들에서, 펌프(40)는 일정한 흐름 속도 또는 시간이 흐름에 따라 달라지는 흐름 속도로 용출물을 펌핑할 수 있다. 일부 예에서, 펌프(40)는 범위가 10 밀리미터/분에서 100 mL/분, 이를테면 범위가 25 mL/분에서 75 mL/분에 이르는 속도로 용리제를 펌핑한다. 생성되는 방사성 용출물은 통상적으로 펌프(40)가 용리제를 펌핑하는 속도와 동일한 속도로 흐른다.
용리제가 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 흐를 때, 생성기에 결합되는 부모 방사성 동위 원소들의 방사성 붕괴 생성물이 방출되고 흐르는 용리제로 들어감으로써, 방사성 용출물을 생성한다. 사용되는 용리제의 유형은 부모 방사성 동위 원소의 특성들 및 방사성 동위 원소 생성기(52)에 사용되는 지지 물질에 기초하여 선택될 수 있다. 사용될 수 있는 예시적인 용리제는 염류(예를 들어, 0.1-1 M NaCl)와 같은 수성계 액체들을 포함한다. 예를 들어, 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 경우, 통상적(등장성) 염류가 지지 물질에 결합되는 Sr-82로부터 붕괴된 Rb-82를 용출하는 용리제로 사용될 수 있다.
방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물은 베타 검출기(58)에 전달되어, 용출물의 방사능 수준(활성으로도 지칭됨)이 베타 검출기에 의해 이루어지는 측정에 기초하여 결정되게 할 수 있다(204). 일부 구성에서, 방사성 용출물은 베타 검출기(58)에 근접하게 위치되는 배관 또는 저장소로 공급되어, 베타 검출기가 검출기 앞에 위치되는 유체의 정지된 및 정적 용적으로부터 나오는 베타 방출을 측정하게 한다. 다른 구성들에서, 베타 검출기(58)는 검출기에 근접하게 위치되는 배관을 통해 흐르는 방사성 용출물로부터 나오는 베타 방출을 검출할 수 있다. 예를 들어, 베타 검출기(58)는 용출물이 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)을 통해 폐기물 용기(54)로 흐를 때 방사성 용출물로부터 나오는 베타 방출을 검출할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기에 의해 검출되는 베타 방출을 나타내는 베타 검출기(58)로부터의 신호를 수신할 수 있다.
제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 베타 방출에 기초하여 방사성 용출물의 활성을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출의 크기를 상이한 베타 방출 수준들을 상이한 방사성 용출물 활성 수준들과 관련시키는 메모리에 저장되는 교정 정보와 비교할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)을 통해 흐르는 현재 방사성 용출물에 대해 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출 및 교정 정보를 기준으로 방사성 용출물의 활성을 결정할 수 있다. 시스템(10)에 의해 이루어지는 모든 측정을 이용하여, 제어기(80)는 방사성 용출물이 하나 이상의 배관선을 통해 이동할 때 방사성 동위 원소 생성기와 각각의 검출기 사이의 방사성 붕괴를 고려할 수 있다.
상이한 방사성 동위 원소들로부터의 베타 방출을 서로 구별할 수 있는 것이 쉽지 않기 때문에, 제어기(80)는 측정된 활성의 어느 부분이 하나의 방사성 동위 원소에 기인하는지를 방사성 용출물에 존재할 수 있는 다른 하나 이상의 방사성 동위 원소와 비교하여 분해할 수 없을 수 있다. 방사성 용출물에 존재하는 방사성 붕괴 생성물이 지배적인 방사성 동위 원소 종들인 것으로 가정되는 사례들에서, 제어기(80)는 방사성 용출물의 측정된 활성을 방사성 붕괴 생성물에 해당하는 활성으로 셋팅할 수 있다. 예를 들어, 스트론튬 루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 경우, 베타 검출기(58)를 사용하여 결정되는 방사성 용출물의 활성이 방사성 용출물에 존재하는 Rb-82의 활성인 것으로 가정될 수 있다. 이는 방사성 용출물에 존재하는 임의의 다른 방사성 동위 원소들의 활성이 방사성 용출물에 존재하는 Rb-82의 활성보다 상당히(예를 들어, 자릿수) 더 작은 것으로 간주될 수 있기 때문이다.
일부 예에서, 펌프(40)는 지속적으로 방사성 동위 원소 생성기를 통해 용리제를 펌핑하고 방사성 용출물은 방사성 용출물의 활성 수준이 임계 수준에 이를 때까지 폐기물 용기(54)에 전달된다. 방사성 동위 원소 생성기(52)가 일정 시간 동안 불활성인 후 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출물은 초기에 생성기의 계속된 용리 동안 생성되는 방사성 용출물보다 더 낮은 활성을 가질 수 있다. 예를 들어, 생성기(52)를 사용하여 생성되는 한 회분의 방사성 용출물의 활성은 생성기를 통과한 용리제의 용적 및 용리의 시작 이후 시간에 기초하여 달라지는 활성 곡선에 따를 수 있다. 추가 용리제가 방사성 동위 원소 생성기를 통해 흐르고 시간이 경과함에 따라, 활성은 피크 활성에서 평형으로 감소될 수 있다.
일부 예에서, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물은 방사성 용출물이 최소 임계 활성 값에 이를 때까지 폐기물 용기(54)로 공급된다. 최소 임계 활성 값은 제어기(80)와 관련되어 있는 메모리에 저장될 수 있다. 동작 시, 제어기(80)는 생성기(52)를 사용하여 생성되는 방사성 용출물의 현재 활성을 메모리에 저장된 활성과 비교할 수 있다(206). 제어기(80)는 그러한 비교에 기초하여, 방사성 용출물을 폐기물 용기(54)로부터 주입 배관(70)으로 그리고 그에 따라 환자 선(72)으로 보내기 위해 제2 다방향 밸브(74)를 구동해야 할 때를 결정할 수 있다(208).
방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물의 피크 활성이 생성기의 사용 기간에 걸쳐 달라질 수 있기 때문에, 최소 활성 임계치는 방사성 동위 원소 생성기 시스템에 의해 수행되는 하나 이상의 이전 용리/주입 절차에 관해 셋팅될 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)에 의해 수행되는 각 용리에 대해, 제어기(80)는 그러한 용리 동안, 예를 들어, 베타 검출기(58)를 통해 측정될 때 검출되는 피크 방사능을 제어기와 관련되어 있는 메모리에 저장할 수 있다. 후속 용리 동안, 제어기(80)는 이전 용리 동안 측정된 최대 방사능인 것으로도 고려될 수 있는 피크 방사능을 참조할 수 있다. 제어기(80)는 이전 실행으로부터의 그러한 최대 방사능을 후속 실행 동안 방사성 동위 원소 생성기를 제어하기 위한 임계치로 사용할 수 있다. 일부 예에서, 임계치는 이전 용리 실행, 이를테면 직전 용리 실행 동안 측정된 최대 방사능의 백분율이다. 직전 용리 실행은 두 전개 사이에 수행되었던 임의의 사이에 오는 용리 없이 현재 용리 실행이 제거되기 전 수행된 용리 실행일 수 있다. 예를 들어, 임계치는 이전 용리 실행 동안 검출된 최대 방사능 크기의 5%에서 15%에 이르는 범위 내, 이를테면 8%에서 12%에 이르는 범위 내에 속하는 활성 값, 또는 최대 방사능 크기의 대략 10%일 수 있다. 다른 예들에서, 임계치는 시스템(10)을 사용하여 측정된 이전 방사능 측정에 기초하여 결정되는 것이 아니라 제어기(80)와 관련되어 있는 메모리에 저장된 값일 수 있다. 그 값은 시스템(10)을 맡은 시설, 시스템(10)의 제조사 또는 시스템(10)을 제어하는 또 다른 제3자에 의해 셋팅될 수 있다.
도 8의 예에서, 제어기(80)는 방사성 용출물을 폐기물 용기(54)로부터 주입 배관(70) 및 주입 배관에 연결되는 환자 선(72)을 통해 환자로 전환시키도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어한다. 베타 검출기(58)를 통해 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)을 통해 흐르는 방사성 용출물의 활성이 임계치에 이른 것(예를 들어, 임계치와 동일 또는 초과)으로 결정 시, 제어기(80)는 방사성 용출물을 환자에 전달하도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어할 수 있다(예를 들어, 밸브와 관련되어 있는 구동기를 제어함으로써). 펌프(40)는 계속해서 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 용리제를 펌핑함으로써, 목적하는 방사성 용출물의 양이 환자에 전달될 때까지, 방사성 용출물을 환자에 전달할 수 있다.
일부 예에서, 목적하는 방사성 용출물의 양은 환자에 전달되도록 프로그램된 용출물의 셋팅된 용적이다. 제어기(80)는 예를 들어, 방사성 용출물을 펌프(40)가 펌핑하는 속도 및 펌프가 펌핑한 지속 시간에 대한 지식에 기초하여, 환자에 전달되는 방사성 용출물의 용적을 결정할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 시스템(10)은 시스템의 하나 이상의 배관선을 통해 흐르는 방사성 용출물의 용적 및/또는 용리제의 용적에 관한 측정을 제어기(80)에 제공하는 하나 이상의 흐름 센서를 포함할 수 있다.
일부 예에서, 제어기(80)는 예를 들어, 생성기가 시스템(10)에 설치된 시간으로부터, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물의 누적 용적을 추적한다. 제어기(80)는 환자 주입 절차들 뿐만 아니라 예를 들어, QC 테스트 동안, 방사성 용출물이 생성되나 환자에 공급되지 않을 수 있는 기타 동작 모드들 동안 생성되는 방사성 용출물의 용적 을 추적할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물의 누적 용적을 허용 한계와 비교하고 누적 용적이 허용 한계를 초과하는 것(예를 들어, 동일하거나 그보다 큰 것)으로 결정될 때 생성기를 사용한 방사성 용출물의 적어도 임의의 추가 환자 주입을 못하게 한다. 이러한 구성들에서, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 전달되는 누적 용적은 생성기가 사용하지 못하게 되어야 할 때를 결정하기 위한 제어 지점으로의 역할을 할 수 있다. 허용 한계는 방사성 동위 원소 생성기의 크기 및 용량과 같은 다양한 요인에 기초하여 달라질 수 있지만, 일부 예에서, 허용 한계는 250 L 미만, 이를테면 150 L 미만, 100 L 미만, 50 L 미만, 또는 25 L 미만이다. 예를 들어, 허용 한계는 범위가 5 L에서 100 L에, 이를테면 10 L에서 60 L에, 15 L에서 40 L에, 또는 17 L에서 30 L에 이를 수 있다. 하나의 특정 예에서, 허용 한계는 17 L이다. 다른 특정 예에서, 허용 한계는 30 L이다. 시스템(10)은 허용 한계에 이르게 되면 후속 환자 주입 절차를 못하게 하도록 체결되는 하드웨어 및/또는 소프트웨어 잠금 장치를 가질 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)가 허용 한계가 초과되면 펌프(40)가 용리제를 펌핑하는 것을 못하게 할 수 있다.
환자에 전달되는 용출물의 용적에 기초하여 목적하는 방사성 용출물의 양을 제어하는 것에 더하여 또는그 대신, 제어기(80)는 환자에 전달되는 방사능의 누적량에 기초하여(예를 들어, 전달 동안 방사성 붕괴를 조정하여) 목적하는 방사성 용출물의 양을 제어할 수 있다. 제어기(80)는 펌프(40)를 제어하여 환자에 전달되는 방사능의 누적량이 셋팅된 한계에 이를 때까지, 용리제를 방사성 동위 원소 생성기(52)에 전달하고, 그렇게 함으로써 방사성 용출물을 환자에 전달할 수 있다. 제어기(80)는 환자에 방사성 용출물을 전달하는 동안 베타 검출기(58)를 통해 방사성 용출물의 활성을 측정함으로써 환자에 전달되는 방사능의 누적량을 결정할 수 있다. 제어기(80)가 셋팅된 방사능의 양이 환자에 전달된 것으로 결정할 때, 제어기(80)는 펌프(40)를 제어하여 용리제를 펌핑하는 것을 중단하고/거나 시스템(10)에서의 하나 이상의 밸브를 제어하여 시스템을 통해 흐름을 전용할 수 있다.
일부 예에서, 제어기(80)는 제1 다방향 밸브(64)를 제어하여 시스템(10)을 통해 흐르는 용리제를 방사성 동위 원소 생성기 유입선(66)으로부터 우회선(68)으로 전용한다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)을 주입 배관선(70)이 아니라 폐기물 선(76)과 유체 연통하게 배치하기 위해 제2 다방향 밸브(74)를 제어할 수도 그렇지 않을 수도 있다. 제어기(80)는 펌프(40)를 제어하여 용리제를 우회선(68)을 통해 주입 배관(70) 및 환자 선(72)으로 펌핑할 수 있다. 제어기(80)는 펌프를 제어하여 선들에 존재하는 잔류 방사성 용출물을 선들로부터 환자로 흘려 보내기에 충분한 용적의 용리제를 선들을 통해 펌핑할 수 있다. 이는 후속 진단 영상 검사 동안 그렇지 않으면 간섭으로 작용할 수 있는 환자 주변 환경으로부터의 방사능의 잔류 소스들을 제거하는 것을 도울 수 있다. 제어기(80)가 시스템(10)을 제어하여 환자로의 방사성 용출물의 전달 이후 용리제를 흘려 보내든 아니든지에 관계 없이, 제어기(80)는 펌프(40)의 동작을 종료하여 환자 주입 절차를 종료할 수 있다(212).
상술한 바와 같이, 시스템(10)은 주입 배관(70)이 환자에 연결되지 않은 다른 적용 예들에서 방사성 용출물을 생성 및 전달하기 위해 사용될 수 있다. 일례로, 시스템(10)은 정도 관리 동작 모드 동안 정도 관리 평가의 대상이 되는 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 정도 관리 동작 모드 동안, 시스템(10)에 의해 생성되는 방사성 용출물은 방사성 용출물에 존재하는 방사성 동위 원소들의 하나 이상의 종의 방사능을 결정하기 위해 분석될 수 있다. 실시 시, 용리제가 지지 물질에 결합되는 부모 방사성 동위 원소를 함유하는 방사성 동위 원소 생성기를 통과할 때, 부모 방사성 동위 원소보다 지지 물질에 덜 타이트하게 결합하는 딸 붕괴 생성물 방사성 동위 원소가 용리제로 방출되어 방사성 용출물을 형성할 수 있다. 용리제로 용리되도록 의도되는 딸 붕괴 생성물 이외의 하나 이상의 기타 방사성 동위 원소가 또한 액체로 들어갈 수도 있다. 이러한 하나 이상의 기타 방사성 동위 원소의 활성 수준을 결정하여 활성 수준이 결정 한계를 초과하지 않음을 보장하는 것을 돕기 위해 방사성 용출물의 주기적인 정도 관리 평가가 수행될 수 있다.
예를 들어, 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 경우, 용리제가 생성기를 통과할 때, 방사성 동위 원소 생성기에 함유되는 Sr-82로부터 Rb-82가 방사성 붕괴 생성물로 생성됨으로써, 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 용출물은 예를 들어, 생성기의 가동 성능에 기초하여, 달라지는 방사성 동위 원소들의 수 및 크기를 갖는, Rb-82 이외의 방사성 동위 원소들을 함유할 수 있다. 예를 들어, 생성기가 다량의 Rb-82를 생성하기 위해 사용될 때, Sr-82 및/또는 Sr-85는 생성기로부터 방출되고 또한 용출물로 들어갈 수 있다. 다른 예로, 소량의 세슘-131이 용출물로 들어갈 수 있다. 그에 따라, 방사성 용출물로부터 측정되는 방사능의 총량은 하나의 특정 방사성 동위 원소에 기인하지 않고 용출물에 존재하는 각각의 상이한 방사성 동위 원소들에 의해 방출되는 방사능의 합한 양일 수 있다.
정도 관리 평가 동안, 방사성 용출물(예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성하고자 하는 붕괴 생성물에 더하여 또는 그 대신)에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 활성이 결정되고 하나 이상의 허용 임계치와 비교된다. 도 9는 정도 관리 절차를 수행하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 예를 들어, 도 9의 기술은 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물이 환자 주입을 위해 셋팅된 표준을 충족함을 보장하는 것을 돕기 위해 시스템(10)에 의해 사용될 수 있다. 도 8과 같이, 도 9의 기술은 예시를 위해, 도 10에 대하여, 보다 상세하게는 도 6에 대하여 상술한 대표적인 구성요소들의 배열에 대하여 설명될 것이다. 그러나, 그 기술은 본 명세서에서 설명되는 바와, 다른 배열들의 구성요소들 및 구성들을 갖는 시스템들 의해 수행될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 9의 기술에서, 제어기(80)는 시스템(10)을 제어하여 감마 검출기(60)에 근접하게 위치되는 용출물 수용 용기(56)에 방사성 용출물을 전달할 수 있다(220). 프로세스를 개시하기 위해, 조작자는 용출물 수용 용기(56)를 차폐 어셈블리(28)의 제3 구획(106) 내로 삽입하고 그 구획 내 용기를 에워싸기 위해 제3 도어(106D)를 폐쇄할 수 있다. 제3 구획(106)의 개구 위에 제3 도어(106D)를 위치시키기 전 또는 후, 조작자는 주입 배관(70)을 용출물 수용 용기(56)와 유체 연통하게 배치하기 위해 주입 배관의 단부를 용출물 수용 용기 내로 삽입할 수 있다. 예를 들어, 조작자는 용출물 수용 용기(56)를 차폐 어셈블리(28)의 제3 구획(106)에 삽입하고, 제3 도어(106D)를 용출물 수용 용기가 삽입된 구획의 개구 위에 위치시킨 다음, 주입 배관선(70)의 말단을 도어의 개구(158)를 통해 삽입할 수 있다. 일부 구성에서, 주입 배관선(70)의 말단은 니들을 포함하며 그에 따라 주입 배관선(70)을 개구를 통해 제3 도어에 삽입하는 것이 니들을 개구를 통해 삽입하는 것을 수반하게 된다. 용출물 수용 용기(56)는 주입 배관선을 용출물 수용 용기와 유체 연통하게 배치하기 위해 주입 배관선(70)의 말단상의 니들에 의해 뚫리는 격막을 포함할 수도 그렇지 않을 수도 있다. 대안적으로, 주입 배관선(70)에서의 용출물 수용 용기(56)는 다양한 상이한 기계적 연결 피처 이를테면 나사 타입 커넥터, 루어락 커넥터 또는 또 다른 유형들의 기계적 연결 피처를 사용하여 연결될 수 있다.
주입 배관선(70)이 용출물 수용 용기(56)와 유체 연통하게 어떻게 배치되는지에 관계 없이, 그 결과적인 배열은 방사성 동위 원소 생성기(52)가 제2 다방향 밸브(74)를 통해 용출물 수용 용기와 유체 연통하게 배치할 수 있다. 즉, 정도 관리 용리를 수행하기 위해 배열될 때, 주입 배관(70)의 출구는 용출물 수용 용기(56)와 연통하게 그리고 환자 선(72)과 연통하거나 임의의 환자가 환자 선에 연결되지 않게 배치될 수 있다. 그렇게 배열될 때, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물이 환자 주입 절차 동안 환자에 전달되는 것이 아니라 감마 검출기(60)에 의한 평가를 위해 용출물 수용 용기(56)에 공급될 수 있다.
시스템(10)이 용출물 수용 용기(56)가 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 방사성 용출물을 수용하게 하기에 적절하게 배열될 때, 제어기(80)는 시스템을 제어하여 용출물 수용 용기에 공급되는 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 정도 관리 용리를 수행하기 위해 조작자에 의해 사용자 인터페이스(16)를 통해 수신되는 명령들에 응답하여 정도 관리 용리를 개시한다. 예를 들어, 제어기(80)는 정도 관리 용리에 적절하게 시스템(10)의 구성요소들을 배열하기 위한 하나 이상의 단계를 통해 조작자를 가이드하고 방사성 용출물을 생성하기 전 그 구성요소들이 적절하게 배열됨을 확인한 피드백을 수신(예를 들어, 센서들을 통해 그리고/또는 사용자 인터페이스를 통해 조작자를 통해) 하는 소프트웨어를 실행할 수 있다. 제어기(80)는 시스템(10)을 제어하여 시스템(10)의 구성요소들을 용리를 수행하기 위해 배열한 직후 또는 구성요소들이 정도 관리 용리를 위해 배열된 후 지연된 시간에 정도 관리 용리를 실행할 수 있다.
예를 들어, 정도 관리 절차를 실행하는 데 비교적 긴 시간이 걸리는 사례들에서, 조작자는 시스템(10)을 제어하여 시스템이 환자 주입 절차들에 통상적으로 사용되지 않지 않는 시간에 정도 관리 용리를 수행하도록 시스템(10)을 셋팅할 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)은 하루에 미리 셋팅된 시간에, 이를테면 자정에 또는 저녁에 정도 관리 절차를 수행하도록 셋팅될 수 있다. 예들로서, 시스템은 시스템이 위치되는 표준 시간대에서 저녁 5 PM과 다음 날 7 AM 사이, 이를테면 저녁 8 PM과 다음 날 6 AM 사이, 또는 12 PM과 다음 날 4 AM 사이 시간에 정도 관리 용리를 수행하도록 셋팅될 수 있다. 조작자는 시스템이 지켜보는 사람이 없게 남겨지기 전에 용출물 수용 용기(56) 및/또는 배관을 용출물 수용 용기가 배관과 유체 연통할 자리에 설치할 수 있다. 그 후, 제어기(80)의 제어에 따라 작동하는 시스템(10)은 후속 미리 프로그램된 시간에 정도 관리 절차를 실행할 수 있다. 그 다음 정도 관리 결과들은 조작자들이 시스템으로 되돌아올 때 이용 가능하게 될 수 있다.
시스템(10)이 정도 관리 용리를 실행하는 시간에 관계 없이, 제어기(80)는 펌프(40)를 제어하여 용리제를 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 펌핑함으로써, 용출물 수용 용기에 공급되는 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 일부 예에서, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물은 방사성 용출물의 초기 부분을 폐기물 용기(54)로 전환시키지 않고 주입 배관(70)을 통해 용출물 수용 용기(56)로 직접 공급된다. 다른 예들에서, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물은 초기에 베타 검출기(58)를 통해 결정될 때 활성의 임계 수준에 이를 때까지는 폐기물 용기(54)로 향하게 된다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출물이 활성의 임계 수준에 도달한 것으로 결정 시, 제어기(80)는 제2 다방향 밸브(74)를 제어하여 방사성 동위 원소 생성기 배출선(75)으로부터 흐르는 방사성 용출물을 폐기물 용기(54)로가 아니라 주입 배관(70)으로(그리고 그에 연결되는 용출물 수용 용기(56)로) 향하게 할 수 있다.
예를 들어, 제어기(80)는 정도 관리 용리 동안 도 8에 대하여 상술된 단계들 200-208을 따라 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)로 공급할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 초기에 생성되는 방사성 용출물을 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 베타 방출을 통해 결정되는 방사성 용출물의 활성이 임계에 이를 때까지 폐기물 용기(54)로 전환시킬 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물의 활성이 임계에 이를 시, 제어기(80)는 다방향 밸브(74)를 제어하여 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)로 향하게 할 수 있다.
펌프(40)는 계속해서 용리제를 방사성 동위 원소 생성기(52)로 공급하고 그렇게 함으로써 목적하는 방사성 용출물의 양이 용기에 공급될 때까지 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)로 공급할 수 있다. 일부 예에서, 목적하는 방사성 용출물의 양은 예를 들어, 용출물 수용 용기(56)의 크기에 기초하여, 미리 확립된 방사성 용출물의 용적이다. 제어기(80)는 펌프(40)를 제어하여 방사성 용출물로 용출물 수용 용기를 적어도 부분적으로, 그리고 일부 경우에는 완전히 채우기에 충분한 양의 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)로 공급할 수 있다. 일부 실시 예에서, 용출물 수용 용기(56)는 방사성 용출물로 그것의 최대 용적의 50% 넘게, 이를테면 그것의 최대 용적의 50%에서 100%까지, 그것의 최대 용적의 75% 넘게, 또는 그것의 최대 용적의 60%에서 90%까지 채워질 수 있다. 정도 관리(QC) 임계 용적으로 지칭될 수 있는, 정도 관리 절차 동안 용출물 수용 용기(56)가 채워지는 총 용적은 5 mL 초과, 이를테면 5 mL에서 100 mL까지 또는 5 mL에서 50 mL까지일 수 있다. 예들로, QC 임계 용적은 범위가 10 mL에서 20 mL에, 20 mL에서 30 mL에, 30 mL에서 40 mL에, 40 mL에서 50 mL에, 50 mL에서 75 mL에 또는 75 mL에서 100 mL에 이를 수 있다. 예를 들어, 하나의 구체적인 적용 예로, QC 임계 용적은 약 50 mL이다.
용적에 기초하여 용출물 수용 용기(56)에 공급되는 방사성 용출물의 양을 제어하는 것에 더하여 또는 그 대신, 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 이루어지는 활성 측정에 기초하여 용기에 공급되는 방사성 용출물의 양을 제어할 수 있다. 방사성 용출물이 베타 검출기(58)를 지나 용출물 수용 용기(56)로 흐를 때, 베타 검출기는 방사성 용출물에 의해 방출되는 베타 방출을 측정할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 베타 방출을 나타내는 신호를 베타 검출기(58)로부터 수신할 수 있고 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출의 크기를 상이한 베타 방출 수준들을 상이한 방사성 용출물 활성 수준들과 관련시키는 메모리에 저장되는 교정 정보와 비교할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출물의 활성 및/또는 방사성 용출물의 흐름 속도에 기초하여 용출물 수용 용기(56)에 전달되는 누적 활성량을 결정할 수 있다(예를 들어, 전달 동안 방사성 붕괴를 조절하여). 제어기(80)는 용기에 공급되는 누적 방사선량으로 지칭될 수 있는 용출물 수용 용기(56)에 전달되는 누적 활성량을 제어기와 관련되어 있는 메모리에 저장되는 하나 이상의 임계치와 비교할 수 있다.
예를 들어, 제어기(80)는 용출물 수용 용기(56)에 공급되는 누적 활성량을 제어기와 관련되어 있는 메모리에 저장된 정도 관리(QC) 임계 수준과 비교할 수 있다. QC 임계 수준은 조예를 들어, 작자 또는 시스템(10)의 제조사에 의해 프로그램될 수 있다. 일부 예에서, QC 임계 수준은 5 mCi를 초과, 이를테면 15 mCi를 초과한다. 예를 들어, QC 임계 수준은 범위가 5 mCi에서 75 mCi에, 이를테면 10 mCi에서 60 mCi에, 15 mCi에서 50 mCi에, 또는 20 mCi에서 40 mCi에 이를 수 있다. 하나의 구체적인 예에서, 임계 QC 수준은 대략 30 mCi이다. 임계 QC 수준은 베타 검출기(58)에 의해 측정될 때 그리고 시간 및 반감기에 기초하여 전달 동안 방사성 붕괴에 대해 교정될 때 용출물 수용 용기(56)로 공급되는 방사성 용출물의 총 활성일 수 있다. 단일 방사성 동위 원소가 방사능의 우세한 소스인 것으로 가정되는 경우, 임계 수준은 해당 방사성 동위 원소에 대응하는 것으로 가정될 수 있다. Rb-82가 베타 검출기(58)를 지나 흐르는 방사성 용출물 내 활성의 우세한 소스인 것으로 예상되는 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 예에서, 임계 QC 수준 활성은 Rb-82의 임계 QC 수준으로 지정될 수 있다.
용출물 수용 용기(56)로 공급되는 방사성 용출물의 누적 방사선량이 QC 임계 수준에 이른 것으로 결정 시, 제어기(80)는 펌프(40)를 제어하여 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 용리제를 펌핑하는 것을 중단할 수 있다. 그에 따라, 이러한 예들에서, 용출물 수용 용기(56)에 전달되는 활성량은 얼만큼의 방사성 용출물의 용적을 용기에 전달해야 할지를 결정하기 위한 제어 지점으로 작용할 수 있다. 제어기(80)는 또한 용출물 수용 용기(56)에 전달되는 방사성 용출물의 용적을 모니터하고 QC 임계 수준이 이르지 않았더라도, 용출물 수용 용기가 그것의 최대 용량을 초과할 경우 펌프(40)를 제어하여 펌핑을 중단할 수 있다. 이러한 상황들에서, 제어기(80)는 사용자 인터페이스(16)를 통해 사용자에게 정도 관리 테스트가 갖는 이슈를 나타내는 경보를 발할 수 있다.
도 9의 기술에서, 감마 검출기(60)는 용출물 수용 용기(56)로 공급되는 방사성 용출물에 의해 방출되는 감마 방출을 측정한다(220). 감마 검출기(60)는 지속적으로 예를 들어, 용출물 수용 용기(56)가 채워지는 동안 그리고/또는 용출물 수용 용기가 방사성 용출물로 적절하게 채워진 후, 감마 방출을 측정할 수 있다. 대안적으로, 감마 검출기(60)는 주기적으로 예를 들어, 용출물 수용 용기(56)가 방사성 용출물로 적절하게 채워진 후 한 번 이상, 감마 방출을 샘플링할 수 있다.
일부 예에서, 감마 검출기(60)는 펌프가 용기로 방사성 용출물을 펌핑하는 것을 정지했을 때 적어도 초기에 용기가 채워졌을 시 용출물 수용 용기(56) 내 방사성 용출물로부터 나오는 감마 방출을 측정한다. 감마 검출기(60)는 초기에 용기가 채워졌을 시 감마 방출을 측정하는 것에 더하여 또는 그 대신, 용기가 방사성 용출물로 채워진 후 한 번 이상 용출물 수용 용기 내 방사성 용출물로부터 나오는 감마 방출을 측정할 수 있다. 예를 들어, 감마 검출기(60)는 방사성 용출물 내 실질적으로 모든 초기 딸 방사성 동위 원소(예를 들어, Rb-82)가 붕괴하기에 충분한 시간 이후 용출물 수용 용기(56) 내 방사성 용출물로부터 나오는 감마 방출을 측정할 수 있다.
일부 예에서, 실질적으로 모든 초기 딸 방사성 동위 원소가 붕괴하기에 충분한 시간은 딸 방사성 동위 원소의 적어도 3번의 반감기, 이를테면 딸 방사성 동위 원소의 적어도 5번의 반감기이다. 약 76년의 반감기를 갖는 Rb-82의 경우, 그 시간은 15분을 초과, 이를테면 20분을 초과, 또는 30분을 초과할 수 있다. 예를 들어, 그 시간은 범위가 15분에서 1시간, 이를테면 25분에서 45분에 이를 수 있다. 제어기(80)는 용출물 수용 용기의 채워진 때로부터 그 시간이 지난 후 감마 검출기(60)를 제어하여 용출물 수용 용기(56) 내 방사성 용출물로부터 나오는 감마 방출을 측정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 감마 검출기(60)는 시간이 지나기 전후 방사성 용출물로부터 나오는 감마 방출을 지속적으로 측정할 수도 그렇지 않을 수도 있다.
감마 검출기(60)에 의해 측정되는 감마 방출 에너지는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 이용되는 방사성 동위 원소 생성기의 유형, 그리고 그에 따라 생성기에 의해 생성되는 특정 방사성 동위 원소들의 감마 방출 에너지에 따라 달라질 수 있다. 일부 예에서, 감마 검출기(60)는 큰 감마 스펙트럼을 검출하는 광역 검출기로 구현된다. 다른 예들에서, 감마 검출기는 협역 검출기로 구현되거나 비교적 좁은 감마 스펙트럼을 검출하도록 검출대가 조정된다.
일부 적용 예에서, 이를테면 방사성 동위 원소 생성기(52)가 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기로 구현될 때, 감마 검출기(60)는 적어도 400 킬로-전자 볼트(keV)에서 600 keV에, 이를테면 450 keV에서 550 keV에, 465 keV에서 537 keV에, 또는 511 keV에서 514 keV에 이르는 범위에서의 감마 방출을 측정하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 감마 검출기(60)는 적어도 511 keV 및/또는 514 keV의 감마 방출 에너지의 감마 방출을 측정한다. 일반적으로, 감마 검출기(60)에 의해 검출되는 감마 방출 에너지 범위는 측정에 관심 있는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 감마 방출 에너지에 따라 셋팅될 수 있다.
감마 검출기에 의해 측정되는 감마 방출을 나타내는 신호를 감마 검출기(60)는 송신할 수 있고 제어기(80)는 수신할 수 있다. 도 9의 기술에서, 제어기(80)는 측정된 감마 방출에 기초하여 방사성 용출물에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 존재 및/또는 활성을 결정한다(224). 제어기(80)는 특정 방사성 동위 원소에 해당하는 감마 스펙트럼의 특정 에너지 선과 연관된 활성량을 결정하고, 그렇게 함으로써 그러한 방사성 동위 원소의 활성을 결정할 수 있다.
일반적으로, 활성은 베크렐(Bq) 또는 퀴리(Ci)로 보고될 수 있고 방사성 용출물 내 특정 방사성 동위 원소의 조성 및 방사성 동위 원소의 양의 함수이다. 특정 방사성 동위 원소와 연관된 활성량을 결정하기 위해, 제어기(80)는 해당 방사성 동위 원소에 대응하는 에너지 선을 포함하고 해당 에너지 선에 대한 피크 하 영역을 통합하는 감마 스펙트럼의 관심 영역을 식별할 수 있다. 관심 영역은 관심 피크를 포함하고 피크 영역이 대응하는 활성을 결정하기 위해 통합되는 영역의 경계를 이루는 두 개의 상이한 에너지 선 사이에 획정되는 영역일 수 있다.
스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 경우, 제어기(80)는 Sr-82 및/또는 Sr-85 및/또는 임의의 기타 목적하는 관심 방사성 동위 원소의 활성을 결정할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 감마 스펙트럼의 511 keV 선과 연관된 활성을 결정함으로써 Sr-82의 활성을 결정할 수 있다. 일반적으로, Sr-82의 활성은 감마 방출을 통해 직접 측정되는 것이 아니라 Rb-82의 활성을 측정함으로써 측정될 수 있으며, 이는 Sr-82의 붕괴 생성물이고 511 keV 에너지 선의 감마 방출을 방출할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 공급되는 방사성 용출물에 존재하는 실질적으로 모든 초기 Rb-82가 붕괴하기에 충분한 시간 이후 감마 스펙트럼이 측정되는 사례들에서, 511 keV 에너지 선에 측정되는 Rb-82 방출은 방사성 용출물에 존재하는 Sr-82로부터 붕괴되는 Rb-82인 것으로 간주되어, Sr-82 활성의 측정을 제공할 수 있다. 제어기(80)는 Sr-82의 활성을 결정하기 위해 511 keV 선을 포함하는 관심 영역에서 네트 피크 인터그럴 카운트(net peak integral count)를 결정할 수 있다. 그 다음 제어기(80)는 제어기와 관련되어 있는 메모리에 결정된 Sr-82의 활성을 저장할 수 있다.
다른 예로, 제어기(80)는 감마 스펙트럼의 514 keV 선과 연관된 활성을 결정함으로써 Sr-85의 활성을 결정할 수 있다. 제어기(80)는 Sr-85의 활성을 결정하기 위해 514 keV 선을 포함하는 관심 영역에서 네트 피크 인터그럴 카운트(net peak integral count)를 결정할 수 있다. 그 다음 제어기(80)는 제어기와 관련되어 있는 메모리에 결정된 Sr-85의 활성을 저장할 수 있다.
Sr-82 및 Sr-85 양자의 활성이 결정되는 적용 예들에서, 제어기는 상술한 바와 같이 감마 스펙트럼 분석에 의해 각 방사성 동위 원소의 각각의 활성을 결정할 수 있다. 대안적으로, 제어기(80)는 상술한 바와 같이 감마 스펙트럼 분석에 의해 Sr-82 또는 Sr-85 중 하나의 활성을 결정하고 Sr-82의 활성을 Sr-85의 활성과 관련시키는 메모리에 저장된 비를 참조하여 다른 스트론튬 방사성 동위 원소의 활성을 결정할 수 있다. Sr-82의 활성은 제어기(80)와 관련되어 있는 메모리에 저장되어 있을 수 있는 알려진 방사성 동위 원소 비에 의해 스트론튬-85의 활성과 관련될 수 있다. 제어기(80)는 하나의 방사성 동위 원소의 활성을 다른 방사성 동위 원소의 결정된 활성과 저장된 비를 곱함으로써 결정할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 Sr-82의 결정된 활성 및 Sr-85의 결정된 활성을 합하여 방사성 용출물 내 총 스트론튬 활성을 확인한다.
요구될 경우, 제어기(80)는 감마 검출기(60)로부터 수신된 감마 방출 데이터에 기초하여 방사성 용출물 내 다른 방사성 동위 원소들과 연관되는 활성량을 확인할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소들에 해당하는 다른 감마 방출 에너지 선들을 포함하는 관심 영역(들)을 확인하고 각 에너지 선마다 네트 피크 인터그럴 카운트를 결정할 수 있다. 각 에너지 선은 특정 방사성 동위 원소에 해당할 수 있고 상이한 에너지 선들 및 상이한 방사성 동위 원소들 간 대응은 제어기와 관련되어 있는 메모리에 저장될 수 있다. 감마 검출기 배열들 및 감마 방출 처리에 관한 추가 세부 사항들은 "REAL TIME NUCLEAR ISOTOPE DETECTION"이라는 명칭의 미국 특허 공보 제US2015/0260855호에서 찾아볼 수 있으며, 이의 전체 내용이 본 명세서에 참조로 통합된다.
방사성 용출물 내 하나 이상의 방사성 동위 원소에 대해 이루어지는 활성 측정은 방사성 동위 원소 생성기 시스템(10)에 다양한 목적으로 저장 및/또는 사용될 수 있다. 도 9의 예에서, 제어기(80)는 방사성 동위 원소들 중 하나 이상이 허용 한계를 초과하는지를 결정한다(226). 제어기(80)는 특정 방사성 동위 원소의 결정된 활성을 제어기와 관련되어 있는 메모리에 저장되어 있는 임계치와 비교할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 Sr-82의 결정된 활성을 메모리에 저장되어 있는 Sr-82에 대한 허용 한계와 비교할 수 있다. 예들로, Sr-82에 대한 허용 한계는 Rb-82의 밀리퀴리당 0.05 μCi 미만, 이를테면 Rb-82의 밀리퀴리당 0.02 μCi 미만, Rb-82의 밀리퀴리당 약 0.02 μCi, Rb-82의 밀리퀴리당 0.01 μCi 미만, 또는 Rb-82의 밀리퀴리당 약 0.01 μCi의 Sr-82 수준일 수 있다. 다른 예로, 제어기(80)는 Sr-85의 결정된 활성을 메모리에 저장되어 있는 Sr-85에 대한 허용 한계와 비교할 수 있다. 예들로, Sr-85에 대한 허용 한계는 Rb-82의 밀리퀴리당 0.5 μCi 미만, 이를테면 Rb-82의 밀리퀴리당 0.2 μCi 미만, Rb-82의 밀리퀴리당 약 0.2 μCi, Rb-82의 밀리퀴리당 0.1 μCi 미만, 또는 Rb-82의 밀리퀴리당 약 0.1 μCi의 Sr-85 수준일 수 있다.
Sr-82 및/또는 Sr-85의 결정된 활성이 허용 한계를 초과하는지 여부를 평가하기 위해 사용되는 Rb-82 활성 수준은 베타 검출기(58) 또는 감마 검출기(60)를 통해 결정되는 Rb-82 활성(예를 들어, 최대 또는 최소 Rb-82 활성 수준)일 수 있다. 일 적용 예에서, Sr-82 및/또는 Sr-85의 결정된 활성이 허용 한계를 초과하는지 여부를 평가하기 위해 사용되는 Rb-82 활성 수준은 약 10 밀리쿼리와 같은 고정된 값이다. 다른 예들로, Rb-82의 고정된 값은 10 밀리퀴리 Rb-82에서 100 밀리퀴리 Rb-82에 이르는 범위 내, 이를테면 20 밀리퀴리, 30 밀리퀴리, 40 밀리퀴리, 50 밀리퀴리, 60 밀리퀴리, 70 밀리퀴리, 80 밀리퀴리 또는 90 밀리퀴리이다. 일 실시 예에서, 제어기(80)는 Rb-82의 밀리쿼리당 0.01 μCi Sr-82에서, 95% 신뢰 수준으로 적어도 95%의 진양성률(TPR)을 갖고, Sr-82(μCi 단위) 대 Rb-82(mCi 단위)의 비로서 스트론튬 수준들을 결정한다. 다른 실시 예에서, 제어기(80)는 Rb-82의 밀리쿼리당 0.1 μCi Sr-85에서, 95% 신뢰 수준으로 적어도 95%의 진양성률(TPR)을 갖고, Sr-85(μCi 단위) 대 Rb-82(mCi 단위)의 비로서 검출 스트론튬 수준들을 결정한다.
시스템(10)은 정도 관리 절차 동안 하나 이상의 방사성 동위 원소의 결정된 활성이 허용 한계를 초과하는 것으로 결정될 경우 다양한 상이한 동작을 취할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 이를테면 사용자 인터페이스(16)를 통해 사용자 경보(예를 들어, 시각적, 문자적, 기계적(예를 들어, 진동), 청각적 사용자 경보)를 개시하여, 방사성 동위 원소 생성기(52)를 사용하여 생성된 방사성 용출물 내 측정된 방사성 동위 원소가 허용 한계를 초과했음을 나타낼 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(80)는 방사성 용출물 내 방사성 동위 원소가 허용 한계를 초과한 것으로 결정될 경우 시스템(10)을 제어하여 후속 환자 주입 절차를 못하게 할 수 있다. 시스템(10)은 허용 한계에 이르게 되면 후속 환자 주입 절차를 못하게 하도록 체결되는 하드웨어 및/또는 소프트웨어 잠금 장치를 가질 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)가 허용 한계가 초과되면 펌프(40)가 용리제를 펌핑하는 것을 못하게 할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 방사성 용출물 내 방사성 동위 원소가 허용 한계를 초과했음을 나타내는 메시지를 예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기의 동작을 모니터 및/또는 평가하기 위한 소외 장소로 전송한다.
시스템(10)은 주입 배관(70)이 예를 들어, 시스템에 의해 생성되는 방사성 용출물의 정도 및 정확성을 유지하는 것을 돕기 위해, 환자에 연결되지 않은 또 다른 적용 예들에서 방사성 용출물을 생성 및 전달하기 위해 사용될 수 있다. 또 다른 예로, 시스템(10)은 베타 검출기(58)에 의루어진 활성 측정의 정확성 및/또는 정밀도를 평가하기 위해 항상성 평가의 부분으로서 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 베타 검출기(58)가 환자 주입 절차 동안 환자에 전달되는 누적 활성량을 제어하기 위해 사용될 수 있기 때문에, 검출기가 적절하게 교정됨을 보장하는 것은 방사성 용출물의 정확한 선량을 보장하는 것을 도울 수 있다.
도 10 내지 도 16은 하나 또는 양 검출기를 사용하여 주입 시스템에 이루어지는 측정의 신뢰성을 보장하는 것을 돕기 위해 베타 검출기(58)를 사용한 선량 교정 및/또는 감마 검출기(60)의 교정과 같이, 주입 시스템에 관해 주기적으로 수행될 수 있는 대표적인 교정 및 정도 관리("QC") 테스트(들)를 설명한다. 각 성능 테스트는 테스트되는 검출기에 의해 이루어지는 활성 측정의 정확성 및/또는 정밀도를 평가하기 위해 사용될 수 있다. 테스트가 허용 한계를 벗어나는 것이 발견될 경우 재교정 또는 시스템 폐쇄와 같은 교정 조치가 취해질 수 있다. 설명되는 임의의 테스트 또는 테스트들의 조합은 베타 검출기(58), 감마 검출기(60) 또는 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60) 양자를 사용하여 정도 관리 및/또는 교정 프로토콜의 일부로서 수행될 수 있다.
예를 들어, 베타 검출기(58)를 사용하여 수행되는 QC 테스트(들)는 선량 교정 테스트, 선량 선형성 테스트, 선량 반복성 테스트, 선량 항상성 테스트 및 이들의 조합들을 포함할 수 있다. 감마 검출기(60)를 사용하여 수행되는 QC 테스트(들)는 감마 검출기 교정 테스트, 감마 검출기 반복성 테스트, 감마 검출기 선형성 테스트 및 이들의 조합들을 포함할 수 있다. 일부 예에서, QC 테스트 또는 일련의 QC 테스트를 실행하기 전 방사성 동위 원소 생성기(52)에 관해 컬럼 워시(column wash)가 수행된다. 컬럼 워시는 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 고정된 용적의 용리제를 펌핑하는 것 그리고 그 결과적인 용리제를 폐기물 용기(54)로 보내는 것을 수반할 수 있다. 고정된 용적은 범위가 10 ml에서 100 ml에, 이를테면 25 ml에서 75 ml에, 또는 35 ml에서 65 ml에 이를 수 있다. 컬럼 워시는 방사성 동위 원소 생성기(52)에서 계속 움직이지 않는 용출물을 시간이 흐르면서 생성기 밖으로 밀어내고 생성기 화학 반응을 평형 상태에서 벗어나 정상 상태로 이동시킬 수 있다. 컬럼 워시는 또한 임의의 환자 주입 절차 이전 수행될 수 있다.
감마 검출기(60)를 교정할 때, 검출기에 관해 수행될 다른 QC 테스트(들) 중 임의의 테스트와(예를 들어, 이전) 검출기 에너지 윈도우 교정 QC 테스트가 수행될 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 함유된 부모 방사성 동위 원소(예를 들어, 스트론튬)와 동일하거나 유사한 감마 방출 에너지를 갖는 방사성 동위 원소의 소스가 감마 검출기(60)가 소스로부터 방출되는 감마선을 판독하도록 위치될 수 있다. 방사성 동위 원소의 소스는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 함유된 부모 방사성 동위 원소의 감마 방출 에너지의 플러스 또는 마이너스 30% 내, 이를테면 플러스 또는 마이너스 20%, 플러스 또는 마이너스 10%, 플러스 또는 마이너스 15%, 플러스 또는 마이너스 5%, 플러스 또는 마이너스 1%, 또는 플러스 또는 마이너스 0.5%인 감마 방출 에너지를 가질 수 있다. 사용될 수 있는 방사성 동위 원소의 예시적인 소스들은 Sr-82, Sr-85, 소듐-22 및 세슘-137을 포함한다.
방사성 동위 원소 소스는 제3 구획(106)으로 도입될 수 있다. 제어기(80)의 제어 하에서 작동하여, 감마 검출기(60)는 교정 소스에 의해 방출되는 감마 스펙트럼을 판독할 수 있다. 제어기(80)는 감마 스펙트럼로 계산된 피크 채널과 예상되는 피크 채널 간 차이를 계산할 수 있다. 제어기(80)는 결정된 차이가 용인 가능 범위보다 크게 벗어나는지를 결정할 수 있다. 다양한 예에서, 용인 가능 범위는 플러스 또는 마이너스 20%, 이를테면 플러스 또는 마이너스 10%, 또는 플러스 또는 마이너스 5%일 수 있다. 제어기(80)는 차이가 용인 가능 범위를 초과하는지를 결정할 수 있다. 제어기(80)는 결정된 차이가 용인 가능 범위를 초과할 경우 다양한 조치를 취할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 피크 채널이 예상되는 피크 채널에 대해 용인 가능 범위를 초과하는지를 조작자에게 알리는 사용자 경보(예를 들어, 사용자 인터페이스(16))를 발할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(80)는 재교정을 개시할 수 있다(예를 들어, 피크 채널이 예상되는 피크 채널과 정렬되도록 전압을 조정함으로써).
다른 예로, 감마 검출기(60)를 교정할 때, 제3 구획(106)으로 도입되는 특정 방사성 동위 원소 소스가 없을 때 자유 방사가 감마 검출기에 의해 측정될 수 있다. 자유 방사는 검출기 에너지 윈도우 교정을 수행한 후 임의의 다른 QC 테스트(들)을 수행하기 전 또는 QC 프로토콜 동안 다른 시간들에 측정될 수 있다. 예를 들어, 데일리 QC 프로토콜 동안, 검출기 에너지 윈도우 교정을 수행하지 않고 다른 QC 테스트들을 수행하기 전 자유 방사가 측정될 수 있다. 자유 방사 측정은 QC 테스트 동안 감마 검출기(60)에 의해 이루어지는 감마 측정의 왜곡 또는 오차를 야기하는 수준에서 방출하는 시스템(10) 외부의 어떠한 감마 방출 소스도 없음을 보장할 수 있다. 제어기(80)는 과잉 자유 감마 방사가 검출될 경우 본 명세서에 설명되는 조치들을 포함하여, 다양한 조치를 취할 수 있다.
QC 테스트(들)는 시스템(10)의 고정도 동작을 유지하기 위해 적절한 빈도로 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)를 사용하여 수행될 수 있다. 일부 예에서는, 전체 QC 프로토콜이 구성요소(예를 들어, 배관선, 방사성 동위 원소 생성기, 검출기)의 설치 또는 교체 이후, 시스템에 관해 주요 수리가 수행된 후(예를 들어, 시스템(10)의 제조사의 대표자에 의해 수행되는 것) 그리고/또는 예방 유지 보수 계획의 부분으로 매년 수행된다. 그러한 전체 프로토콜은 감마 검출기 에너지 윈도우 교정 QC 테스트, 자유 방사 테스트, 컬럼 워시, 감마 검출기 교정 테스트, 반복성 테스트, 감마 검출기 선형성 테스트, 감마 검출기 항상성 테스트, 선량 항상성 테스트 및/또는 선량 반복성 테스트를 수행하는 것을 수반할 수 있다.
더 작은 QC 프로토콜은 보다 자주 수행될 수 있다. 그러한 프로토콜은 감마 검출기를 이용한 자유 방사 테스트, 컬럼 워시, 부모 방사성 동위 원소(예를 들어, 스트론튬)와 함께 베타 검출기를 사용하는 선량 항상성 테스트, 감마 검출기를 사용하는 수준 테스트 및 감마 검출기 항상성 테스트를 수행하는 것을 수반할 수 있다. 수행되는 구체적인 QC 테스트 또는 테스트들의 프로토콜 세트와 관계 없이, 테스트들은 범위가 매일에서 매 50일, 이를테면 4일 내지 45일, 4일 내지 10일, 11일 내지 17일, 18일 내지 24일, 25일 내지 31일, 32일 내지 38일, 또는 39일 내지 45일에 이르는 QC 기간, 또는 대략 매일, 7일, 14일, 21일, 28일, 35일, 또는 42일과 같은 임의의 요구되는 빈도로 수행될 수 있다. 용출물이 배관을 통과하는 경우 본 명세서에 설명되는 임의의 QC 테스트를 수행할 때, 테스트는 하나 이상의 흐름 속도로 수행될 수 있다(이 경우 테스트는 다수의 흐름 속도로 반복될 수 있다). 흐름 속도들은 범위가 10 ml/min에서 60 ml/mi에, 이를테면 20 ml/min, 35 ml/min, 또는 50 ml/min일 수 있으나, 기타 흐름 속도들이 시스템의 구성 및/또는 사용자의 요구에 따라 사용될 수 있다.
도 10은 항상성 확인 절차를 수행하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 예를 들어, 도 10의 기술은 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 항상성을 평가하기 위해 시스템(10)에 의해 사용될 수 있다.
선량 항상성을 수행하기 위해, 제어기(80)는 시스템(10)을 제어하여 감마 검출기(60)에 근접하게 위치되는 용출물 수용 용기(56)에 방사성 용출물을 전달할 수 있다(230). 항상성 평가를 개시하고 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)에 전달하는 프로세스는 복수의 정도 관리 평가 절차와 관련되어 도 9에 대하여 상술된 것을 따를 수 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 프로세스를 개시하기 위해, 조작자는 용출물 수용 용기(56)를 차폐 어셈블리(28)의 제3 구획(106) 내로 삽입하고 주입 배관(70)을 용출물 수용 용기와 유체 연통하게 배치할 수 있다.
시스템(10)이 용출물 수용 용기(56)가 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 방사성 용출물을 수용하게 하기에 적절하게 배열될 때, 제어기(80)는 시스템을 제어하여 용출물 수용 용기에 공급되는 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 항상성 용리를 수행하기 위해 조작자에 의해 사용자 인터페이스(16)를 통해 수신되는 명령들에 응답하여 항상성 용리를 개시한다. 예를 들어, 제어기(80)는 항상성 용리에 적절하게 시스템(10)의 구성요소들을 배열하기 위한 하나 이상의 단계를 통해 조작자를 가이드하고 방사성 용출물을 생성하기 전 그 구성요소들이 적절하게 배열됨을 확인한 피드백을 수신(예를 들어, 센서들을 통해 그리고/또는 사용자 인터페이스를 통해 조작자를 통해) 하는 소프트웨어를 실행할 수 있다. 제어기(80)는 도 9와 관련되어 정도 관리 절차에 대하여 상술한 바와 같이, 시스템(10)을 제어하여 시스템(10)의 구성요소들을 용리를 수행하기 위해 배열한 직후 또는 구성요소들이 항상성 용리를 위해 배열된 후 지연된 시간에 항상성 용리를 실행할 수 있다.
제어기(80)는 정도 관리 용리 동안 도 8에 대하여 상술된 단계들 200-208을 따라 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)로 공급할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 초기에 생성되는 방사성 용출물을 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 베타 방출을 통해 결정되는 방사성 용출물의 활성이 임계에 이를 때까지 폐기물 용기(54)로 전환시킬 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물의 활성이 임계에 이를 시, 제어기(80)는 다방향 밸브(74)를 제어하여 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)로 향하게 할 수 있다.
펌프(40)는 계속해서 용리제를 방사성 동위 원소 생성기(52)로 공급하고 그렇게 함으로써 목적하는 방사성 용출물의 양이 용기에 공급될 때까지 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)로 공급할 수 있다. 제어기(80)가 목적하는 방사성 용출물의 양이 용기로 공급될 때까지 펌프(40)를 제어하여 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)로 공급할 때, 제어기는 용출물 수용 용기에 방사성 용출물을 전달하는 동안 베타 검출기(58)를 통해 방사성 용출물의 활성을 측정함으로써 용기에 전달되는 방사능의 누적량을 결정할 수 있다. 제어기(80)는 또한 베타 검출기(58)와 용출물 수용 용기(56) 사이(예를 들어, 베타 검출기(58)에 의해 활성이 측정될 때와 감마 검출기(60)에 의해 활성이 측정될 때 사이) 방사성 붕괴도 고려할 수 있다. 대안적으로, 목적하는 방사성 용출물의 양은 또한 도 9에 대하여 상술한 바와 같이, 용출물 수용 용기(56)에 전달되는 미리 확립된 방사성 용출물의 용적 및/또는 누적 활성량(예를 들어, QC 임계치에 대응하는)일 수 있다.
방사성 용출물이 베타 검출기(58)를 지나 용출물 수용 용기(56)로 흐를 때, 베타 검출기는 방사성 용출물에 의해 방출되는 베타 방출을 측정할 수 있다(232). 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 베타 방출을 나타내는 신호를 베타 검출기(58)로부터 수신할 수 있고 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출의 크기를 상이한 베타 방출 수준들을 상이한 방사성 용출물 활성 수준들과 관련시키는 메모리에 저장되는 교정 정보와 비교할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출물의 활성 및/또는 방사성 용출물의 흐름 속도에 기초하여, 용기로 공급되는 누적 방사선량으로 지칭될 수 있는 용출물 수용 용기(56)에 전달되는 누적 활성량을 결정할 수 있다.
적절한 방사성 용출물의 양이 용출물 수용 용기(56)로 공급된 것으로, 예를 들어, 용출물 수용 용기로 공급된 누적 방사선량이 임계 수준에 이른 것으로 결정 시, 제어기(80)는 펌프(40)를 제어하여 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 용리제를 펌핑하는 것을 중단할 수 있다. 방사성 용출물이 용출물 수용 용기(56)로 도입되는 것을 멈출 때, 용기가 채워지는 것이 완료된 것으로 지정될 수 있다. 이는 후속 활동이 베치마킹될 수 있는 이용되는 채워지는 시간의 끝을 확립할 수 있다.
도 10의 기술에서, 감마 검출기(60)는 용출물 수용 용기(56)로 공급되는 방사성 용출물에 의해 방출되는 감마 방출을 측정한다(234). 감마 검출기(60)는 지속적으로 예를 들어, 용출물 수용 용기(56)가 채워지는 동안 그리고/또는 용출물 수용 용기가 방사성 용출물로 적절하게 채워진 후, 감마 방출을 측정할 수 있다. 대안적으로, 감마 검출기(60)는 주기적으로 예를 들어, 용출물 수용 용기(56)가 방사성 용출물로 적절하게 채워진 후 한 번 이상, 감마 방출을 샘플링할 수 있다.
일부 예에서, 감마 검출기(60)는 용출물 수용 용기(56)가 채워진 마지막으로부터 측정되는 시간대일 수 있는 항상성 윈도우 내에서 용출물 수용 용기(56) 내 방사성 용출물로부터 나오는 감마 방출을 측정한다. 예를 들어, 감마 검출기(60)는 범위가 용출물 수용 용기가 채워진 마지막으로부터 0초에서 채워진 마지막 이후 1800초에, 이를테면 채워진 마지막으로부터 500초에서 1500초에, 채워진 마지막으로부터 700초에서 1000초에, 또는 용출물 수용 용기가 채워진 마지막으로부터 793초에서 807초에 이르는 항상성 시간대 내에서 용출물 수용 용기(56) 내 방사성 용출물로부터 나오는 감마 방출을 측정할 수 있다. 감마 검출기(60)는 항상성 시간대에서 한 번 이상 항상성 시간대의 지속 시간 동안 지속적으로 용출물 수용 용기 내 방사성 용출물로부터 나오는 감마 방출을 측정할 수 있다.
감마 검출기에 의해 측정되는 감마 방출을 나타내는 신호를 감마 검출기(60)는 송신할 수 있고 제어기(80)는 수신할 수 있다. 제어기(80)는 또한 감마 검출기(60)에 의해 측정되는 감마 방출에 기초하여 용출물 수용 용기 내 Rb-82의 활성을 결정하여, 누적된 항상성 감마 방출 측정을 제공할 수 있다. 제어기(80)는 Rb-82에 해당하는 감마 스펙트럼의 511 keV 에너지 선 및/또는 776 keV 에너지 선과 연관된 활성량을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 Rb-82의 활성을 결정하기 위해 511 keV 선 및/또는 776 keV 선을 포함하는 감마 스펙트럼의 영역에서 네트 피크 인터그럴 카운트를 결정할 수 있다. 그 다음 제어기(80)는 제어기와 관련되어 있는 메모리에 결정된 Rb-82의 활성을 저장할 수 있다.
도 10의 기술에서, 제어기(80)는 베타 검출기(58)를 사용하여 결정된 Rb-82의 활성을 감마 검출기(60)를 사용하여 결정된 Rb-82의 활성을 비교한다, 예를 들어, 항상성 비를 계산함으로써(236). 예를 들어, 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정되고 용출물 수용 용기(56)로 공급된 누적 방사선량(또는 베타 방출 계수들) 및 감마 검출기(60)에 의해 측정된 누적 항상성 감마 활성(도는 감마 방출 계수들) 에 기초하여 항상성 비를 계산할 수 있다. 항상성 비는 적어도 누적 방사선량을 누적 항상성 감마 활성으로 나누어 계산될 수 있다.
일부 예에서, 제어기(80)는 또한 결정된 항상성 비를 제어기와 관련되어 있는 메모리에 저장된 하나 이상의 임계치와 비교한다. 예를 들어, 제어기(80)는 결정된 항상성 비를 메모리에 저장되어 있는 기준 항상성 비와 비교할 수 있다. 제어기(80)는 결정된 정수 비가 기준 협의 비에서 용인 가능 범위보다 크게 벗어나는지를 결정할 수 있다. 다양한 예에서, 용인 가능 범위는 기준 항상성 비의 플러스 또는 마이너스 20%, 이를테면 기준 항상성 비의 플러스 또는 마이너스 10%, 또는 기준 항상성 비의 플러스 또는 마이너스 5%일 수 있다. 제어기(80)는 항상성 비가 기준 항상성 비에 대해 용인 가능 범위를 초과하는지를 결정할 수 있다. 제어기(80)는 결정된 항상성 비가 기준 항상성 비에 대해 용인 가능 범위를 초과할 경우 다양한 조치를 취할 수 있다.
일부 예에서, 제어기(80)는 결정된 항상성 비가 용인 가능 범위 및/또는 기준 항상성 비를 초과하는지를 조작자에게 알리는 사용자 경보(예를 들어, 사용자 인터페이스(16))를 발할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(80)는 시스템의 교정 확인 및/도는 선량 재교정을 개시할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 교정 확인 또는 선량 교정을 자동으로 수행하기 위한 소프트웨어를 실행함으로써 또는 그러한 확인 또는 교정을 수행하기 위한 단계들을 통해 조작자를 가이드함으로써 그러한 확인 및/또는 교정을 개시한다. 선량 교정를 수행하기 위해, 시스템(10)과 관련되어 있는 제어기는 검출기에 의해 측정되는 활성량에 대응하는 베타 검출기(58)에 의해 생성되는 데이터를 그 후 시스템에 의해 처리하기 위해 사용되는 하나 이상의 계수 또는 기타 교정 정보를 생성하고 메모리에 저장할 수 있다.
일부 예에서, 선량 재교정은 시스템(10) 외부 그리고 그로부터 떨어진 선량 구경 측정기를 사용하여 수행된다. 선량 구경 측정기는 주요 표준을 사용하여 그 자체가 교정될 수 있다. 제어기(80)는 방사성 용출물의 샘플을 생성하기 위한 명령들을 조작자에 제공함으로써 사용자 인터페이스(16)를 통해 조작자를 가이드할 수 있다. 그 다음 방사성 용출물의 샘플이 별개의 선량 구경 측정기로 수송되고 선량 구경 측정기를 사용하여 샘플 내 Rb-82의 활성이 결정될 수 있다. 제어기(80)는 선량 구경 측정기로부터 결정된 Rb-82의 활성을 수신할 수 있다(예를 들어, 선량 구경 측정기에 유선 또는 무선으로 연결됨으로써 그리고/또는 사용자 인터페이스(16)를 통한 조작자의 정보 입력에 의해). 제어기(80)는 선량 구경 측정기로부터 결정된 Rb-82의 활성을 메모리에 저장하고/거나 정보를 사용하여 시스템(10)에 의해 사용되는 교정 설정들을 수정하여 시스템(10)을 통해 흐르는 방사성 용출물의 활성에 대응하여 베타 검출기(58)에 의해 생성되는 데이터를 처리할 수 있다.
다른 예로, 제어기(80)는 감마 검출기(60)를 사용하여 결정된 Rb-82의 활성을 사용하여 시스템(10)에 의해 사용되는 교정 설정들을 수정하여 베타 검출기(58)의해 생성되는 데이터를 처리할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 감마 검출기(60)를 사용하여 결정된 Rb-82의 활성을 메모리에 저장하고/거나 정보를 사용하여 시스템(10)에 의해 사용되는 교정 설정들을 수정하여 시스템(10)을 통해 흐르는 방사성 용출물의 활성에 대응하여 베타 검출기(58)에 의해 생성되는 데이터를 처리할 수 있다.
도 11은 감마 검출기(60)에 의해 이루어지는 활성 측정의 정확성을 확인하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 예를 들어, 도 11의 기술은 감마 검출기(60)가 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물의 정확하고/거나 정밀한 활성 측정을 제공하고 있는지 여부를 평가하기 위해 시스템(10)에 의해 사용될 수 있다.
감마 검출기(60)에 관한 교정 및 정확성 테스트를 수행하기 위해, 감마 검출기가 알려진(또는 그 외 예상되는) 수준의 활성을 갖는 교정 소스에 노출될 수 있다(250). 교정 소스는 감마 검출기가 교정 소스의 활성을 측정하기에 충분한 시간 동안 제3 구획(106) 내 감마 검출기(60)에 인접하게 배치되고 제3 구획에 정적으로 홀딩될 수 있다. 예를 들어, 교정 소스가 고체 물질일 때, 용출물 수용 용기(56)는 제3 구획(106)에서 제거될 수 있고 교정 소스가 그 구획에 배치될 수 있다. 대안적으로, 교정 물질이 액체 상태에 있을 경우, 교정 물질은 제3 구획에 배치되어 있는 용출물 수용 용기(56)로 펌핑될 수 있다.
감마 검출기(60)의 정확성을 평가하기 위해 사용될 수 있는 통상적인 교정 소스들은 NIST(National Institute of Standards and Technology) 추적 가능한 방사성 동위 원소 표준이다. 교정 소스는 통상적인 시스템(10)의 동작 동안 감마 검출기(60)에 의해 관찰되는 것과 유사한 활성 수준을 갖도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 교정 소스는 범위가 0.01 μCi에서 2 mCi에, 이를테면 0.05에서 1 mCi에, 0.1 μCi에서 100 μCi에, 1 μCi에서 75 μCi에, 25 μCi에서 65 μCi에, 0.1 μCi에서 30 μCi에, 1 μCi에서 15 μCi에, 또는 8 μCi에서 12 μCi에 이르는 활성 수준을 가질 수 있다. 교정 소스는 감마 검출기(60)에 의해 검출되는 활성 수준이 비교될 수 있는 알려진(또는 그 외 예상되는) 활성 수준을 가질 수 있다.
감마 검출기(60)의 정확성을 평가하기 위해 교정 소스로 사용될 수 있는 예시적인 동위 원소들은 Na-22, Cs-131, Ga-68 및 Ge-68을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 교정 소스는 차폐 어셈블리(28)와 별개의 차폐된 웰 또는 수송 용기에 보관될 수 있다. 교정 소스는 시스템(10) 상의 또는 그 부근 그것의 차폐된 하우징에 보관되고 그것의 차폐된 하우징에서 제거되어 정확성 테스트를 수행하기 위해 제3 구획(106) 내로 삽입될 수 있다. 대안적으로, 교정 소스는 주기적인 교정 테스트를 위해, 예를 들어 차폐된 하우징 내, 외부 위치로부터 가져와질 수 있다.
제어기(80)는 정확성 테스트를 위해 시스템(10)의 제3 구획(106)에 교정 소스를 적절하게 배열시키기 위한 하나 이상의 단계를 통해 조작자를 가이드하는 소프트웨어를 실행할 수 있다. 제어기(80)는 또한 감마 검출기(60)를 제어하여 제3 구획(106)에 수용되는 교정 소스의 활성 수준을 측정할 수 있다(252). 제어기(80)는 도 9와 관련되어 정도 관리 절차에 대하여 상술한 바와 같이, 구획에 교정 소스를 삽입함과 동시에 또는 그 직후 또는 소스를 구획에 배치한 후 지연된 시간에 감마 검출기(60)를 제어하여 교정 소스의 활성 수준을 측정할 수 있다.
알려진 활성을 갖는 교정 소스로부터 나오는 감마 방사를 검출한 후, 제어기(80)는 샘플의 활성이 결정되는 관심 감마 방사 스펙트럼 영역을 확인할 수 있다. Na-22 교정 소스의 경우, 관심 영역은 샘플로부터 생성되는 감마선 스펙트럼에서 511 keV 피크를 포함할 수 있다. 제어기(80)는 그 에너지 선에서 감마 검출기(60)에 의해 측정되는 활성량을 결정하기 위해 관심 영역에 대한 네트 피크 인터그럴 카운트를 결정할 수 있다.
도 11의 기술에서, 제어기(80)는 교정 소스의 측정된 활성을 교정 샘플의 알려진 활성과 비교한다(254). 시스템(10)은 교정 소스의 알려진 활성을 예를 들어, 사용자 인터페이스(16)를 통해 알려진 활성을 입력하는 것에 의해 알 수 있다. 그 다음 제어기(80)에 의해 수신되는 교정 소스의 활성이 제어기와 관련되어 있는 메모리에 저장될 수 있다. 제어기(80)는 방사성 핵종의 알려진 반감기를 사용하여 교정 소스의 활성의 붕괴를 고려할 수 있다. 제어기(80)는 감마 검출기(60)에 의해 측정된 교정 소스의 결정된 활성을 메모리에 저장되어 있는 알려진 활성과 비교할 수 있다. 제어기(80)는 결정된 활성이 알려진 활성에서 허용 임계보다 많이 벗어나는지를 결정할 수 있다. 일부 예에서, 용인 가능 임계는 알려진 활성의 플러스 또는 마이너스 10% 내, 이를테면 알려진 활성의 플러스 또는 마이너스 5% 내, 알려진 활성의 플러스 또는 마이너스 3% 내, 알려진 활성의 플러스 또는 마이너스 2% 내, 또는 알려진 활성의 플러스 또는 마이너스 1% 내일 수 있다.
제어기(80)는 감마 검출기(60)에 의해 측정된 교정 소스의 결정된 활성이 교정 소스의 알려진 활성의 용인 가능 임계를 초과할 경우 다양한 조치를 취할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 결정된 활성이 용인 가능 임계를 초과함을 조작자에게 알리는 사용자 경보(예를 들어, 사용자 인터페이스(16))를 발한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(80)는 감마 검출기(60)를 사용하여 측정된 교정 소스의 측정된 활성을 교정 소스의 알려진 활성과 관련시키는 교정 데이터(예를 들어, 교정 비)를 계산 및/또는 저장할 수 있다. 그 후 제어기(80)는 동작 동안 이러한 교정 정보를 사용하여 감마 검출기(60)를 사용하여 이루어진 활성 측정을 조정할 수 있다.
도 12는 감마 검출기(60)에 의해 이루어지는 활성 측정의 반복성 또는 정밀도를 평가하기 위해 사용될 수 있는 다른 예시적인 기술의 흐름도이다. 도 12의 기술은 감마 검출기(60)가 동일한 활성 수준에서 샘플의 다수 회 샘플 획득에 걸쳐 일관된 그리고 반복 가능한 활성 측정을 제공하고 있는지 여부를 평가하기 위해 시스템(10)에 의해 사용될 수 있다.
도 12의 기술에서 반복성 테스트는 알려진 활성 수준을 갖는 동일한 교정 소스에 감마 검출기를 반복적으로 노출시킴으로서 감마 검출기에 관해 수행될 수 있다(256). 반복성 테스트를 수행하기 위해 사용되는 교정 소스는 도 11과 관련되어 정확성 테스트에 대하여 상술한 것들 중 임의의 것으로부터 선택될 수 있다. 교정 소스는 예를 들어, 교정 소스를 차폐 어셈블리(28)의 제3 구획(106)에 삽입함으로써, 감마 검출기(60)에 인접하게(예를 들어, 부근에 및/또는 앞에) 배치될 수 있다. 교정 소스는 감마 검출기가 교정 소스의 활성을 측정하기에 충분한 시간 동안 감마 검출기(60) 앞에 정적으로 홀딩될 수 있다.
알려진 활성을 갖는 교정 소스로부터 나오는 감마 방사를 검출한 후, 제어기(80)는 상술한 바와 같이 교정 소스의 활성을 결정할 수 있다(258). 교정 소스는 제3 구획(106)에서 제거되고, 일정 시간 동안 구획 외부에 홀딩되며, 구획 내로 다시 재삽입될 수 있다(260). 즉, 교정 소스는 여러 번 제3 구획 내로 삽입되고 그로부터 제거될 수 있다. 대안적으로, 교정 소스는 제3 구획(106)에 남아 있고 교정 소스의 활성이 여러 번 측정될수 있다. 제어기(80)의 제어 하에서 작동하여, 교정 소스에 의해 방출되는 감마 방출이 측정되고 교정 소스의 활성이 결정될 수 있다. 예를 들어, 교정 소스에 의해 방출되는 감마 방출은 교정 소스가 제3 구획(106) 내로 삽입될 때마다 그리고/또는 교정 소스가 제3 구획에 남아 있는 동안 여러 번 측정될 수 있다. 그 결과, 교정 소스의 활성이 감마 검출기(60)가 동일한 활성 수준에서 샘플을 측정하는 일관성을 평가하기 위해 반복적으로 결정될 수 있다.
도 12의 기술에서, 교정 소스의 활성은 적어도 두 번, 이를테면 적어도 3번, 적어도 5번 또는 적어도 10번 측정될 수 있다. 예를 들어, 교정 소스의 활성은 2번 내지 20번, 이를테면 5번 내지 15번 측정될 수 있다.
교정 소스의 활성을 원하는 횟수만큼 반복적으로 측정한 후, 도 12의 기술은 각각의 측정된 활성을 측정된 다수의 교정 활성의 평균과 비교하는 것을 포함한다(262). 일부 예에서, 제어기(80)는 테스트 동안 이루어진 모든 측정에 기초하여 교정 샘플의 평균(예를 들어, 평균, 중위수) 측정된 활성을 결정한다. 제어기(80)는 또한 테스트 동안 결정된 각각의 개별적인 측정된 활성을 평균 측정된 활성과 비교하고 측정된 임의의 하나의 활성이 평균 측정된 활성에서 용인 가능 임계치보다 크게 벗어나는지를 결정할 수 있다. 일부 예에서, 용인 가능 임계는 평균 측정된 활성의 플러스 또는 마이너스 10% 내, 이를테면 평균 측정된 활성의 플러스 또는 마이너스 5% 내, 또는 평균 측정된 활성의 플러스 또는 마이너스 2% 내일 수 있다.
제어기(80)가 복수의 측정된 활성들 중 임의의 하나의 측정된 활성이 평균 측정된 활성을 용인 가능 임계치보다 많이 초과하는 것으로 결정할 경우, 제어기는 감마 검출기(60)가 충분히 반복 가능한 결과들을 내고 있지 않음을 나타내기 위한 동작을 취할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 감마 검출기(60)가 충분히 반복 가능한 결과들을 내고 있지 않음을 조작자에게 알리는 사용자 경보(예를 들어, 사용자 인터페이스(16))를 발한다.
도 13은 감마 검출기(60)에 의해 이루어지는 활성 측정의 선형성을 평가하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 검출기 선형성의 평가는 감마 검출기(60)가 동작 동안 감마 검출기(60)에 의해 관찰될 것으로 예상되는 활성 범위에 대해 측정되는 샘플의 활성과 선형적으로 관련된 응답을 제공하고 있는지를 결정할 수 있다.
감마 검출기(60)의 선형성을 평가하기 위해, 각각 알려진 활성을 갖는 하나 이상의(예를 들어, 다수의) 교정 소스가 감마 검출기(60) 앞에 배치될 수 있다. 각각의 개별적인 교정 소스(또는 단지 하나가 사용될 경우, 단일 교정 소스)는 측정이 이어지는 시간이 흐르면서 충분히 측정 가능한 붕괴를 제공하는 데 효과적인 반감기를 갖는 것으로 선택될 수 있다. 다수의 교정 소스가 사용될 경우, 다수의 소스는 각각의 특정 교정 소스가 각각의 다른 교정 소스와 상이한 활성 수준을 가져, 감마 검출기(60)가 감마 방출을 측정하는 활성범위를 제공하도록 선택될 수 있다. 감마 검출기(60)에 의해 측정되는 활성들의 선형성은 검출기의 선형성을 결정하기 위해 평가될 수 있다.
감마 검출기(60)의 선형성을 평가하기 위해 사용되는 교정 소스들의 특정 활성들은 정상 동작 동안 감마 검출기에 의해 관찰될 것으로 예상되는 활성들의 범위를 커버하는 것으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)이 감마 검출기(60)가 평가를 받는 샘플에서 비교적 높은 수준의 딸 방사성 동위 원소를 측정하고 또한 비교적 낮은 수준의 부모 방사성 동위 원소를 측정하도록 구현되는 경우, 교정 소스들은 높은 방사성 동위 원소 수준에서 낮은 방사성 동위 원소 수준에 이르는 범위를 커버하도록 선택될 수 있다. 일부 예에서, 감마 검출기(60)의 선형성을 측정하기 위해 사용되는 교정 소스들의 활성은 범위가 0.01 μCi에서 2 mCi에, 이를테면 0.05 μCi에서 1 mCi에, 0.1 μCi에서 100 mCi에, 0.05 μCi에서 50 mCi에, 또는 0.1 μCi에서 30 mCi에 이를 수 있다.
감마 검출기 선형성 테스트를 수행하기 위해 사용되는 교정 소스들은 도 11과 관련되어 정확성 테스트에 대하여 상술한 것들 중 임의의 것으로부터 선택될 수 있다. 일부 예에서, 상이한 활성 수준들의 동일한 유형의 교정 소스(예를 들어, Na-22)가 감마 검출기(60)의 선형성을 테스트하기 위해 사용된다. 다른 예들에서는, 상이한 활성 수준들의 다수의 상이한 유형의 교정 소스들이 감마 검출기(60)의 선형성을 테스트하기 위해 사용된다. 예를 들어, 상이한 활성 수준들의 교정 소스의 일 유형이 활성 범위의 비교적 낮은 끝을 테스트하기 위해 사용될 수 있고 상이한 활성 수준들의 교정 소스의 다른 유형이 활성 범위의 비교적 높은 끝을 테스트하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 고체 교정 소스(예를 들어, Na-22)가 선형성 범위의 낮은 끝을 평가하기 위해 사용될 수 있고 액체 교정 소스(예를 들어, 생성기(52)에 의해 생성되는 Rb-82와 같은 딸 방사성 동위 원소)가 선형성 범위의 높은 끝을 평가하기 위해 사용될 수 있다.
도 13의 예에서, 제1 활성 수준을 갖는 교정 소스는 예를 들어, 교정 소스를 차폐 어셈블리(28)의 제3 구획(106)에 삽입함으로써, 감마 검출기(60) 앞에 배치될 수 있다(270). 교정 소스는 감마 검출기가 교정 소스의 활성을 측정하기에 충분한 시간 동안 감마 검출기(60) 인접하게 정적으로 홀딩될 수 있다. 제1 활성 수준을 갖는 교정 소스로부터 나오는 감마 방사를 검출한 후, 제어기(80)는 상술한 바와 같이 교정 소스의 활성 수준을 측정하고(272) 제어기와 관련되어 있는 메모리에 측정된 활성을 저장할 수 있다.
제1 활성과 상이한 제2 활성 수준을 갖는 교정 소스는 예를 들어, 교정 소스를 차폐 어셈블리(28)의 제3 구획(106)에 삽입함으로써, 감마 검출기(60) 앞에 배치될 수 있다(274). 다시, 교정 소스는 감마 검출기가 교정 소스의 활성을 측정하기에 충분한 시간 동안 감마 검출기(60) 앞에 정적으로 홀딩될 수 있다. 제2 활성 수준을 갖는 교정 소스로부터 나오는 감마 방사를 검출한 후, 제어기(80)는 상술한 바와 같이 교정 소스의 활성 수준을 측정하고(274) 제어기와 관련되어 있는 메모리에 측정된 활성을 저장할 수 있다.
각각 서로, 그리고 감마 검출기(60)에 의해 이미 측정된 제1 및 제2 교정 소스와 상이한 활성 수준을 갖는 하나 이상의 추가 교정 소스가 또한 감마 검출기 앞에 배치될 수 있다(278). 감마 검출기(60)는 추가 교정 소스(들)의 활성을 측정하고 제어기와 관련되어 있는 메모리에 측정된 활성을 저장할 수 있다. 일부 예에서, 동안 동작 감마 검출기(60)가 측정할 것으로 예상되는 예상된 활성 범위에 걸쳐 상이한 활성 수준들을 갖는 적어도 세 개의 교정 소스가 사용된다. 일부 다른 예에서는, 상이한 활성 수준들을 갖는 적어도 다섯 개의 교정 소스가 사용된다.
적절한 수의 교정 소스의 활성 수준들을 측정한 후, 도 13의 기술은 데이터를 선형으로 회귀시키는 것(linearly regressing) 그리고 측정된 활성 값들에 대한 R 제곱 값을 결정하는 것을 수반한다. R 제곱은 데이터가 적합 회귀선에 얼마나 가까운지의 통계적 측정이다. 제어기(80)는 상이한 교정 소스들의 측정된 활성 값들에 대한 R 제곱 값들 결정할 수 있다. 제어기(80)는 또한 결정된 R 제곱 값을 메모리에 저장된 임계치와 비교할 수 있다. 일부 예에서, 임계치는 R 제곱 값이 80% 더 클 것, 이를테면 90% 더 클 것, 95% 더 클 것, 또는 98% 더 클것을 필요로 할 수 있다. 제어기(80)가 R 제곱 값이 요구되는 임계치 미만인 것을 결정할 경우, 제어기는 감마 검출기(60)가 충분히 선형적인 결과들을 내고 있지 않음을 나타내기 위한 동작을 취할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 감마 검출기(60)가 충분히 선형적인 결과들을 내고 있지 않음을 조작자에게 알리는 사용자 경보(예를 들어, 사용자 인터페이스(16))를 발한다.
언급된 바와 같이, 감마 검출기(60)의 선형성을 측정하기 위해 사용되는 교정 소스들은 활성 수준의 범위가 딸 방사성 동위 원소(예를 들어, Rb-82)와 연관된 비교적 높은 활성 수준들에서 부모 방사성 동위 원소 및/도는 오염 방사성 동위 원소(예를 들어, Sr-82, Sr-85)와 연관된 비교적 낮은 활성 수준들에 이를 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)의 제어 하에서 작동하는 시스템(10)은 감마 검출기(60)에 의해 관찰될 것으로 예상되는 높은 범위의 활성 수준들을 커버하는 것 그리고 감마 검출기(60)에 의해 관찰될 것으로 예상되는 낮은 범위의 활성 수준들을 커버하는 것을 포함하여, 다수의 감마 검출기 선형성 테스트를 수행하도록 구성된다.
일부 적용 예에서, 그렇게 구성될 때, 제어기(80)는 시스템(10)을 제어하여 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 방사성 용출물을 생성하여 선형성 범위들 중 하나(예를 들어, 비교적 높은 활선성 범위)를 테스트하기 위한 방사성 동위 원소 소스를 제공할 수 있다. 제어기(80)는 정도 관리 용리 동안 도 8에 대하여 상술된 단계들 200-208을 따라 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)로 공급할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 초기에 생성되는 방사성 용출물을 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 베타 방출을 통해 결정되는 방사성 용출물의 활성이 임계에 이를 때까지 폐기물 용기(54)로 전환시킬 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물의 활성이 임계에 이를 시, 제어기(80)는 다방향 밸브(74)를 제어하여 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)로 향하게 할 수 있다.
감마 검출기(60)는 용출물 수용 용기(56)로 공급되는 방사성 용출물에 의해 방출되는 감마 방출을 측정할 수 있다. 감마 검출기(60)는 지속적으로 예를 들어, 용출물 수용 용기(56)가 채워지는 동안 그리고/또는 용출물 수용 용기가 방사성 용출물로 적절하게 채워진 후, 감마 방출을 측정할 수 있다. 감마 검출기(60)는 주기적으로 예를 들어, 용출물 수용 용기(56)가 방사성 용출물로 적절하게 채워진 후 한 번 이상, 감마 방출을 샘플링할 수 있다.
감마 검출기(60)의 선형성은 예를 들어, 딸 방사성 동위 원소가 점진적으로 더 낮은 활성 수준들로 붕괴됨에 따라, 용출물 수용 용기로 공급되는 방사성 용출물 내 딸 방사성 동위 원소와 연관된 활성 수준들의 범위에 걸쳐 테스트될 수 있다. 이러한 범위에 걸쳐 감마 검출기 선형성 테스트를 수행하기 위해, 용리의 끝 이후 다수의 미리 결정된 주기에 걸쳐 감마 검출기(60)에 의해 측정되는 활성 수준들이 사용되어 선형성을 평가할 수 있다. 본 발명의의 일부 실시 예에서, 다수의 미리 결정된 주기는 범위가 500초에서 1600초에, 600초에서 1300초에, 700초에서 1200초에, 또는 750초에서 1100초에 이를 수 있다. 예를 들어, 감마 검출기(60)는 용리의 끝 이후 600초에서 950초에 이르는, 이를테면 700초에서 800초에 이르는, 725초에서 775초에 이르는 시간 범위, 또는 대략 750초 내 제1 활성을 측정할 수 있다. 감마 검출기(60)는 이후 시간에 용리의 끝 이후 650에서 1000초에 이르는, 이를테면 750초에서 850초에 이르는, 775초에서 825초에 이르는 시간 범위, 또는 대략 800초 내 제2 활성을 측정할 수 있다. 감마 검출기(60)는 더 이후 시간에 용리의 끝 이후 950에서 1250초에 이르는, 이를테면 1050초에서 1150초에 이르는, 1075초에서 1125초에 이르는 시간 범위, 또는 대략 1100초 내 제3 활성을 측정할 수 있다. 이전 또는 이후 시간들을 포함하여 상이한 시간들에 활성을 측정하는 것(그리고/또는 전체 시간 내 추가로 측정하는 것)은 요구될 때 선형성 계산의 부분으로 이루어지고 포함될 수 있다.
어느 경우든, 그 결과로 측정된 감마 검출기(60)에 의해 이루어지는 용출물 수용 용기(56) 내 방사성 용출물의 활성 수준들이 선형성에 대해 평가될 수 있다. 제어기(80)는 데이터를 선형적으로 회귀시키고 상이한 시간들에 측정된 활성 값들에 대한 R 제곱 값들 결정할 수 있다. 제어기(80)는 또한 상술한 바와 같이, 결정된 R 제곱 값을 메모리에 저장된 임계치와 비교할 수 있다.
용출물 수용 용기에 전달되는 방사성 용출물 내 부모 방사성 동위 원소 및/또는 오염물들과 연관된 활성 수준들의 비교적 낮은 범위에 걸쳐 감마 검출기(60)의 선형성을 측정하기 위해, 외부 교정 소스들(예를 들어, Na-22)이 제3 구획(106) 내로 삽입될 수 있다. 외부 교정 소스들은 활성 수준의 범위가 대략 0.1 μCi에서 대략 10 μCi에 이를 수 있으며, 이는 동작 동안 감마 검출기(60)에 의해 관찰될 수 있는 부모 방사성 동위 원소 활성 수준들의 범위에 대응할 수 있다. 외부 교정 소스들을 사용하여 이루어지는 활성 측정의 선형성은 상술한 바와 같이, 회귀되고 R 제곱 값이 계산될 수 있다. 제어기(80)는 또한 상술한 바와 같이, 결정된 R 제곱 값을 메모리에 저장된 임계치와 비교할 수 있다.
도 14는 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 교정을 수행하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 예시적인 기술에 따라 교정을 수행하기 위해, 주입 배관선(70)의 출구가 용출물 수집 용기에 부착될 수 있다. 용출물 수용 용기(56)가 교정 동안 용출물 수집 용기로 사용될 수 있거나, 또는 상이한 구성을 갖는 용출물 수집 용기가 사용될 수 있다. 예를 들어, 주입 배관선(70)에 부착되는 용출물 수집 용기는 차폐 어셈블리(28)의 제3 구획(106) 내로, 다른 차폐된 용기 내로, 그리고/또는 그 안에 내용물의 활성을 측정하도록 구성된 선량 구경 측정기 내로 직접 삽입되도록 구성될 수 있다.
교정을 수행하기 위해, 제어기(80)는 시스템(10)을 제어하여 용출물 수집 용기에 방사성 용출물을 전달할 수 있다(292). 교정를 개시하고 방사성 용출물을 용출물 수집 용기에 전달하는 프로세스는 복수의 정도 관리 평가 절차와 관련되어 도 9에 대하여 상술된 것을 따를 수 있다. 예를 들어, 프로세스를 개시하기 위해, 조작자는 주입 배관선(70)을 용출물 수집 용기에 부착하고 시스템(10)과 상호 작용하여(예를 들어, 사용자 인터페이스(16)를 통해) 방사성 Rb-82의 샘플을 용기로 용리할 수 있다. 용출물 수집 용기는 용리를 개시하기 전에 선량 구경 측정기로 삽입될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
일부 예에서, 주입 배관선(70)은 시스템(10)으로부터 이동 카트 밖에 위치되는 선량 구경 측정기에(예를 들어, 카트에 인접한 카운터 또는 테이블 상) 위치되는 용출물 수집 용기로 연장된다. 다른 구성들로, 시스템(10)은 이동 카트상에 포함되는 내장 선량 구경 측정기를 포함할 수 있고 그와 함께 이동 가능하다. 어느 경우든, 제어기(80)는 사용자 인터페이스(16)를 사용하여 사용자 입력을 통해 그리고/또는 선량 구경 측정기와 유선 또는 무선 통신을 통해 선량 구경 측정기에 의해 생성되는 데이터를 수신할 수 있다. 일부 예에서, 용출물 수집 용기는 차폐 어셈블리(28)의 제3 구획(106)에 위치되고 감마 검출기(60)는 선량 교정을 위한 데이터를 생성하기 위해 사용된다.
시스템(10)이 용출물 수집 용기가 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 방사성 용출물을 수용하게 하기에 적절하게 배열될 때, 제어기(80)는 시스템을 제어하여 용출물 수집 용기에 공급되는 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 교정 용리를 수행하기 위해 조작자에 의해 사용자 인터페이스(16)를 통해 수신되는 명령들에 응답하여 교정 용리를 개시한다. 예를 들어, 제어기(80)는 교정 용리에 적절하게 시스템(10)의 구성요소들을 배열하기 위한 하나 이상의 단계를 통해 조작자를 가이드하고 방사성 용출물을 생성하기 전 그 구성요소들이 적절하게 배열됨을 확인한 피드백을 수신(예를 들어, 센서들을 통해 그리고/또는 사용자 인터페이스를 통해 조작자를 통해) 하는 소프트웨어를 실행할 수 있다. 제어기(80)는 도 9와 관련되어 정도 관리 절차에 대하여 상술한 바와 같이, 시스템(10)을 제어하여 시스템(10)의 구성요소들을 용리를 수행하기 위해 배열한 직후 또는 구성요소들이 교정 용리를 위해 배열된 후 지연된 시간에 교정 용리를 실행할 수 있다.
제어기(80)는 정도 관리 용리 동안 도 8에 대하여 상술된 단계들 200-208을 따라 방사성 용출물을 용출물 수집 용기로 공급할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 초기에 생성되는 방사성 용출물을 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 베타 방출을 통해 결정되는 방사성 용출물의 활성이 임계에 이를 때까지 폐기물 용기(54)로 전환시킬 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되는 방사성 용출물의 활성이 임계에 이를 시, 제어기(80)는 다방향 밸브(74)를 제어하여 방사성 용출물을 용출물 수집 용기로 향하게 할 수 있다. 대안적으로, 제어기(80)는 초기 용리된 용적의 용출물을 먼저 폐기물 용기(54)로 전환하지 않고 용출물 수집 용기로 전달할 수 있다.
펌프(40)는 계속해서 용리제를 방사성 동위 원소 생성기(52)로 공급하고 그렇게 함으로써 목적하는 방사성 용출물의 양이 용기에 공급될 때까지 방사성 용출물을 용출물 수집 용기로 공급할 수 있다. 방사성 용출물이 베타 검출기(58)를 지나 용출물 수집 용기로 흐를 때, 베타 검출기는 방사성 용출물에 의해 방출되는 베타 방출을 측정할 수 있다. 제어기(80)는 예를 들어 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 베타 방출을 나타내는 신호를 베타 검출기(58)로부터 수신함으로써 용출물의 활성을 결정할 수 있고(294) 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출의 크기를 상이한 베타 방출 수준들을 상이한 방사성 용출물 활성 수준들과 관련시키는 메모리에 저장되는 교정 정보와 비교할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출물의 활성 및/또는 방사성 용출물의 흐름 속도에 기초하여 용출물 수집 용기에 전달되는 누적 활성량을 결정할 수 있다.
도 14의 기술에서, 용출물 수집 용기에 전달되는 용출물의 활성은 또한 선량 구경 측정기에 의해 측정된다. 수집 용기에 의해 수용되는 용출물의 활성은 교정 측정의 완료를 통해 용기가 채워진 때로부터 지속적으로 또는 교정 동안 하나 이상의 이산적인 시간에 측정될 수 있다. 예를 들어, 용기 내 용출물의 활성은 펌프(40)가 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 용리제를 펌핑하여 용출물을 생성하는 것을 중단할 때 또는 제어기(80)가 방사성 용출물을 용출물 수집 용기가 아니라 폐기물 용기(54)로 향하게 하도록 다방향 밸브(74)를 제어할 때, 용리의 끝 이후 측정될 수 있다. 일부 예에서, 용출물 수집 용기 내 용출물의 활성은 용리의 끝 이후 1분과 용리의 끝 이후 10분 사이, 이를테면 용리의 끝 이후 2분과 용리의 끝 이후 7분 사이 적어도 한 번 측정된다. 상이한 예들에서, 용출물의 활성은 용리의 끝 이후 2:30, 3:45, 또는 5:00 분에 측정될 수 있다.
시스템(10)의 제어기(80)(또는 다른 제어기)는 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 용출물 수집 용기로 공급되는 용출물의 누적 활성 및 선량 구경 측정기에 의해 측정되는 대응하는 활성에 기초하여(예를 들어, 활성이 측정되는 시간과 함께) 교정 비를 계산할 수 있다. 제어기는 외부 선량 구경 측정기에 의해 측정되는 활성을 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 누적 활성으로 나눠 비를 계산할 수 있다. 제어기는 용리의 끝과 활성 측정이 이루어진 때 사이에 지난 시간을 나타내는 정보를 사용하여 용리의 시간과 활성 측정이 이루어진 때 사이 방사성 붕괴를 고려하기 위해 선량 구경 측정기에 의해 측정되는 활성을 조정할 수 있다. 제어기는 후속 사용 동안 베타 검출기(58)에 의해 이루어지는 활성 측정의 기준 및 조정을 위해 제어기와 관련되어 있는 메모리에 교정 비를 저장할 수 있다.
일부 예에서, 제어기(80)는 계산된 교정 비를 메모리에 저장된 이전에 계산된 교정 비와 비교한다(300). 이전 교정 비는 현재 수행되고 있는 교정 직전에 수행된 교정 테스트 동안 생성된 것일 수 있다. 제어기(80)는 새롭게 계산된 교정 비가 이전에 계산된 교정 비에서 용인 가능 임계보다 많이 벗어나는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 예에서, 시스템(10)은 새롭게 계산된 교정 비가 이전에 계산된 교정 비의 플러스 또는 마이너스 10% 내, 이를테면 이전에 계산된 교정 비의 플러스 또는 마이너스 5% 내, 이전에 계산된 교정 비의 플러스 또는 마이너스 2% 내, 또는 이전에 계산된 교정 비의 플러스 또는 마이너스 1% 내일 것을 필요로 한다.
새롭게 계산된 교정 비가 이전에 계산된 교정 비에서 용인 가능 임계보다 많이 벗어날 경우, 제어기(80)는 불일치를 나타내기 위한 동작을 취할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 사용자에게 교정 프로세스를 반복할 것을 지시하는 사용자 경보(예를 들어, 사용자 인터페이스(16))를 발한다. 교정 절차를 다수 회 수행한 후, 새롭게 계산된 교정 비는 계속해서 이전에 계산된 교정 비(시스템에 의해 용인되었던 비)에서 계속해서 벗어날 경우, 제어기(80)는 사용자에게 제조사 대표와 같은 유지 보수 담당자에 연락할 것을 지시하는 사용자 경보를 발할 수 있다. 제어기(80)는 또한 시스템이 권한을 부여받은 대표에 의해 평가될 때까지 시스템 및/또는 환자 주입 절차의 사용을 계속해서 금지할 수 있다. 제어기(80)는 시도된 적어도 2회, 이를테면 2회 내지 8회, 또는 3회 내지 5회의 교정 이후 그러한 응답을 제공할 수 있다.
일부 예에서, 도 4의 교정 기술은 상이한 흐름 속도들에서 다수 회 수행되고, 각 흐름 속도에 대응하는 상이한 교정 비들이 제어기와 관련되어 있는 메모리에 저장된다. 예를 들어, 교정 기술은 예를 들어, 5 ml/min에서 35 ml/min, 이를테면 15 ml/min에서 25 ml/min에 이르는 범위, 또는 20 ml/min의 비교적 낮은 흐름 속도에서 한 번 수행될 수 있다. 교정 기술은 또한 예를 들어, 25 ml/min에서 100 ml/min, 이를테면 40 ml/min에서 60 ml/min에 이르는 범위, 또는 50 ml/min의 비교적 높은 흐름 속도에서 수행될 수 있다. 제어기(80)는 다수 회 반복하여 교정을 수행하기 위해 사용자를 가이드하는 소프트웨어를 실행하고 또한 펌프(40)를 제어하여 교정 동안 상이한 흐름 속도들에서 펌핑할 수 있다.
도 15는 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 선형성을 평가하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 선량 선형성의 평가는 베타 검출기(58)가 동작 동안 베타 검출기(58)에 의해 관찰될 것으로 예상되는 활성 범위에 대해 측정되는 샘플의 활성과 선형적으로 관련된 응답을 제공하고 있는지를 결정할 수 있다.
일 실시 예는 각각이 알려진 활성을 갖는 다수의 교정 소스가 베타 검출기(58) 위에 배치되는 경우 베타 검출기 선형성을 평가하는 것을 수반한다. 다수의 교정 소스가 각각의 특정 교정 소스가 각각의 다른 교정 소스와 상이한 활성 수준을 가져, 베타 검출기(58)가 베타 방출을 측정하는 활성 범위를 제공하도록 선택될 수 있다. 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 활성들의 선형성은 베타 검출기(58)의 선형성을 결정하기 위해 평가될 수 있다.
베타 검출기(58)를 사용하여 선량 선형성을 평가하기 위해 사용되는 교정 소스들의 특정 활성들은 정상 동작 동안 베타 검출기에 의해 관찰될 것으로 예상되는 활성들의 범위를 커버하는 것으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)이 베타 검출기(58)가 비교적 높은 수준의 딸 방사성 동위 원소를 측정하도록 구현되는 경우, 교정 소스들은 동작 동안 관찰될 것을 예상되는 딸 방사성 동위 원소 활성 수준들의 범위를 커버하는 것으로 선택될 수 있다. 일부 예에서, 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 선형성을 측정하기 위해 사용되는 교정 소스들의 활성은 범위가 5 mCi에서 100 mCi에, 이를테면 10 mCi에서 50 mCi에, 또는 15 mCi에서 30 mCi에 이를 수 있다.
다른 실시 예는 베타 검출기(58)에 인접하게 위치되는 배관선을 통해 액체 교정 소스들을 흘림으로써 액체 교정 소스들이 사용되는 경우 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 선형성을 평가하는 것을 수반한다. 예를 들어, 제어기(80)는 시스템(10)을 제어하여 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 방사성 용출물을 생성하여 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 선형성을 테스트하기 위한 방사성 동위 원소 소스를 제공할 수 있다(310). 선량 선형성은 베타 검출기 선형성보다 많은 시스템 구성요소로부터의 기여도들을 커버한다는 것이 이해된다.
제어기(80)는 정도 관리 용리 동안 도 8에 대하여 상술된 단계들 200-208과 유사한 단계들을 따라 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)로 공급할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되고 선량 선형성 테스트 동안 베타 검출기(58)를 지나 흐르는 방사성 용출물을 폐기물 용기(54)로 전환시킬 수 있다. 베타 검출기(58)는 베타 검출기에 인접하게 위치되는 배관선을 통해 흐르는 방사성 용출물에 의해 방출되는 베타 방출을 측정할 수 있다(312).
제어기(80)는 시스템(10)을 제어하여 선량 선형성 테스트를 수행하기 위해 상이한 활성 수준들의 딸 방사성 동위 원소를 갖는 방사성 용출물을 생성할 수 있다. 시스템(10)에 의해 생성되는 용출물의 활성은 활성이 피크까지 상승한 다음 평형 상태로 감쇠함에 따라 용리 동안 달라질 수 있다. 일부 예에서, 세 개의 상이한 활성 수준의 용출물이 선량 선형성 테스트 동안 베타 검출기(58)에 의해 측정된다. 활성 수준들 중 하나는 범위가 10 mCi에서 20 mCi에, 이를테면 15 mCi일 수 있다. 활성 수준들 중 두 번째는 범위가 20 mCi에서 40 mCi에, 이를테면 30 mCi일 수 있다. 활성 수준들 중 세 번째는 범위가 50 mCi에서 100 mCi에, 이를테면 60 mCi일 수 있다. 추가 또는 상이한 활성 수준들이 선량 선형성 테스트를 위해 사용될 수 있다.
베타 검출기(58)는 교정 소스들 및/또는 상이한 활성 수준들의 용출물 샘플들의 활성을 측정할 수 있고 측정된 활성은 제어기(80)와 관련되어 있는 메모리에 저장될 수 있다. 적절한 수의 교정 소스 및/또는 샘플의 활성 수준들을 측정한 후, 도 14의 기술은 데이터를 선형으로 회귀시키는 것 그리고 측정된 활성 값들에 대한 R 제곱 값을 결정하는 것을 수반한다(316). R 제곱은 데이터가 적합 회귀선에 얼마나 가까운지의 통계적 측정이다. 제어기(80)는 상이한 교정 소스들의 측정된 활성 값들에 대한 R 제곱 값들 결정할 수 있다. 제어기(80)는 또한 결정된 R 제곱 값을 메모리에 저장된 임계치와 비교할 수 있다. 일부 예에서, 임계치는 R 제곱 값이 80% 더 클 것, 이를테면 90% 더 클 것, 95% 더 클 것, 또는 98% 더 클것을 필요로 할 수 있다. 제어기(80)가 R 제곱 값이 요구되는 임계치 미만인 것을 결정할 경우, 제어기는 베타 검출기(58)가 충분히 선형적인 결과들을 내고 있지 않음을 나타내기 위한 동작을 취할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 베타 검출기(58)가 충분히 선형적인 결과들을 내고 있지 않음을 조작자에게 알리는 사용자 경보(예를 들어, 사용자 인터페이스(16))를 발한다.
상이한 활성 수준들을 갖는 용출물 샘플들이 선량 선형성 테스트를 위해 사용되는 일부 예에서, 테스트 프로세스는 상이한 흐름 속도들로 다수 회 수행될 수 있다. 예를 들어, 선량 선형성 테스트 기술은 예를 들어, 5 ml/min에서 35 ml/min, 이를테면 15 ml/min에서 25 ml/min에 이르는 범위, 또는 20 ml/min의 비교적 낮은 흐름 속도에서 한 번 수행될 수 있다. 선량 선형성 테스트 기술은 또한 예를 들어, 25 ml/min에서 100 ml/min, 이를테면 40 ml/min에서 60 ml/min에 이르는 범위, 또는 50 ml/min의 비교적 높은 흐름 속도에서 수행될 수 있다. 제어기(80)는 다수 회 반복하여 선량 선형성 테스트를 수행하기 위해 사용자를 가이드하는 소프트웨어를 실행하고 또한 펌프(40)를 제어하여 테스트 동안 상이한 흐름 속도들에서 펌핑할 수 있다.
도 16은 베타 검출기(58)에 의해 이루어지는 활성 측정의 반복성 또는 정밀도를 평가하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 도 16의 기술은 베타 검출기(58)가 동일한 활성 수준에서 샘플의 다수 회 샘플 획득에 걸쳐 일관된 그리고 반복 가능한 활성 측정을 제공하고 있는지 여부를 평가하기 위해 시스템(10)에 의해 사용될 수 있다.
도 16의 기술에서, 선량 반복성 테스트는 알려진 활성 수준을 갖는 동일한 교정 소스에 베타 검출기(58)를 반복적으로 노출시킴으로서 베타 검출기에 관해 수행될 수 있다. 액체 교정 소스가 베타 검출기(58)에 인접하게 위치된 배관선을 통과할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 시스템(10)을 제어하여 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 방사성 용출물을 생성하여 베타 검출기(58)의 항상성을 테스트하기 위한 방사성 동위 원소 소스를 제공할 수 있다(320).
제어기(80)는 정도 관리 용리 동안 도 8에 대하여 상술된 단계들 200-208과 유사한 단계들을 따라 방사성 용출물을 용출물 수용 용기(56)로 공급할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되고 항상성 테스트 동안 베타 검출기(58)를 지나 흐르는 방사성 용출물을 폐기물 용기(54)로 전환시킬 수 있다. 베타 검출기(58)는 베타 검출기에 인접하게 위치되는 배관선을 통해 흐르는 방사성 용출물에 의해 방출되는 베타 방출을 측정할 수 있다(322).
배관선을 통해 흐르는 방사성 용출물의 타겟 활성은 범위가 10 mCi에서 100 mCi에, 이를테면 20 mCi에서 50 mCi에, 또는 25 mCi에서 35 mCi에 이를 수 있다. 예를 들어, 타겟 활성 수준은 30 mCi일 수 있지만, 다른 활성 수준들도 사용될 수 있다. 방사성 용출물은 범위가 5 ml/min에서 100 ml/min에, 이를테면 20 ml/min에서 50 ml/min에 이르는 흐름 속도들로 공급될 수 있지만, 다른 흐름 속도들도 사용될 수 있다.
배관선을 통해 흐르는 용출물로부터 나오는 베타 방출을 검출한 후, 제어기(80)는 교정 용출물의 활성을 결정할 수 있다(322). 제어기(80)는 방사성 용출물을 생성하는 것을 중단하고 방사성 동위 원소 생성기(52)가 복구되게 하기에 충분한 시간을 기다릴 수 있다(324). 그 후, 제어기(80)는 다시 시스템(10)을 제어하여 항상성 테스트 동안 초기에 생성되었던 것과 동일한 타겟 활성을 갖느느 방사성 용출물을 생성할 수 있다(326). 타겟 활성을 갖는 용출물의 적어도 두 개, 이를테면 적어도 5개, 또는 적어도 10개의 샘플을 시스템(10)은 생성할 수 있고, 베타 검출기(58)가 측정할 수 있다. 예를 들어, 2개 내지 20개의 샘플, 이를테면 5개 내지 15개의 샘플을 시스템(10)은 생성할 수 있고, 베타 검출기(58)가 측정할 수 있다.
샘플들의 활성을 원하는 횟수만큼 반복적으로 측정한 후, 도 16의 기술은 각각의 측정된 활성을 측정된 다수의 교정 활성의 평균과 비교하는 것을 포함한다(328). 일부 예에서, 제어기(80)는 테스트 동안 이루어진 모든 측정에 기초하여 교정 샘플의 평균(예를 들어, 평균, 중위수) 측정된 활성을 결정한다. 제어기(80)는 또한 테스트 동안 결정된 각각의 개별적인 측정된 활성을 평균 측정된 활성과 비교하고 측정된 임의의 하나의 활성이 평균 측정된 활성에서 용인 가능 임계치보다 크게 벗어나는지를 결정할 수 있다. 일부 예에서, 용인 가능 임계는 평균 측정된 활성의 플러스 또는 마이너스 10% 내, 이를테면 평균 측정된 활성의 플러스 또는 마이너스 5% 내, 또는 평균 측정된 활성의 플러스 또는 마이너스 2% 내일 수 있다.
제어기(80)가 복수의 측정된 활성들 중 임의의 하나의 측정된 활성이 평균 측정된 활성을 용인 가능 임계치보다 많이 초과하는 것으로 결정할 경우, 제어기는 베타 검출기(58)가 충분히 반복 가능한 결과들을 내고 있지 않음을 나타내기 위한 동작을 취할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(80)는 베타 검출기(58)가 충분히 반복 가능한 결과들을 내고 있지 않음을 조작자에게 알리는 사용자 경보(예를 들어, 사용자 인터페이스(16))를 발한다.
본 명세서에서 설명된 기술은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들의 다양한 양태는 하나 이상의 마이크로 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 임의의 다른 것들을 포함하는 하나 이상의 프로세서 내에서 구현될 수 있다. 등가의 집적 회로 또는 이산 논리 회로뿐만 아니라 그러한 부품들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 용어 "프로세서"는 일반적으로 전술한 논리 회로 중 임의의 것을 단독으로 또는 다른 논리 회로 또는 임의의 다른 등가 회로와 조합하여 지칭할 수 있다. 하드웨어를 포함하는제어 유닛은 또한 본 개시의 하나 이상의 기술을 수행할 수도있다.
하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어는 본 명세서에서 설명한 다양한 동작 및 기능들을 지원하기 위해 동일한 장치 내에서 또는 별도의 장치 내에 구현될 수 있다. 또한, 설명된 유닛, 모듈 또는 구성요소는 상호 운용 가능한 이산 논리 디바이스로서 개별적으로 또는 함께 구현될 수 있다. 모듈 또는 유닛과 같은 상이한 특징의 설명은 상이한 기능적 측면을 강조하기 위해 의도된 것이며, 그러한 모듈 또는 유닛이 개별 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트에 의해 실현되어야한다는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 오히려, 하나 이상의 모듈 또는 유닛과 관련된 기능은 별도의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트에 의해 수행되거나 공통 또는 개별 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트 내에 통합될 수 있다.
본 발명에서 설명된 기술들은 또한 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체와 같은 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에서 구현되거나 인코딩될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 내장되거나 인코딩된 명령들은, 예를 들어, 명령들이 실행될 때, 프로그램 가능 프로세서 또는 다른 프로세서가 방법을 수행하게할 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM), 판독 전용 메모리(ROM), 프로그래머블 판독 전용 메모리(PROM), 소거 가능 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EPROM), 전기 소거 가능 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EEPROM), 플래시 메모리, 하드 디스크, CD-ROM, 플로피 디스크, 카세트, 자기 매체, 광학 매체 또는 다른 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하여, 휘발성 및/또는 비 휘발성 메모리 형태를 포함할 수 있다.
하기 실시 예는 본 발명에 따른 방사성 동위 원소 전달 시스템에 대한 추가 세부 사항을 제공할 수 있다.
예 1
스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 동작 동안 관찰될 수 있는 활성 수준들의 범위를 커버하는 Sr-82 및 Sr-85 샘플들을 세 개의 대표적인 측정 시스템을 사용하여 비교하였다: CZT 감마 검출기, 선량 구경 측정기 및 고순도 게르마늄 감마 검출기(HPGe). 각각의 검출기들에 대한 활성 수준들의 범위에 걸쳐 10회의 활성 판독이 이루어졌다. 그 결과들을 하기 표 1에 나타낸다.
세 개의 검출기 시스템에 의한 측정 비교
** CV = 
, # 30 mCi Rb-82 기반, * 오차% = 
표 1의 시기는 세 가지 대표적인 비 또는 한계, 경보 한계(alert limit), 및 소멸 한계(expiry limit) 및 법적 한계(legal limit)와 관련하여 해석되었다. Sr-82의 경우, 값들은 각각, 실험 Rb-82의 mCi 당 0.002, 0.01 및 0.02 μCi Sr-82를 위한 이러한 한계들에 대응한다. Sr-85의 경우, 실험을 위해 이러한 한계들에 대응하는 값들은 Sr-82 한계들보다 10배 더 높았거나, 각각, Rb-82의 mCi당 0.02, 0.1 및 0.2 μCi Sr-85였다. 10배 증가는 10의 Sr-85/Sr-82의 최대 비에 대응한다.
샘플들은 600초 획득을 사용하여 CZT 검출기로 측정했다. 자유 방사는 샘플들 이전에 측정했고 각 스트론튬 활성 계산을 위해 주입 시스템에 의해 자동으로 수정되었다. CZT 검출기 데이터(Sr-82/85)의 % CV는 네트 카운트들을 기준으로 결정했고 경보 한계 (0.002) 또는 총 Sr-82/85 함유량 0.1 μCi를 포함하여 < 4%에 이르렀고 0.0003의 비에서 여전히 단지 대략 8%로 거의 10배 더 낮았다.
HPGe 검출기의 계수 시간들은 최대 CV가 대략 6 %인 양호한 계수 통계를 얻도록 조정했다. Sr85/82 비 1.462는 초기 비 <1에서 시작하여 그것의 42일 수명이 끝날 때 실험에 사용된 예시적인 Sr/Rb 생성기의 것과 대략 대응했다. Sr-85의 비율이 높을수록 Sr-82의 경우보다 계수들이 더 많고 및 표 1에 보여진 CV들은 더 낮다.
선량 구경 측정기의 경우, 결과를 기록하기 전에 각 샘플의 판독값을 대략 30초 동안 안정화시킬 수 있었다.
데이터에 따르면 선량 구경 측정기와 CZT 검출기 모두 Sr82/85 방사능 수준들을 소멸 한계(비 0.01) 미만에 이르기까지 정확하게 측정할 수 있었다. 그러나 CZT 검출기가 여전히 0.0004의 비율에 이르기까지 허용 오차를 보였지만, 선량 구경 측정기는 사용된 실험 조건들 하에서 경보 한계 바로 아래의 0.0017에서 용인할 수 없는 오차를 보였다. CZT 검출기에 의해 제공되는 판독 값들의 임의의 명백한 오차는 두 번째로 낮은 샘플에 이르기까지 균일하지만 모두 양의 값을 가졌으며, 이는 불충분한 보정으로 인해 정밀도는 높지만 부정확함을 나타낸다. 선량 구경 측정기의 오차는 낮은 수준에서 더 크고 양수 및 음수 양자였으며, 이는 높은 수준에서는 정확하나 낮은 수준에서는 정밀도가 부족함을 나타낸다.
데이터는 CZT 검출기가 경보 한계에서 접하게 되는 것들 훨씬 아래의 방사능 수준에 이르기까지 정밀하게 측정한 반면 선량 측정기는 경보 한계 이하의 방사능 수준에서 정밀도가 부족함을 보여준다. 이는 계수 통계와 일치한다(충분한 계수들이 원하는 정밀도를 달성하는 것으로 기록되었음을 나타냄). 선량 구경 측정기는 단지 0.01μCi의 제한된 측정 분해능을 가질 수 있다. 이는 통상적으로 디스플레이의 해상도로 인한 것이며, 이는 반올림 또는 잘림 오류를 야기한다. 측정의 고유한 불확실성과 독립적이고 부가적으로, 30 mCi Rb-82에 대한 경보 한계에서 총 Sr-82/85 선량 0.06 + 0.01 μCi에 대해 상기한 정밀도를 보이는 선량 교정기들과 정합될 수 있는 최소 변화는 플러스 Elh는 마이너스 17%이다.
데이터는 예에서 사용되는 CZT가 허용 한계 부근에서 접하게 되는 Sr-82/85 수준들에서 선량 구경 측정기보다 더 정밀했음을 보여준다.
Claims (96)
- 시스템으로서,
각각이 방사선에의 배리어를 제공하는 차폐 물질로 형성되는 복수의 구획을 갖는 차폐 어셈블리를 포함하되,
상기 차폐 어셈블리는,
용리를 통해 방사성 용출물을 생성하는 방사성 동위 원소 생성기를 수용하도록 구성된 제1 구획;
방사성 동위 원소 생성기가 제1 구획에 설치되면, 베타 검출기와 방사성 동위원소 생성기와 유체 연통하는 주입배관 라인의 적어도 일부분을 수용하도록 구성된 제2 구획으로서, 여기서 제2 구획은 방사성 동위원소 생성기에 의해 생성되고 주입 배관 라인의 일부를 통해 흐르는 방사성 용출물로부터 방출되는 베타 방출을 측정하기 위해 베타 검출기를 위치시키도록 구성됨; 및
감마 검출기를 수용하도록 구성된 제3 구획을 포함하는, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제3 구획은 용출물 수용 용기를 수용하여 상기 감마 검출기 및 상기 용출물 수용 용기 양자가 상기 제3 구획에 위치될 수 있도록 구성되는, 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 제3 구획은 상기 용출물 수용 용기가 삽입될 수 있는 개구를 획정하는 측벽을 포함하는, 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 제3 구획은 상기 제3 구획 내에 수용될 때 상기 용출물 수용 용기에 의해 수용되는 방사성 용출물의 정적 부분에 의해 방출되는 감마 방출을 검출되도록 위치되는 감마 검출기를 수용하도록 형성되는, 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 시스템은 상기 개구에 위치되는 착탈 가능한 인서트를 더 포함하되, 상기 착탈 가능한 인서트는 상기 용출물 수용 용기를 수용하도록 구성된 공동을 획정하는, 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 시스템의 측벽은 안쪽을 향하여 연장되는 지지 수단을 갖고, 상기 착탈 가능한 인서트는 닫힌 바닥 벽을 갖는 바디를 포함하며, 상기 착탈 가능한 인서트의 상기 닫힌 바닥 벽의 일 부분은 상기 측벽의 상기 안쪽을 향하여 연장되는 지지 수단 상에 위치되는, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 구획, 상기 제2 구획 및 상기 제3 구획은 서로 수직적으로 그리고 수평적으로 상이한 평면들에 위치되는, 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 제3 구획은 상기 제1 구획보다 더 높은 표고에 위치되고, 상기 제2 구획은 상기 제1 구획과 상기 제3 구획 사이에 위치되는, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 구획은 개구를 획정하고 상기 제3 구획은 개구를 획정하며, 상기 제3 구획의 상기 개구는 상기 제1 구획의 상기 개구로부터 수직적으로 그리고 수평적으로 오프셋되는, 시스템. - 제1항에 있어서, 방사 경로가 상기 제1 구획에 설치될 때 상기 방사성 동위 원소 생성기에서 상기 제3 구획에 설치될 때 상기 감마 검출기까지 획정되고, 상기 방사 경로는 지면에 대하여 범위가 30도 내지 75도에 이르는 각도를 갖는, 시스템.
- 제1항에 있어서,
방사 경로가 상기 제1 구획에 설치될 때 상기 방사성 동위 원소 생성기에서 상기 제3 구획에 설치될 때 상기 감마 검출기까지 획정되고, 상기 방사 경로는 상기 제2 구획의 일 부분을 통과하는, 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 방사 경로가 통과하는 상기 제2 구획의 상기 부분은 적어도 10 센티미터의 상기 차폐 물질을 포함하는, 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 방사 경로가 통과하는 상기 제2 구획의 상기 부분은 상기 차폐 물질이 없는 4 센티미터 미만을 포함하는, 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 제2 구획은 상기 제2 구획의 상기 차폐 물질 내 상기 방사 경로가 최대화되도록 위치되는, 시스템. - 제14항에 있어서,
상기 차폐 물질 내 상기 방사 경로는 상기 방사 경로를 상기 제2 구획의 빈 공간보다 더 큰 길이의 차폐 물질을 통과하도록 구성함으로써 최대화되는, 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 방사 경로는 상기 제3 구획의 일 부분을 통과하는, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 차폐 어셈블리는 폐기물 용기를 수용하도록 구성된 제4 구획을 더 포함하고,
방사 경로가 상기 제1 구획에 설치될 때 상기 방사성 동위 원소 생성기에서 상기 제3 구획에 설치될 때 상기 감마 검출기까지 획정되고,
상기 방사 경로는 상기 제3 구획의 일 부분 및 상기 제4 구획의 일 부분을 통과하며,
상기 방사 경로가 통과하는 상기 제3 구획의 상기 부분 및 상기 제4 구획의 상기 부분은 조합하여, 적어도 15 센티미터의 상기 차폐 물질을 포함하는, 시스템. - 제1항에 있어서,
방사 경로가 상기 제1 구획에 설치될 때 상기 방사성 동위 원소 생성기에서 상기 제3 구획에 설치될 때 상기 감마 검출기까지 획정되고, 상기 차폐 어셈블리는 상기 방사 경로를 따라 위치되는 적어도 30 센티미터의 상기 차폐 물질을 갖는, 시스템.
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