KR20200138273A - 감마 검출기를 사용하여 방사성 동위 원소 전달 시스템을 교정하는 시스템 및 기술 - Google Patents

감마 검출기를 사용하여 방사성 동위 원소 전달 시스템을 교정하는 시스템 및 기술 Download PDF

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KR20200138273A
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Abstract

주입 시스템은 용리를 통해 방사성 용출액을 생성하는 방사성 동위 원소 생성기, 베타 검출기, 감마 검출기, 및 제어기를 포함할 수 있다. 베타 검출기와 감마 검출기는 방사성 용출액으로부터 방출되는 베타 방출물 및 감마 방출물을 각각 측정하도록 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기는 감마 검출기를 사용하여 주입 시스템을 교정하도록 구성된다. 예를 들어, 제어기는 방사성 용출액을 생성하고, 베타 검출기와 감마 검출기를 모두 사용하여 방사성 용출액의 방사능을 측정할 수 있다. 감마 검출기에 의해 측정된 높은 정확도의 방사능은 주입 시스템을 교정하는 데 사용될 수 있다. 후속 사용에서, 감마 검출기를 사용하여 교정된 주입 시스템은 환자 주입 절차를 모니터링 및/또는 제어하기 위해 행해지는 측정들을 조정할 수 있다.

Description

감마 검출기를 사용하여 방사성 동위 원소 전달 시스템을 교정하는 시스템 및 기술
교차 참조
본 출원은 2018년 3월 28일자로 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/649,368호의 이익을 주장하며, 그 전체 내용은 본원에 원용되어 포함된다.
기술분야
본 개시내용은 방사성 의약품을 생성하고 전달하는 시스템 및 기술에 관련된 것으로, 더 구체적으로는 이러한 시스템 및 기술에서 방사능을 측정하는 방법을 교정하는 것에 관련된 것이다.
핵 의학은 치료 및 진단 영상을 위해 방사성 물질을 사용한다. 양전자 방출 단층 촬영술(PET: positron emission tomography)은 방사성 의약품 투약을 활용하는 진단 영상술의 한 유형이다. 방사성 의약품 투약량은 PET 스캔 절차 전 또는 도중에 환자에게 주사되거나 주입될 수 있다. 방사성 의약품의 주입 투약량은 환자의 표적 기관의 세포에 의해 흡수되어 방사선을 방출할 수 있다. PET 스캐너는 기관의 영상을 생성하기 위해 방출된 방사선을 검출할 수 있다. 예를 들어, 심근과 같은 신체 조직을 영상화하기 위해 환자에게 루비듐-82(82Rb)를 주사하거나 주입할 수 있다. 루비듐-82는 칼륨과 유사한 생리적 흡수를 나타낼 수 있으며, 따라서 칼륨 경로를 따라 심근으로 흡수될 수 있다.
루비듐-82는 스트론튬-루비듐 생성기(82Sr/82Rb 생성기)를 사용하여 핵의학 절차를 위해 생성될 수 있다. 루비듐-82는 스트론튬-82의 방사성 붕괴 생성물이다. 전형적으로, 스트론튬-루비듐 생성기는 생성기 컬럼에 결합된 스트론튬을 포함하고, 작동 중에 상기 생성기 컬럼을 통해서 용리액(eluant)이 분출된다. 스트론튬-82가 루비듐-82로 붕괴됨에 따라, 루비듐-82는 생성기 컬럼에서 방출되어 용리액 속으로 들어갈 수 있다. 용출액(eluate)이라고 하는 생성된 스트림을 환자에게 주사하거나 주입할 수 있다.
일반적으로, 본 개시내용은 방사성 액체를 생성 및/또는 전달하기 위한 장치, 시스템, 컴포넌트, 및 기술에 관련된 것이다. 방사성 액체는 양전자 방출 단층 촬영술(PET)/컴퓨터 단층 촬영술(CT), 또는 양전자 방출 단층 촬영술(PET)/자기 공명 영상술(MRI) 절차와 같은, 진단 영상 절차 중에 생성되어 환자에게 주입될 수 있다. 특정 진단 영상 절차 전, 도중, 및/또는 후에, 방사성 액체 중의 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능 준위(예를 들어, 방사선 방출물의 규모)을 결정하기 위해, 주입 시스템에 의해 생성된 방사성 액체의 방사선 준위를 측정할 수 있다. 영상화 절차 중에 환자에게 주입하기 위해 표적화된 방사성 동위 원소가 수행되는 특정 절차에 적합한 준위에 있는지를 결정하기 위해 1종 이상의 방사성 동위 원소의 방사능 준위를 측정할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 주입을 위해 표적화된 방사성 동위 원소보다 반감기가 더 긴 방사성 동위 원소가 방사성 액체 중에 역치 농도 이상으로 존재하는지 여부를 결정하기 위해 1종 이상의 방사성 동위 원소의 방사능 준위를 측정할 수 있다. 이러한 비교적 오래 지속되는 방사성 동위 원소는 환자에게 주입되는 것에서 제외시키는 것이 바람직한 오염 물질일 수 있다.
예를 들어, 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 적용에 있어서, 결합된 스트론튬-82(82Sr 및 Sr-82라고도 함)을 함유하는 기질을 가로질러 소정의 용리액을 통과시킴으로써 방사성 동위 원소 루비듐-82(82Rb 및 Rb-82라고도 함)를 함유하는 방사성 용출액이 생성될 수 있다. Sr-82가 Rb-82로 붕괴됨에 따라 Rb-82가 기질로부터 방출되고, 이로 인해 Rb-82가 용리액 중으로 방출됨으로써 방사성 용출액이 용리를 통해 생성될 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기가 수명의 말기에 이르게 됨에 따라, 스트론튬의 붕괴 생성물인 Rb-82 외에도 스트론튬 자체가 생성기에 의해 생성된 용출액 중으로 방출되기 시작할 수 있다. 용출액 중의 스트론튬의 방사능 준위를 모니터링하여 너무 많은 스트론튬(또는 다른 오염 방사성 동위 원소)이 함유된 용출액이 환자에게 주입되지 않도록 하는 데 도움이 되도록 할 수 있다. 이 이유는 Sr-82가 Rb-82의 반감기(76초)보다 훨씬 더 긴 반감기(25.5일)를 가지고 있어서 환자에게 주입되면 환자 내부에서 Rb-82보다 더 긴 기간 동안 방사성 방출물을 생성하기 때문이다.
본 개시내용에 따른 일부 실시예에서, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출액의 안전성을 평가하기 위해 배치된 다수의 검출기를 포함하는 주입 시스템이 설명된다. 다수의 검출기 각각은 방사성 용출액 중의 동일하거나 또는 상이한 방사성 동위 원소들의 방사능을 결정하는 데 사용될 수 있다. 각 검출기는 방사성 용출액에서 방출되는 방사성 방출물을 검출하여서, 방사성 용출액에 존재할 수 있는 1종 이상의 방사성 동위 원소의 방사능 준위 또는 농도를 그 방출물로부터 결정할 수 있다. 일부 구성에서, 다수의 검출기는 베타 검출기와 감마 검출기를 사용하여 구현된다.
베타 검출기는 방사성 베타 붕괴로 인한 베타 방출물을 측정할 수 있다. 베타 붕괴 동안, 전자이거나 양전자인 베타 입자가 원자핵에서 방출된다. 베타 검출기는 방사성 용출액에서 방출되는 베타 입자를 검출하여, 그 베타 입자와 연관되어 있다고 추정되는 방사성 동위 원소의 방사능 준위를 결정하게 할 수 있다. 대조적으로, 감마 검출기는 방사성 감마 붕괴로 인한 감마 방출물 또는 광자를 측정할 수 있다. 감마 붕괴 동안, 고에너지 광자의 흐름이 원자핵에서 방출되어, 검출 가능한 감마선을 제공할 수 있다. 감마선의 에너지 준위는 광선이 방출되는 특정 방사성 동위 원소에 따라 달라질 수 있습니다. 감마 검출기는 예를 들어 전체 또는 부분 감마 스펙트럼을 측정하여 감마 방출물을 검출함으로써, 1종 이상의 방사성 동위 원소의 방사능 준위를 결정하게 할 수 있다. 감마 검출기는 선량 교정기와 달리 에너지 준위가 상이한 광자들을 구별할 수 있다.
베타 검출기와 감마 검출기에 의해 이루어진 방사능 측정은 선량 교정기에 의해 이루어진 방사능 측정과 구별된다. 선량 교정기는 임상 사용 전에 방사성 물질의 방사능을 분석하는 데 사용되는 기기이다. 분석의 목적은 환자가 진단 또는 치료 목적으로 처방된 선량을 받는 것을 보장하기 위한 것이다. 선량 교정기는, 베타 방출기의 경우에 있어서의 펨토암페어(fA)에서부터 고에너지 고수율 광자 방출기의 경우에 있어서의 최대 수십 피코암페어(pA)까지 걸쳐 있는 광범위한 이온화 전류를 측정하도록 설계된 전위계를 포함한다. 일부 고활성 분석에는 마이크로암페어(μA) 전류도 포함될 수 있다. 전위계의 정확도는 전위계의 유형 및 품질과, 전위계를 교정하는 데 사용되는 표준 기준 소스의 정확도에 따라 달라진다. 선량 교정기에는 고유 광자 에너지 식별 기능이 없다. 선량 교정기는 분광계를 포함하지 않으며, 다른 광자 에너지를 제외한 특정 광자 에너지에 대한 측정 - 이는 감마 검출기가 수행할 수 있음 - 을 제한하지 않는다.
선량 교정기는 이온 챔버를 포함할 수 있으며, 1 mCi 내지 90 mCi와 같은 비교적 큰 방사능 준위를 측정하도록 구성될 수 있다. 대조적으로, 감마 검출기는 이온 챔버가 없는 것일 수 있으며(예를 들어, 무이온챔버형 감마 검출기), 비교적 작은 방사능 준위, 예컨대 0.05 μCi 내지 1 μCi, 0.03 μCi 내지 0.5 μCi, 또는 0.01 μCi 내지 0.4 μCi의 Sr-82 준위 및/또는 0.5 μCi 내지 10 μCi, 0.3 μCi 내지 5 μCi, 또는 0.1 μCi 내지 4 μCi의 Sr-85 준위를 측정하도록 구성될 수 있다.
방사성 동위 원소 생성기 시스템의 구성은 본원에 설명된 바와 같이 다양할 수 있지만, 일부 실시예에서는, 베타 검출기에 인접하게 배치된 배관을 통해 흐르는 용출액의 방사능을 측정하도록 배치된 베타 검출기를 포함한다. 감마 검출기는 또한 배관을 통해 흐르는 용출액의 방사능을 측정하기 위해 배치될 수 있거나, 또는 그보다는 그 감마 검출기에 인접하게 위치된 방사성 용출액의 정적(비유동) 부분의 방사능을 측정하기 위해 배치될 수 있다. 예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기 시스템은 방사성 동위 원소 생성기의 출구와 유체 연통하는 용출액 수용 용기 및 하류측 주입 배관을 포함할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 방사성 용출액은 감마 검출기에 인접하게 배치된 용출액 수용 용기로 배출되기 전에 주입 배관을 통해 유동하여 베타 검출기를 통과할 수 있다.
방사성 동위 원소 생성기 시스템은 베타 검출기 및/또는 감마 검출기로부터의 측정이 이루어지는 여러 모드에서 작동할 수 있다. 예를 들어, 품질 관리 절차 동안, 방사성 동위 원소 생성기의 출구와 유체 연통하는 주입 배관 라인을 환자 카테터 대신에 용출액 수용 용기에 부착시킬 수 있다. 이 품질 관리 절차 중에, 방사성 동위 원소 생성기는 배관 라인을 통해 유동하여 베타 검출기를 지나서 용출액 수용 용기 안으로 유입되는 방사성 용출액을 생성할 수 있다. 베타 검출기는, 예를 들어 방사성 용출액 중의 Rb-82의 방사능 준위를 결정하기 위해, 방사성 용출액이 주입 배관을 통해 유동할 때 그 방사성 용출액으로부터의 베타 방출물을 측정할 수 있다. 감마 검출기는, 예를 들어 용출액 중의 Sr-82, 스트론튬-85(85Sr 또는 Sr-85라고도 함) 및/또는 기타 오염 물질의 방사능 준위를 결정하기 위해, 용출액 수용 용기 내의 용출액으로부터 감마 방출물을 받을 수 있다.
실제로, 주입 배관 라인을 통해 흐르는 용출액 중의 Rb-82의 방사능 준위는 용출액 중의 임의의 오염 물질들의 방사능 준위보다 크기 자릿수(order of magnitude)가 한 자리 이상으로 높을 수 있다. 따라서 베타 검출기로 측정된 모든 베타 방출물(Rb-82 및 스트론튬과 같은 잠재적 오염 물질로부터 방출된 것을 포함)은 임의의 오염 동위 원소들에서 방출되는 방출물이 용해되지 않은 상태에서 용출액 중에 존재하는 Rb-82에서 방출되는 것으로 추정할 수 있다. 이러한 오염 동위 원소들의 방사능을 결정하기 위해, 용출액 수용 용기 내에 있는 용출액의 정적 부분에서 나오는 감마 방출물을 측정할 수 있다. 일부 적용례에서, 용출액 중의 Rb-82가 실질적으로 붕괴되게 하기에 충분한 기간 동안 용출액을 용출액 수용 용기 내에 유지시킨다. 이는 감마 검출기에 의해 측정된 간섭 감마 방사선(Rb-82로부터 나옴)의 양을 감소시키며, 감마 검출기가 오염 방사성 동위 원소들(예를 들어, 스트론튬)에서 방출되는 감마 방사선을 더 잘 검출할 수 있게 한다. 1종 이상의 이러한 오염 방사성 동위 원소의 방사능 준위는 측정된 감마 방출물에 기초하여 결정될 수 있다. 1종 이상의 이러한 오염 방사성 동위 원소의 방사능이 허용 한계를 초과하는 경우, 방사성 동위 원소 생성기 시스템은 후속한 환자 주입 절차를 금지할 수 있다.
예를 들어, 품질 관리 절차 동안, 방사성 동위 원소 생성기의 출구와 유체 연통하는 주입 배관 라인을 환자 카테터 대신에 용출액 수용 용기에 부착시킬 수 있다. 이 품질 관리 절차 중에, 방사성 동위 원소 생성기는 배관 라인을 통해 유동하여 베타 검출기를 지나서 용출액 수용 용기 안으로 유입되는 방사성 용출액을 생성할 수 있다. 베타 검출기는, 예를 들어 방사성 용출액 중의 Rb-82의 방사능 준위를 결정하기 위해, 방사성 용출액이 주입 배관을 통해 유동할 때 그 방사성 용출액으로부터의 베타 방출물을 측정할 수 있다. 감마 검출기는, 예를 들어 용출액 중의 Sr-82, 스트론튬-85(85Sr 또는 Sr-85라고도 함) 및/또는 기타 오염 물질의 방사능 준위를 결정하기 위해, 용출액 수용 용기 내의 용출액으로부터 감마 방출물을 받을 수 있다.
다른 실시예에서, 방사성 동위 원소 생성기 시스템은 베타 검출기와 감마 검출기로부터의 측정이 이루어지는 교정 모드에서 작동할 수 있다. 감마 검출기의 방사능 측정치는 베타 검출기의 방사능 측정치와 비교될 수 있으며, 베타 검출기를 통해 방사성 동위 원소 생성기 시스템에 의해 행해진 방사능 측정치를 교정하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기의 출구와 유체 연통하는 주입 배관 라인을 용출액 수용 용기에 부착시킬 수 있다. 교정 절차 중에, 방사성 동위 원소 생성기는 배관 라인을 통해 유동하여 베타 검출기를 지나서 용출액 수용 용기 안으로 유입되는 방사성 용출액을 생성할 수 있다. 베타 검출기는, 예를 들어 방사성 용출액 중의 Rb-82의 방사능 준위를 결정하기 위해, 방사성 용출액이 주입 배관을 통해 유동할 때 그 방사성 용출액으로부터의 베타 방출물을 측정할 수 있다. 감마 검출기는 용출액 수용 용기 내의 용출액으로부터 감마 방출물을 받을 수 있고, 또한 용출액 중의 Rb-82의 방사능 준위를 결정할 수도 있다. 이론적으로, 베타 검출기와 감마 검출기에 의해 측정된 용출액 중의 Rb-82의 방사능은 (예를 들어, 운반 시간 지연 동안의 붕괴를 보정할 때에) 용출액의 동일한 샘플 부피 부분에 대해 동일해야 하고/하거나 용리 후 동시에 측정했을 때의 동일한 비율이어야 한다. 베타 검출기와 감마 검출기로 측정한 용출액 중의 Rb-82의 방사능이 다른 경우, 그 차이는 방사성 동위 원소 생성기 시스템의 보정 문제 때문일 수 있다.
예를 들어, 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 누적 방사능은 방사성 동위 원소 생성기를 통해 펌핑된 용리액의 부피(예를 들어, 유량), 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출 카운트(beta emission count) 및 용출액이 측정되는 시간의 길이의 함수일 수 있다. 방사능 측정의 오측정, 예를 들어, 베타 검출기가 용출액에서 정확한 베타 카운트 측정을 수행하지 못하는 것, 주입 시스템에 의해 펌핑되고 측정되는 용리액(이에 따라 용출액이 생성됨)의 부피가 펌핑되는 용리액의 실제 부피와 다른 것, 및/또는 베타 검출기를 사용하여 방사능 측정이 이루어지는 시간 윈도우를 주입 시스템이 정확하게 모니터링하지 못하는 것과 같은 오측정이 발생할 수 있다. 베타 검출기로 측정된 방사성 용출액의 누적 방사능을 결정하기 위해, 주입 시스템에 사용되는 하나 이상의 파라미터의 부정확성을 측정/모니터링한 결과, 베타 검출기를 사용하여 측정된 방사능이 감마 검출기로 측정된 방사능(NIST 표준을 사용하여 별도로 교정할 수 있음)과 다를 수 있다. 따라서, 하나 이상의 재교정 파라미터 또는 그의 파생 파라미터가 베타 검출기와 감마 검출기를 사용하여 측정된 방사능 간의 비교에 기초하여 결정될 수 있고, 베타 검출기를 사용하여 보정된 방사능 측정 정보를 얻기 위해 주입 시스템에 의한 후속 사용을 위해 저장될 수 있다.
방사성 동위 원소 시스템은 품질 관리 및/또는 교정 모드에서 작동하는 것 외에도, 환자 주입 절차를 수행하기 위한 환자 주입 모드에서도 작동할 수 있다. 환자 주입 절차 동안, 방사성 동위 원소 생성기의 출구와 유체 연통하는 주입 배관 라인을 환자 카테터에 부착시킬 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 방사성 용출액은 주입 배관을 통해 유동하여 베타 검출기를 통과할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기 시스템은, 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출물의 준위에 기초하여, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 용출액 중의 Rb-82의 방사능을 결정할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기 시스템은 용출액에서 Rb-82 방사능의 역치량이 검출될 때까지 생성기에 의해 처음 생성된 용출액을 폐기물 용기 쪽으로 전환시킬 수 있다. 베타 검출기를 통해 Rb-82 방사능의 역치량이 검출되면, 생성기 시스템은 용출액을 폐기물 용기에서 환자 카테터로 전환시킬 수 있고, 이로써 방사성 Rb-82를 함유하는 용출액이 환자에게 주사되거나 주입된다.
방사성 동위 원소 생성 시스템에 베타 검출기와 감마 검출기를 구성함으로써, 방사성 동위 원소 생성 시스템은 당해 시스템에 의해 생성된 방사성 용출액의 안전성과 정확성을 보장하는 데 도움을 주는 통합형 시스템을 제공할 수 있다. 검출기들의 조합은 다양한 여러 가지 방사성 동위 원소 측정을 수행하는 데 사용할 수 있으며 그러한 방사성 동위 원소 측정에 기초하여 대응하는 제어 계획 및/또는 품질 분석을 구현하는 데 사용할 수 있다. 따라서 방사성 동위 원소 생성 시스템에 다수의 검출기를 구성하게 되면(예를 들어, 상이한 유형의 방사성 방출물을 측정하게 되면) 상이한 방사성 동위 원소들 간에 더 정확한 분해능을 제공할 수 있고/있거나 다수의 감지기를 사용하여 결정된 방사능들을 교차 확인하여 정확도를 높일 수 있게 한다.
일부 실시예들에서, 본 개시내용에 따른 방사성 동위 원소 생성기 시스템은 베타 검출기, 감마 검출기, 방사성 동위 원소 생성기, 제어기, 및 본원에 설명된 기술을 실행하기 위한 관련된 하드웨어 및 소프트웨어를 실은 이동식 카트로서 구성된다. 방사성 동위 원소 생성기 시스템은 또한 방사성 방사선에 대한 방벽을 제공하는 차폐 조립체를 포함할 수 있다. 차폐 조립체가 이동식 카트에 장착될 수 있으며, 카트에 실리는 기타 컴포넌트들 중 하나 이상이 차폐 조립체에 장착될 수 있다.
일부 구성에서, 차폐 조립체는 차폐 재료로 이루어진 하나 이상의 벽에 의해 분리된 복수의 격실을 포함한다. 예를 들어, 차폐 조립체는 방사성 동위 원소 생성기를 포함하는 하나의 격실과, 감마 검출기를 포함하는 또 다른 격실을 포함할 수 있다. 차폐 조립체의 격실들은, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 방출되는 배경 방사선이 감마 검출기에 의해 검출되는 것을 감소시키기 위해, 감마 검출기를 포함하는 격실이 방사성 동위 원소 생성기를 포함하는 격실에 대해 배치되도록 배열될 수 있다. 감마 검출기가 너무 많은 배경 방사선(예들 들어, 방사선 동위 원소 생성기 컬럼의 내용물에서 방출되는 방사선)에 노출되면 감마 검출기가 포화 상태가 되고/되거나, 용출액의 안전성을 평가할 때 그 검출기 앞에 위치된 용출액 샘플에서 방출되는 방사선의 준위를 적절하게 검출하지 못할 수 있다. 따라서, 감마 검출기가 방사성 동위 원소 생성기로부터 적절하게 차폐되도록 하는 것은 전체 방사성 동위 원소 생성기 시스템의 안전하고 효과적인 작동을 보장하는 데 도움이 될 수 있다.
일 실시예에서, 베타 검출기, 감마 검출기, 및 베타 검출기와 감마 검출기에 통신 가능하게 연결된 제어기를 실은 프레임을 포함하는 주입 시스템이 설명된다. 이 실시예는 용리를 통해 방사성 용출액을 생성하는 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 수용하도록 프레임을 구성하는 것도 특정한다. 베타 검출기는 방사성 용출액에서 방출되는 베타 방출물을 측정하도록 배치된다. 감마 검출기는 방사성 용출액에서 방출되는 감마 방출물을 측정하도록 배치된다. 이 실시예는 제어기가 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출물에 기초하여 방사성 용출액의 방사능을 결정하도록 구성되고, 감마 검출기에 의해 측정된 감마 방출물에 기초하여 방사성 용출액의 방사능을 결정하도록 구성되며, 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능과 감마 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능의 비교에 기초하여 베타 검출기를 교정하도록 구성된 것을 특정한다.
또 다른 실시예에서, 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 통해 용리액을 펌핑하는 것과, 이로써 용리를 통해 방사성 용출액을 생성하는 것을 포함하는 방법이 설명된다. 이 방법은 방사성 용출액을 베타 검출기를 가로질러 운반하고, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 방사성 용출액에서 방출되는 베타 방출물을 측정하고, 이로부터 방사성 용출액의 방사능을 결정하는 것을 포함한다. 이 방법은 또한, 베타 검출기를 가로질러 운반된 방사성 용출액을 감마 검출기에 인접하게 배치된 용출액 수용 용기 내에 수용하고, 용출액 수용 용기에 수용된 방사성 용출액에서 방출되는 감마 방출물을 측정하고, 이로부터 용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액의 방사능을 결정하는 것을 포함한다. 이 방법은 또한, 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능과 감마 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능의 비교에 기초하여 베타 검출기를 교정하는 것을 포함한다.
하나 이상의 실시예에 대한 세부 사항은 첨부된 도면 및 하기 설명에 기재된다. 그 밖의 다른 특징들, 목적들, 및 이점들은 상세한 설명, 도면, 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1 및 도 2는 각각 방사성 액체를 생성하고 주입하는 데 사용될 수 있는 예시적인 주입 시스템의 사시도 및 평면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 시스템의 배면도로서, 시스템에 포함될 수 있는 추가 예시적인 특징부들을 예시하는 도면이다.
도 4 및 도 5는 각각 도 1 내지 도 3의 시스템의 사시도 및 평면도로서, 예시를 위해 캐비닛 구조체를 제거한 상태에서 예시적인 차폐 조립체 배열을 예시하는 도면이다.
도 6은, 도 1 내지 도 5의 시스템에 포함될 수 있는, 방사성 용출액을 생성하고 방사성 방출물을 검출하기 위한 컴포넌트들의 예시적인 배열을 예시하는 블록도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각, 예시를 위해 카트 프레임에서 제거된 상태에서 도시된, 도 4 및 도 5의 차폐 조립체의 예시적인 구성의 사시도이다.
도 7c는 도 7a 및 도 7b의 예시적인 차폐 조립체의 사시도로서, 도 7a에 표시된 A-A 단면 선을 따라 절단된 상태에서 도시된 도면이다.
도 7d는 도 7a 및 도 7b의 예시적인 차폐 조립체의 측면도로서, 도 7a에 표시된 B-B 단면 선을 따라 절단된 상태에서 도시된 도면이다.
도 7e는 도 7a 및 도 7b의 예시적인 차폐 조립체의 평면도로서, 격실들을 획정하는 하나 이상의 측벽 섹션을 방사선 경로가 통과하게 되어 있는 격실들의 예시적인 배열을 예시하는 도면이다.
도 7f는 도 7d의 예시적인 차폐 조립체의 일부의 분해도로서, 용출액 수용 용기를 감마 검출기에 대해 배열한 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 환자에게 방사성 액체를 주입하기 위한 환자 주입 절차를 수행하는 데 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다.
도 9는 품질 관리 절차를 수행하는 데 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다.
도 10 내지 도 16은 본 개시내용에 따른 주입 시스템에서 주기적으로 수행될 수 있는 예시적인 교정 및 품질 관리 시험을 설명하는 도면이다.
도 17은 주입 시스템 교정을 수행하는 데 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다.
도 18은 일부 예시적인 시스템에서 관찰될 수 있는 방사능의 범위에 걸친, 예시적인 감마 검출기에 있어서의 방사능과 카운트 사이의 선형성을 예시하는 도면이다.
일반적으로, 본 개시내용은 방사성 액체를 생성하고 방사성 액체를 환자에게 주입하고 이렇게 생성된 방사성 액체의 안전성, 정확성, 및 품질을 보장하기 위한 시스템, 컴포넌트, 및 기술에 관련된 것이다. 설명된 시스템, 컴포넌트, 및 기술을 구현하여 다수의 상이한 방사성 동위 원소들을 검출하고 정량화할 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 방사성 동위 원소 공급원에 의해 제공되는 유체에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소를 측정하기 위해 방사성 동위 원소 공급원으로부터 유체 경로를 따라 서로 다른 위치에 배치된 다수의 검출기를 포함한다. 다수의 검출기에 의해 검출되고 측정된 방사성 방출물들은, 단독으로 또는 조합되어서, 시스템에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능을 결정하는 데 사용될 수 있다. 시스템이 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능이 허용 한계 내에 있다고 결정하게 되면, 방사성 동위 원소 공급원으로부터 환자로의 방사성 액체의 전달을 허용하고 제어할 수 있다. 대조적으로, 시스템이 예를 들어 품질 관리 절차 동안에 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능이 허용 한계를 벗어났다고 결정하게 되면, 문제가 해결될 때까지 후속한 환자 주입 절차 동안 환자에게 주입되는 것을 방지할 수 있다.
본원에 기재된 일부 실시예에서, 방사성 동위 원소 생성기 시스템은 용리를 통해 방사성 용출액을 생성하는 방사성 동위 원소 생성기의 하류에 위치된 감마 검출기 및 베타 검출기를 포함한다. 환자 주입 절차 동안 주입 배관 회로가 방사성 동위 원소 생성기의 출구를 환자 카테터에 연결시킬 수 있다. 주입 배관 회로는 용출액이 주입 배관 회로를 통해 흐름에 따라 용출액이 베타 검출기를 통과하도록 베타 검출기 근처에 배치될 수 있다. 용출액에 의해 방출되는 베타 방출물은 베타 검출기에 의해 검출될 수 있으며, 이러한 베타 방출물과 관련된 방사성 동위 원소의 방사능이 결정될 수 있다.
품질 관리 절차를 실행하기 위해, 주입 배관 회로를 환자 카테터 대신에 용출액 수용 용기에 연결할 수 있다. 용출액 수용 용기는 그 용기에 수용된 용출액에 의해 방출되는 감마 방출물이 감마 검출기에 의해 검출될 수 있도록 감마 검출기에 인접하게 배치된 용기일 수 있다. 작동 중에, 용출액 수용 용기를 부분적으로 또는 완전히 채우기에 충분한 양의 용출액이 생성되어 용출액 수용 용기에 공급될 수 있다. 그 다음, 감마 검출기는, 예를 들어 용출액에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능을 결정하기 위해, 수용 용기 내의 용출액에 의해 방출되는 감마 방출물을 측정할 수 있다. 일부 적용례에서, 베타 검출기로 측정된 베타 방출물은 용출액 중의 Rb-82의 방사능을 결정하는 데 사용되는 반면, 감마 검출기로 측정된 감마 방출물은 용출액 중의 스트론튬과 같은 오염 물질의 방사능을 결정하는 데 사용된다. 다른 적용례에서, 베타 검출기로 측정된 베타 방출물은 용출액 중의 Rb-82의 방사능을 결정하는 데 사용되며, 감마 검출기로 측정된 감마 방출물도 또한 Rb-82의 방사능을 결정하는 데 사용된다.
동일한 방사성 액체 샘플로부터의 상이한 유형의 방사성 붕괴 생성물들의 측정을 용이하게 하는 다중 검출기 시스템은 그렇게 측정되는 방사성 액체를 생성하는 방사성 동위 원소 생성기와 통합될 수 있다. 이는 여러 임상 장소에 편리하게 배치하고 사용할 수 있는 통합형 시스템을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이동식일 수 있거나 또는 아닐 수도 있는 통합형 시스템은 베타 검출기와 감마 검출기를 실은 프레임을 포함할 수 있으며, 용리를 통해 방사성 용출액을 생성하는 방사성 동위 원소 생성기를 수용하도록 추가로 구성된다. 베타 검출기는 예를 들어 방사능 차폐 재료를 거쳐서 직접 또는 간접적으로 프레임에 지지될 수 있다. 마찬가지로, 감마 검출기는 예를 들어 역시 방사능 차폐 재료를 거쳐서 직접 또는 간접적으로 프레임에 지지될 수 있다. 베타 검출기와 감마 검출기는 방사성 동위 원소 생성기에서 방출되는 방사성 용출액으로부터 베타 방출물 및 감마 방출물을 각각 측정하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 감마 검출기는 전체 주입 시스템에 의해 전달되는 방사성 용출액의 안전성을 평가할 수 있도록 하는 방사성 용출액 중의 일부에서 감마 방출물을 측정하도록 배치될 수 있다. 주입 시스템은 본원에 설명된 다양한 특징부들, 기능부들, 및 컴포넌트들을 구비할 수 있다.
도 1 및 도 2는 각각 방사성 의약품 액체를 생성하고 주입하는 데 사용될 수 있는 예시적인 주입 시스템(10)의 사시도 및 평면도이다. 예시된 예에서, 시스템(10)은 이동 가능하도록 바퀴들(14) 위에 장착된 캐비닛 구조체(12)를 포함한다. 시스템(10)은 또한, 주입 시스템의 작동을 제어하는 제어기에 전자적으로 그리고/또는 통신 가능하게 결합될 수 있는 사용자 인터페이스(16)를 포함한다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 캐비닛 구조체(12)는 방사성 동위 원소 생성기를 수용하고, 베타 방출물 및 감마 방출물과 같은 방사성 붕괴 생성물을 검출하도록 구성된 다수의 검출기들을 수용할 수 있다. 작동 시, 방사성 동위 원소 생성기는 용리액을 사용한 용리를 통해 방사성 용출액을 생성할 수 있다. 용출액은 그 용출액에서 방사되는 베타 방출물을 측정하기 위해 베타 검출기에 가깝게 전달될 수 있고/있거나, 그 용출액에서 방사되는 감마 방출물을 측정하기 위해 감마 검출기에 가깝게 전달될 수 있다. 시스템(10)과 연관된 제어기는 측정된 베타 방출물 및/또는 측정된 감마 방출물에 기초하여 시스템의 작동을 제어할 수 있다.
캐비닛 구조체(12)는 시스템(10)의 다양한 컴포넌트들을 수용하도록 구성된 내부 공간을 획정하는 쉘 또는 하우징일 수 있다. 예를 들어, 캐비닛 구조체(12)는 시스템(10)의 방사성 물질이 담긴 차폐 조립체, 캐비닛 구조체 내의 방사성 동위 원소 생성기를 통해 액체를 펌핑하는 펌프, 시스템(10)의 작동을 제어하는 제어기, 및/또는 시스템의 기타 컴포넌트들을 수용하도록 구성될(예를 들어, 크기 및/또는 형상이 형성될) 수 있다. 캐비닛 구조체(12)는 내구성 있는 폴리머 재료, 경량 금속, 또는 다른 적절한 재료로 제작될 수 있다. 일부 실시예에서, 캐비넷 구조체는 방사성 액체가 캐비넷 구조체에 예기치 않게 쏟아지는 경우 캐비넷 구조체의 열화를 방지하기 위해 방사선 저항성 재료 또는 폴리머 함침 재료로 제작된다.
캐비닛 구조체(12)는 캐비닛 구조체의 내부 및 그 안에 수용된 컴포넌트들에 접근할 수 있도록 하기 위한 하나 이상의 개구부, 도어, 및/또는 제거 가능한 부분을 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 캐비닛 구조체(12)는 당해 캐비넷 구조체의 상부 표면에 형성된 개구부(18)를 포함하며, 이 개구부를 통해서 차폐 조립체의 일부가 연장되며, 차폐 조립체로 접근 가능하다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 개구부(18)를 통해 연장되는 차폐 조립체의 부분은 주입 배관 회로의 일부를 수용하는 격실로 접근할 수 있도록 하는 도어, 및/또는 용출액 수용 용기가 삽입되는 격실 안으로 접근할 수 있도록 하는 도어를 포함할 수 있다. 추가로 예시된 바와 같이, 캐비닛 구조체(12)는 당해 캐비넷 구조체의 내부로 접근할 수 있도록 당해 캐비닛 구조체의 나머지 부분으로부터 제거될 수 있는 제거 가능한 부분(20)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제거 가능한 부분(20)은 방사성 동위 원소 생성기를 수용하는 차폐 조립체 격실의 도어에 접근할 수 있게 한다.
도 1 및 도 2의 예에서, 캐비닛 구조체(12)는 바퀴들(14) 위에 장착된다. 바퀴들(14)은 시스템(10)을 한 위치에서 다른 위치로 쉽게 이동할 수 있게 하여 예를 들어 상이한 장소에서 환자 주입 절차를 수행하거나 유지 보수 또는 수리 작업을 수행할 수 있도록 하는 데 유용할 수 있다. 시스템(10)이 원하는 위치에 위치된 후에 예기치 않게 움직이는 것을 방지하기 위해, 시스템은, 맞물렸을 때 시스템을 이동하지 못하게 하는 브레이크 시스템을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 캐비닛 구조체의 후방 단부에 장착된 적어도 하나의 페달을 포함하는 브레이크 시스템을 포함하며, 여기서 페달은 브레이크 시스템을 맞물리게 하는 제1 페달(20A) 및 브레이크 시스템의 맞물림을 해제하는 제2 페달(20B)을 포함하는 것으로 예시되어 있다. 페달(20A 및 20B)은, 맞물렸을 때 시스템(10)의 움직임을 억제하는 기계식 연동 장치(interlock), 마찰 패드, 또는 기타 구조체에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 제1 페달(20A)을 중력에 대해 아래쪽으로 밀게 되면 브레이크 시스템을 맞물리게 할 수 있고, 제2 페달(20B)을 중력에 대해 아래쪽으로 밀게 되면 브레이크 시스템의 맞물림을 해제시킬 수 있다. 다른 구성에서, 시스템(10)은 브레이크 시스템의 맞물림과 맞물림 해제 모두를 위해 눌리게 되는 단일 브레이크 페달만을 구비하거나, 브레이크 시스템의 맞물림과 맞물림 해제를 위한 손 제어기만을 구비하거나, 또는 그 밖의 다른 맞물림 특징부만을 구비할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 브레이크 페달이 구성된 경우, 페달은 맞물림을 나타내도록 한 색인을 넣은 색상(예를 들어, 정지를 나타내는 빨간색) 및 맞물림 해제를 나타내도록 한 색인을 넣은 색상(예를 들어, 이동을 나타내는 녹색)일 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 시스템(10)은 또한 사용자 인터페이스(16)를 포함한다. 사용자 인터페이스(16)는 예시된 바와 같은 디스플레이 스크린 또는 기타 출력 매체와, 사용자 입력 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스는 키보드, 마우스, 누름 버튼, 스위치, 및/또는 터치스크린 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스(16)는 사용자에게 시각, 청각, 및/또는 촉각 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스(16)는 시스템(10)의 작동을 제어하는 제어기에 (예를 들어, 유선 또는 무선 연결을 통해) 통신 가능하게 결합될 수 있다. 임상의 또는 다른 사용자는 사용자 인터페이스(16)를 통해 시스템(10)과 상호 작용하여, 예를 들어, 환자 주입 절차의 파라미터들을 변경 또는 설정하고, 품질 관리 절차의 파라미터들을 변경 또는 설정하고, 이력 정보 또는 유지 관리 정보를 보거나, 또는 시스템(10)과 다른 방식으로 상호 작용할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 인터페이스(16)는 사용자가 시스템(10)과 통신하기 위해 물리적으로 터치할 수 있는 스크린을 갖는 터치스크린으로 구현된다.
예시된 실시예에서, 사용자 인터페이스(16)는 캐비닛 구조체(12)로부터 수직으로 연장되는 기둥에 장착된 디스플레이 또는 터치스크린으로 도시되어 있다. 이렇게 구성될 때, 사용자 인터페이스(16)는 사용자가 원하는 임의의 회전 위치로 회전시키고/시키거나 상이한 수직 위치로 이동시킬 수 있도록 장착 기둥에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 사용자 인터페이스(16)가 캐비닛 구조체(12)에 물리적으로 부착된 것으로 예시되어 있지만, 다른 적용례에서는, 사용자 인터페이스(16)는 캐비닛 구조체로부터 물리적으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(16)는 모바일 통신 장치(예를 들어, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터)를 통해 제공될 수 있거나, 그렇지 않으면 캐비닛 구조체(12)와 물리적으로 분리되어 그 구조체 안에 수용된 컴포넌트들에 통신 가능하게 결합될 수 있다.
시스템(10)은 다양한 그 밖의 다른 특징부들 및 기능부들을 포함할 수 있다. 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 시스템(10)의 배면도로서, 시스템에 포함될 수 있는 추가 예시적인 특징부들을 예시하고 있다. 이 예에서, 시스템(10)은 조작자가 시스템을 한 위치에서 다른 위치로 이동시키기 위해 잡을 수 있는 표면을 제공하기 위해 캐비닛 구조체(12)로부터 바깥쪽으로 연장되는 손잡이(22)를 포함한다. 시스템(10)은 또한 전원 연결부(24)도 포함한다. 다른 실시예에서, 시스템(10)은 벽 또는 주 전원으로의 유선 연결을 통해, 또는 재충전 가능한 배터리를 통해, 또는 전원들의 조합을 통해, 전력을 공급받을 수 있다. 전원 연결부(24)는 전기 케이블이 연결될 수 있는 소켓일 수 있거나, 예를 들어 외부 전원에 연결할 수 있도록 캐비닛 구조체(12)의 내부로 철회 가능한 전기 케이블일 수 있다. 전원 연결부(24)를 통해 시스템(10)에 전달된 전력은 제어기 및/또는 펌프와 같은 시스템의 다양한 전기 컴포넌트에 직접 전력을 공급하는 데 사용될 수 있거나, 캐비닛 구조체(12) 내에 수용된 배터리에 전력을 제공하고 그러면 그 배터리가 시스템의 다양한 컴포넌트에 전력을 공급할 수 있다.
일부 실시예에서, 시스템(10)은 또한 시스템(10)과 관련하여 인쇄된 요약서, 보고서, 또는 기타 인쇄 매체를 제공할 수 있는 프린터(26)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프린터(26)는 수행된 특정 환자 주입 절차와 관련된 데이터를 포함하는 환자 보고서를 생성하는 데 사용될 수 있다. 환자 보고서는 환자의 파일에 통합되거나, 간호사와 공유되거나, 그렇지 않으면 주입 시스템을 사용하여 전달된 치료를 문서화하는 데 사용될 수 있다. 다른 실시예로서, 프린터(26)는 시스템(10) 내의 하나 이상의 컴포넌트의 상태를 나타내는 유지 관리 보고서를 생성하거나, 시스템에서 수행된 보수 관리를 문서화하거나, 그렇지 않으면 시스템에서 취해진 조치를 기록하는 데 사용될 수 있다. 프린터(26)는 시스템(10)의 전체 작동을 제어하는 제어기에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 조작자는 프린터(26)를 사용하여 생성되는 하나 이상의 보고서 또는 기타 인쇄 출력물을 요청하기 위해 사용자 인터페이스(16)와 상호 작용할 수 있다.
손잡이(22), 전원 연결부(24), 및 프린터(26)는 도 3의 구성에서는 캐비닛 구조체(12)의 뒤쪽에 배치된 것으로 예시되어 있지만, 이 특징부들은 본원에 설명된 기능을 여전히 제공하면서도 시스템(10)의 다른 위치에 배치될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
위에서 간략히 논의된 바와 같이, 시스템(10)은 시스템 내의 방사성 물질에 의해 방출되는 방사능 방사선을 차단하는 차폐 조립체를 포함할 수 있다. 도 4 및 도 5는 각각 도 1 내지 도 3의 시스템(10)의 사시도 및 평면도로서, 예시를 위해 캐비닛 구조체(12)를 제거한 상태에서 예시적인 차폐 조립체 배열을 예시하고 있다. 이 실시예에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 프레임(30)에 실린 차폐 조립체(28)를 포함한다. 특히, 예시된 구성에서, 차폐 조립체(28)는 차폐 조립체 프레임(32)에 장착되고, 이어서 이 차폐 조립체 프레임은 카트 프레임(30)에 장착된다.
일반적으로, 프레임(30)은 차폐 조립체(28)를 수용하고 유지하도록 구성된(예를 들어, 크기 및/또는 형상이 형성된) 표면을 획정하는 임의의 강성 구조체일 수 있다. 프레임(30)은 차폐 조립체가 프레임 상에 삽입될 때 차폐 조립체(28)의 바닥면이 놓이는 하나 이상의 수평 배향 부재(34)를 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임(30)은 또한 차폐 조립체가 프레임에 설치될 때 차폐 조립체(28)의 측벽들을 따라 연장되는 하나 이상의 수직 연장 부재를 포함한다. 예를 들어, 도 4의 구성에 예시된 바와 같이, 차폐 조립체(28)는 그 차폐 조립체(28)의 적어도 일부를 수용하고 둘러싸도록 구성된 개구부를 공동으로 획정하는 제1 수직 벽면(36A), 제2 수직 벽면(36B), 및 후방 수직 벽면(36C)을 포함한다. 시스템(10)에 프레임(30)을 구성하게 되면 차폐 조립체(28)를 지지하고/하거나 차폐 조립체를 손상 또는 부주의한 물리적 접촉으로부터 보호하는 데 도움을 주는 구조체를 제공하는 데 유용할 수 있다. 예시된 구성에서, 바퀴들(14)이 프레임(30)에, 특히 프레임의 수평 방향으로 배향된 부재(34)에, 작동 가능하게(예를 들어, 기계식으로) 연결된다. 전술한 바와 같은 다른 실시예들에서, 시스템(10)은 바퀴들(14)을 포함하지 않는다.
일부 실시예에서, 시스템(10)을 통해 액체를 펌핑하는 펌프는 캐비닛 구조체(12) 내부의 프레임(30)에 실린다(시스템(10)이 추가적인 외부 캐비닛 구조체를 포함하는 예에서). 예를 들어, 도 5를 참조하면, 프레임(30)은 펌프(40)를 수용하도록 구성된 차폐 조립체(28)로부터 편위된 공간(38)을 형성한다. 특히, 예시된 예에서, 차폐 조립체가 프레임 상에 설치되는 경우, 공간(38)은 프레임(30)의 제2 수직 벽면(36B)과 차폐 조립체(28) 사이에 배치된다. 공간(38)은 시스템(10)의 펌프(40) 및/또는 기타 컴포넌트들, 예컨대 제어기, 밸브들을 제어하기 위한 하나 이상의 서보 모터, 또는 시스템(10)이 본원에 설명된 기능들을 제공할 수 있게 하는 기타 작동 하드웨어를 수용하도록 구성될(예를 들어, 크기 및/또는 형상이 형성될) 수 있다. 이러한 배열은, 방사능 물질과 직접 접촉하지 않는 시스템(10)의 하드웨어 컴포넌트들을, 시스템을 사용하여 생성되는 방사성 액체에 의해 방출되는 방사성 방출물과 직접 접촉하는 차폐 조립체(28)에 수용된 기타 컴포넌트들과 함께, 배치하는 데 유용할 수 있다.
도 4 및 도 5에서, 차폐 조립체(28)는 차폐 조립체 프레임(32)에 장착되고, 이어서 이 차폐 조립체 프레임은 이동식 카트 프레임을 형성하는 프레임(30) 상에 설치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 조립체(28)는 차폐 조립체 프레임과 물리적으로 직접 접촉할 수 있도록 차폐 조립체 프레임(32)에 물리적으로 및/또는 기계식으로 연결될 수 있다. 그 다음, 차폐 조립체 프레임(32)은, 예를 들어 이 차폐 조립체 프레임(32)이 프레임(30)과 물리적으로 접촉할 수 있도록 수평으로 배향된 부재(34)와 수직으로 배향된 측벽(36A 내지 36C)에 의해 획정된 공간에 수용될 수 있다. 프레임(30)과 유사한 차폐 조립체 프레임(32)은 차폐 조립체(28)의 측벽들의 적어도 일부를 에워싸고 에워싸거나 둘러싸는 견고한 구조체일 수 있다. 예를 들어, 차폐 조립체 프레임(32)은 차폐 조립체를 시스템(10) 외부로 운반할 수 있게 하기 위해 차폐 조립체(28)에 대해 기계적 강성을 제공하고/하거나 지지체를 제공할 수 있다.
차폐 조립체(28)를 프레임(30) 상에 효율적으로 설치할 수 있도록 하기 위해, 차폐 조립체 프레임(32)은, 차폐 조립체 프레임(32)과 이 위에 실린 차폐 조립체(28)를 카트 프레임(30)에 설치하기 위해 들어 올리는 리프팅 장치에 의해 결합될 수 있는 차폐 조립체의 주변부 둘레에 배치된 다수의 후크(42)를 포함할 수 있다. 조립 또는 유지 보수 동안, 조작자는 차폐 조립체(28)를 들어올려 카트 프레임(30)에 설치할 수 있도록 하기 위해 크레인 또는 블록과 삭구와 같은 리프팅 메커니즘을 후크(42)에 부착시킬 수 있다. 차폐 조립체(28) 외부의 프레임(30)에 실린 펌프(40) 및 시스템(10)의 다른 컴포넌트들은 또한 차폐 조립체 프레임(32)에 물리적으로 부착될 수 있거나 또는 그렇지 않을 수도 있다. 일부 실시예에서, 차폐 조립체 프레임(32)은 차폐 조립체(28)만을 실으며, 차폐 조립체(28)에 인접한 프레임(30) 상에 수용되는 기타 컴포넌트들, 예컨대 펌프(40), 시스템(10)의 작동을 제어하는 제어기, 및 기타 관련된 하드웨어 또는 소프트웨어 등은 싣지 않는다.
시스템(10)이 프레임(30) 및/또는 차폐 조립체 프레임(32)을 포함하는 경우, 각 프레임은 일반적으로 전체 시스템에 구조적 무결성을 제공하는 단단한 금속 또는 플라스틱과 같은 단단한 재료로 제조될 수 있다. 도 4 및 도 5는 시스템(10)의 다양한 하드웨어 컴포넌트들을 수용할 수 있는 각각의 프레임들의 예시적인 배열을 예시하고 있지만, 다른 구성에서는, 시스템(10)은 별도의 차폐 조립체 프레임 및 카트 프레임을 포함하지 않거나, 예시된 것과 다른 프레임 부재들의 구성 또는 배열을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다.
차폐 조립체(28) 및 프레임(30)은 시스템이 본원에서 기인하는 기능들을 수행할 수 있게 하는 시스템(10)의 다양한 컴포넌트들을 수용하여 유지시킬 수 있다. 예를 들어, 위에 간략히 나타낸 바와 같이, 시스템(10)은 용리액을 사용한 용리를 통해 방사성 용출액을 생성하는 방사성 동위 원소 생성기를 포함할 수 있다. 이 시스템은 용리를 통해 방사성 용출액을 생성하기 위해 방사성 물질을 담고 있는 방사성 동위 원소 생성기를 포함할 수 있다. 이 시스템은 또한, 방사성 동위 원소 생성기를 사용하여 생성된 방사성 용출액에 의해 방출되는 방사성 방출물을 측정하기 위해 방사성 동위 원소 생성기의 하류에 위치된 베타 검출기 및 감마 검출기와 같은 다수의 검출기를 포함할 수 있다.
도 6은 방사성 용출액을 생성하고 방사성 방출물을 검출하기 위한 시스템(10)에 포함될 수 있는 컴포넌트들의 예시적인 배열을 예시하는 블록도이다. 이 실시예에서, 시스템(10)은 용리액 저장소(50), 앞에서 설명된 펌프(40), 방사성 동위 원소 생성기(52), 폐기물 용기(54), 용출액 수용 용기(56), 베타 검출기(58), 및 감마 검출기(60)를 포함한다. 하나 이상의 유체 배관 라인이 시스템(10)의 다양한 컴포넌트들을 함께 연결시킬 수 있다.
예를 들어, 도 6의 구성에서, 펌프(40)는 용리액 저장소(50)로부터 용리액을 받아서, 그 용리액을 가압하여, 가압된 용리액을 용리액 라인(62)으로 배출시킨다. 제1 전환 밸브(64)는 용리액의 흐름을 방사성 동위 원소 생성기 유입 라인(66) 및 방사성 동위 원소 생성기 우회 라인(68) 중 하나 쪽으로 제어한다. 방사성 동위 원소 생성기 우회 라인(68)을 통해 흐르는 용리액은 방사성 동위 원소 생성기(52)를 우회하여 주입 배관 라인(70)으로 직접 흐를 수 있다. 주입 배관 라인(70)은 용출액 수용 용기(56)(예를 들어, 품질 관리 절차 동안) 또는 환자 카테터(72)(예를 들어, 환자 주입 절차 동안)와 유체 연통할 수 있다. 제2 다방향 밸브(74)는 방사성 동위 원소 생성기(52) 내에서 용리에 의해 생성되어 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)으로부터 받은 용출액의 흐름을 주입 배관 라인(70) 또는 폐기물 라인(76) 쪽으로 제어한다. 폐기물 라인(76)은 폐기물 용기(54)에 연결될 수 있다.
작동 시, 방사성 동위 원소 생성기(52)는 용리를 통해 방사성 용출액을 생성할 수 있다. 예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기(52)는 산화 제2주석 또는 산화 주석과 같은 담지 물질에 결합된 Sr-82를 함유하는 스트론튬-루비듐 생성기일 수 있다. Rb-82는 Sr-82의 딸 붕괴 생성물이며 스트론튬보다 담지 물질에 덜 강하게 결합한다. 용리액 저장소(50)로부터의 용리액이 방사성 동위 원소 생성기를 통과함에 따라, 그 용리액은 방사성 용출액이 생성되도록 Rb-82를 방출할 수 있다. 예를 들어, 용리액이 식염수(NaCl) 용액인 경우, 식염수 중의 나트륨 이온이 생성기에서 Rb-82와 치환되어 Rb-82 염화물 용액이 용출되게 할 수 있다.
다른 실시예에서, 방사성 동위 원소 생성기(52)는 Rb-82 외에도 여러 유형의 붕괴 생성물들을 생성할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 딸 붕괴 생성물의 유형은 생성기 담지 물질에 로딩된 방사성 동위 원소의 유형을 선택함으로써 제어될 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)로서 사용될 수 있는 방사성 동위 원소 생성기의 예시 유형은 99Mo/99mTc(부모 몰리브덴-99가 담지 물질에 결합되어 딸 붕괴 생성물 테크네튬-99m가 생성됨); 90Sr/90Y(부모 스트론튬-90이 담지 물질에 결합되어 딸 붕괴 생성물 이트륨-90이 생성됨); 188W/188Re(부모 텅스텐-188이 담지 물질에 결합되어 딸 붕괴 생성물 레늄-188이 생성됨); 및 68Ge/68Ga(부모 게르마늄-68이 담지 물질에 결합되어 딸 붕괴 생성물 갈륨-68이 생성됨)를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 방사성 동위 원소 생성기(52)로서 사용될 수 있는 그 밖의 다른 유형의 방사성 동위 원소 생성기는 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; 및 225Ac/213Bi를 포함한다.
시스템(10)에서 용리를 통해 생성된 방사성 용출액 중의 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능을 측정하기 위해, 시스템은 방사성 용출액에 의해 생성된 각기 다른 방사성 방출물들을 받아서 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 하류에 배치되어서 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 방사성 용출액에 의해 방출되는 베타 방출물을 측정할 수 있다. 감마 검출기(60)도 또한 방사성 동위 원소 생성기(52)의 하류에 배치되어서 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 방사성 용출액에 의해 방출되는 감마 방출물을 측정할 수 있다.
베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)의 특정 위치는 다양할 수 있다. 그러나, 도 6의 예에서, 베타 검출기(58)는 방사성 동위 원소 생성기(52)의 출구와 방사성 동위 원소 생성기로부터 유체 경로를 따라 폐기물 용기(54) 및 주입 배관(70)의 상류에 있는 제2 다방향 밸브(74) 사이에 배치된다. 대조적으로, 감마 검출기(60)는 방사성 동위 원소 생성기(52)의 출구 및 베타 검출기(58)의 하류에 배치된다. 예를 들어, 감마 검출기(60)는 주입 배관(70)의 유체 경로를 따라 제2 다방향 밸브(74)의 하류에 배치될 수 있다.
작동 시, 베타 검출기(58)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되어 그 생성기로부터 방출되는 방사성 용출액에 의해 방출되는 베타 방출물을 측정할 수 있다. 일부 실시예에서, 베타 검출기(58)는 방출 라인에 존재하는 방사성 용출액으로부터 방출되는 베타 방출물을 검출할 수 있도록 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)에 근접하게 배치된다. 방사성 용출액은 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)을 통해 주입 배관(70) 및/또는 폐기물 라인(76) 쪽으로 흐를 수 있다. 대안적으로, 방사성 용출액은 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)에 공급되어 정적(비유동) 상태로 유지될 수 있으며, 그 동안 베타 검출기(58)는 그 방사성 용출액으로부터 방출되는 베타 방출물을 측정한다. 또 다른 구성에서, 용출액 수용 저장소는 예를 들어 추가 다방향 밸브를 통해 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)과 유체 연통하게 제공될 수 있으며, 베타 검출기(58)는 용출액 수용 저장소에 공급되는 방사성 용출액으로부터 베타 방출물을 측정하도록 배치될 수 있다. 어떤 구성에서도, 베타 검출기(58)는, 방사성 용출액에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소를 검출 및/또는 정량화하기 위해, 생성기에 의해 생성된 방사성 용출액으로부터 베타 방출물을 측정할 수 있다.
시스템(10)은 또한 감마 검출기(60)도 포함한다. 작동 시, 감마 검출기(60)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되어 그 생성기로부터 방출되는 방사성 용출액에 의해 방출되는 감마 방출물을 측정할 수 있다. 예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액은 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75), 전환 밸브(74), 주입 배관(70)을 통해 배출되어 용출액 수용 용기(56)로 공급될 수 있다. 감마 검출기(60)는 수용 용기로 전달되는 방사성 용출액의 일부에 의해 방출되는 감마 방출물을 검출하도록 하기 위해 용출액 수용 용기(56)에 근접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 임상의는 방사성 용출액을 수용 용기로 공급하기 위해 주입 배관(70)의 출구를 용출액 수용 용기(56)의 입구에 부착시킬 수 있다. 용출액 수용 용기(56)에 공급되는 방사성 용출액이 생성되도록 펌프(40)를 후속하여 제어할 때, 감마 검출기(60)는 그 방사성 용출액에 의해 방출되는 감마 방출물을 측정할 수 있다.
도 6은 감마 검출기(60)에 대한 하나의 예시적인 위치를 예시하고 있지만, 다른 위치도 사용될 수 있다. 예를 들어, 감마 검출기(60)는 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75) 및/또는 주입 배관(70)과 같은 방사성 동위 원소 생성기(52)의 하류에 있는 배관 라인에 근접하게 배치될 수 있다. 이러한 예에서, 감마 검출기는 배관 라인을 통해 흐르는 방사성 용출액 또는 배관 라인 내에 유지된 방사성 용출액의 정적(비유동) 부분에 의해 방출되는 감마 방출물을 측정할 수 있다. 시스템(10) 내의 감마 검출기의 특정 위치와 무관하게, 감마 검출기(60)는, 방사성 용출액에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소를 검출 및/또는 정량화하기 위해, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액으로부터 감마 방출물을 측정할 수 있다.
예를 들어, 감마 검출기(60)에 의해 측정된 감마 방출물은 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액 중의 하나 이상의 오염 방사성 동위 원소를 검출 및/또는 정량화하는 데 사용될 수 있는 반면, 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물은 환자 주입을 목표로 하는 방사성 용출액 중의 하나 이상의 방사성 동위 원소를 검출 및/또는 정량화하는 데 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 베타 검출기(58)와 감마 검출기(60)는 예를 들어 교정 절차 동안 방사성 용출액의 동일한 방사성 동위 원소 및/또는 방사능을 측정할 수 있다. 일부 실시예에서, 베타 검출기(58)는 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)을 통해 용출액 수용 용기(56) 쪽으로 흐르는 방사성 용출액으로부터 베타 방출물을 측정한다. 방사성 용출액이 베타 검출기(58)를 통과하여 용출액 수용 용기(56)를 부분적으로 또는 완전히 채우면, 감마 검출기(60)는 용출액 수용 용기에 공급된 방사성 용출액의 해당 부분으로부터 감마 방출물을 측정할 수 있다. 이러한 적용례에서, 감마 검출기(60)는 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56) 쪽으로 흘러 갈 때 베타 검출기(58)에 의해 검출되는 베타 방출물도 방출하는 방사성 용출액의 일부로부터 감마 방출물을 측정할 수 있다. 다른 작동 구성에서, 베타 검출기(58)와 감마 검출기(60)는 방사성 용출액의 동일한 부분 또는 부피로부터 방사성 방출물을 측정하지 않고 방사성 용출액의 각기 다른 부분들로부터 방사성 방출물을 측정할 수 있다.
제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물에 기초하여 용출액의 총 방사능 또는 누적 방사능을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 용출액 배관 라인을 통한 용출액의 부피 및/또는 유량을 나타내며 베타 검출기(58)에 의해 모니터링되는 정보를 시스템(10)으로부터 수신할 수 있다. 제어기(80)는 하나 이상의 통신 가능하게 연결된 컴포넌트들로부터, 예컨대 생성기(52)를 통해 펌핑된 용리액(및/또는 생성기에서 생성된 용출액)의 유량을 모니터링하는 유량 센서, 펌프(40)의 위치를 모니터링하는(이에 따라, 위치에 기초하여 펌프에 의해 전달될 것으로 예상되는 그에 상응하는 부피를 모니터링하는) 변위 센서, 작동 중에 펌프(40)에 의해 인출된 전력량(예를 들어, 전류)을 모니터링하는(이에 따라, 그 전력에 기초하여 펌프에 의해 전달될 것으로 예상되는 그에 상응하는 부피를 모니터링하는) 센서, 및/또는 베타 검출기(58)에 의해 베타 방출물이 측정되는 용출액의 부피 및/또는 유량에 대응하는 다른 특징부로부터, 정보를 수신할 수 있다. 제어기(80)는, 예를 들어, 측정된 기간에 걸쳐 용출액에 대해 측정된 베타 방출물을 통합하여 유량을 곱함으로써, 용출액의 총 방사능을 결정할 수 있다. 제어기(80)는 또한 운반(예를 들어, 생성기(52)에서부터 베타 검출기(58)까지) 동안의 붕괴를 감안하기 위해 베타 검출기 측정치들을 사용하여 용출액에 대해 결정된 총 방사능을 보정할 수 있다.
도 17과 관련하여 더 상세히 설명된 바와 같이, 제어기(80)는 시스템(10)을 보정하기 위해, 예를 들어, 베타 검출기(58)에 의해 수행된 측정치들을 통해 방사성 용출액의 누적 방사능 또는 선량을 결정하는 데 사용된 소프트웨어를 보정하기 위해, 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)에 의해 수행된 방사능 측정치들을 사용할 수 있다. 실제로, 시스템(10)으로부터 (예를 들어, 환자 주입 절차 중에) 전달된 선량은 환자 주입 절차 동안 전달되는 모든 선량에 대한 사양 내에서 '진성(true)'이어야 - 이는 허용 기준치와 비교할 때 절대적으로 밀접하게 일치한다는 것임 - 하며 정밀해야 한다. ISO 5725에서 "진도(trueness)"는 많은 수의 시험 결과치들의 산술 평균과 진성 또는 허용 기준치 간의 일치의 근접도를 지칭하는 것으로 정의하고 있고, "정밀도(precision)"는 시험 결과치들 간의 일치의 근접도를 지칭한다.
실제 구현에서, 시스템의 컴포넌트들(예를 들어, 검출기, 생성기, 펌프, 및 배관)은 시스템에 대해 규정된 진도 및 정밀도의 한계를 충족시킬 수 있기 위해서는 전체적으로 안정적이고 적합하게 작동하는 것이 필요할 수 있다. 컴포넌트 특성의 변화는 베타 검출기(58)를 사용하여 측정된 선량의 진도 및/또는 정밀도의 변화를 일으킬 수 있다. 이는 베타 검출기(58)에 의해 수행된 베타 방출물 측정치들, 시스템에 의해 측정된 용출액의 부피 및/또는 유량, 및/또는 시스템이 선량의 방사능을 결정하기 위해 사용하는 기타 파라미터들에 기인할 수 있는 잘못된 교정을 초래할 수 있다. 교정은 전체 시스템의 응답을 조정하여 전달된 선량이 참조 표준과 밀접하게 일치하도록 할 수 있다. 허용 표준은 적절한 NIST 소스와 같은 추적 가능한 방사성 표준에 대해 자체적으로 교정된 시스템에 의해 수행된 측정일 수 있다. 시스템의 교정은, 부정확성을 보정하기 위해 조정될 방사능 측정치에 기여하는 하나 이상의 기여 컴포넌트에 의해 제공된 데이터를 제어기(80)로 하여금 조정하게 하는 하나 이상의 교정 파라미터들 또는 이들의 파생 파라미터들을 생성할 수 있다. 다양한 실시예에서, 제어기(80)는 교정 절차 동안 개발된 하나 이상의 교정 파라미터를 사용하여 베타 검출기(58)의 응답, 용리액 및/또는 용출액의 측정된 유량, 및/또는 시스템의 스윕 부피(swept volume)를 조정할 수 있다. 스윕 부피는 예를 들어 검출기와 환자(예를 들어, 환자 주입 절차 시) 또는 용출액 수용 용기(비 환자 주입 작동 동안) 사이의 배관 라인(들)의 부피이다. 유량과 결합된 스윕 부피는 붕괴 시간을 결정하고 보정하기 위해 제어기(80)에 의해 사용될 수 있다.
도 6의 실시예에서의 방사성 동위 원소 생성기 시스템(10)은 또한 제어기(80)를 포함한다. 제어기(80)는 통신 가능하게 연결된 컴포넌트들과 당해 제어기(80) 사이에서 전자 제어 신호 및 정보를 송수신할 수 있도록 하기 위해 다양한 펌프(들), 밸브들, 및 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)를 포함한 시스템(10)의 기타 컴포넌트들에 (예를 들어, 유선 또는 무선 연결을 통해) 통신 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 검출기에 의해 검출된 베타 방출물의 규모를 나타내는, 베타 검출기(58)에 의해 생성된 데이터를 수신할 수 있다. 제어기(80)는 검출기에 의해 검출된 감마 방출물의 양 및 유형(예를 들어, 스펙트럼 분포)을 나타내는, 감마 검출기(60)에 의해 생성된 데이터도 또한 수신할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)가 각각 베타 방출물 및 감마 방출물을 검출한 용출액 중의 여러 동위 원소들의 방사능을 결정하기 위해 데이터를 추가로 처리할 수 있다. 제어기(80)는 또한 환자 투여 절차의 시작 및 제어하는 것, 시스템의 다양한 밸브들 및 펌프(들)에 대한 제어하는 것, 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)로부터의 신호를 수신 및 처리하는 것 등을 포함하여 방사성 동위 원소 생성기 시스템(10)의 전체 작동을 관리할 수 있다.
작동 시, 베타 검출기(58)는 검출기 앞에 위치된 방사성 용출액으로부터 방사되는 베타 방출물을 검출할 수 있다. 베타 검출기(58)는 베타 방출물 신호를 검출하고 처리하기 위한 다양한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 일부 구성에서, 베타 검출기(58)는 PIN 광다이오드와 같은 고체 상태 검출기 소자를 사용하여 구현된다. 이러한 구성에서, 고체 상태 검출기 소자는 충돌하는 방사성 에너지를 검출기의 반도체 물질에서 전자로 직접 변환시킬 수 있다. 그 다음 전자가 사용 가능한 신호로 증폭될 수 있다(예를 들어, 제어기(80)에 의해 수신됨). 일부 실시예에서, 베타 검출기(58)는 충돌하는 방사성 에너지를 광 펄스로 변환하는 - 이는 광전자 증폭기 튜브 또는 애벌랜치 광다이오드(avalanche photodiode)와 같은 부착된 광자-전자 변환기에 의해 포착됨 - 신틸레이터를 포함한다. 신틸레이터의 선택은 감도와 카운트 성능을 결정할 수 있다. 예를 들어, 베타 검출기(58)는 높은 감도 및 높은 카운트 성능이 요구될 때 플라스틱 신틸레이터를 사용하여 구현될 수 있다.
작동 동안, 감마 검출기(60)는 이 검출기에 근접하게 위치된, 예를 들어 용출액 수용 용기(56)에 정적으로 위치된, 용출액의 일부로부터 방사되는 감마선 방출을 검출할 수 있다. 감마 검출기(60)는 펄스 분류기(예를 들어, 다중 채널 분석기), 증폭기, 속도계, 피크 위치 안정기 등과 같은 감마선 방사 신호를 검출하고 처리하기 위한 다양한 여러 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 감마 검출기는 섬광 검출기를 포함한다. 다른 실시예에서, 감마 검출기는 고체 반도체 검출기를 포함한다.
검출기(60)를 위해 선택된 특정 유형의 감마 검출기는, 예를 들어 검출기의 필요한 분해능, 시스템에서 검출기를 실제로 구현하기 위한 물리적 요건(예를 들어, 냉각 요건), 검출기를 조작하는 사람의 예상되는 복잡성 등과 같은 다양한 인자들에 따라 달라질 수 있다. 일부 적용례에서, 감마 검출기(60)는 비이온 챔버형 감마 검출기(예를 들어, 감마 방출물을 측정하지만 이온 챔버를 포함하지 않는 검출기)이다. 일부 적용례에서, 감마 검출기(60)는 비교적 저분해능 알칼리 할로겐화물(예를 들어, NaI, CsI) 또는 비스무트 게르마네이트(예를 들어, Bi4Ge3O12 또는 BGO)와 같은 신틸레이터 유형 검출기이다. 다른 적용례에서, 감마 검출기(60)는 더 높은 Z 금속 핵종을 포함한다. 일례는 루테튬 옥시오르토실리케이트, Lu2(SiO4)O(Ce), 또는 LSO인데, 이는 BGO보다 분해능이 약간 더 우수하지만 비교적 높은 고유 방사선으로 인해 적용 가능성이 제한적일 수 있다. 다른 예로서, 감마 검출기(60)는 LaCl3(Ce) 또는 LaBr3(Ce)와 같은 세륨 도핑된 란탄일 수 있다.
다른 적용례에서, 감마 검출기(60)는 평면형 게르마늄 검출기와 같은 고체 상태 반도체형 검출기이다. 예를 들어, 다른 예로서, 감마 검출기(60)는 카드뮴-텔루라이드 또는 카드뮴-아연-텔루라이드 반도체 검출기와 같은 고체 상태 반도체형 텔루라이드 검출기일 수 있다. 감마 검출기(60)는 실온(대기 온도)에서 작동될 수 있거나, 검출기의 해상도를 증가시키기 위해 (예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기 시스템(10)에 통합된 냉각 장치에 의해) 실온 아래로 냉각될 수 있다.
감마 검출기(60)는 감마선 분광법 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 검출기는 검출기 볼륨 내에서 감마 상호 작용이 발생하기를 기다리는 수동 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 상호 작용은 광전 효과, 콤프턴(Compton) 효과, 및 쌍 생성일 수 있다. 감마선이 예를 들어 콤프턴 상호 작용 또는 쌍 생성을 겪을 때, 에너지의 일부가 흡수되지 않고 검출기 볼륨에서 빠져나가고, 그에 따라 스펙트럼의 배경 속도가 1카운트 증가한다. 이 카운트는 감마선의 전체 에너지에 해당하는 채널 아래의 채널에서 나타날 수 있다.
감마 검출기(60)에 의해 생성된 전압 펄스는 검출기와 연관된 다중 채널 분석기에 의해 형성될 수 있다. 다중 채널 분석기는 검출기에 의해 생성된 작은 전압 신호를 취해서 그 신호를 가우스 또는 사다리꼴 모양으로 변형한 다음 디지털 신호로 변환시킬 수 있다. 다중 채널 분석기에 의해 제공되는 채널의 수는 다를 수 있지만, 일부 실시예에서는 512, 1024, 2048, 4096, 8192, 또는 16384개 채널 중 한 가지로 선택된다. 채널 수의 선택은 시스템의 분해능, 검토하는 에너지 범위, 및 시스템의 처리 능력에 따라 달라질 수 있다.
감마선 방출을 검출한 것에 응답하여 감마선 검출기(60)에 의해 생성된 데이터는 피크를 포함하는 감마선 스펙트럼의 형태일 수 있다. 피크는 분석 중인 용출액 샘플 내에서 동일하거나 다른 동위 원소들에 의해 방출되는 각기 다른 에너지 수준에 해당할 수 있다. 이러한 피크는 광학 분광법과 유사하게 라인이라고 칭하기도 한다. 피크의 폭은 검출기의 분해능에 의해 결정될 수 있는데, 여기서 피크의 수평 위치는 감마선의 에너지이고 피크의 면적은 감마선의 강도 및/또는 검출기의 효율에 의해 결정된다.
작동(환자 주입 절차, 품질 관리 절차, 교정 절차, 또는 기타 작동 절차) 중에, 제어기(80)는 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)에 의해 생성된 것으로서 각각의 검출기에 의해 검출된 베타 방출물 및 감마 방출물을 나타내는 데이터를 수신할 수 있다. 제어기(80)는 그 데이터를 처리하여, 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)가 각각 베타 방출물 및/또는 감마 방출물을 검출해낸 방사성 용출액 중의 하나 이상의 방사성 동위 원소들의 방사능을 결정할 수 있다. 제어기(80)는 하나 이상의 방사성 동위 원소들의 결정된 방사능에 기초하여 시스템(10)의 작동을 관리할 수 있다.
예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기(52)가 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 사용하여 구현된 때, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)을 통해 흐르는 방사성 용출액으로부터 측정된 베타 방출물을 나타내는, 베타 검출기(58)로부터의 데이터를 수신할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물과 다른 방사성 동위 원소를 분석할 수는 없지만, 대신에 이러한 모든 베타 방출물이 방사성 용출액에 존재하는 방사성 Rb-82에 기인하는 것이라고 추정하도록 프로그래밍될 수 있는데, 그 이유는 Rb-82는 지배적으로 존재하는 방사성 핵종(radioactive species)일 것으로 예상되기 때문이다. 따라서, 제어기(80)는 메모리에 저장된 데이터를 참조하여서, 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 공급된 방사성 용출액에 존재하는 Rb-82의 방사능을 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물의 누적 규모에 기초하여 결정할 수 있다.
제어기(80)는 용출액 수용 용기(56)에 공급된 방사성 용출액의 일부(예를 들어, 전체 부분)로부터 측정된 감마 방출물을 나타내는, 감마 검출기(60)로부터의 이러한 예시적 데이터를 추가로 수신할 수 있다. 제어기(80)는 감마 검출기로부터 수신된 데이터에 기초하여 방사성 용출액에 존재하는 하나 이상의 다른 방사성 동위 원소들의 핵종 및/또는 이들 핵종의 방사능 준위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 감마 검출기(60)에 의해 검출된 감마 방출물의 양 및 유형(예를 들어, 스펙트럼 분포)에 기초하여 방사성 용출액에 존재하는 방사성 동위 원소들의 핵종 및/또는 그러한 방사성 동위 원소들의 방사능을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 방사성 용출액 중에, 환자 주입 절차를 위한 것으로 의도되어 있는 Rb-82 방사성 동위 원소에 오염 물질이 될 수 있는 Sr-82 및/또는 Sr-85이 존재한다면, 그 존재하는 것들의 방사능을 결정할 수 있다. 다른 실시예로서, 제어기(80)는 방사성 용출액에 존재하는 Rb-82의 방사능을 결정할 수 있다. 또 다른 실시예로서, 제어기(80)는, 예를 들어, 방사성 용출액 중의 다수의 방사성 동위 원소들의 방사능을 결정함으로써(다수의 방사성 동위 원소들이 검출 가능한 수준으로 존재할 때), 방사성 용출액의 총 방사능 또는 누적 방사능을 결정할 수 있다.
제어기(80)는 환자 주입을 위한 것으로 의도된 방사성 동위 원소(예를 들어, Rb-82)의 측정된 방사능에 기초하고 /하거나 그러한 방사성 동위 원소에 대한 오염 물질인 하나 이상의 방사성 동위 원소 핵종들(예를 들어, Sr-82 및/또는 Sr-85)의 측정된 방사능에 기초하여 시스템(10)의 작동을 제어할 수 있다. 제어기(80)는 하나 이상의 개별 동위 원소들의 방사능을 메모리에 저장된 하나 이상의 역치와 비교할 수 있고, 그 비교에 기초하여 시스템(10)의 작동을 제어할 수 있다. 제어기(80)는 역치를 초과하는 경우 다양한 조치를 취할 수 있다. 일 실시예로서, 제어기(80)는, 예를 들어, 사용자 인터페이스(16)를 제어하여 경보를 전달함으로써, 사용자 경보(예를 들어, 시각, 문자, 기계식(예를 들어, 진동), 가청 사용자 경보)를 시작할 수 있다. 다른 실시예로서, 제어기(80)는 용출액 생성을 중단시키기 위해 펌프(40)를 정지시킬 수 있다. 또 다른 실시예로서, 제어기(80)는 용출액이 주입 배관(70)으로부터 폐기물 라인(76) 쪽으로 방향 전환되도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 시스템(10)은 폐기물 용기(54) 및 용출액 수용 용기(56)를 포함할 수 있다. 폐기물 용기(54) 및 용출액 수용 용기(56)는 각각 상류 배관으로부터 받는 액체를 받아서 수용하도록 구성된 구조체일 수 있다. 다른 실시예에서, 폐기물 용기(54) 및/또는 용출액 수용 용기(56)는 차폐 조립체(28)(도 4 및 도 5)에 영구적으로 형성된 저장소이거나, 차폐 조립체로부터 제거 가능한 것일 수 있다. 예를 들어, 폐기물 용기(54) 및/또는 용출액 수용 용기(56)는 방사성 용출액을 수용하도록 구성된 용기(예를 들어, 병, 바이알, 캐니스터, 또는 기타 용기)일 수 있으며, 이들 각각은 차폐 조립체(28)로부터 제거 가능하다.
일반적으로, 폐기물 용기(54)는 펌프(40)가 용리액을 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 폐기물 용기(54)로 펌핑함에 따라 시스템(10) 작동 시 생성되는 방사성 용출액을 수용하도록 한 것이다. 예를 들어, 작동 시, 펌프(40)는 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 용리액을 펌핑할 수 있는 한편, 제어기(80)는 방사성 용출액이 폐기물 용기(54) 쪽으로 보내지도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어한다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액이 방사능의 역치 준위에 도달했다고 결정한 때, 제어기(80)는 방사성 용출액이 폐기물 용기(54) 쪽이 아닌 주입 배관(70)(그리고 환자 카테터(72) 또는 이에 결합된 용출액 수용 용기(56)) 쪽으로 보내지도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어할 수 있다. 제어기(80)는, 제어기와 연관된 메모리에 저장된 역치 정보와, 예를 들어, 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물에 기초하여, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액이 방사능 역치 준위를 갖는지를 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 폐기물 용기(54)는 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 받은 소정 부피의 액체를 수용할 수 있도록 한 적어도 100 mL, 예컨대 적어도 250 mL, 또는 500 mL 이상의 크기로 할 수 있다. 일 실시예로서, 폐기물 용기(54)는 250 mL 내지 1 L를 수용할 수 있는 크기로 할 수 있다.
방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 것으로서 폐기물로 지정된 방사성 용출액을 수용하도록 한 폐기물 용기(54)와 달리, 용출액 수용 용기(56)는 방사성 동위 원소 생성기에서 생성된 환자 불용성 방사성 용출액을 받을 수 있다. 용출액 수용 용기(56)는 (예를 들어, 생성되는 방사성 용출액이 폐기물 라인(76)으로부터 주입 배관(70) 쪽으로 방향 전환되도록 제어기(80)가 다방향 밸브(74)를 작동시킨 후에는) 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출액의 일부를 받아서 수용할 수 있다. 용출액 수용 용기(56)가 방사성 용출액으로 채워지고 있는 동안 그리고/또는 용출액 수용 용기가 채워진 후에, 감마 검출기(60)는 방사성 용출액으로부터 방사되는 감마 방출물을 측정할 수 있다. 일부 실시예에서, 베타 검출기(58)는 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)로 흐를 때 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)을 통해 흐르는 방사성 용출액으로부터 베타 방출물을 측정하는 한편, 감마 검출기(60)는 베타 검출기에 의해 베타 방출물이 이전에 측정되었던 용출액의 동일한 부분에서 감마 방출물을 측정한다.
제어기(80)는 감마 검출기(60)에 의해 측정된 감마 방출물에 기초하여, 용출액 수용 용기(56)에 의해 수용된 방사성 용출액에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능을 결정할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 용출액에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능이 허용 한계를 초과한다고 결정(예를 들어, 제어기와 연관된 메모리에 저장된 역치를 참조하여 결정)하게 되면, 예를 들어 사용자 인터페이스(16)를 통해, 사용자에게 경보를 발할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)(또는 이의 대체물)가 허용 한계를 초과하는 하나 이상의 방사성 동위 원소를 함유하지 않는 방사성 용출액을 생성할 수 있다고 결정될 때까지 후속 환자 주입 절차를 못하게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 감마 검출기(60)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액의 품질을 평가하도록, 그리고 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 방사성 용출액(예를 들어, 생성기의 한 번 이상의 후속 용리 중에 후속하여 생성될 용출액)이 환자 주입에 안전하도록 하는 데 도움이 되도록 하기 위해, 배치된다.
용출액 수용 용기(56)는 다수의 상이한 구성을 가질 수 있지만, 일부 실시예에서, 용출액 수용 용기는 폐기물 용기(54)보다 작은 크기를 갖는다. 예를 들어, 용출액 수용 용기(56)는 500 mL 미만, 예컨대 250 mL 미만 또는 100 mL 미만의 액체 부피를 수용하여 유지할 수 있는 크기일 수 있다. 일 실시예에서, 용출액 수용 용기는 10 mL 내지 100 mL를 수용할 수 있도록 한 크기이다. 또한, 용출액 수용 용기(56)는 다양한 여러 유형의 용기를 사용하여 구현될 수 있지만, 일부 실시예에서, 용출액 수용 용기는, 유리 바이알 또는 병, 또는 플라스틱 주사기 또는 용기와 같이, 유리 또는 플라스틱으로 제작된다. 유리 바이알은 감마 방출이 용출액 수용 용기에 의해 차단 또는 감쇠되는 정도를 제한할 수 있거나, 또는 용기로 전달된 방사성 용출액에 의해 방출되는 감마 방출을 감마 검출기(60)가 적절하게 검출할 수 있게 보다 더 균일할 수 있다는 점에서, 위와 같은 구조가 유용할 수 있다.
실제로, 용출액 수용 용기(56)는 여러 품질 관리 절차를 위해 재사용될 수 있거나, 각 품질 관리 절차 후에 폐기될 수 있다. 예를 들어, 일부 적용례에서, 조작자는 이전에 사용된 적이 없는 새 용출액 수용 용기를 선택하여 그 용기를 차폐 조립체(28)의 적절한 격실에 삽입할 수 있다. 조작자는 품질 관리 절차를 수행한 후에 용출액 수용 용기를 제거하여 그 용기의 내용물을 적절하게 폐기한 다음 그 용기 자체를 폐기할 수 있다. 일반적으로, 폐기물 용기(54)는, 예를 들어 금속 유리 또는 다른 호환 가능한 재료로 제조된, 재사용 가능한 구조체, 즉 차폐 조립체(28)로부터 주기적으로 제거하여 비울 수 있지만 사용 후에 폐기되지 않는, 재사용 가능한 구조체이다.
도 4 및 도 5와 관련하여 위에서 논의된 바와 같이, 시스템(10)은 차폐 조립체(28)를 포함할 수 있다. 차폐 조립체(28)는 방사성 용출액에 노출되고/되거나 접촉하는 시스템(10)의 다양한 컴포넌트들을 수용할 수 있다. 도 7a 및 도 7b는 각각, 예시를 위해 카트 프레임(30)에서 제거된 상태에서 도시된, 도 4 및 도 5의 차폐 조립체(28)의 예시적인 구성의 사시도이다. 도 7a는 도어가 부착된 차폐 조립체(28)를 도시하는 한편, 도 7b는 내부 특징부들의 예시적인 배열을 보여주기 위해 도어가 제거된 차폐 조립체를 도시하고 있다.
일반적으로, 차폐 조립체(28)는 방사성 방사선에 대한 방벽을 제공하는 한 가지 이상의 재료로 형성될 수 있다. 차폐 조립체를 제조하는 데 사용되는 재료 또는 재료들의 유형과 그 재료의 두께는, 예를 들어, 시스템에 사용되는 방사성 동위 원소 생성기(52)의 유형 및 크기와 그에 따라 필요한 방사선 차폐의 양에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 차폐 조립체(28)를 형성하기 위해 사용되는 방사선 차폐 재료의 두께 및/또는 구성은 차폐 조립체 내부로부터 방사되는 방사선을, 조작자가 시스템(10) 주위에서 작업하기에 안전한 수준까지, 감쇠시키는 데 효과적일 수 있다. 예를 들어, 새로운 스트론튬-루비듐 생성기가 차폐 조립체(28)에 설치되는 경우, 그 생성기는 200 밀리큐리의 방사선을 함유할 수 있다. 차폐 조립체(28)는 그 방사선을 차단하여, 차폐 조립체 외부의 방사선 준위가 차폐 조립체 주변의 조작자에게 허용되는 준위를 초과하지 않게 한다.
일부 실시예에서, 차폐 조립체(28)는 납 또는 납 합금, 또는 그 밖의 다른 고밀도 재료로 제조된다. 차폐 조립체(28)는 25 mm보다 큰 벽 두께, 예컨대 50 mm보다 큰 벽 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 차폐 조립체(28)는 50 mm 내지 250 mm 범위의 벽 두께, 예컨대 65 mm 내지 150 mm 범위의 벽 두께를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 차폐 조립체(28)는 방사선원을 방사선 민감성 컴포넌트들로부터 효과적으로 차폐하기 위해 서로에 대해 특정적으로 배열된 상이한 격실들을 포함할 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 차폐 조립체(28)는, 시스템(10)의 하나 이상의 컴포넌트들을 수용하도록 구성된 격실을 획정하며 방사성 방사선에 대한 방벽을 제공하는 적어도 하나의 측벽(100)을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 차폐 조립체(28)는 예를 들어 적어도 방사성 동위 원소 생성기(52)(도 6)를 수용하는 단일 격실만을 획정한다. 도 7a 및 도 7b에 예시된 실시예를 포함하여 다른 실시예에서, 차폐 조립체(28)는 적어도 하나의 방사선 차폐 재료 벽에 의해 서로 분리된 복수의 격실을 갖는다. 예를 들어, 차폐 조립체(28)는 방사성 동위 원소 생성기(52)를 수용하도록 구성된 제1 격실(102), 베타 검출기(58)를 수용하도록 구성된 제2 격실(104), 및 감마 검출기(60)를 수용하도록 구성된 제3 격실(106)을 포함할 수 있다. 차폐 조립체(28)는 하나 이상의 추가 격실, 예컨대 폐기물 용기(54)를 수용하도록 구성된 제4 격실(108) 및/또는 하나 이상의 유체 배관 라인을 수용하도록 구성된 측벽 격실(110)을 포함할 수 있다.
일반적으로, 차폐 조립체(28)의 여러 격실들은 각각의 각 격실에 수용된 상이한 컴포넌트들을 서로에 대해 원하는 위치에 배치하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기(52)를 수용하도록 구성된 제1 격실(102)은 제2 격실(104)과 제3 격실(106)의 상류 위치에 배치될 수 있다. 그 결과, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액이 하류로 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)로 흐를 수 있음으로써, 방사성 용출액에 존재할 수 있는 하나 이상의 방사성 핵종의 방사능을 측정할 수 있도록 한다. 다른 실시예로서, 감마 검출기(60)가 베타 검출기(58)의 하류에 위치되는 경우, 베타 검출기를 수용하도록 구성된 제2 격실(104)은 감마 검출기(60)를 수용하도록 구성된 제3 격실(106)의 상류 위치에 배치될 수 있다.
방사성 동위 원소 생성기(52)를 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)에 대해 차폐 조립체(28)를 개재시켜 배치하는 것은 검출기들을 생성기에 의해 방출되는 방사성 방사선으로부터 적절하게 차폐시키는 데 유용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 방사성 동위 원소 생성기(52)는 방사성 방사선을 방출하는 방사성 물질, 예를 들어 스트론튬-82를 포함할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 포함된 방사성 물질의 핵 붕괴는 붕괴 생성물 또는 동위 원소를 생성할 수 있으며, 이 붕괴 생성물 또는 동위 원소는 진단 영상 절차를 받는 환자에게 주입하기 위해 방사성 동위 원소 생성기를 통해 펌핑되는 용리액 안으로 방출된다. 방사성 동위 원소 생성기(52)는 전체 방사성 동위 원소 생성기 시스템에 핵 물질 소스를 제공하기 때문에, 생성기에 의해 방출되는 방사성 입사물, 더 구체적으로는 생성기 상에 및/또는 안에 포함된 방사성 물질의 규모는 시스템에 가장 강한 방사성 입사 신호를 제공할 수 있다. 그 결과, 방사성 동위 원소 생성기(52)가 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)로부터 적절하게 차폐되지 않으면, 검출기들은, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 방사성 용출액으로부터의 방사성 방출물 - 이는 측정되는 것이 바람직함 - 과 대조되는 것인, 방사성 동위 원소 생성기 자체에서 방출되는 방사성 방출물을 검출하는 것에 압도당할 수 있다. 따라서, 차폐 조립체(28)는, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 방사성 용출액은 여전히 한 격실에서 다른 격실로 흐르도록 하여, 예를 들어, 그 용출액을 베타 검출기와 감마 검출기가 검출하게 하면서, 베타 검출기(58) 및 감마 검출기(60)를 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 차폐하는 데 도움이 되도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 방사성 동위 원소 생성기(52), 베타 검출기(58), 및 감마 검출기(60)는 각각 수평 방향 및 수직 방향 모두에서 상이한 평면에 배치된다. 예를 들어, 차폐 조립체(28)는 도 7a 내지 도 7b에 표시된 X-Y 방향으로 연장되는 무한한 수의 극미 두께의 평면들로 분할될 수 있고, 상기 도면에 표시된 Z 방향(수평면)에서의 상이한 수직 높이에 배치될 수 있다. 유사하게, 차폐 조립체(28)는 도 7a 내지 도 7b에 표시된 Z-X 방향으로 연장되는 무한한 수의 극미 두께의 평면들로 분할될 수 있고, 상기 도면에 표시된 Y 방향(수직면)에서의 당해 조립체의 길이를 따르는 상이한 위치에 배치될 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52), 베타 검출기(58), 및 감마 검출기(60)는 서로에 대해 배열되어 이들 각각이 다른 수평면 및/또는 다른 수직면에 있을 수 있다. 이렇게 배열될 때, 방사성 동위 원소 생성기(52), 베타 검출기(58), 및 감마 검출기(60) 중 각각의 한 컴포넌트와는 교차하지만 나머지 다른 두 컴포넌트와는 교차하지 않는 적어도 하나의 수평면 및/또는 적어도 하나의 수직면이 있을 수 있다. 이러한 배열은, 예를 들어 방사성 동위 원소 생성기와 한 검출기 또는 두 검출기와의 사이에 존재하는 차폐의 양을 증가시키기 위해, 방사성 동위 원소 생성기(52)와 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60) 사이의 거리를 최대화하는 데 도움이 될 수 있다.
일부 구성에서, 감마 검출기(60)는 방사성 동위 원소 생성기(52)가 위치되는 높이보다 더 높은 높이(예를 들어, 도 7a 및 도 7b에 표시된 양의 Z-방향에서의 높이)에 위치된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 감마 검출기(60)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 대해 (예를 들어, 도 7a 및 도 7b에 표시된 X-방향 및/또는 Y-방향에서) 측 방향으로 편위된 위치에 배치될 수 있다. 감마 검출기(60)를 방사성 동위 원소 생성기(52)에 대해서 수직 방향 및 측 방향 모두에서 편위시키는 것은 감마 검출기와 방사성 동위 원소 생성기 사이에 존재하는 차폐 재료의 양을 최대화하는 데 도움되도록 함에 있어 유용할 수 있다.
차폐 조립체(28)의 각 격실은 격실 내에 수용된 각각의 컴포넌트를 부분적으로 또는 완전히 둘러싸는 공동을 획정하여 예를 들어 컴포넌트를 방사성 차폐 재료로 부분적으로 또는 완전히 둘러싸도록 할 수 있다. 도 7a 및 도 7b의 실시예에서, 제1 격실(102)은 측벽(102A)과 기저 또는 바닥 벽(102B)에 의해 획정된다. 측벽(102A)은 기저 벽(102B)으로부터 수직 상향으로(도 7a 및 도 7b에 표시된 양의 Z 방향으로) 연장될 수 있고, 방사성 동위 원소 생성기(52)를 삽입시킬 수 있도록 관통하게 하는 개구부(102C)(도 7b)를 획정할 수 있다.
제2 격실(104)도 또한 측벽(104A) 및 기저 또는 바닥 벽(104B)을 포함할 수 있다. 측벽(104A)과 기저 벽(104B)이 한데 결합되어 공동(cavity)을 형성하도록, 측벽(104A)은 기저 벽(104B)으로부터 수직 상향으로(도면에 표시된 양의 Z 방향으로) 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 기저 벽의 바닥측에 측벽(104A)이 결합되고 상측에 기저 벽(104B)이 결합된 추가 공동이 형성되도록, 측벽(104A)은 또한 기저 벽(104B)으로부터 수직 하향으로(도면에 표시된 음의 Z-방향으로) 연장될 수 있다. 측벽(104A)이 기저 벽(104B) 위 그리고/또는 아래에서 수직 방향으로 연장되는지 여부에 관계없이, 제2 격실(104)이 기저 벽(104B)을 포함하는 구성에서, 개구부(112)가 기저 벽(104B)을 관통하여 형성될 수 있다. 개구부는 방사선 차폐 재료가 없는 기저 벽(104B)의 두께부를 통해 연장되는 영역일 수 있다. 이렇게 구성될 때, 베타 검출기(58)는 개구부(112)에서 기저 벽(104B)의 일 측에 배치될 수 있고/있거나 개구부를 관통하여 연장될 수 있다. 예를 들어, 베타 검출기(58)는 기저 벽(104B) 아래에 배치될 수 있으며, 기저 벽으로부터 수직 하향으로 연장되는 측벽(104A)의 일부에 의해 둘러싸일 수 있다.
베타 검출기(58)가 기저 벽(104B)의 일 측(예를 들어, 위에서 논의된 바와 같이 기저 벽의 하부)에 배치되는 경우, 배관 라인은 기저 벽의 반대 측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 주입 배관 회로의 일부인 배관 라인은, 예를 들어 개구부(112) 위에 배치된 배관 라인과 함께, 제2 격실(104) 내에 배치될 수 있다. 도 7a 및 도 7b의 구성에서, 측벽(104A)은 배관 라인(예를 들어, 주입 배관 회로의 일부일 수 있음)을 격실 내에 설치할 수 있도록 관통하게 하는 개구부(104C)(도 7b)를 획정한다. 제2 격실(104) 내에 배관 라인을 설치하게 되면, 배관 라인을, 개구부 아래에 배치되고/되거나 개구부를 통해 위쪽으로 연장되는 베타 검출기(58)와 개구부(112) 위로 연장되도록 배치할 수 있다. 그 결과, 방사성 용출액이 배관 라인에 그리고/또는 배관 라인을 통해 공급될 때, 방사성 용출액은 개구부(112) 위로 연장되는 배관 라인의 일부분 내에 위치되고/되거나 그 일부분을 통과할 수 있다. 베타 검출기(58)는 개구부(112) 위에 배치된 배관의 일부분 내의 방사성 용출액이 예를 들어 개구부를 통해 기저 벽(104B)을 통과하는 동안에 그 용출액으로부터 방사되는 베타 방출물을 검출할 수 있다.
제2 격실(104)이 도 6과 관련하여 논의된 바와 같이 배열된 하나 이상의 배관 라인을 포함하는 주입 배관 회로를 수용하도록 한 경우, 격실에 배치된 주입 배관 회로 부분은 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)의 일부, 폐기물 라인(76)의 일부, 제2 다방향 밸브(74), 및 주입 배관(70)의 일부를 포함할 수 있다. 제2 다방향 밸브(74)가 차폐 조립체(28)를 통해 제어 장치(예를 들어, 모터)에 작동 가능하게 연결될 수 있도록 하기 위해, 제2 격실(104)은 또한 기저 벽(104B)을 관통하여 형성된 제2 개구부(114)(예를 들어, 도 7b에 예시된 바와 같은 개구부)를 포함할 수 있다. 제2 개구부(114)는 제2 다방향 밸브(74)가 차폐 조립체의 외부에 배치된 제어 장치에 작동 가능하게 연결될 수 있도록 배치되며 그렇게 할 수 있도록 한 크기로 형성될 수 있다. 사용 중에, 조작자는 주입 배관 회로의 일부를 개구부(104C)를 관통하여 제2 격실(104) 내에 설치하여, 측벽(104A)과 기저 벽(104B)이 그 삽입된 주입 배관 회로의 일부와 방사성 방사선에 대한 방벽을 제공하는 물질을 집합적으로 결합시키도록 할 수 있다. 제2 다방향 밸브(74)는 제2 개구부(114)를 통해 제어 장치와 작동 가능하게 연결될 수 있고, 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)과 같은 주입 배관 회로의 일부는, 베타 검출기(58)가 개구부와 그 개구부 위에 배치된 배관 부분을 통해 베타 방출물을 검출할 수 있게 하기 위해, 개구부(112) 위로 연장되도록 배치될 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 도 7a 및 도 7b의 실시예에서 차폐 조립체(28)는 또한 제3 격실(106)을 포함한다. 제3 격실(106)은 개구부(106B)를 형성하는 측벽(106A)에 의해 획정될 수 있다. 제3 격실(106)은 감마 검출기(60)를 수용하도록 구성될(예를 들어, 크기 및/또는 형상이 형성될) 수 있다. 또한, 주입 배관이 차폐 조립체(28)에 설치될 때, 제3 격실(106)은 주입 배관(70)과 유체 연통하게 배치되도록 구성될 수 있다. 품질 관리 절차와 같은 작동 동안, 제1 격실(102)에 배치된 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액은 주입 배관 회로의 하나 이상의 배관 라인을 통해 제3 격실(106) 내의 감마 검출기(60)로 흐를 수 있다. 이렇게 제3 격실(106)로 전달된 방사성 용출액은 격실 내의 감마 검출기(60)에 의해 검출될 수 있는 감마 방출물을 방출할 수 있다.
일부 실시예에서, 제3 격실(106)은 용출액 수용 용기를 개구부(106B)를 통해 수용하도록 구성된다(예를 들어, 크기 및/또는 형상이 형성된다). 예를 들어, 감마 검출기(60)가 제3 격실(106)에 설치된 후, 용출액 수용 용기는 감마 검출기에 인접하고/하거나 그 위에 있는 격실 내에 배치될 수 있다. 용출액이 방사성 동위 원소 생성기를 통해 펌핑될 때, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 용출액이 용출액 수용 용기 쪽으로 흘러서 그 용기를 부분적으로 또는 완전히 채울 수 있도록, 주입 배관 라인(70)이 용출액 수용 용기와 유체 연통하게 배치될 수 있다. 적절하게 채워지면, 방사성 용출액의 정적(비유동) 부분이 감마 검출기(60)와 함께 제3 격실(106) 내에 위치될 수 있다. 방사성 용출액의 정적 부분은 감마 검출기(60)에 의해 검출될 수 있는 감마 방출물을 방출할 수 있어서, 예를 들어 방사성 용출액에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능을 결정할 수 있다.
도 7a 및 도 7b에 예시된 실시예를 포함한 일부 실시예에서, 차폐 조립체(28)는 제1 격실(102), 제2 격실(104), 및 제3 격실(106) 외에 하나 이상의 추가 격실을 포함한다. 예를 들어, 차폐 조립체(28)는 폐기물 용기(예를 들어, 도 6의 폐기물 용기(54))를 수용하고 유지하도록 구성된 제4 격실(108)을 포함할 수 있다. 제4 격실(108)은 측벽(108A) 및 기저 벽(108B)을 포함할 수 있다. 제4 격실의 측벽(108A)은 기저 벽(108B)으로부터 수직 방향으로 연장되어서, 폐기물 용기(54)를 격실 내로 삽입할 수 있도록 관통하게 하는 개구부(108C)를 획정할 수 있다. 측벽(108A)과 기저 벽(108B)은 한데 결합되어 폐기물 용기를 수용하고 유지하도록 구성된 공간을 형성할 수 있다. 폐기물 용기(54)가 제4 격실(108)에 설치될 때, 폐기물 라인(76)은 폐기물 용기와 유체 연통하게 배치될 수 있다.
방사성 동위 원소 생성기 시스템의 다양한 배관 라인이 한 격실로부터 인접 격실까지 연장되도록 하기 위해, 차폐 조립체(28)는 배관 라인의 경로 설정을 용이하게 하기 위한 추가 배관 경로 및/또는 배관 격실을 포함할 수 있다. 도 7a 및 도 7b의 예에서, 차폐 조립체(28)는 측벽 격실(110)을 포함한다. 이 예에서의 측벽 격실(110)은 제4 격실(108)의 측벽(108A)에 형성된 오목한 공동에 의해 획정된다. 특히, 예시된 배열에서, 측벽 격실(110)은 폐기물 용기(54)를 수용하도록 구성된 제4 격실(108)을 획정하는 측벽(108A)의 외부 표면을 따라 수직 방향으로(도 7b에 표시된 Z 방향으로) 연장된다. 측벽 격실(110)은 주입 배관(70)의 적어도 일부 및 폐기물 라인(76)의 적어도 일부와 같은 배관의 하나 이상의 부분을 수용하도록 구성될 수 있다.
설치 시, 폐기물 라인(76)은 제2 격실(104)의 개구부(114) 위에 배치된 제2 다방향 밸브(74)로부터 측벽 격실(110)을 통과해서 제4 격실(108)까지 연장될 수 있다. 유사하게, 주입 배관(70)은 제2 격실(104)의 개구부(114) 위에 배치된 제2 다방향 밸브(74)로부터 측벽 격실(110)을 통과하여 이어서 측벽 격실 밖으로 연장될 수 있다. 다른 구성들에서, 주입 배관(70)의 출구를 제3 격실(106) 내에 배치시키되 예를 들어 제3 격실에 배치된 용출액 수용 용기와 유체 연통하게 배치시킴으로써, 주입 배관(70)은 차폐 조립체로 복귀하기 전에 차폐 조립체(28)를 빠져나갈 수 있거나 또는 빠져나가지 않을 수 있다.
차폐 조립체(28)는 인접한 격실들 사이의 배관의 경로 설정을 용이하게 하기 위해 차폐 조립체의 격실을 찾을 수 있게 하나 이상의 측벽 내에 또는 그 측벽을 관통하여 형성된 추가 배관 경로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 격실(104)을 획정하는 측벽(104A)은 이 측벽을 관통하여 형성된 용리액 배관 경로(116)를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서, 제1 격실(102)을 획정하는 측벽(102A)은 용출액 배관 경로(118A) 및 생성기 방출 배관 경로(용출액 배관 경로로 지칭될 수도 있음)(118B)를 포함할 수 있다. 이렇게 구성될 때, 용리액 라인(62)(도 6)은 용리액 배관 경로(116)를 통해 차폐 조립체(28)로 들어갈 수 있고, 제2 격실(104)로부터 용리액 배관 경로(118A)를 거쳐서 제1 격실(102) 안으로 더 연장 될 수 있다. 용출액 라인(62)은 한 단부(예를 들어, 펌프가 차폐 조립체 외부에 배치되는 구성에서, 차폐 조립체(28)의 외부)가 펌프(40)에 연결될 수 있고 반대쪽 단부가 제1 격실(102) 내의 방사성 동위 원소 생성기(52)와 연결될 수 있다. 생성기를 통해 생성된 방사성 용출액은 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)을 통해 방출될 수 있고, 용출액 배관 경로(118B)에 위치된 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)을 통해 제1 격실(102) 밖으로 흐를 수 있다.
용리액 라인(62)을 용리액 배관 경로(118A)에 고정하고 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)을 용출액 배관 경로(118B)에 고정하기 위해, 차폐 조립체(28)는 관 고정 장치(tube lock)(120)를 포함할 수 있다. 관 고정 장치(120)는 각 관을 그 각각의 경로에 고정 또는 고착시키기 위해 용리액 배관 경로(118A)와 용출액 배관 경로(118B) 위에서 움직일 수 있는 구조일 수 있다. 이는 제1 격실(102) 또는 제2 격실(104)을 둘러싸는 도어가 닫힐 때에 하나 이상의 관이 예기치 않게 그 각각의 경로에서 빠져나와 찌부러지는 것을 방지할 수 있다.
위에서 간략히 논의된 바와 같이, 차폐 조립체(28)에 다수의 격실이 구성될 때, 그 격실들은 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)를 방사성 동위 원소 생성기(52) 자체에서 방사되는 방사성 방출물로부터 차폐시키는 데 도움이 되도록 서로에 대해 배열될 수 있다. 이는 한 검출기 또는 두 검출기가 생성기 자체와 연관된 방사성 방출물보다는 생성기에 의해 생성되는 방사성 용출액과 연관된 방사성 방출물을 검출할 수 있게 한다. 방사성 동위 원소 생성기 시스템이 베타 검출기와 감마 검출기를 모두 포함하는 적용례에서, 감마 검출기는 방사성 동위 원소 생성기의 배경 방사선에 대해 베타 검출기보다 더 민감할 수 있다. 즉, 감마 검출기는 베타 검출기에 비해 더 쉽게, 방사성 동위 원소 생성기 자체에서 방사되는 감마 방출물에 노출되어 포화될 수 있다. 이러한 이유 및 기타 이유로 인해, 감마 검출기는, 예를 들어 감마 검출기와 방사성 동위 원소 생성기 사이에 배치된 차폐 재료의 양을 최대화함으로써 방사성 동위 원소 생성기로부터의 감마 방사선에 노출되는 것이 최소화될 수 있도록, 방사성 동위 원소 생성기에 대해 상대적으로 배치될 수 있다.
일반적으로, 감마 검출기(60)와 방사성 동위 원소 생성기(52) 사이에 배치된 차폐 재료의 양은 격실들을 서로 바로 인접하게 배치하는 것보다는 제1 격실(102)과 제3 격실(106) 사이에 차폐 조립체(28)의 하나 이상의 격실을 배치함으로써 증대될 수 있다. 일부 실시예에서, 차폐 조립체(28)는 적어도 하나의 격실이 제1 격실(102)과 제3 격실(106) 사이에 (예를 들어, 도 7a 및 도 7b에 표시된 Y-방향으로 차폐 조립체의 길이를 따라 그리고/또는 이들 도면에 표시된 Z 방향에서 수직 방향으로) 배치되도록 구성된다. 예를 들어, 제2 격실(104)은 방사성 동위 원소 생성기(52)를 수용하도록 구성된 제1 격실(102)과 감마 검출기(60)를 수용하도록 구성된 제3 격실(106) 사이에 배치될 수 있다. 그 결과, 차폐 조립체(28)에 설치되었을 때의 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60) 사이에, 제1 격실(102)을 획정하는 측벽(102A), 제2 격실(104)을 획정하는 측벽(104A), 및 제3 격실을 획정하는 측벽(106A) - 이들 각각은 방사성 방사선에 대한 방벽을 제공하는 재료로 형성됨 - 이 배치될 수 있다. 따라서, 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60) 사이에 존재하는 차폐 재료의 양은 측벽들의 합해진 두께일 수 있다.
도 7a 및 도 7b의 실시예에 예시된 바와 같이 차폐 조립체(28)가 3개 이상의 격실을 포함하는 구성에서, 다른 격실들 중 하나 이상이 제1 격실(102)과 제3 격실(106) 사이에 배치될 수도 있다. 예시된 실시예에서, 제1 격실(102)과 제3 격실(106) 사이에 제4 격실(108)도 또한 배치된다. 이러한 배열에서, 제2 격실(104)과 제4 격실(108)(이뿐만 아니라 측벽 격실(110)도) 모두 다 제1 격실(102)과 제3 격실(106) 사이에 배치된다. 그 결과, 차폐 조립체(28)에 설치되었을 때의 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60) 사이에, 제1 격실(102)을 획정하는 측벽(102A), 제2 격실(104)을 획정하는 측벽(104A), 제4 격실(108)을 획정하는 측벽(108A), 및 제3 격실을 획정하는 측벽(106A) - 이들 각각은 방사성 방사선에 대한 방벽을 제공하는 재료로 형성됨 - 이 배치될 수 있다. 다시 언급하자면, 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60) 사이에 존재하는 차폐 재료의 양은 측벽들의 합해진 두께일 수 있으며, 이는 컴포넌트들 사이에 더 적은 수의 측벽 또는 더 작은 두께의 측벽 재료가 배치되는 경우에 비해 증대된 차폐 보호를 제공한다.
차폐 조립체(28)가 제1 격실(102)과 제3 격실(106) 사이에 하나 이상의 격실을 포함하는지 여부에 관계없이, 제3 격실(106) 내의 감마 검출기(60)의 위치를 제1 격실(102) 내의 방사성 동위 원소 생성기(52)의 위치에 대해 (예를 들어, 수평 및/또는 수직 방향으로) 편위시키는 것은 감마 검출기와 방사성 동위 원소 생성기 사이에 존재하는 차폐 재료의 양을 늘리는 데 유용할 수 있다. 두 컴포넌트를 3차원 공간에서 서로에 대해 편위시키게 되면 그 컴포넌트들 사이에 배치되는 차폐 재료의 양을 늘릴 수 있음으로써, 차폐 재료에 의해 차단되는 방사선의 양이 증대된다.
실제로, 방사선 경로는 컴포넌트들이 차폐 조립체(28)에 설치된 때의 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 감마 검출기(60)까지로 정의될 수 있다. 방사선 경로는 방사성 동위 원소 생성기에 의해 방출되어 감마 검출기로 이동하는(예를 들어, 감마 검출기에 의해 검출될 수 있고, 그렇지 않으면 차단될 수 있는) 방사성 방출물(예를 들어, 베타 입자 및/또는 감마선)의 해당 부분에 의해 취해진 선형 경로 또는 길일 수 있다. 방사선 경로는 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60)(예를 들어, 감마선을 검출하는 감마 검출기의 활성 표면) 사이의 최단 선형 거리일 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기 시스템의 구성 여하에 따라, 상기 최단 선형 거리는 방사성 동위 원소 생성기(52)의 상단으로부터, 제3 격실(106)에 수용된 방사성 용출액으로부터 방사되는 방사성 방출물을 검출하도록 구성된 감마 검출기(60)의 상단까지일 수 있다.
차폐 조립체(28)의 하나 이상의 측벽(100)을 형성하는 차폐 재료는, 예를 들어 감마 검출기(60)가 원하는 수준 이상의 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터의 배경 방사선을 검출하는 것을 방지하기 위해, 방사성 동위 원소 생성기로부터 감마 검출기까지의 방사선 경로를 따라 방사선을 차단할 수 있다. 이는 감마 검출기(60)가 생성기에 의해 생성되어 제3 격실(106)로 운반되는 방사성 용출액의 방사능은 정확하게 측정하되 생성기 자체에서 방출되는 방사성 활성 방출물을 방사성 용출액에 기인하는 것으로 잘못 측정하지 않도록 보장하는 데 유용할 수 있다.
도 7c는 도 7a 및 도 7b의 차폐 조립체(28)의 사시도로서, 도 7a에 표시된 A-A 단면 선을 따라 구획하여 도시된 도면이고, 도 7d는 도 7a 및 도 7b의 차폐 조립체(28)의 측면도로서, 도 7a에 표시된 B-B 단면 선을 따라 구획하여 도시된 도면이다. 도 7d는 예시를 위해 도어가 부착되지 않은 차폐 조립체(28)를 예시한다. 이 실시예에 도시된 바와 같이, 방사선 경로(130)는 제1 격실(102) 내의 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 제3 격실(106) 내의 감마 검출기(60)까지로 정의된다. 방사선 경로(130)는 제1 격실(102)의 적어도 일부(예를 들어, 격실의 측벽(102A))과 제3 격실(106)의 적어도 일부(예를 들어, 격실의 측벽(106A))를 통과한다. 차폐 조립체(28)가 제1 격실(102)과 제3 격실(106) 사이에 배치된 하나 이상의 다른 격실을 포함할 때, 방사선 경로(130)는 또한 이러한 하나 이상의 다른 격실의 일부를 통과할 수도 있고 통과하지 않을 수도 있다.
예를 들어, 예시된 구성에서, 방사선 경로(130)는 제3 격실(106)로 들어가기 전에 제1 격실(102), 제2 격실(104), 및 제4 격실(108)을 통과한다. 상이한 격실들의 배열 여하에 따라, 방사선 경로(130)는 각 격실을 획정하는 측벽 및/또는 기저 벽을 통과할 수 있다. 도 7c 및 도 7d의 실시예에서, 방사선 경로(130)는 제1 격실(102) 내의 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 측벽(102A)을 통해, 측벽(102A)과 공유되며 공존하는 측벽(104A)을 통해, 측벽(108A)을 통해, 그리고 마지막으로 측벽(106A)을 통해 연장된 후에 감마 방출물을 검출하는 감마 검출기(60)의 활성 표면에 도달하게 된다. 사실상, 방사선 경로(130)는, 제1 격실(102)과 제3 격실(106) 사이에서 제2 격실(104) 및 제4 격실(108)을 횡단하며(예를 들어, 질러가며) 방사성 동위 원소 생성기(52) 및 감마 검출기(60)로부터 그리고/또는 이들을 통해 연장되는 축을 한정한다. 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 방출된 감마 방사선은 감마 검출기(60)에 도달하기 전에 방사성 방사선에 대한 방벽을 제공하는 상기의 것의 표면들 각각을 통과하여 이동해야 하므로, 검출기에 도달하는 감마 방사선의 양은, 방사성 동위 원소 생성기와 감마 검출기 사이에 더 적은 차폐 재료가 제공된 경우에 비해서, 감소된다. 결국에, 이는 방사성 용출액이 제3 격실(106)에 공급되지 않는 경우에도 감마 검출기(60)가 검출할 수 있는 배경 방사선의 양 또는 주변 방사선의 양을 감소시킨다.
일부 실시예에서, 제3 격실(106) 및/또는 그 격실 내에 배치된 감마 검출기(60)는 제1 격실(102) 및/또는 그 격실 내에 배치된 방사성 동위 원소 생성기(52)와 비교할 때 바닥부(ground)에 대해서 다른 높이에 위치된다. 이는, 예를 들어 감마 검출기(60)가 방사성 동위 원소 생성기(52)와 동일한 높이에 있는 경우와는 대조되게 방사선 경로의 길이를 연장함으로써, 방사선 경로(130)를 따라 배치된 차폐 재료의 양을 증대시킬 수 있다. 제3 격실(106) 및/또는 감마 검출기(60)를 제1 격실(102) 및/또는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 대해 다른 높이에 위치시킴으로써, 방사성 동위 원소 생성기 시스템의 전체 점유 면적(footprint)을 증가시키지 않고도 방사선 경로(130)의 길이를 증가시킬 수 있으며, 그렇지 않으면 높이를 변경하지 않고 방사선 경로의 길이를 늘리는 것이 필요할 수 있다.
다른 실시예에서, 제3 격실(106) 및/또는 감마 검출기(60)는 제1 격실(102) 및/또는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 대해 바닥부에 대한 더 높은 높이 또는 더 낮은 높이에 위치시킬 수 있다. 예시된 실시예에서, 제3 격실(106) 및 그 안에 수용된 감마 검출기(60)는 모두 다 제1 격실(102) 및 이 안에 수용된 방사성 동위 원소 생성기(52)에 비해 바닥부에 대해 더 높은 높이에 배치된다. 제1 격실(102)보다 더 높은 높이에 제3 격실(106)을 배치시키는 것은 인체공학적으로 효율적인 배열을 제공하는 데 유용할 수 있다. 실제로, 방사성 동위 원소 생성기(52)는 비교적 드물게 교체되는 비교적 무거운 컴포넌트일 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)를 바닥부에 가깝게 위치시키는 것은 조작자가 방사성 동위 원소 생성기(52)를 교체할 때 높은 높이로 들어 올릴 필요가 없게 하는 데 도움이 될 수 있다. 대조적으로, 제3 격실(106)에 배치된 용출액 수용 용기는 하루에 한 번과 같이 비교적 빈번하게 교체될 수 있다. 또한, 용출액 수용 용기는 쉽게 들어 올릴 수 있는 비교적 가벼운 컴포넌트일 수 있다. 따라서, 제3 격실(106)을 제1 격실(102)보다 더 높은 높이에 배치하는 것은, 예를 들어 조작자가 용출액 수용 용기를 교체하기 위해 구부리거나 또는 너무 많이 구부릴 필요가 없도록 하는 데, 도움이 될 수 있다. 또한, 제1 격실(102)을 제3 격실(106)보다 낮은 높이에 배치하게 되면 시스템(10)의 무게 중심이 낮아져서 시스템이 더욱 안정될 수 있다.
일부 실시예에서, 방사선 경로(130)는 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60)를 상이한 높이에 위치시킬 수 있도록 하기 위해 바닥부에 대해 0도가 아닌 각도(132)로 연장된다. 각도(132)는 다를 수 있지만, 일부 실시예에서, 그 각도는 바닥부에 대해 30° 내지 75°의 범위이다. 다른 실시예에서, 상기 각도는 30° 내지 40°, 40° 내지 45°, 45° 내지 50°, 50° 내지 60°, 또는 60° 내지 75°의 범위이다. 하나의 특정 실시예에서, 상기 각도는 43° 내지 47°의 범위이다. 상기 각도는, 감마 검출기(60)가 방사성 동위 원소 생성기(52)보다 높은 높이에 있는 경우에는 양의 각도일 수 있고, 감마 검출기(60)가 방사성 동위 원소 생성기(52)보다 낮은 높이에 있는 경우에는 음의 각도일 수 있다.
제3 격실(106)이 바닥면에 대해 제1 격실(102)보다 더 높은 높이에 배치된 때, 제3 격실의 개구부(106C)의 상부 표면(예를 들어, 격실의 테두리)은 제1 격실의 개구부(102C)의 상부 표면(예를 들어, 격실의 테두리)보다 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 제3 격실의 개구부는 제1 격실의 개구부보다 적어도 10 cm, 예컨대 적어도 25 cm 또는 적어도 30 cm 더 높다. 예를 들어, 제3 격실의 개구부는 제1 격실의 개구부보다 10 cm 내지 100 cm의 범위에서, 예컨대 20 cm 내지 50 cm의 범위에서 더 높을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제3 격실의 개구부는, 예를 들어 격실들 사이의 분리 거리를 늘려서 그 사이에 배치되는 차폐 재료의 양을 늘리기 위해, 제1 격실의 개구부로부터 수평 방향으로(예를 들어, 도 7c에 표시된 X 및/또는 Y-방향으로) 이격될 수 있다. 예를 들어, 제3 격실의 개구부(106C)는 제1 격실의 개구부로부터 적어도 20 cm, 예컨대 적어도 35 cm 이격될 수 있다. 일부 실시예에서, 제3 격실의 개구부(106C)는 제1 격실의 개구부로부터 적어도 20 cm 내지 50 cm 이격된다. 각각의 경우, 격실들의 개구부들 사이의 수평 거리는 한 격실의 중심에서 다른 격실의 중심까지 측정한 것일 수 있다.
제1 격실(102) 및 그 안에 수용된 방사성 동위 원소 생성기(52)가 제3 격실(106) 및 그 안에 수용된 감마 검출기(60)에 대해 배치되는 특정 방식과는 무관하게, 차폐 조립체(28)는 방사성 동위 원소 생성기와 감마 검출기 사이에 충분한 양의 방사선 차폐 재료를 제공할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)와 감마 검출기(60) 사이에 존재하는 차폐 재료의 양은, 예를 들어 방사성 용출액이 제3 격실 내 용출액 수용 용기에 공급될 때, 감마 검출기가 제3 격실 내 방사성 용출액에 의해 방출되는 원하는 준위의 방사선을 검출할 수 있도록, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 유발되는 제3 격실 내 배경 방사선이 충분히 낮아지도록 하는 데 효과적일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 원하는 준위의 방사선은 0.6 마이크로 큐리 미만의 Sr-82이다. 예를 들어, 상기 원하는 준위의 방사선은 0.5 마이크로큐리 미만의 Sr-82, 0.4 마이크로큐리 미만의 Sr-82, 0.3 마이크로큐리 미만의 Sr-82, 0.2 마이크로큐리 미만의 Sr-82, 또는 0.1 마이크로큐리 미만의 Sr-82일 수 있다. 또 다른 적용례에서, 상기 원하는 준위의 방사선은 0.05 마이크로큐리 미만의 Sr-82, 0.02 마이크로큐리 미만의 Sr-82, 또는 0.01 마이크로큐리 미만의 Sr-82이다. 용출액 수용 용기 내 방사성 용출액의 방사능(예를 들어, Rb-82와 같이 초기에 존재하는 단수명 방사성 동위 원소의 붕괴 후)이 상기 준위의 방사선보다 낮을 것으로 예상될 수 있기 때문에, 감마 검출기(60)는 배경 방사선의 간섭 없이 상기 준위 아래의 방사선 준위를 유리하게 검출할 수 있다. 방사선 경로(130)를 따라 배치된 방사선 차폐 재료의 총량은 다를 수 있지만, 일부 실시예에서, 차폐 조립체(28)는 방사선 경로에 배치된 적어도 20 cm의 차폐 재료(예를 들어, 방사선 경로가 감마 검출기(60)에 도달하기 전까지는 이 길이의 재료를 통해 이동하도록 함), 예컨대 적어도 30 cm의 차폐 재료를 갖는다. 예를 들어, 차폐 조립체(28)는 방사선 경로에 20 cm 내지 50 cm의 차폐 재료, 예컨대 30 cm 내지 40 cm의 차폐 재료를 제공하도록 구성될 수 있다.
방사선 경로(130)를 따라 배치된 차폐 재료의 양을 늘리기 위해, 격실들은 방사선 경로가 격실들 자체의 빈 공간보다는 격실들을 획정하는 측벽들을 우선적으로 통과하도록 배열될 수 있다. 즉, 방사선 경로(130)가 격실들의 개방 영역들을 우선적으로 통과하도록 격실들을 구성하는 대신에, 격실들은 방사선 경로가 그 격실들의 측벽 섹션들을 통과하도록 서로에 대해 배열될 수 있다.
도 7e는 도 7a 및 도 7b의 차폐 조립체(28)의 평면도로서(도어가 제거된 상태에서 도시됨), 격실들을 획정하는 하나 이상의 측벽 섹션을 방사선 경로(130)가 통과하게 되어 있는 격실들의 예시적인 배열을 예시하고 있다. 예를 들어, 예시된 구성에서, 방사선 경로가 격실 중앙의 빈 공간 대신에 측벽(108A)을 통해 이동하도록, 제4 격실(108)은 방사선 경로(130)로부터 측 방향으로(도 7e에 표시된 X 방향으로) 편위된다. 이는, 제4 격실(108)이 방사선 경로의 중심에 있는 경우와 비교할 때, 제4 격실에 의해 제공되는 방사선 차폐를 최대화하는 데 도움이 될 수 있다. 방사선 경로(130)는 감마 검출기(60) 및 방사성 동위 원소 생성기(52)의 위치에 좌우될 수 있기 때문에, 제3 격실(106)(감마 검출기(60)를 수용함)과 제1 격실(102)(방사성 동위 원소 생성기(52)를 수용함)의 위치를 제4 격실에 대해 조절함으로써, 제4 격실(108)을 방사선 경로로부터 측 방향으로 편위시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 제4 격실(108)을 양분하는 축(134)(예를 들어, 도 7e에 표시된 Y-방향으로 차폐 조립체(28)의 길이에 평행함)이 제3 격실(106)을 양분하는 축(136)(예를 들어, 차폐 조립체(28)의 길이에 역시 평행함)으로부터 편위되도록 하여 제3 격실(106)을 제4 격실(108)에 대해 배열한다. 각 축은 격실을 동일한 크기의 2개의 절반부로 나눔으로써 그 각각의 격실을 양분할 수 있다. 제3 격실(106)을 양분하는 축(136)은 그 축이 제4 격실의 측벽(108A)의 섹션과 동일 선상에 있도록 하여 제4 격실(108)에 대해 편위될 수 있다. 예시된 구성에서, 제4 격실(108)은 아치형 형상인 측벽(138)의 섹션 및 평면 또는 선형인 측벽(140)의 섹션을 포함한다. 측벽(138)의 아치형 섹션 및 측벽(140)의 선형 섹션은 서로 인접할 수 있고 조합되어 측벽(108A)을 형성할 수 있다. 이렇게 배열된 상태에서, 측벽(140)의 선형 섹션은 제3 격실(106)을 양분하는 축(136)과 동축이다. 그 결과, 예시된 구성에서 방사선 경로(130)를 따라 이동하는 방사선 방출물은 감마 검출기(60)에 도달하기 전에 측벽(140)의 선형 섹션의 실질적으로 전체 길이를 통해서 이동해야 하며, 이는 방사선이 감마 검출기에 도달하기 전에 차단될 가능성을 증가시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 차폐 조립체(28)의 격실들은 방사선 경로(130)가 빈 공간(예를 들어, 격실들 중 일부 또는 전부에 있어서의 것)보다 더 큰 길이의 차폐 재료를 통해 이동하도록 서로에 대해 배열된다. 예를 들어, 도 7e에서, 방사선 경로(130)가 측벽(108A)에 의해 형성된 빈 공간 또는 공동을 통해 이동하는 방사선 경로의 길이보다 더 긴 측벽(108A)을 획정하는 차폐 재료(예를 들어, 측벽(140)의 선형 섹션)의 길이를 통해 이동하도록 격실들이 배열된다. 예시된 바와 같이, 방사선 경로(130)는 제4 격실(108)을 획정하는 임의의 길이의 빈 공간을 통과하지 않는다. 그러나, 축(136)이 축(134)에 더 가까워지도록 제3 격실(106)이 옮겨진 경우, 방사선 경로는 그 격실을 획정하는 빈 공간의 일부를 통과할 수 있다. 이와 관련하여, 방사선 경로(130)를 하나 이상의 측벽 섹션과 정렬시키기 위해 제3 격실(106) 및/또는 제4 격실(108)을 서로에 대해 배열하는 것은 방사선 차폐량을 증가시키는 데 도움이 될 수 있지만, 본 개시내용에 따른 차폐 조립체는 컴포넌트들의 이러한 예시적인 배열에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 다른 구성에서, 예를 들어, 제3 격실(106) 및 제4 격실(108)은 축(134)이 축(136)과 동축이 되도록 정렬될 수 있다.
제3 격실(106)과 제4 격실(108)이 서로 편위되는 구성에서, 제4 격실을 양분하는 축(134)은 제3 격실을 양분하는 축(136)으로부터 소정의 거리(142)만큼 편위될 수 있다. 예를 들어, 격실들은 적어도 2 cm의 거리, 예컨대 적어도 4 cm의 거리, 2 cm 내지 10 cm 범위의 거리, 또는 4 cm 내지 6 cm 범위의 거리만큼 서로에 대해 편위될 수 있다. 제3 격실(106)과 제4 격실(108)이 서로에 대해 편위되는 경우, 방사선 경로(130)는 격실의 중심을 바로 통과하기보다는 제4 격실의 편위된 측면을 통과할 수 있다. 즉, 방사선 경로(130)는 그 방사선 경로로 하여금 격실의 가장 큰 빈 공간을 가로지르게 할 수 있는 격실 양분을 하지 않을 수 있고, 대신에 양분하는 축보다는 격실의 일측 또는 격실의 타측에 대해 우선적으로 편위될 수 있다. 일부 실시예에서, 방사선 경로가 용기 내부에 차폐 재료가 없는 10 cm 미만, 예컨대 차폐 재료가 없는 5 cm 미만을 통과하도록, 제4 격실을 방사선 경로(130)에 대해 편위시킨다. 방사선 경로(130)가 측벽 표면들 사이의 제4 격실(108)의 빈 공간을 가로지르는 경우, 방사선 경로가 교차하게 되는 두 측벽 표면들 사이에 형성된 현의 길이는, 방사선 경로가 통과하는 차폐 재료가 없는 길이로, 간주될 수 있다.
제3 격실(106)과 제4 격실(108)은 본원에 설명된 바와 같이 상이한 위치들 및 구성들을 가질 수 있지만, 도 7e의 예시된 실시예에서, 제3 격실(106)은 제4 격실(108)에 대해 측 방향으로 편위되어 그에 바로 인접하게 배치된다. 이 실시예에서, 제3 격실(106)과 제4 격실(108)은 측벽(144)의 인접 섹션을 공유한다. 일부 실시예에서, 형성된 차폐 조립체(28)의 격실들 중 하나 이상(예를 들어, 모두)은 물리적으로 분리된 구조체이며, 이들은 함께 결합되어 단일 차폐 조립체를 형성한다. 예를 들어, 제3 격실(106)과 제4 격실(108)이 별도의 구조체로 제조(예를 들어, 주조, 기계 가공, 성형)된 다음 서로 직접 접촉하게 배치되어 공유 측벽(144)을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 차폐 조립체(28)의 격실들 중 하나 이상(예를 들어, 모두)은 영구적이고 물리적으로 결합된 구조체를 제공하도록 함께 형성된다. 예를 들어, 제3 격실(106)과 제4 격실(108)은 영구적으로 결합된 구조체로서 함께 제작될 수 있다.
제1 격실(102), 제3 격실(106), 및 제4 격실(108)은 실질적으로 원형인 격실을 획정하는 것으로 예시되어 있고 제2 격실(104)은 실질적으로 직사각형인 격실을 획정하는 것으로 예시되어 있지만, 이 격실들은 다른 형상을 획정할 수 있다. 일반적으로, 각 격실은 다각형(예를 들어, 정사각형, 육각형) 또는 아치형(예를 들어, 원형, 타원형) 형상, 또는 심지어 다각형과 아치형이 조합된 형상을 획정할 수 있다. 따라서, 차폐 조립체(28)의 각각의 격실이 본원에서는 측벽에 의해 획정되는 것으로 설명되었지만, 그 측벽은 단일 연속 측벽일 수 있거나, 또는 측벽을 공동으로 획정하는 다수의 개별 측벽 섹션들을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 각 격실의 특정 형상은 격실 내에 삽입하려고 하는 컴포넌트들의 크기와 형상에 기초하여 다르게 할 수 있다.
도 7d를 더 참조하면, 제2 격실(104)의 기저 벽(104B)은 상부 표면(144A)과, 이 상부 표면 반대 측의 저부 표면(144B)을 획정할 수 있다. 베타 검출기(58)가 상부 표면(144A) 아래(선택적으로는, 저부 표면(144B) 아래)에 배치되는 경우, 제2 격실(104)은 베타 검출기(58)가 보호되도록 하기 위해 그의 길이를 따라 기저 벽(102B)으로부터 아래로 연장되는 연장 부분(146)을 포함할 수 있다. 연장 부분(146)은 베타 검출기(58)를 수용하도록 구성될(예를 들어, 크기 및/또는 형상이 형성될) 수 있다. 연장 부분(146)은 베타 검출기(58)의 길이보다 더 큰 높이(148)(예를 들어, 도 7d에 표시된 Z- 방향에서의 높이)를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 연장 부분(146)은 예를 들어 제1 격실(102)이 연장되는 위치와 동일한 위치까지 또는 그 위치 아래까지 연장되도록 제1 격실(102)의 높이 이상의 높이(148)를 갖는다.
베타 검출기(58)의 설치 및 제거를 용이하게 할 뿐만 아니라, 주입 시스템을 제어하는 제어기와 베타 검출기 사이의 (예를 들어, 유선을 통한) 전기적 통신을 용이하게 하기 위해, 연장 부분(146)에 개구부가 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 연장 부분(146)의 바닥 단부(150)는 개방되거나, 재료가 없는 부분일 수 있다. 이렇게 구성될 때, 베타 검출기(58)는 개방된 바닥 단부를 통해 연장 부분에 삽입되고 연장 부분으로부터 제거될 수 있다. 추가로, 베타 검출기(58)와 베타 검출기에 통신 가능하게 결합된 제어기 사이의 전기적 통신은 연장 부분(146)의 개방된 바닥을 통해 제어기로부터 베타 검출기로 연장되는 하나 이상의 케이블을 통해 제공될 수 있다.
도 7d를 계속해서 참조하면, 제3 격실(106)은 베타 검출기(58)의 길이보다 더 큰 높이(152)(예를 들어, 도 7d에 표시된 Z- 방향에서의 높이)를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 제3 격실(106)은 제4 격실(108)의 높이보다 크거나 같은 높이(152)를 갖는다. 일부 실시예에서, 제3 격실(106)은 제2 격실(104)의 기저 벽(104B)과 동일 평면에 있는 위치로부터 수직 상향으로 연장된다. 예를 들어, 제3 격실(106)은 제4 격실(108)의 개구와 동일하거나 더 높은 높이까지 수직 상향으로 연장될 수 있다. 다른 구성에서, 제3 격실(106)은 기저 벽(104B)과 동일 평면인 위치 아래로 연장될 수 있다.
제3 격실(106)의 특정 높이와 무관하게, 격실은 감마 검출기(60)의 설치 및 제거를 용이하게 하는 개구부를 가질 수 있다. 개구부는 또한 주입 시스템을 제어하는 제어기와 감마 검출기 사이의 전기 통신(예를 들어, 유선)을 위한 접근부를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 제3 격실(106)의 바닥 단부(154)는 개방되거나, 재료가 없는 부분이다. 이렇게 구성될 때, 감마 검출기(60)는 개방된 바닥 단부를 통해 격실 제3 격실(106)에 삽입되고 그로부터 제거될 수 있다.
다른 구성에서, 제3 격실(106)은 감마 검출기(60)를 삽입 및 제거할 수 있도록 관통할 수 있게 하는 측벽(106A)의 개구부를 구비할 수 있다. 이러한 구성에서, 제3 격실(106)은 감마 검출기를 수용하기 위한 측면 포켓 또는 공동을 포함할 수 있다. 또 다른 구성에서, 감마 검출기(60)는 별도의 접근 포트를 통하지 않고 제3 격실(106)의 개방된 상단부를 통해 삽입될 수 있다. 그러나, 감마 검출기(60)가 개방된 바닥 단부(154)를 포함하는 경우, 감마 검출기에 통신 가능하게 결합된 제어기와 감마 검출기(60) 사이의 전기적 통신은 제어기로부터 제3 격실(106)의 개방된 바닥 단부를 통해 감마 검출기로 연장되는 하나 이상의 케이블을 통해 제공될 수 있다.
차폐 조립체(28)의 격실들의 특정 치수는, 예를 들면, 시스템에 사용되는 컴포넌트들의 크기 및 형태에 따라, 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, 측벽(102A)의 두께는 35 mm 내지 100 mm의 범위이고, 측벽(104A)의 두께는 80 mm 내지 140 mm의 범위이며, 측벽(106A)와 측벽(108A)의 합해진 두께는 125 mm 내지 175 mm의 범위이다. 전술한 치수는 예시의 목적으로 제공되는 것이고, 본 개시내용에 따른 차폐 조립체는 이와 관련하여 반드시 제한되는 것이 아니라는 점을 이해해야 한다.
차폐 조립체(28)의 격실들에 의해 획정된 개구부들을 둘러싸기 위해, 각 격실은 대응하는 도어를 가질 수 있다. 각 도어는 조작자가 컴포넌트를 삽입 및/또는 제거하기 위해 열 수 있고, 방사성 방사선 및 안에 수용된 컴포넌트들에 대한 밀폐된 방벽을 제공하기 위해 닫을 수 있다. 각 도어는 차폐 조립체(28)의 적어도 하나의 측벽(100)을 형성하기 위해 사용되는 동일하거나 상이한 재료로 형성될 수 있고, 방사성 방사선에 대한 방벽을 제공할 수 있다. 도 7a를 참조하면, 차폐 조립체(28)의 각 격실은 도어를 포함하는 것으로 도시되어 있다.
구체적으로, 예시된 구성에서, 제1 격실(102)은 도어(102D)에 의해 밀폐되고, 제2 격실(104)은 도어(104D)에 의해 밀폐되고, 제3 격실(106)은 도어(106D)에 의해 밀폐되고, 제4 격실(108)은 도어(108D)에 의해 밀폐되며, 측벽 격실(110)은 측벽 도어(110D)에 의해 밀폐된다. 각 도어는 도어로 밀폐된 각각의 격실로 접근할 수 있도록 선택적으로 열 수 있다. 또한, 각 도어는 각각의 격실로의 접근을 제공하는 개구부를 방사선 차폐 재료로 덮기 위해 선택적으로 닫을 수 있다.
도 7a의 예에서, 제1 격실(102), 제2 격실(104), 제3 격실(106), 및 제4 격실(108)은 각각 중력에 대해 상향으로 배향된 개구부를 획정한다(예를 들어, 도면에 표시된 Z 방향으로 접근할 수 있는 X-Y 평면의 개구부를 획정한다). 이러한 실시예에서, 제1 도어(102D), 제2 도어(104D), 제3 도어(106D), 및 제4 도어(108D) 각각은 도어로 밀폐된 대응하는 격실로 접근할 수 있도록 중력에 대해 위쪽으로 개방될 수 있다. 이는 조작자가 도어를 수직 방향에서 위쪽 또는 아래쪽으로 움직여서 컴포넌트를 그 각각의 격실에 삽입하고 그 격실로부터 제거할 수 있게 한다. 그러나, 다른 구성에서, 하나 이상의 격실에 의해 획정된 개구부는 중력에 대해 위쪽으로 열리지 않을 수 있다. 예를 들어, 격실들 중 하나 이상(예를 들어, 모두)은 방사선 차폐 재료로 형성된 영구적으로 밀폐된 상부 표면을 가질 수 있고, 격실을 형성하는 측벽을 관통하는 개구부를 획정할 수 있다. 이러한 실시예에서, 측벽에 형성된 개구부로의 선택적 접근을 제공하는 데 사용되는 도어는 중력에 대해 위쪽이 아니라 측면으로 열릴 수 있다. 차폐 조립체(28)를 위한 그 밖의 다른 개방 장치 및 도어 구성도 또한 본 개시내용에 따른 차폐 조립체에 사용될 수 있으며, 본 개시내용은 이와 관련하여 반드시 제한되는 것이 아니다.
일부 실시예에서, 차폐 조립체(28)의 하나 이상의 도어는 그 하나 이상의 도어가 예기치 않게 열리는 것을 방지하기 위해 연동 장치(interlock) 또는 중첩 도어 세그먼트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 한 도어는 인접한 도어와 겹치는 부분을 가질 수 있으며, 이는 겹치는 부분을 제공하는 도어가 먼저 열리기 전에 인접한 도어가 열리는 것을 방지할 수 있다. 하나의 예시적인 배열로서, 측벽 도어(110D)가 제2 도어(104D)와 겹쳐질 수 있으며, 제2 도어는 이어서 제1 도어(102D)와 겹쳐질 수 있다. 그 결과, 이러한 구성에서는 측벽 도어(110D)가 개방되기 전에는 제2 도어(104D)가 개방될 수 없다. 마찬가지로, 이러한 구성에서는 제2 도어(104D)가 개방되기 전에는 제1 도어(102D)가 개방될 수 없다. 일부 구성에서, 제4 도어가 개방되기 전에는 측벽 도어가 개방될 수 없도록 제4 도어(108D)도 또한 측벽 도어(110D)와 겹쳐질 수 있다. 일반적으로, 하나 이상의 도어를 서로 겹쳐지도록 배열하는 것은 차폐 조립체(28)의 하나 이상의 격실이 부주의하게 열리는 것을 방지하는 데 도움이 되도록 하는 데 있어 유용할 수 있다. 예를 들어, 제1 격실(102)은 그 격실 내에 방사성 동위 원소 생성기(52)가 설치될 때 가장 큰 방사능 방사원을 포함할 수 있다. 이러한 이유로, 차폐 조립체(28)는 적어도 도어(102D)가 인접한 도어에 의해 겹쳐지도록 배열될 수 있으며, 이는 조작자가 가장 큰 방사선원을 수용하고 있는 격실을 부주의하게 여는 것을 방지하는 데 도움이 된다.
감마 검출기(60) 및/또는 용출액 수용 용기(56)를 수용하는 제3 격실(106)도 또한 도어(106D)를 포함할 수 있다. 도어(106D)는 감마 검출기(60) 위에 용출액 수용 용기(56)를 설치하기 위해 열 수 있고, 방사성 동위 원소 생성기로부터 방사성 용출액을 수용하기 위한 격실 내 용출액 수용 용기를 밀폐하기 위해 닫을 수 있다. 제3 격실(106)에 배치된 용출액 수용 용기를 방사성 동위 원소 생성기와 유체 연통하게 배치시키기 위해, 주입 배관 라인이 격실 내로 연장되어 용출액 수용 용기와 유체 연통될 수 있다. 일부 실시예에서, 제3 격실(106)의 측벽(106A)에는, 용출액 수용 용기(56)를 방사성 동위 원소 생성기와 유체 연통하게 배치시키도록 주입 배관(70)이 관통하게 되는 개구부 또는 채널이 형성된다. 다른 실시예에서는, 도어(106D)가 개구부를 포함할 수 있고, 주입 배관(70)은 그 개구부를 관통하여 용출액 수용 용기에 결합될 수 있다.
도 7a의 실시예에서, 제3 도어(106D)는 주입 배관(70)을 수용하도록 구성된(예를 들어, 크기 및/또는 형상이 형성된) 개구부(158)를 포함한다. 조립된 때, 주입 배관(70)은 차폐 조립체(28) 밖으로 (예를 들어, 제4 격실(108) 또는 측벽 격실(110)의 측벽에 있는 개구부를 통해) 연장된 다음 개구부(158)를 통해 차폐 조립체로 다시 들어갈 수 있다. 주입 배관(70)의 말단 또는 종단은 도어(106D)의 개구부(158)를 통해 제3 격실(106) 안으로 돌출하여 그 격실 안에 수용된 용출액 수용 용기(56)와 유체 연통할 수 있다.
용출액 수용 용기(56)는 제3 격실(106) 내의 감마 검출기(60)와 상관되어 다양한 여러 가지 형태를 가질 수 있으며 여러 가지 많은 방식으로 배열될 수 있다. 도 7f는 도 7d의 차폐 조립체(28)의 일부의 분해도로서, 용출액 수용 용기(56)를 감마 검출기(60)에 대해 배열한 예를 보여주고 있다. 이 실시예에 도시된 바와 같이, 용출액 수용 용기(56)는 수직 방향(예를 들어, 도 7e에 표시된 Z 방향)으로 감마 검출기(60) 위에 있는 위치에서 제3 격실(106) 내에 배치된다. 특히, 예시된 배열에서, 용출액 수용 용기(56)와 감마 검출기(60)는 축(160)을 중심으로 그들의 길이를 따라 동축으로 배열된다.
일반적으로, 용출액 수용 용기(56)가 감마 검출기(60)에 대해 적절하고 반복적으로 위치될 수 있도록 하는 것은 감마 검출기(60)에 의해 측정된 감마 방출물이 정확하고 적절하게 교정되도록 하는 데 도움이 될 수 있다. 용출액 수용 용기(56)가 감마 검출기(60)에 너무 가깝게 배치되는 경우, (예를 들어, 용출액 수용 용기(56)가 제3 격실(106)에서 제거되고 그 안으로 재삽입될 때) 그 두 컴포넌트들 사이의 분리 거리의 작은 변화는 감마 검출기에 의한 측정의 불일치를 유발할 수 있다. 대조적으로, 용출액 수용 용기(56)가 감마 검출기(60)로부터 너무 멀리 배치되는 경우, 감마 검출기가 저준위의 감마 방출물을 정확하게 검출하는 데 문제가 될 수 있다.
일부 실시예에서, 용출액 수용 용기(56)는 이 용기의 최하부 표면이 감마 검출기(60)의 상부로부터 소정의 거리로 이격되도록 하여 제3 격실(106)에 수용된다. 예를 들어, 용출액 수용 용기(56)의 최하부 표면은 감마 검출기로부터 소정의 거리(162)에 배치될 수 있다. 분리 거리(162)는 5 mm 내지 100 mm, 예컨대 8 mm 내지 65 mm, 또는 10 mm 내지 30 mm의 범위일 수 있다. 일부 실시예에서, 분리 거리(162)는 용출액 수용 용기(56)의 전체 길이에 비례하여 정해진다. 예를 들어, 분리 거리(162)는 용출액 수용 용기(56)의 전체 길이의 0.1배 내지 1.5배의 범위, 예컨대 용출액 수용 용기의 전체 길이의 0.2배 내지 0.5배의 범위일 수 있다. 예를 들어, 용출액 수용 용기(56)의 길이가 약 80 mm이고 분리 거리가 용기 전체 길이의 0.25배인 실시예에서, 분리 거리(162)는 약 20 mm일 수 있다.
일부 실시예에서, 용출액 수용 용기(56)는 이 용기와 감마 검출기(60) 사이에 중간 구조체를 배치하지 않고 제3 격실(106) 내에 배치될 수 있다. 제3 격실(106)은 용출액 수용 용기(56)를 그 격실 내에서 감마 검출기(60) 위에 유지되도록 위치시킬 수 있거나 또는 지지할 수 있는 내부 융기부, 림, 또는 기타 지지 구조체를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 삽입체(164)가 제3 격실(106) 내에서 용출액 수용 용기(56)와 감마 검출기(60) 사이에 배치될 수 있다. 이 삽입체(164)는, 용출액 수용 용기(56)로부터 부주의하게 유출된 방사성 용출액에 대한 액체 수집 장벽 및/또는 용출액 수용 용기(56)를 감마 검출기(60)에 상대적인 제어된 위치에서 격실(106) 내에 배치할 수 있도록 하기 위한 위치 결정 구조체와 같은, 여러 가지 기능을 제공할 수 있다.
사용 시, 삽입체(164)는 제3 격실(106)에 영구적으로 장착되거나, 격실에 삽입되고 그로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 삽입체(164)는, 폐쇄된 바닥 단부를 가지며 제3 격실(106)으로부터 (예를 들어, 격실의 개방된 상단부를 통해) 제거할 수 있는 구조체일 수 있다. 삽입체(164)는 부주의하게 유출된 방사성 용출액(또는 그의 붕괴 생성물)을 수집하여 그 액체가 감마 검출기(60)에 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
삽입체(164)를 제3 격실(106)에 유지시키기 위해, 측벽(106A)은 내부로 연장되는 지지 수단(격실의 중심을 향해 연장되는 지지 수단)을 구비할 수 있다. 다른 실시예에서, 지지 수단은 견부, 융기부, 및/또는 이와 다른 내부로 돌출하는 요소일 수 있다. 예시된 실시예에서, 측벽(106A)은 삽입체(164)의 바닥 표면이 놓일 수 있는(또는 삽입체(164)가 사용되지 않는 경우에는, 용출액 수용 용기(56)의 바닥이 놓일 수 있는) 내측으로 연장되는 융기부(166)를 구비한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 삽입체(164)는 제3 격실(106)의 개구부를 획정하는 림 상에 놓이도록 구성된 몸체로부터 외측으로 연장되는 칼라(168)를 구비할 수 있다. 삽입체(164)를 제3 격실(106) 내에 유지시키기 위해 사용되는 특정 특징부들과는 무관하게, 삽입체는 그 안에 삽입된 용출액 수용 용기(56)를 감마 검출기(60)에 대해 고정된 위치 및 배향으로 유지시킬 수 있다. 이는 감마 검출기(60)를 사용하여 반복 가능하게 측정하는 데 도움이 될 수 있다.
도 6과 관련하여 위에서 논의된 바와 같이, 시스템(10)은 예를 들어 진단 영상 절차 동안 환자에게 주입(주사)되는 방사성 용출액을 생성하는 데 사용될 수 있다. 실제에서, 시스템(10)은 다수의 작동 모드로 작동할 수 있으며, 그 중 하나는 환자 주입 모드이다. 시스템(10)은 환자 주입 모드 동안 환자에게 방사성 용출액을 전달할 수 있다. 시스템(10)은 또한, 예를 들어 후속한 환자 주입 동안 공급되는 방사성 용출액의 안전성, 품질, 및/또는 정확성을 보장하는 데 도움이 되도록 하기 위해, 환자에게 용출액이 전달되지 않는 하나 이상의 다른 모드에서 방사성 용출액을 생성할 수 있다.
일 실시예로서, 시스템(10)은 환자 라인(72)에 주입 배관(70)이 연결되지 않은 상태에서 시스템을 작동시키는 주기적인 품질 관리(QC) 검사를 받을 수 있다. 품질 관리 작동 모드 동안, 시스템(10)에 의해 생성된 방사성 용출액은 그 방사성 용출액에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소 핵종의 방사능을 결정하기 위해 분석될 수 있다. 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능 준위가 사전에 결정된 한계/역치 한계를 초과하는 경우, 시스템을 사용하여 생성된 방사성 용출액 중의 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능 준위가 허용 한계 이내로 되돌아갈 때까지 시스템(10)은 서비스를 중단하여 후속한 환자 주입 절차를 방지할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 시스템(10)에 의해 생성된 방사성 용출액의 방사능 준위는 검출기 교정을 수행하기 위해 베타 검출기(58)와 감마 검출기(60) 모두에서 분석될 수 있다.
예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기(52)가 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기로 구현된 경우, 생성기를 사용하여 생성된 방사성 용출액은, 용리액이 생성기를 가로질러 그리고/또는 관통하여 흐름에 따라 방사성 스트론튬이 생성기로부터 방출되는지를 결정하기 위해, 평가될 수 있다. 스트론튬은 Rb-82보다 반감기가 길기 때문에 방사성 용출액이 있는 환자에게 주입되는 스트론튬의 양은 일반적으로 최소화된다. 방사성 용출액에 존재하는 스트론튬의 양을 결정하는 과정은 스트론튬이 방사성 용출액 안으로 돌파해 들어가는 정도를 측정할 수 있기 때문에 돌파 시험이라고 칭해질 수 있다.
다른 실시예로서, 시스템(10)은 환자 라인(72)에 주입 배관(70)이 연결되지 않은 상태에서 시스템을 다시 작동시키는 주기적인 불변성 검사를 받을 수 있다. 불변성 평가 작동 모드 동안, 베타 검출기(58)를 사용하여 이루어진 방사능 측정치는 시스템이 정확하고 정밀한 측정치를 생성하고 있는지 여부를 결정하기 위해 평가될 수, 예를 들어 교차 확인될 수 있다. 베타 검출기(58)를 사용하여 수행된 방사능 측정치가 검증 장치를 사용하여 수행된 측정치로부터 예를 들어 미리 결정된 크기/역치 크기보다 많이 벗어나면, 시스템(10)의 효과적이고 정확한 작동을 보장하는 데 도움이 되도록 하기 위해 시스템은 재교정된다.
도 8은, 예를 들어 진단 영상 절차 동안, 환자에게 방사성 액체를 주입하기 위한 환자 주입 절차를 수행하는 데 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 예를 들어, 도 8의 기술은 시스템(10)에 의해 방사성 용출액을 생성하고 그 방사성 용출액을 환자에게 주입하는 데 사용될 수 있다. 도 8의 기술은 시스템(10)과 관련하여 설명될 것이며, 보다 구체적으로는 위에서 도 6과 관련하여 설명된 예시적인 컴포넌트들의 배열이 예시를 위해 설명될 것이다. 그러나 이 기술은 본원에 설명된 바와 같은 다른 배열의 컴포넌트들 및 구성들을 갖는 시스템에 의해서도 수행될 수 있음을 이해해야 한다.
환자 주입 절차를 시작하기 위해, 조작자는 주입 파라미터들을 설정하고 주입 절차를 시작하기 위해 시스템(10)과 상호 작용할 수 있다. 시스템(10)은 주입을 위한 파라미터들을 사용자 인터페이스(16)를 통해, 시스템(10)에 통신 가능하게 결합된 원격 컴퓨팅 장치를 통해, 또는 또 다른 통신 인터페이스를 통해 수신할 수 있다. 설정할 수 있는 파라미터의 예에는 환자에게 투여할 총 방사능, 환자에게 투여할 방사성 용출액의 유량, 및/또는 환자에게 투여할 방사성 용출액의 부피가 포함되지만 이에 제한되지는 않는다. 주입 절차의 특성을 확립하는 적절한 파라미터들이 프로그래밍되고 저장되면, 시스템(10)은 환자에게 주입되는 방사성 용출액을 생성하기 시작할 수 있다.
도 8의 실시예에 나타낸 바와 같이, 환자 주입 절차는 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)을 폐기물 라인(76)을 통해 폐기물 용기(54)와 유체 연통하게 배치시키도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어함으로써 시작할 수 있다(단계 200). 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)이 폐기물 용기(54)와 유체 연통하도록 제2 다방향 밸브(74)가 초기에 위치되면, 제어기(80)는 시스템(10)이 밸브를 먼저 작동시키지 않고 주입 절차를 진행하도록 시스템을 제어할 수 있다. 그러나 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)이 주입 배관(70)과 유체 연통하도록 제2 다방향 밸브(74)가 위치되면, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인을 폐기물 용기와 유체 연통하게 배치시키도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어(예를 들어, 밸브와 연관된 작동기를 제어함으로써 제어)할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 밸브의 위치를 나타내며 이에 따라 어느 라인 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)이 그 밸브를 통해 유체 연통하는지를 나타내게 되는 신호를 제2 다방향 밸브(74)와 연관된 센서 또는 스위치로부터 수신한다.
제2 다방향 밸브(74)를 제어하는 것에 추가하여 또는 그 대신에, 제어기(80)는 환자 주입 절차를 진행하기 전에 제1 다방향 밸브(64)의 위치를 검사하고/하거나, 밸브의 위치가 변경되도록 밸브를 제어할 수 있다. 예를 들어, 용리액이 우회 라인(68)을 통해 보내지도록 제1 다방향 밸브(64)가 위치된 경우, 제어기(80)는 용리액 라인(62)을 방사성 동위 원소 생성기 유입 라인(66)과 유체 연통하게 배치시키도록 밸브를 제어(예를 들어, 밸브에 부착된 작동기를 제어함으로써 제어)할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기는 밸브의 위치를 나타내며 이에 따라 어느 용리액 라인(62)이 그 밸브를 통해 유체 연통하는지를 나타내게 되는 신호를 제1 다방향 밸브(64)와 연관된 센서 또는 스위치로부터 수신한다.
용리액이 방사성 동위 원소 생성기 유입 라인(66)을 통해 보내지도록 제1 다방향 밸브(64)가 위치되고, 방사성 용출액이 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)으로부터 폐기물 용기(54)로 보내지도록 제2 다방향 밸브(74)가 위치된 상태에서, 제어기(80)는 용리액이 용리액 저장소(50)로부터 펌핑되도록 펌프(40)를 제어할 수 있다. 제어기(80)의 작동 하에, 펌프(40)는 용리액을 용리액 저장소(50)로부터 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 펌핑할 수 있고, 이에 의해 방사성 동위 원소 생성기를 통한 용리를 거쳐 방사성 용출액이 생성될 수 있다. 다른 실시예에서, 펌프(40)는 용출액을 일정한 유량 또는 시간에 따라 변하는 유량으로 펌핑할 수 있다. 일부 실시예에서, 펌프(40)는 용리액을 5 mL/분 내지 100 mL/분 범위의 유량, 예컨대 10 mL/분 내지 85 mL/분 범위의 유량, 또는 25 mL/분 내지 75 mL/분 범위의 유량으로 펌핑한다. 생성된 방사성 용출액은 일반적으로 펌프(40)가 용리액을 펌핑하는 유량과 동일한 유량으로 흐른다.
용리액이 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통과함에 따라 생성기에 결합된 부모 방사성 동위 원소의 방사성 붕괴 생성물이 방출되어 흐르는 용리액 안으로 유입될 수 있고, 이에 의해 방사성 용출액이 생성된다. 사용되는 용리액의 유형은 방사성 동위 원소 생성기(52)에 사용되는 부모 방사성 동위 원소 및 담지체의 특성에 기초하여 선택될 수 있다. 사용할 수 있는 용리액의 예에는 식염수(예를 들어, 0.1 내지 1 M NaCl)와 같은 수성계 액체가 포함된다. 예를 들어, 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 경우, 담지 물질에 결합된 Sr-82로부터 붕괴된 Rb-82를 용리시키기 위해 일반(등장성) 식염수를 용리액으로 사용할 수 있다.
방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액은 베타 검출기(58)로 전달될 수 있으며, 이는 용출액의 방사능 준위(방사능이라고도 함)를 베타 검출기에 의해 이루어진 측정에 기초하여 결정할 수 있게 한다(단계 204). 일부 구성에서, 방사성 용출액은 베타 검출기(58)에 근접하게 배치된 배관 또는 저장소로 공급되고, 이는 베타 검출기가 그 검출기 앞에 위치한 정지된 정적 부피의 유체에서 방사되는 베타 방출물을 측정할 수 있게 한다. 다른 구성에서, 베타 검출기(58)는 그 검출기에 근접하게 배치된 배관을 통해 흐르는 방사성 용출액으로부터 방사되는 베타 방출물을 검출할 수 있다. 예를 들어, 베타 검출기(58)는 용출액이 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)을 통해 폐기물 용기(54)로 흐를 때 방사성 용출액으로부터 방사되는 베타 방출물을 검출할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출물을 나타내는 신호를 베타 검출기(58)로부터 수신할 수 있다.
제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물에 기초하여 방사성 용출액의 방사능을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물의 규모를, 각기 다른 베타 방출 수준들과 각기 다른 방사성 용출액 방사능 준위들을 관련시키는, 메모리에 저장된 교정 정보와 비교할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)을 통해 흐르는 현재의 방사성 용출액에 대해 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물과 교정 정보를 참조하여 방사성 용출액의 방사능을 결정할 수 있다. 시스템(10)에 의해 모든 측정이 이루어진 상태에서, 제어기(80)는 방사성 용출액이 하나 이상의 배관 라인을 통해 이동함에 따라 방사성 동위 원소 생성기와 각각의 검출기 사이에서의 방사성 붕괴를 감안할 수 있다.
상이한 방사성 동위 원소로부터의 베타 방출물들은 서로 쉽게 구별할 수 없기 때문에, 제어기(80)는 방사성 용출액에 존재할 수 있는 하나 이상의 다른 방사성 동위 원소와는 대조적으로, 측정된 방사능의 어느 부분이 하나의 방사성 동위 원소에 기인하는 것인지 분석하지 못할 수 있다. 방사성 용출액에 존재하는 방사성 붕괴 생성물이 지배적인 방사성 동위 원소 핵종인 것으로 추정되는 경우, 제어기(80)는 방사성 용출액의 측정된 방사능을 방사성 붕괴 생성물에 대응하는 방사능으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 스트론튬 루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 경우, 베타 검출기(58)를 사용하여 측정된 방사성 용출액의 방사능은 방사성 용출액에 존재하는 Rb-82의 방사능으로 추정할 수 있다. 그 이유는 방사성 용출액에 존재하는 임의의 다른 방사성 동위 원소의 방사능이 방사성 용출액에 존재하는 Rb-82의 방사능보다 상당히(예를 들어, 여러 크기 자릿수만큼) 작다고 가정할 수 있기 때문이다.
일부 실시예에서, 방사성 용출액의 방사능 수준이 역치 준위에 도달할 때까지 펌프(40)는 방사성 동위 원소 생성기를 통해 용리액을 연속적으로 펌핑하고 방사성 용출액은 폐기물 용기(54)로 전달된다. 방사성 동위 원소 생성기가 일정 기간 동안 비활성화된 후에 그 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액은 초기에는 그 방사성 동위 원소 생성기의 지속적인 용리 동안 생성되는 방사성 용출액보다 더 낮은 방사능을 가질 수 있다. 예를 들어, 생성기(52)를 사용하여 생성된 볼루스 방사성 용출액의 방사능은 그 생성기를 통과한 용리액의 양과 용리 시작 이후의 시간에 따라 달라지는 방사능 곡선을 따를 수 있다. 추가적인 용리액이 방사성 동위 원소 생성기를 통해 흐르고 시간이 경과함에 따라, 방사능은 피크 방사능에서 평형으로 감소할 수 있다.
일부 실시예에서, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액은 그 방사성 용출액이 최소 역치 방사능 값에 도달할 때까지 폐기물 용기(54)로 공급된다. 상기 최소 역치 방사능 값은 제어기(80)와 연관된 메모리에 저장될 수 있다. 작동 시, 제어기(80)는 생성기(52)를 사용하여 생성된 방사성 용출액의 현재 방사능을 메모리에 저장된 방사능과 비교할 수 있다(단계 206). 제어기(80)는 상기 비교에 기초하여 방사성 용출액이 폐기물 용기(54)로부터 주입 배관(70)으로 보내지고 이에 따라 환자 라인(72)으로 보내지도록 제2 다방향 밸브(74)를 작동시킬 시기를 결정할 수 있다(단계 208).
방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액의 피크 방사능은 생성기의 사용 수명 동안 변할 수 있기 때문에, 최소 방사능 역치는 방사성 동위 원소 생성기 시스템에 의해 수행된 하나 이상의 이전의 용리/주입 절차와 상관되어 설정될 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)에 의해 수행되는 각각의 용리에 대해, 제어기(80)는, 예를 들어 베타 검출기(58)를 통해 측정되는, 해당 용리 동안 검출되는 피크 방사능을 제어기와 연관된 메모리에 저장할 수 있다. 후속 용리 동안, 제어기(80)는 이전의 용리 동안 측정된, 최대 방사능으로 간주될 수도 있는, 피크 방사능을 참조할 수 있다. 제어기(80)는 이전의 실행으로부터의 최대 방사능을, 후속한 실행 동안 방사성 동위 원소 생성기를 제어하기 위한 역치로 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 역치는 직전의 용리 실행과 같은 이전의 용리 실행 동안 측정된 최대 방사능의 백분율이다. 직전의 용리 실행은 두 용리 사이에 어떠한 용리도 개입되지 않은 상태에서 현재의 용리 실행이 제어되기 전에 수행된 용리 실행일 수 있다. 예를 들어, 역치는 이전의 용리 실행 동안 검출된 최대 방사능의 규모의 5% 내지 15%의 범위, 예컨대 최대 방사능의 규모의 8% 내지 12%의 범위, 또는 최대 방사능의 규모의 대략 10% 내에 속하는 방사능 값일 수 있다. 다른 실시예에서, 역치는 시스템(10)을 사용하여 측정된 이전의 방사능 측정에 기초하여 결정되는 것이 아니고, 대신에 제어기(80)와 연관된 메모리에 저장된 값일 수 있다. 상기 저장된 값은 시스템(10)을 담당하는 기관, 시스템(10)의 제조업체, 또는 시스템(10)을 제어하는 또 다른 당사자에 의해 설정될 수 있다.
도 8의 실시예에서, 제어기(80)는 방사성 용출액이 폐기물 용기(54)로부터 주입 배관(70) 및 주입 배관에 연결된 환자 라인(72)을 통해 환자로 방향 전환되도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어한다(단계 210). 베타 검출기(58)를 거쳐서 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)을 통해 흐르는 방사성 용출액의 방사능이 역치에 도달했다고(예를 들어, 역치와 같거나 역치를 초과했다고) 결정되면, 제어기(80)는 방사성 용출액이 환자에게 전달되도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어(예를 들어, 밸브와 관련된 작동기를 제어함으로써 제어)할 수 있다. 원하는 양의 방사성 용출액이 환자에게 전달될 때까지, 펌프(40)는 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 용리액을 계속 펌핑하고, 이에 의해 방사성 용출액이 환자에게 전달된다.
일부 실시예에서, 방사성 용출액의 원하는 양은 환자에게 전달되도록 프로그램된 용출액의 설정된 부피이다. 제어기(80)는, 예를 들어 펌프(40)가 펌핑하는 유량 및 펌프가 방사성 용출액을 펌핑한 기간에 대한 지식에 기초하여, 환자에게 전달되는 방사성 용출액의 부피를 결정할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 시스템(10)은 시스템의 하나 이상의 배관 라인을 통해 흐르는 용리액의 부피 및/또는 방사성 용출액의 부피에 관한 측정치를 제어기(80)에 제공하는 하나 이상의 유량 센서를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액의 누적 부피를, 예를 들어 시스템(10)에 방사성 동위 원소가 설치된 시점부터, 추적한다. 제어기(80)는 환자 주입 절차 동안에 생성된 방사성 용출액 부피뿐만 아니라 방사성 용출액이 생성되지만 예를 들어 QC 시험 동안 환자에게 공급되지 않는 다른 작동 모드 동안 생성된 방사성 용출액의 부피도 추적할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액의 누적 부피를 허용 한계와 비교하여, 누적 부피가 허용 한계를 초과(예를 들어, 동일하거나 초과)하는 것으로 결정된 때에는 방사성 동위 원소 생성기를 사용한 방사성 용출액의 적어도 임의의 추가 환자 주입을 방지한다. 이러한 구성에서, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 전달되는 누적 부피는 방사성 동위 원소 생성기가 서비스를 중단해야 하는 시점을 결정하는 기준점 역할을 할 수 있다. 허용 한계는 방사성 동위 원소 생성기의 크기 및 용량과 같은 다양한 요인에 따라 달라질 수 있지만, 일부 실시예에서 허용 한계는 250 L 미만, 예컨대 150 L 미만, 100L 미만, 50 L 미만, 또는 25 L 미만이다. 예를 들어, 허용 한계는 5 L 내지 100 L의 범위, 예컨대 10 L 내지 60 L, 15 L 내지 40L, 또는 17 L 내지 30 L의 범위일 수 있다. 특정의 일 실시예에서, 허용 한계는 17 L이다. 특정의 다른 실시예에서, 허용 한계는 30 L이다. 시스템(10)은 허용 한계에 도달하면 후속 환자 주입 절차를 하지 못하도록 맞물리는 하드웨어 및/또는 소프트웨어 잠금 장치를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 허용 한계가 초과된 때에는 펌프(40)가 용리액을 펌핑하지 못하게 할 수 있다.
환자에게 전달되는 용출액의 양을 기준으로 방사성 용출액의 원하는 양을 제어하는 것에 추가하거나 그 대신에, 제어기(80)는 환자에게 전달된 방사능의 누적량(예를 들어, 전달 동안의 방사성 붕괴에 대한 조정)에 기초하여 방사성 용출액의 원하는 양을 제어할 수 있다. 환자에게 전달되는 방사능의 누적량이 설정된 한계에 도달할 때까지, 제어기(80)는 용리액이 방사성 동위 원소 생성기(52)로 전달되도록 펌프(40)를 제어할 수 있고, 이에 의해 방사성 용출액이 환자에게 전달된다. 제어기(80)는 방사성 용출액이 환자에게 전달되는 동안 베타 검출기(58)를 통해 방사성 용출액의 방사능을 측정함으로써, 선택적으로는 생성기와 환자로의 주입 사이에 배관 라인(들)에서 발생하는 방사능 붕괴를 보정함으로써, 환자에게 전달되는 방사능 누적량을 결정할 수 있다. 제어기(80)가 설정된 양의 방사능이 환자에게 전달되었다고 결정한 때, 제어기(80)는 용리액의 펌핑을 중지하도록 펌프 (40)를 제어하고/하거나 시스템을 통한 흐름의 방향이 바뀌도록 시스템(10)의 하나 이상의 밸브를 제어한다.
일부 실시예에서, 제어기(80)는 시스템(10)을 통해 흐르는 용리액의 방향이 방사성 동위 원소 생성기 유입 라인(66)으로부터 우회 라인(68)으로 바뀌도록 제1 다방향 밸브 (64)를 제어한다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)을 주입 배관 라인(70) 대신에 폐기물 라인(76)과 유체 연통하게 배치시키도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어할 수 있거나 또는 제어하지 않을 수도 있다. 제어기(80)는 용리액이 우회 라인(68)을 통해 주입 배관(70) 및 환자 라인(72)으로 펌핑되도록 펌프(40)를 제어할 수 있다. 제어기(80)는 라인에 존재하는 잔류 방사성 용출액을 라인으로부터 환자에게로 분출시키기에 충분한 양의 용리액이 라인을 통해 펌핑되도록 펌프를 제어할 수 있다. 이는 후속 진단 영상 동안 간섭으로 작용할 수 있는 잔류 방사능원을 환자 주변 환경으로부터 제거하는 데 도움이 될 수 있다. 환자에게 방사성 용출액을 전달한 후 용리액 분출을 제공하기 위해 제어기(80)가 시스템(10)을 제어하는지 여부와 무관하게, 제어기(80)는 펌프(40)의 작동을 종료시켜서 환자 주입 절차를 종료시킬 수 있다(단계 212).
위에서 언급한 바와 같이, 주입 배관(70)이 환자에게 연결되지 않은 다른 적용례에서, 시스템(10)은 방사성 용출액을 생성하고 전달하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예로서, 시스템(10)은 품질 관리 작동 모드 동안 품질 관리 평가를 거치는 방사성 용출액을 생성할 수 있다. 품질 관리 작동 모드 동안, 시스템(10)에 의해 생성된 방사성 용출액은 그 방사성 용출액에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소 핵종의 방사능을 결정하기 위해 분석될 수 있다. 실제에서, 용리액이 담지 물질에 결합된 부모 방사성 동위 원소를 함유하는 방사성 동위 원소 생성기를 통과할 때, 부모 방사성 동위 원소보다 담지 물질에 덜 단단히 결합하는 딸 붕괴 생성물 방사성 동위 원소가 용리액 안으로 방출되어 방사성 용출액을 형성할 수 있다. 용리액 안으로 용리되도록 의도된 딸 붕괴 생성물 외에 하나 이상의 다른 방사성 동위 원소도 그 액체 안으로 들어갈 수 있다. 방사성 용출액의 주기적인 품질 관리 평가를 수행하여서 이러한 하나 이상의 다른 방사성 동위 원소의 방사능 준위를 결정함으로써, 방사능 준위가 결정 한계를 초과하지 않도록 하는 데 도움을 줄 수 있다.
예를 들어, 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 경우, 용리액이 생성기를 통과할 때, 방사성 동위 원소 생성기에 함유된 Sr-82로부터의 방사성 붕괴 생성물로서 Rb-82가 생성될 수 있고, 이에 의해 방사성 용출액이 생성된다. 용출액은 Rb-82 외에 방사성 동위 원소를 함유할 수 있으며, 이 때 방사성 동위 원소의 수와 규모는 예를 들어 생성기의 작동 성능에 따라 달라진다. 예를 들어, 생성기는 Rb-82의 선량을 생성하는 데 사용되므로, Sr-82 및/또는 Sr-85가 생성기로부터 방출되어 용출액 안으로 들어갈 수도 있다. 다른 실시예로서, 세슘-131이 용출액 중에 미량으로 들어갈 수 있다. 따라서, 방사성 용출액에서 측정된 방사능 총량은 하나의 특정 방사성 동위 원소에 기인하지 않고, 대신 용출액에 존재하는 각기 다른 방사성 동위 원소들 각각에 의해 방출되는 방사능의 합계량일 수 있다.
품질 관리 평가 동안, 방사성 용출액(예를 들어, 방사성 동위 원소 생성기에 의한 생성을 목표로 하는 붕괴 생성물에 추가되거나 또는 이를 대신한 것)에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 방사능이 결정되어서, 하나 이상의 허용 역치와 비교될 수 있다. 도 9는 품질 관리 절차를 수행하는 데 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 예를 들어, 도 9의 기술은 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액이 환자 주입을 위해 설정된 표준을 충족시키도록 하는 데 도움이 되도록 시스템(10)에 의해 사용될 수 있다. 도 8에서처럼, 도 9의 기술은 시스템(10)과 관련하여 설명될 것이며, 보다 구체적으로는 위에서 도 6과 관련하여 설명된 예시적인 컴포넌트들의 배열이 예시를 위해 설명될 것이다. 그러나 이 기술은 본원에 설명된 바와 같은 다른 배열의 컴포넌트들 및 구성들을 갖는 시스템에 의해서도 수행될 수 있음을 이해해야 한다.
도 9의 기술에서, 제어기(80)는 방사성 용출액이 감마 검출기(60)에 근접하게 배치된 용출액 수용 용기(56)로 전달되도록 시스템(10)을 제어할 수 있다(단계 220). 공정을 시작하기 위해, 조작자는 용출액 수용 용기(56)를 차폐 조립체(28)의 제3 격실(106)에 삽입하고, 제3 도어(106D)를 닫아서 격실 내의 용기를 밀폐시킬 수 있다. 제3 격실(106)의 개구부 위에 제3 도어(106D)를 위치시키기 전 또는 후에, 조작자는 주입 배관(70)의 단부를 용출액 수용 용기(56) 안으로 삽입하여, 그 주입 배관이 용출액 수용 용기와 유체 연통되도록 할 수 있다. 예를 들어, 조작자는 용출액 수용 용기(56)를 차폐 조립체(28)의 제3 격실(106) 내에 삽입하고, 용출액 수용 용기를 삽입시킬 수 있도록 관통하게 하는 격실의 개구부 위에 제3 도어(106D)를 위치시킨 다음, 주입 배관 라인(70)의 말단 단부를 도어의 개구부(158)를 통해 삽입할 수 있다. 일부 구성에서, 주입 배관 라인(70)의 말단 단부는 바늘을 포함하고, 이에 따라 제3 도어의 개구를 통해 주입 배관 라인(70)을 삽입하는 것은 개구부를 통해 바늘을 삽입하는 것을 포함한다. 용출액 수용 용기(56)는 주입 배관 라인이 용출액 수용 용기와 유체 연통되도록 하기 위해 주입 배관 라인(70)의 말단 단부의 바늘에 의해 관통되는 격막을 포함할 수 있거나 또는 포함하지 않을 수도 있다. 대안적으로, 주입 배관 라인(70)에 있는 용출액 수용 용기(56)는 나사형 커넥터, 루어 잠금 커넥터, 또는 또 다른 유형의 기계식 결합 특징부와 같은 다양한 여러 가지 기계적 연결 특징부들을 사용하여 연결될 수 있다.
주입 배관 라인(70)이 용출액 수용 용기(56)와 유체 연통하게 배치되는 방식에 관계없이, 결과적인 배열은 방사성 동위 원소 생성기(52)를 제2 다방향 밸브(74)를 통해 용출액 수용 용기와 유체 연통시킬 수 있다. 즉, 품질 관리 용리를 수행하도록 배열될 때, 주입 배관(70)의 출구는 용출액 수용 용기(56)와는 연통하지만 환자 라인(72) 또는 환자 라인에 연결된 임의의 환자와는 연통하지 않게 배치될 수 있다. 이렇게 배열될 때, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액은 환자 주입 절차 동안 환자에게 전달되는 대신에 감마 검출기(60)에 의한 평가를 위해 용출액 수용 용기(56)로 공급될 수 있다.
용출액 수용 용기(56)가 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 방사성 용출액을 수용할 수 있도록 시스템(10)이 적절하게 배열되면, 제어기(80)는 용출액 수용 용기에 공급되는 방사성 용출액이 생성되도록 시스템을 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는, 사용자 인터페이스(16)를 통해 수신된, 품질 제어 용리를 수행하기 위한 조작자의 지시에 응답하여, 품질 제어 용리를 개시한다. 예를 들어, 제어기(80)는, 조작자에게 품질 관리 용리를 위해 시스템(10)의 컴포넌트들을 적절하게 배열할 수 있도록 하나 이상의 단계를 통해 안내하는, 그리고 방사성 용출액을 생성하기 전에 컴포넌트들이 적절하게 배열된 것을 확인하는 피드백을 (예를 들어, 센서를 통해 그리고/또는 사용자 인터페이스를 통하여 조작자를 통해) 받는, 소프트웨어를 실행할 수 있다. 제어기(80)는, 시스템(10)의 컴포넌트들이 용리를 수행하도록 배열된 직후, 또는 컴포넌트들이 품질 관리 용리를 위해 배열된 후 소정의 지연 시간에 품질 관리 용리가 실행되도록, 시스템(10)을 제어할 수 있다.
예를 들어, 품질 관리 절차를 실행하는 데 비교적 오랜 시간이 걸리는 경우, 조작자는 시스템이 환자 주입 절차에 일반적으로 사용되지 않는 시간에 품질 관리 용리가 수행되도록 시스템(10)을 설정할 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)은 자정 넘은 시간 또는 저녁과 같이 하루 중 미리 설정된 시간에 품질 관리 절차를 수행하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 시스템은 해당 시스템이 위치한 시간대 기준으로 저녁 오후 5시에서 다음날 오전 7시 사이, 예컨대 저녁 오후 8시에서 다음날 오전 6시 사이, 또는 오전 12시에서 다음날 오전 8시 사이(예를 들어, 오전 12시에서 오전 4시 사이)의 시간에 품질 관리 용리를 수행하도록 설정될 수 있다. 조작자는 시스템을 방치해 두기 전에 용출액 수용 용기가 배관과 유체 연통하는 상태로 놓이게 용출액 수용 용기(56) 및/또는 배관을 설치할 수 있다. 그 후, 제어기(80)의 제어 하에 작동하는 시스템(10)은 후속한 사전 프로그램된 시간에 품질 제어 절차를 실행할 수 있다. 그러면 그 품질 관리 결과를 조작자가 시스템으로 돌아왔을 때 사용할 수 있다.
시스템(10)이 품질 관리 용리를 실행하는 시간에 관계없이, 제어기(80)는 용리액이 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 펌핑되도록 펌프(40)를 제어할 수 있고, 이에 의해 용출액 수용 용기로 공급되는 방사성 용출액이 생성된다. 일부 실시예에서, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액은 방사성 용출액의 초기 부분을 폐기물 용기(54) 쪽으로 돌리지 않고 주입 배관(70)을 통해 용출액 수용 용기(56)로 바로 공급된다. 다른 실시예에서, 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액은, 방사능 역치 준위가 베타 검출기(58)를 통해 결정된 바와 같이 도달할 때까지는, 초기에는 폐기물 용기(54)로 보내진다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되고 있는 방사성 용출액이 방사능의 역치 준위에 도달했다고 결정한 때, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기 방출 라인(75)으로부터 유동하는 방사성 용출액이 폐기물 용기(54) 쪽이 아닌 주입 배관(70)(그리고 이에 연결된 용출액 수용 용기(56)) 쪽으로 보내지도록 제2 다방향 밸브(74)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어기(80)는 방사성 용출액을 용출액 수용 용기(56)에 공급하기 위한 품질 관리 용리 동안 도 8과 관련하여 위에서 논의된 단계들(200 내지 208)을 따를 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물을 통해 결정된 방사성 용출액의 방사능이 역치에 도달할 때까지 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 초기에 생성된 방사성 용출액을 폐기물 용기(54) 쪽으로 돌릴 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액의 방사능이 역치에 도달한 때, 제어기(80)는 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)로 보내지도록 다방향 밸브(74)를 제어할 수 있다.
펌프(40)는 용리액을 계속해서 방사성 동위 원소 생성기(52)로 공급할 수 있고, 이에 따라, 용출액 수용 용기에 원하는 양의 방사성 용출액이 공급될 때까지 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)로 공급된다. 일부 실시예에서, 방사성 용출액의 원하는 양은, 예를 들어 용출액 수용 용기(56)의 크기에 기초하여, 사전에 설정된 방사성 용출액의 부피이다. 제어기(80)는 용출액 수용 용기에 방사성 용출액을 적어도 부분적으로, 일부 경우에는 완전히, 채우기에 충분한 양의 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)로 공급되도록 펌프(40)를 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 용출액 수용 용기(56)는 용기의 최대 용적의 50% 이상, 예컨대 용기의 최대 용적의 50% 내지 100%, 용기의 최대 용적의 75% 이상, 또는 용기의 최대 용적의 60% 내지 90%까지 방사성 용출액으로 채워질 수 있다. 용출액 수용 용기(56)가 품질 관리 절차 중에 채워지는 총 부피 - 이는 품질 관리(QC) 역치 부피라고 지칭될 수 있음 - 는 5 mL 이상, 예컨대 5 mL 내지 100 mL, 또는 5 mL 내지 50 mL일 수 있다. 예를 들어, QC 역치 부피는 10 mL 내지 20 mL, 20 mL 내지 30 mL, 30 mL 내지 40 mL, 40 mL 내지 50 mL, 50 mL 내지 75 mL, 또는 75 mL 내지 100 mL이다. 예를 들어, 한 가지 사양 적용례에서, QC 역치 부피는 약 50 mL이다.
용출액 수용 용기(56)에 공급되는 방사성 용출액의 양을 제어하는 것에 추가하여 또는 그 대신에, 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 이루어진 방사능 측정치들에 기초하여 용출액 수용 용기에 공급되는 방사성 용출액의 양을 제어할 수 있다. 방사성 용출액이 베타 검출기(58)를 통과하여 용출액 수용 용기(56)로 흐를 때, 베타 검출기는 방사성 용출액에 의해 방출되는 베타 방출물을 측정할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물을 나타내는 신호를 베타 검출기(58)로부터 수신할 수 있고, 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출물의 규모를, 각기 다른 베타 방출 수준들과 각기 다른 방사성 용출액 방사능 준위들을 관련시키는, 메모리에 저장된 교정 정보와 비교할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능 및/또는 방사성 용출액의 유량(예를 들어, 전달 동안 방사성 붕괴에 대한 조정)에 기초하여 용출액 수용 용기(56)에 전달된 방사능 누적량을 결정할 수 있다. 제어기(80)는 용출액 수용 용기(56)에 전달된 방사능의 누적량 - 이는 용기에 공급된 누적 방사능 선량으로 지칭될 수 있음 - 을 제어기와 연관된 메모리에 저장된 하나 이상의 역치와 비교할 수 있다.
예를 들어, 제어기(80)는 용출액 수용 용기(56)에 공급된 방사능의 누적량을 제어기와 연관된 메모리에 저장된 품질 제어(QC) 역치 준위와 비교할 수 있다. QC 역치 준위는, 예를 들어 시스템(10)의 조작자 또는 제조업체에 의해, 프로그래밍될 수 있다. 일부 실시예에서, QC 역치 준위는 5 mCi보다 높고, 예컨대 15 mCi보다 높다. 예를 들어, QC 역치 준위는 5 mCi 내지 75 mCi의 범위, 예컨대 10 mCi 내지 60 mCi, 15 mCi 내지 50 mCi, 또는 20 mCi 내지 40 mCi의 범위일 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, QC 역치 준위는 약 30 mCi이다. QC 역치 준위는, 베타 검출기(58)에 의해 측정되어서 시간 및 반감기에 기초하여 전달 동안 방사성 붕괴에 대해 보정된, 용출액 수용 용기(56)에 공급된 방사성 용출액의 총 방사능일 수 있다. 하나의 방사성 동위 원소가 지배적인 방사능원이라고 추정되는 경우, 역치 준위는 해당 방사성 동위 원소에 해당하는 것으로 추정할 수 있다. Rb-82가 베타 검출 (58)를 통과하여 흐르는 방사성 용출액 중의 지배적인 방사능원이라고 예상되는 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 예에서, QC 역치 준위는 Rb-82의 QC 역치 준위로 지정될 수 있다.
용출액 수용 용기(56)에 공급된 방사성 용출액의 누적 방사능 선량이 QC 역치 준위에 도달했다고 결정했을 때, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 용리액을 펌핑하는 것을 중지하도록 펌프(40)를 제어할 수 있다. 따라서, 이러한 실시예들에서, 용출액 수용 용기(56)로 전달되는 방사능의 양은 얼마나 많은 양의 방사성 용출액이 용기로 전달되는지를 결정하기 위한 제어점으로서 작용할 수 있다. 제어기(80)는 또한 용출액 수용 용기(56)로 전달되는 방사성 용출액의 부피를 모니터링하여, QC 역치 준위에 도달하지 않았더라도 용출액 수용 용기가 그의 최대 용량을 초과하는 경우에는, 펌핑을 중지하도록 펌프(40)를 제어할 수 있다. 이러한 상황에서, 제어기(80)는 품질 제어 시험과 관련된 문제를 나타내는 경보를 사용자 인터페이스(16)를 통해 사용자에게 발할 수 있다.
도 9의 기술에서, 감마 검출기(60)는 용출액 수용 용기(56)에 공급된 방사성 용출액에 의해 방출되는 감마 방출물을 측정한다(단계 220). 감마 검출기(60)는, 예를 들어 용출액 수용 용기(56)를 채우는 동안 그리고/또는 용출액 수용 용기가 방사성 용출액으로 적절하게 채워진 후에, 감마 방출물을 연속적으로 측정할 수 있다. 대안적으로, 감마 검출기(60)는, 예를 들어 용출액 수용 용기(56)가 방사성 용출액으로 적절하게 채워진 후에 1회 이상, 주기적으로 감마 방출물을 샘플링할 수 있다.
일부 실시예에서, 감마 검출기(60)는, 펌프가 방사성 용출액을 용기로 펌핑하는 것을 중지했을 때 용기가 초기에 채워질 때에는 적어도, 용출액 수용 용기(56) 내의 방사성 용출액으로부터 방사되는 감마 방출물을 측정한다. 감마 검출기(60)는, 용기가 초기에 채워질 때 감마 방출물을 측정하는 것에 추가하여 또는 그 대신에, 용기가 방사성 용출액으로 채워진 후 1회 이상 용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액으로부터 방사되는 감마 방출물을 측정할 수 있다. 예를 들어, 감마 검출기(60)는 방사성 용출액 중의 실질적으로 모든 초기 딸 방사성 동위 원소(예를 들어, Rb-82)가 붕괴하기에 충분한 기간 후에 용출액 수용 용기(56) 내의 방사성 용출액으로부터 방사되는 감마 방출물을 측정할 수 있다.
일부 실시예에서, 실질적으로 모든 초기 딸 방사성 동위 원소가 붕괴하기에 충분한 기간은 딸 방사성 동위 원소의 적어도 3 반감기, 예컨대 딸 방사성 동위 원소의 적어도 5 반감기이다. 반감기가 약 76초인 Rb-82의 경우, 상기 기간은 15분 초과, 예컨대 20분 초과, 또는 30분 초과일 수 있다. 예를 들어, 상기 기간은 15분 내지 1시간의 범위, 예컨대 25분 내지 45분의 범위일 수 있다. 제어기(80)는 감마 검출기(60)를 제어하여 용출액 수용 용기가 채워진 때로부터 상기 기간이 경과한 후 용출액 수용 용기(56) 내의 방사성 용출액으로부터 방사되는 감마 방출물을 측정하도록 할 수 있다. 전술한 바와 같이, 감마 검출기(60)는 상기 기간이 경과하기 전과 후에 방사성 용출액으로부터 방사되는 감마 방출물을 연속적으로 측정하거나, 또는 측정하지 않을 수 있다.
감마 검출기(60)에 의해 측정된 감마 방출 에너지는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 사용되는 방사성 동위 원소 생성기의 유형 및 이에 따라 생성기에 의해 생성된 특정 방사성 동위 원소의 감마 방출 에너지에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, 감마 검출기(60)는 큰 감마 스펙트럼을 검출하는 광범위 검출기로서 구현된다. 다른 실시예에서, 감마 검출기는 비교적 좁은 감마 스펙트럼을 검출하도록 한 윈도우를 갖거나, 좁은 범위 검출기로서 구현된다.
방사성 동위 원소 생성기(52)가 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기로서 구현되는 경우와 같은, 일부 적용례에서, 감마 검출기(60)는 적어도 400 keV 내지 800 keV의 범위, 예컨대 400 keV 내지 776keV의 범위, 450 keV 내지 550 keV의 범위, 465 keV 내지 537 keV의 범위, 또는 511 keV 내지 514 keV의 범위에서 감마 방출물을 측정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 감마 검출기(60)는 적어도 511 keV 및/또는 514 keV의 감마 방출 에너지의 감마 방출물을 측정한다. 일반적으로, 감마 검출기(60)에 의해 검출되는 감마 방출 에너지 범위는 측정을 위해 관심을 두고 있는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 감마 방출 에너지에 따라 설정될 수 있다.
감마 검출기에 의해 측정된 감마 방출물을 나타내는 신호를 감마 검출기(60)가 송신하고, 제어기(80)가 수신할 수 있다. 도 9의 기술에서, 제어기(80)는 측정된 감마 방출물에 기초하여 방사성 용출액에 존재하는 하나 이상의 방사성 동위 원소의 존재 및/또는 방사능을 결정한다(단계 224). 제어기(80)는 특정 방사성 동위 원소에 대응하는 감마 스펙트럼의 특정 에너지 라인과 연관된 방사능을 결정할 수 있고, 이에 의해 해당 방사성 동위 원소의 방사능이 결정된다.
일반적으로, 방사능은 베크렐 (Bq) 또는 큐리(Ci)로 기록될 수 있으며, 방사성 용출액 중의 특정 방사성 동위 원소의 조성과 방사성 동위 원소의 양의 함수이다. 특정 방사성 동위 원소와 연관된 방사능을 결정하기 위해, 제어기(80)는 해당 방사성 동위 원소에 대응하는 에너지 라인을 포함하는 감마 스펙트럼의 관심 영역을 식별하고, 해당 에너지 라인에 대한 피크 아래의 면적을 적분할 수 있다. 상기 관심 영역은, 관심 피크를 포함하며 대응하는 방사능을 결정하기 위해 피크 면적이 적분되는 영역의 경계를 정하는 두 개의 다른 에너지 라인 사이에 획정된 영역일 수 있다.
스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 경우, 제어기(80)는 Sr-82 및/또는 Sr-85 및/또는 관심 대상인 임의의 다른 원하는 방사성 동위 원소의 방사능을 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 감마 스펙트럼의 511 keV 라인과 연관된 방사능을 결정함으로써 Sr-82의 방사능을 결정할 수 있다. 일반적으로, Sr-82의 방사능은 감마 방출물을 통해 직접 측정되는 것이 아니라, Sr-82의 붕괴 생성물이며 511 keV 에너지 라인에서 감마 방출물을 방출할 수 있는, Rb-82의 방사능을 측정함으로써 측정할 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 공급된 방사성 용출액에 존재하는 실질적으로 모든 초기 Rb-82가 붕괴하기에 충분한 기간 후에 감마 스펙트럼이 측정되는 경우, 511 keV 에너지 라인에서 측정된 Rb-82 방출물은 방사성 용출액에 존재하는 Sr-82로부터 붕괴된 Rb-82로 추정할 수 있고, 이에 의해 Sr-82 방사능 측정치가 제공된다. 제어기(80)는 Sr-82의 방사능을 결정하기 위해 511 keV 라인을 포함하는 관심 영역에서의 순 피크 적분 카운트를 결정할 수 있다. 그 다음, 제어기(80)는 제어기와 연관된 메모리에 Sr-82의 결정된 방사능을 저장할 수 있다.
다른 실시예로서, 제어기(80)는 감마 스펙트럼의 514 keV 라인과 연관된 방사능을 결정함으로써 Sr-85의 방사능을 결정할 수 있다. 제어기(80)는 Sr-85의 방사능을 결정하기 위해 514 keV 라인을 포함하는 관심 영역에서의 순 피크 적분 카운트를 결정할 수 있다. 그 다음, 제어기(80)는 제어기와 연관된 메모리에 Sr-85의 결정된 방사능을 저장할 수 있다.
Sr-82 및 Sr-85의 방사능 모두가 결정되는 적용례에서, 제어기는 위에서 논의된 감마 스펙트럼 분석을 통해 각 방사성 동위 원소의 각각의 방사능을 결정할 수 있다. 대안적으로, 제어기(80)는 위에서 논의된 바와 같이 감마 스펙트럼 분석에 의해 Sr-82 또는 Sr-85 중 하나의 방사능을 결정할 수 있고, Sr-82의 방사능을 Sr-85의 방사능과 관련시키는, 메모리에 저장된 비율을 참조하여 다른 스트론튬 방사성 동위 원소의 방사능을 결정할 수 있다. 제어기(80)와 연관된 메모리에 저장될 수 있는 기지의 방사성 동위 원소 비율에 의해 Sr-82의 방사능을 스트론튬-85의 방사능과 관련시킬 수 있다. 제어기(80)는 다른 방사성 동위 원소의 결정된 방사능에 저장된 비율을 곱함으로써 한 방사성 동위 원소의 방사능을 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 방사성 용출액 중의 총 스트론튬 방사능을 확인하기 위해 Sr-82의 결정된 방사능과 Sr-85의 결정된 방사능을 합산한다.
원한다면, 제어기(80)는 감마 검출기(60)로부터 수신된 감마 방출물 데이터에 기초하여 방사성 용출액 중의 다른 방사성 동위 원소와 연관된 방사능의 양을 확인할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소에 대응하는 다른 감마 방출 에너지 라인을 포함하는 관심 영역(들)을 식별하고 각 에너지 라인에 있어서의 순 피크 적분 카운트를 결정할 수 있다. 각 에너지 라인은 특정 방사성 동위 원소에 대응할 수 있고, 각기 다른 에너지 라인들과 각기 다른 방사성 동위 원소들 간의 대응 관계는 제어기와 연관된 메모리에 저장될 수 있다. 감마 검출기 배열 및 감마 방출물 처리에 대한 추가 세부 사항은 발명의 명칭이 "실시간 핵 동위 원소 검출(REAL TIME NUCLEAR ISOTOPE DETECTION)"인 미국 특허 제9,766,351호에서 찾아볼 수 있으며, 그 전체 내용은 본원에 인용되어 포함된다.
방사성 용출액 중의 하나 이상의 방사성 동위 원소에 대해 행해진 방사능 측정치들은 방사성 동위 원소 생성기 시스템(10)에서의 다양한 목적을 위해 저장 및/또는 사용될 수 있다. 도 9의 실시예에서, 제어기(80)는 하나 이상의 방사성 동위 원소가 허용 한계를 초과하는지를 결정한다(단계 226). 그 다음, 제어기(80)는 특정 방사성 동위 원소의 결정된 방사능을 제어기와 연관된 메모리에 저장된 역치와 비교할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 Sr-82의 결정된 방사능을 메모리에 저장된 Sr-82에 대한 허용 한계와 비교할 수 있다. 실시예들로서, Sr-82에 대한 허용 한계는 Rb-82의 밀리큐리 당 0.05 μCi 미만, 예컨대 Rb-82 밀리큐리 당 0.02 μCi 미만, Rb-82 밀리큐리 당 약 0.02 μCi, Rb-82 밀리큐리 당 0.01 μCi 미만, 또는 Rb-82 밀리큐리 당 약 0.01 μCi의 Sr-82 준위일 수 있다. 다른 실시예로서, 제어기(80)는 Sr-85의 결정된 방사능을 메모리에 저장된 Sr-85에 대한 허용 한계와 비교할 수 있다. 실시예들로서, Sr-85에 대한 허용 한계는 Rb-82의 밀리큐리 당 0.5 μCi 미만, 예컨대 Rb-82 밀리큐리 당 0.2 μCi 미만, Rb-82 밀리큐리 당 약 0.2 μCi, Rb-82 밀리큐리 당 0.1 μCi 미만, 또는 Rb-82 밀리큐리 당 약 0.1 μCi의 Sr-85 준위일 수 있다.
Sr-82 및/또는 Sr-85의 결정된 방사능이 허용 한계를 초과하는지 여부를 평가하는 데 사용되는 Rb-82 방사능 준위는 베타 검출기(58) 또는 감마 검출기(60)를 통해 결정된 Rb-82 방사능(예를 들어, 최대 또는 최소 Rb-82 방사능 준위)일 수 있다. 한 적용례에서, Sr-82 및/또는 Sr-85의 결정된 방사능이 허용 한계를 초과하는지 여부를 평가하는 데 사용되는 Rb-82 방사능 준위는 약 10 밀리큐리와 같은 고정된 값이다. 다른 실시예에서, Rb-82의 고정된 값은 10 밀리큐리 Rb-82 내지 100 밀리큐리 Rb-82의 범위, 예컨대 20 밀리큐리, 30 밀리큐리, 40 밀리큐리, 50 밀리큐리, 60 밀리큐리, 70 밀리큐리, 80 밀리큐리, 또는 90 밀리큐리이다. 일 실시형태에서, 제어기(80)는 스트론튬 준위를 Rb-82(mCi 단위)에 대한 Sr-82(μCi 단위)의 비율로서 결정하며, 이 때 Rb-82의 밀리큐리 당 0.01 μCi Sr-82에서 참 양성 비율은 95% 신뢰 수준에서 적어도 95%이다. 다른 실시형태에서, 제어기(80)는 스트론튬 준위를 Rb-82(mCi 단위)에 대한 Sr-85(μCi 단위)의 비율로서 결정하며, 이 때 Rb-82의 밀리큐리 당 0.1 μCi Sr-85에서 참 양성 비율은 95% 신뢰 수준에서 적어도 95%이다.
품질 관리 절차 동안 하나 이상의 방사성 동위 원소의 결정된 방사능이 허용 한계를 초과하는 것으로 결정되면, 시스템(10)은 다양한 다른 조치들을 취할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)를 사용하여 생성된 방사성 용출액 중의 측정된 방사성 동위 원소가 허용 한계를 초과했다는 것을 나타내는 사용자 경보(예를 들어, 시각, 문자, 기계식(예, 진동), 가청 사용자 경보)를 예컨대 사용자 인터페이스(16)를 통해 개시할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(80)는 방사성 용출액 중의 방사성 동위 원소가 허용 한계를 초과했다고 결정되면 후속 환자 주입 절차를 하지 못하도록 시스템(10)을 제어할 수 있다. 시스템(10)은 허용 한계에 도달하면 후속 환자 주입 절차를 하지 못하도록 맞물리는 하드웨어 및/또는 소프트웨어 잠금 장치를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 허용 한계가 초과된 때에는 펌프(40)가 용리액을 펌핑하지 못하게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는, 예를 들어 방사성 동위 원소 생성기의 작동을 모니터링 및/또는 평가하기 위해, 방사성 용출액 중의 방사성 동위 원소가 허용 한계를 초과했다고 나타내는 메시지를 떨어져 있는 장소에 전자적으로 전송한다.
주입 배관(70)이, 예를 들어 시스템에 의해 생성된 방사성 용출액의 품질 및 정확도를 유지하는 데 도움이 되도록 하기 위해, 환자에게 연결되지 않은 다른 적용례에서, 시스템(10)은 방사성 용출액을 생성하고 전달하는 데 사용될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 시스템(10)은 베타 검출기(58)에 의해 행해진 방사능 측정치의 정확도 및/또는 정밀도를 평가하기 위해 불변성 평가의 일부로서 방사성 용출액을 생성할 수 있다. 베타 검출기(58)는 환자 주입 절차 동안 환자에게 전달되는 방사능 누적량을 제어하는 데 사용될 수 있기 때문에, 검출기가 적절하게 교정되도록 하는 것은 방사성 용출액의 정확한 투여를 보장하는 데 도움이 될 수 있다.
도 10 내지 도 16은 하나의 검출기 또는 두 검출기를 사용하여 주입 시스템에 의해 행해진 측정의 신뢰성을 보장하는 데 도움이 되도록 하기 위해 주입 시스템에서 주기적으로 수행될 수 있는 예시적인 교정 및 품질 관리("QC") 시험을, 예컨대 베타 검출기(58)를 사용한 선량 교정 및/또는 감마 검출기(60)의 교정을, 설명하는 것이다. 각 성능 시험은 시험을 수행하는 검출기에 의해 행해진 방사능 측정치의 정확도 및/또는 정밀도를 평가하는 데 사용될 수 있다. 시험이 허용 한계를 벗어나는 것으로 확인되면 재교정 또는 시스템 잠금과 같은 수정 조치가 취해질 수 있다. 설명된 시험들 중 임의의 시험 또는 시험들의 조합은 품질 관리 및/또는 교정 프로토콜의 일부로서의 베타 검출기(58), 감마 검출기(60), 또는 베타 검출기(58)와 감마 검출기(60) 둘 다를 사용하여 수행될 수 있다.
예를 들어, 베타 검출기(58)를 사용하여 수행된 QC 시험(들)은 선량 교정 시험, 선량 선형성 시험, 선량 반복성 시험, 선량 불변성 시험, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 감마 검출기(60)를 사용하여 수행되는 QC 시험(들)은 감마 검출기 교정 시험, 감마 검출기 반복성 시험, 감마 검출기 선형성 시험, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, QC 시험 또는 일련의 QC 시험들을 실행하기 전에 방사성 동위 원소 생성기(52)에서 컬럼 세척이 수행된다. 컬럼 세척은 정해진 부피의 용리액을 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 펌핑하는 것과 생성된 용출액을 폐기물 용기(54)로 보내는 것을 포함할 수 있다. 상기 정해진 부피는 10 ml 내지 100 ml의 범위, 예컨대 25 ml 내지 75 ml의 범위, 또는 35 ml 내지 65 ml의 범위일 수 있다. 컬럼 세척은 방사성 동위 원소 생성기(52) 내에 정지된 채로 남아 있는 용출액을 시간이 지남에 따라 그 생성기 밖으로 밀어내고, 생성기 화학 물질을 평형 상태로부터 정상 상태로 옮길 수 있다. 컬럼 세척은 임의의 환자 주입 절차 전에도 수행될 수 있다.
감마 검출기(60)를 교정 할 때, 검출기에서 수행될 다른 QC 시험(들) 중 임의의 것과 함께(예를 들어, 그보다 앞서서) 검출기 에너지 윈도우 교정 QC 시험이 수행될 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)(예를 들어, 스트론튬)에 함유된 부모 방사성 동위 원소와 동일하거나 유사한 감마 방출 에너지를 갖는 방사성 동위 원소 공급원은 감마 검출기(60)가 그 공급원으로부터 방출된 감마 방사선을 판독하도록 배치될 수 있다. 방사성 동위 원소 공급원은 방사성 동위 원소 생성기(52)에 함유된 부모 방사성 동위 원소의 감마 방출 에너지의 +/- 30%, 예컨대 +/- 20%, +/- 10%, +/- 15%, +/- 5%, +/- 1%, 또는 +/- 0.5% 내에 있는 감마 방출 에너지를 가질 수 있다. 사용될 수 있는 방사성 동위 원소의 예는 Sr-82, Sr-85, 나트륨-22, 및 세슘-137을 포함한다.
방사성 동위 원소 공급원은 제3 격실(106) 안으로 도입될 수 있다. 제어기(80)의 제어 하에 작동하는 감마 검출기(60)는 교정 소스에 의해 방출된 감마 스펙트럼을 판독할 수 있다. 제어기(80)는 감마 스펙트럼 내 계산된 피크 채널과 예상 피크 채널 사이의 차이를 계산할 수 있다. 제어기(80)는 그 결정된 차이가 허용 가능 범위보다 많이 벗어나는지 여부를 결정할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 허용 가능 범위는 +/- 20%, 예컨대 +/- 10%, 또는 +/- 5%일 수 있다. 제어기(80)는 상기 차이가 상기 허용 가능 범위를 초과하는지 여부를 결정할 수 있다. 제어기(80)는 상기 차이가 상기 허용 가능 범위를 초과하면 다양한 조치를 취할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 피크 채널이 예상 피크 채널에 대한 허용 가능 범위를 초과하는 경우 조작자에게 알리는 사용자 경보(예를 들어, 사용자 인터페이스(16))를 발할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(80)는 (예를 들어, 피크 채널이 예상 피크 채널과 정렬되도록 전압을 조정함으로써) 재교정을 시작할 수 있다.
감마 검출기(60)를 교정하는 경우의 또 다른 실시예로서, 제3 격실(106)에 도입되는 특정 방사성 동위 원소 공급원이 없는 상태에서 감마 검출기에 의해 배경 방사선이 측정될 수 있다. 배경 방사선은 검출기 에너지 윈도우 교정을 수행한 후이지만 다른 QC 시험(들)을 수행하기 전에 또는 QC 프로토콜 동안의 다른 시간에 측정될 수 있다. 예를 들어, 매일의 QC 프로토콜 동안, 검출기 에너지 윈도우 교정을 수행하지 않고 다른 QC 시험을 수행하기 전에 배경 방사선을 측정할 수 있다. 배경 방사선 측정은 QC 시험 동안 감마 검출기(60)에 의해 행해진 감마 측정치의 왜곡 또는 오차를 유발하는 수준에서 방출하는 감마 방출원이 시스템(10) 외부에 없음을 보장할 수 있다. 제어기(80)는 과도한 배경 감마 방사선이 검출되면 여기에 설명된 조치를 포함하여 다양한 조치를 취할 수 있다.
QC 시험(들)은 시스템(10)의 고품질 작동을 유지하기 위해 베타 검출기(58) 및/또는 감마 검출기(60)를 사용하여 적절한 빈도로 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 전체 QC 프로토콜은 컴포넌트(예를 들어, 배관 라인, 방사성 동위 원소 생성기, 검출기)를 설치 또는 교체한 뒤에, 시스템에서 주요 수리(예를 들어, 시스템(10) 제조업체의 판매 대리인에 의해 수행되는 수리)를 한 후에 그리고/또는 예방적 유지 보수 계획의 일부로 매년 수행한다. 이러한 전체 프로토콜에는 감마 검출기 에너지 윈도우 교정 QC 시험, 배경 방사선 시험, 컬럼 세척, 감마 검출기 교정 시험, 반복성 시험, 감마 검출기 선형성 시험, 감마 검출기 불변성 시험, 선량 불변성 시험, 선량 선형성 시험, 및/또는 선량 반복성 시험을 수행하는 것이 포함될 수 있다.
이보다 소규모의 QC 프로토콜이 더 자주 수행될 수 있다. 이러한 소규모 프로토콜에는 감마 검출기를 사용한 배경 방사선 시험, 컬럼 세척, 감마 검출기를 사용한 부모 방사성 동위 원소(예를 들어, 스트론튬) 준위 시험과 함께 하는 베타 검출기를 사용한 선량 불변성 시험, 및 감마 검출기 불변성 시험이 포함될 수 있다. 특정 QC 시험 또는 수행된 시험 프로토콜 세트와 무관하게, 시험은 임의의 원하는 빈도로 수행할 수 있는데, 예컨대 매일마다 내지 100일마다, 매일마다 내지 75일마다, 2일마다 내지 60일마다, 4일마다 내지 45일마다, 4일마다 내지 10일마다, 11일마다 내지 17일마다, 18일마다 내지 24일마다, 25일마다 내지 31일마다, 32일마다 내지 38일마다, 또는 39일마다 내지 45일마다, 또는 대략 매일마다, 7일마다, 14일마다, 21일마다, 28일마다, 35일마다, 또는 42일마다의 QC 기간에 수행할 수 있다. 용출액이 배관을 통과하는 본원에 설명된 QC 시험을 수행할 때, 이 시험은 한 가지 이상의 유량에서 수행될 수 있다(이 경우 시험을 여러 유량에서 반복할 수 있다). 유량은 10 ml/분 내지 60 ml/분의 범위, 예컨대 20 ml/분, 35 ml/분, 또는 50 ml/분일 수 있지만, 시스템의 구성 및/또는 사용자의 요구의 따라 다른 유량이 사용될 수 있다.
도 10은 불변성 검사 절차를 수행하는 데 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 예를 들어, 도 10의 기술은 시스템(10)에 의해 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 불변성을 평가하는 데 사용될 수 있다.
선량 불변성 평가를 수행하기 위해, 제어기(80)는 방사성 용출액이 감마 검출기(60)에 근접하게 배치된 용출액 수용 용기(56)로 전달되도록 시스템(10)을 제어할 수 있다(단계 230). 선량 불변성 평가를 시작하고 방사성 용출액을 용출액 수용 용기(56)로 전달하는 과정은 품질 관리 평가 절차와 관련하여 도 9에 대해서 위에서 설명한 것을 따를 수 있다. 예를 들어, 상기 과정을 시작하기 위해, 조작자는 위에서 논의된 바와 같이 용출액 수용 용기(56)를 차폐 조립체(28)의 제3 격실(106) 안으로 삽입하고 주입 배관(70)을 용출액 수용 용기와 유체 연통하도록 배치할 수 있다.
용출액 수용 용기(56)가 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 방사성 용출액을 수용할 수 있도록 시스템(10)이 적절하게 배열되면, 제어기(80)는 용출액 수용 용기에 공급되는 방사성 용출액이 생성되도록 시스템을 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는, 사용자 인터페이스(16)를 통해 수신된, 불변성 용리를 수행하기 위한 조작자의 지시에 응답하여, 불변성 용리를 개시한다. 예를 들어, 제어기(80)는, 조작자에게 불변성 용리를 위해 시스템(10)의 컴포넌트들을 적절하게 배열할 수 있도록 하나 이상의 단계를 통해 안내하는, 그리고 방사성 용출액을 생성하기 전에 컴포넌트들이 적절하게 배열된 것을 확인하는 피드백을 (예를 들어, 센서를 통해 그리고/또는 사용자 인터페이스를 통하여 조작자를 통해) 받는, 소프트웨어를 실행할 수 있다. 도 9와 관련하여 품질 관리 절차에 관해 위에서 논의된 바와 같이, 제어기(80)는, 제어 시스템(10)의 컴포넌트들이 불변성 용리를 수행하도록 배열된 직후, 또는 컴포넌트들이 불변성 용리를 위해 배열된 후 소정의 지연 시간에 불변성 용리가 실행되도록, 시스템(10)을 제어할 수 있다.
제어기(80)는 방사성 용출액을 용출액 수용 용기(56)에 공급하기 위한 품질 관리 용리 동안 도 8과 관련하여 위에서 논의된 단계들(200 내지 208)을 따를 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물을 통해 결정된 방사성 용출액의 방사능이 역치에 도달할 때까지 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 초기에 생성된 방사성 용출액을 폐기물 용기(54) 쪽으로 돌릴 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액의 방사능이 역치에 도달한 때, 제어기(80)는 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)로 보내지도록 다방향 밸브(74)를 제어할 수 있다.
펌프(40)는 용리액을 계속해서 방사성 동위 원소 생성기(52)로 공급할 수 있고, 이에 따라, 용출액 수용 용기에 원하는 양의 방사성 용출액이 공급될 때까지 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)로 공급된다. 용출액 수용 용기에 원하는 양의 방사성 용출액이 공급될 때까지 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)에 공급되도록 제어기(80)가 펌프(40)를 제어할 때, 제어기는 방사성 용출액이 용기로 전달되는 동안 방사성 용출액의 방사능을 베타 검출기(58)를 통해 측정함으로써 용출액 수용 용기로 전달되는 방사능의 누적량을 결정할 수 있다. 제어기(80)는 또한 베타 검출기(58)와 용출액 수용 용기(56) 사이에서의(예를 들어, 베타 검출기(58)에 의해 방사능이 측정되는 시간과 감마 검출기(60)에 의해 방사능이 측정되는 시간 사이에서의) 방사성 붕괴를 감안할 수 있다. 대안적으로, 원하는 양의 방사성 용출액은, 이 또한 도 9에 관해서 위에서 논의된 바와 같이, 방사성 용출액의 사전 설정 부피 및/또는 용출액 수용 용기(56)로 전달되는 방사능의 누적량(예를 들어, QC 역치에 해당)일 수 있다.
방사성 용출액이 베타 검출기(58)를 통과하여 용출액 수용 용기(56)로 흐를 때, 베타 검출기는 방사성 용출액에 의해 방출되는 베타 방출물을 측정할 수 있다(단계 232). 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물을 나타내는 신호를 베타 검출기(58)로부터 수신할 수 있고, 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출물의 규모를, 각기 다른 베타 방출 수준들과 각기 다른 방사성 용출액 방사능 준위들을 관련시키는, 메모리에 저장된 교정 정보와 비교할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능 및/또는 방사성 용출액의 유량에 기초하여 용출액 수용 용기(56)에 전달된 방사능 누적량 - 이는 용출액 수용 용기로 공급된 누적 방사능 선량으로 지칭될 수 있음 - 을 결정할 수 있다.
적절한 양의 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)에 공급되었다고 결정했을 때, 예를 들어 용출액 수용 용기에 공급된 누적 방사능 선량이 역치 준위에 도달했다고 결정했을 때, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 용리액을 펌핑하는 것을 중지하도록 펌프(40)를 제어할 수 있다. 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56) 안으로 도입되는 것이 중지되면, 용기의 채워짐이 완료된 것으로 나타낼 수 있다. 이는 후속 방사능에 벤치마킹하는 데 활용되는 채워짐 종료 시간을 설정할 수 있다.
도 10의 기술에서, 감마 검출기(60)는 용출액 수용 용기(56)에 공급된 방사성 용출액에 의해 방출되는 감마 방출물을 측정한다(단계 234). 감마 검출기(60)는, 예를 들어 용출액 수용 용기(56)를 채우는 동안 그리고/또는 용출액 수용 용기가 방사성 용출액으로 적절하게 채워진 후에, 감마 방출물을 연속적으로 측정할 수 있다. 대안적으로, 감마 검출기(60)는, 예를 들어 용출액 수용 용기(56)가 방사성 용출액으로 적절하게 채워진 후에 1회 이상, 주기적으로 감마 방출물을 샘플링할 수 있다.
일부 실시예에서, 감마 검출기(60)는 용출액 수용 용기(56) 내의 방사성 용출액으로부터 방사되는 감마 방출물을 용출액 수용 용기(56)의 채워짐 종료로부터 측정된 시간 윈도우일 수 있는 불변성 윈도우 내에서 측정한다. 예를 들어, 감마 검출기(60)는 용출액 수용 용기(56) 내의 방사성 용출액으로부터 방사되는 감마 방출물을 용출액 수용 용기의 채워짐 종료로부터 0초에서부터 채워짐 종료 후 1800초까지의 범위, 예컨대 용출액 수용 용기의 채워짐 종료로부터 500초 내지 1500초의 범위, 채워짐 종료로부터 700초 내지 1000초의 범위, 또는 채워짐 종료로부터 793초 내지 807초의 범위의 불변성 시간 윈도우 내에서 측정할 수 있다. 감마 검출기(60)는 용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액으로부터 방사되는 감마 방출물을 불변성 시간 윈도우 기간 동안 또는 불변성 시간 윈도우 내에서 1회 이상 연속적으로 측정할 수 있다.
감마 검출기에 의해 측정된 감마 방출물을 나타내는 신호를 감마 검출기(60)가 송신하고, 제어기(80)가 수신할 수 있다. 제어기(80)는 감마 검출기(60)에 의해 측정된 감마 방출물에 기초하여 용출액 수용 용기 내의 Rb-82의 방사능을 추가로 결정할 수 있고, 이에 의해 누적 불변성 감마 방사능 측정치가 제공된다. 제어기(80)는 Rb-82에 대응하는 감마 스펙트럼의 511 keV 에너지 라인 및/또는 776 keV 에너지 라인과 연관된 방사능의 양을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 Rb-82의 방사능을 결정하기 위해 511 keV 라인 및/또는 776 keV 라인을 포함하는 감마 스펙트럼의 영역에서의 순 피크 적분 카운트를 결정할 수 있다. 그 다음, 제어기(80)는 제어기와 연관된 메모리에 Rb-82의 결정된 방사능을 저장할 수 있다.
도 10의 기술에서, 제어기(80)는 베타 검출기(58)를 사용하여 결정된 Rb-82의 방사능을 감마 검출기(60)를 사용하여 결정된 Rb-82의 방사능과, 예를 들어 불변성 비율을 계산함으로써, 비교한다(단계 236). 예를 들어, 제어기(80)는, 베타 검출기(58)에 의해 측정되고 용출액 수용 용기(56)에 공급된 누적 방사능 선량(또는 베타 방출 카운트)와, 감마 검출기(60)에 의해 측정된 누적 불변성 감마 방사능(또는 감마 방출 카운트)에 기초하여, 불변성 비율을 계산할 수 있다. 상기 불변성 비율은 적어도 누적 방사능 선량을 누적 불변성 감마 방사능으로 나눔으로써 계산될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어기(80)는, 추가로, 결정된 불변성 비율을 제어기와 연관된 메모리에 저장된 하나 이상의 역치와 비교한다. 예를 들어, 제어기(80)는 결정된 불변성 비율을 메모리에 저장된 기준 불변성 비율과 비교할 수 있다. 제어기(80)는 결정된 불변성 비율이 기준 불변성 비율로부터 허용 가능 범위보다 많이 벗어나는지 여부를 결정할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 허용 가능 범위는 기준 불변성 비율의 +/- 20%, 예컨대 기준 불변성 비율의 +/- 10%, 또는 기준 불변성 비율의 +/- 5%일 수 있다. 제어기(80)는 불변성 비율이 기준 불변성 비율에 대해 상기 허용 가능 범위를 초과하는지 여부를 결정할 수 있다. 제어기(80)는 결정된 불변성 비율이 기준 불변성 비율에 대해 상기 허용 가능 범위를 초과하면 다양한 조치를 취할 수 있다.
일부 실시예에서, 제어기(80)는 결정된 불변성 비율이 허용 가능 범위 및/또는 기준 불변성 비율을 초과하는 경우 조작자에게 알리는 사용자 경보(예를 들어, 사용자 인터페이스(16))를 발한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(80)는 시스템(238)의 교정 검사 및/또는 선량 재교정을 개시할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 소프트웨어를 실행하여 교정 검사 또는 선량 교정을 자동으로 수행하거나 또는 조작자에게 교정 검사 또는 선량 교정을 수행할 수 있도록 여러 단계를 통해 안내함으로써 교정 검사 및/또는 선량 교정을 시작한다. 선량 교정을 수행하기 위해, 시스템(10)과 연관된 제어기는, 베타 검출기에 의해 측정된 방사능의 양에 대응하는, 베타 검출기(58)에 의해 생성된 데이터를 처리하기 위해 시스템에 의해 후속하여 사용되는 하나 이상의 계수 또는 다른 교정 정보를 생성하여 메모리에 저장할 수 있다.
일부 실시예에서, 선량 재교정은 시스템(10) 외부의 시스템과 분리된 선량 교정기를 사용하여 수행된다. 선량 교정기는 1차 표준을 사용하여 자체적으로 교정할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 용출액 샘플을 생성하기 위한 지시를 조작자에게 제공함으로써 사용자 인터페이스(16)를 통해 조작자를 안내할 수 있다. 그 다음 방사성 용출액의 샘플이 별도의 선량 교정기에 운반되어서 그 선량 교정기를 사용하여 샘플 중의 Rb-82의 방사능이 결정될 수 있다. 제어기(80)는 결정된 Rb-82 방사능을 선량 교정기로부터 (예를 들어, 선량 교정기에 유선 또는 무선으로 연결됨으로써 그리고/또는 사용자 인터페이스(16)를 통한 조작자의 정보 입력에 의해) 수신할 수 있다. 제어기(80)는 선량 교정기로부터의 결정된 Rb-82 방사능을 메모리에 저장하고/하거나, 이 정보를 사용하여, 시스템(10)을 통해 흐르는 방사성 용출액의 방사능에 대응하는, 베타 검출기(58)에 의해 생성된 데이터를 처리하기 위해 시스템(10)에 의해 사용되는 교정 설정치를 수정할 수 있다.
다른 실시예로서, 제어기(80)는 감마 검출기(60)를 사용하여 결정된 Rb-82 방사능을 사용하여, 베타 검출기(58)에 의해 생성된 데이터를 처리하기 위해 시스템(10)에 의해 사용되는 교정 설정치를 수정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 감마 검출기(60)를 사용하여 결정된 Rb-82 방사능을 메모리에 저장하고/하거나, 이 정보를 사용하여, 시스템(10)을 통해 흐르는 방사성 용출액의 방사능에 대응하는, 베타 검출기(58)에 의해 생성된 데이터를 처리하기 위해 시스템(10)에 의해 사용되는 교정 설정치를 수정할 수 있다.
도 11은 감마 검출기(60)에 의해 행해진 방사능 측정치들의 정확도를 검사하는 데 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 예를 들어, 도 11의 기술은 감마 검출기(60)가 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액의 정확하고/하거나 정밀한 방사능 측정치를 제공하는지 여부를 평가하기 위해 시스템(10)에 의해 사용될 수 있다.
감마 검출기(60)에 대한 교정 및 정확도 시험을 수행하기 위해, 감마 검출기는 기지의(아니면, 예상되는) 방사능 준위를 갖는 교정 소스에 노출될 수 있다(단계 250). 교정 소스는 감마 검출기(60)에 인접하게 제3 격실(106) 내에 배치될 수 있고, 감마 검출기가 교정 소스의 방사능을 측정하기에 충분한 기간 동안 제3 격실 내에 정적으로 유지될 수 있다. 예를 들어, 교정 소스가 고체 재료인 경우, 용출액 수용 용기(56)가 제3 격실(106)으로부터 제거되고 교정 소스가 그 격실 내에 배치될 수 있다. 대안적으로, 교정 재료가 액체 상태인 경우, 그 교정 재료는 제3 격실 내에 배치된 용출액 수용 용기(56)로 펌핑될 수 있다.
감마 검출기(60)의 정확도를 평가하기 위해 사용될 수 있는 전형적인 교정 소스는 NIST(National Institute of Standards and Technology) 추적 가능 방사성 동위 원소 표준이다. 교정 소스는 시스템(10)의 전형적인 작동 동안 감마 검출기(60)에 의해 관찰된 것과 유사한 방사능 준위를 갖도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 교정 소스는 0.01 μCi 내지 2 mCi, 예컨대 0.05 내지 1 mCi, 0.1 μCi 내지 100 μCi, 1 μCi 내지 75 μCi, 25 μCi 내지 65 μCi, 0.1 μCi 내지 30 μCi, 1 μCi 내지 15 μCi, 또는 8 μCi 내지 12 μCi의 범위의 방사능 준위를 가질 수 있다. 교정 소스는 감마 검출기(60)에 의해 검출된 방사능 준위와 비교될 수 있는 기지의(아니면, 예상되는) 방사능 준위를 가질 수 있다.
감마 검출기(60)의 정확도를 평가하기 위한 교정 소스로 사용될 수 있는 예시적인 동위 원소는 Na-22, Cs-131, Ga-68, 및 Ge-68을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 교정 소스는 차폐 조립체(28)에서 분리된 차폐 웰 또는 운반 용기에 저장될 수 있다. 교정 소스는 시스템(10)의 위 또는 근처의 차폐 하우징에 저장될 수 있으며, 정확도 시험을 수행하도록 차폐 하우징으로부터 제거되어 제3 격실(106)에 삽입될 수 있다. 대안적으로, 교정 소스는 정기적인 교정 시험을 위해 외부 기관에서 예를 들어 차폐 하우징에 담긴 상태로 가져올 수 있다.
제어기(80)는, 조작자에게 정확도 시험을 위해 교정 소스를 시스템(10)의 제3 격실(106) 내에 적절하게 배열할 수 있도록 하나 이상의 단계를 통해 안내하는 소프트웨어를, 실행할 수 있다. 제어기(80)는 감마 검출기(60)를 추가로 제어하여 제3 격실(106) 내에 수용된 교정 소스의 방사능 준위를 측정하도록 할 수 있다(단계 252). 제어기(80)는 감마 검출기(60)를 제어하여 교정 소스의 방사능 준위를, 도 9와 관련하여 품질 관리 절차에 관해 위에서 논의된 바와 같이, 교정 소스를 격실에 삽입함과 동시에 또는 그 직후에, 또는 교정 소스를 격실 내에 배치한 후로부터 소정의 지연 시간에, 측정하도록 할 수 있다.
기지의 방사능을 갖는 교정 소스로부터 방사되는 감마 방사선이 검출된 후, 제어기(80)는 샘플의 방사능을 결정하는 데 기초가 되는 관심 대상의 감마 방사선 스펙트럼 영역을 확인할 수 있다. Na-22 교정 소스의 경우, 상기 관심 영역은 샘플로부터 생성된 감마선 스펙트럼 내에 511 keV 피크를 포함할 수 있다. 제어기(80)는 에너지 라인에서 감마 검출기(60)에 의해 측정된 방사능의 양을 결정하기 위해 상기 관심 영역에 있어서의 순 피크 적분 카운트를 결정할 수 있다.
도 11의 기술에서, 제어기(80)는 교정 소스의 측정된 방사능을 교정 샘플의 기지의 방사능과 비교한다(단계 254). 시스템(10)은, 예를 들어 사용자 인터페이스(16)를 통해 기지의 방사능이 입력됨으로써, 교정 소스의 기지의 방사능 정보를 받을 수 있다. 그 다음 제어기(80)가 수신한 교정 소스의 방사능은 제어기와 연관된 메모리에 저장될 수 있다. 제어기(80)는 기지의 방사성 핵종(radionuclide)의 반감기를 사용하여 교정 소스의 방사능의 붕괴를 감안할 수 있다. 제어기(80)는 감마 검출기(60)에 의해 측정된 교정 소스의 결정된 방사능을 메모리에 저장된 기지의 방사능과 비교할 수 있다. 제어기(80)는 결정된 방사능이 기지의 방사능으로부터 허용 가능 역치보다 더 많이 벗어나는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 허용 가능 역치는 기지의 방사능의 +/- 10% 이내, 예컨대 기지의 방사능의 +/- 5% 이내, 기지의 방사능의 +/- 3% 이내, 기지의 방사능의 +/- 2% 이내, 기지의 방사능의 +/- 1% 이내일 수 있다.
제어기(80)는 감마 검출기(60)에 의해 측정된 교정 소스의 결정된 방사능이 교정 소스의 기지의 방사능의 허용 가능 역치를 초과하는 경우 다양한 조치를 취할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 결정된 방사능이 허용 가능 역치를 초과한다는 것을 조작자에게 알리는 사용자 경보를 (예를 들어, 사용자 인터페이스(16)를 통해서) 발한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(80)는 감마 검출기(60)를 사용하여 측정된 교정 소스의 측정된 방사능을 교정 소스의 기지의 방사능과 관련시키는 교정 데이터(예를 들어, 교정 비율)를 계산 및/또는 저장할 수 있다. 제어기(80)는 후속하여 이 교정 정보를 작동 중에 사용하여 감마 검출기(60)를 사용하여 행해진 방사능 측정치들을 조정할 수 있다.
도 12는 감마 검출기(60)에 의해 행해진 방사능 측정치들의 반복성 또는 정확도를 평가하는 데 사용될 수 있는 또 다른 예시적인 기술의 흐름도이다. 도 12의 기술은 감마 검출기(60)가 다수의 샘플 획득 전반에 걸쳐 동일한 방사능 준위의 소정의 샘플에 대한 일관되고 반복 가능한 방사능 측정치를 제공하는지를 평가하기 위해 시스템(10)에 의해 사용될 수 있다.
도 12의 기술에서, 기지의 방사능 준위를 갖는 동일한 교정 소스에 감마 검출기를 반복적으로 노출시킴으로써 감마 검출기(60)에 대해 반복성 시험이 수행될 수 있다(단계 256). 반복성 시험을 수행하는 데 사용되는 교정 소스는 도 11과 관련하여 설명된 정확도 시험에 관해 위에서 논의된 것들 중 임의의 것으로부터 선택될 수 있다. 교정 소스는 예를 들어 차폐 조립체(28)의 제3 격실(106) 내에 삽입함으로써 감마 검출기(60)에 인접하게(예를 들어, 근처 및/또는 앞에) 배치될 수 있다. 교정 소스는 감마 검출기가 교정 소스의 방사능을 측정하기에 충분한 기간 동안 감마 검출기(60) 앞에 정적으로 유지될 수 있다.
기지의 방사능을 갖는 교정 소스로부터 방사되는 감마 방사선이 검출된 후, 제어기(80)는 위에서 논의된 바와 같이 교정 소스의 방사능을 결정할 수 있다(단계 258). 교정 소스는 제3 격실(106)로부터 제거되어, 일정 기간 동안 격실 외부에 유지되고서, 격실에 다시 삽입될 수 있다(단계 260). 즉, 교정 소스는 여러 번 제3 격실에 삽입되고 그로부터 제거될 수 있다. 대안적으로, 교정 소스는 제3 격실(106)에 놓아 두고서 그 교정 소스의 방사능이 여러 번 측정될 수 있다. 제어기(80)의 제어 하에 작동하는 중에, 교정 소스에 의해 방출되는 감마 방출물이 측정될 수 있고, 교정 소스의 방사능이 결정될 수 있다. 예를 들어, 교정 소스에 의해 방출되는 감마 방출물은, 교정 소스가 제3 격실(106)에 삽입될 때마다, 그리고/또는 교정 소스가 제3 격실 내에 있는 동안 여러 번, 측정될 수 있다. 그 결과, 감마 검출기(60)가 동일한 방사능 준위에서 샘플을 측정하는 일관성을 평가하기 위해 교정 소스의 반사능이 반복적으로 결정될 수 있다.
도 12의 기술에서, 교정 소스의 방사능은 적어도 2회, 예컨대 적어도 3회, 적어도 5회, 또는 적어도 10회 측정될 수 있다. 예를 들어, 교정 소스의 방사능은 2회 내지 20회, 예컨대 5 회 내지 15회 측정될 수 있다.
도 12의 기술은 교정 소스의 방사능을 원하는 횟수만큼 반복적으로 측정한 후에, 각각의 측정된 방사능을 다수의 측정된 교정 방사능의 평균과 비교하는 것을 포함한다(단계 262). 일부 실시예에서, 제어기(80)는 시험 동안 행해진 모든 측정치에 기초하여 교정 샘플의 측정된 방사능 평균(예를 들어, 평균, 중앙값)을 결정한다. 제어기(80)는, 추가로, 시험 동안 결정된 각각의 개별 측정된 방사능을 측정된 평균 방사능과 비교할 수 있고, 임의의 하나의 측정된 방사능이 측정된 평균 방사능으로부터 허용 가능 역치보다 더 많이 벗어나는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 허용 가능 역치는 측정된 평균 방사능의 +/- 10% 이내, 예컨대 측정된 평균 방사능의 +/- 5% 이내, 또는 측정된 평균 방사능의 +/- 2% 이내일 수 있다.
제어기(80)는 복수의 측정된 방사능 중 어느 하나가 측정된 평균 방사능을 허용 가능 역치보다 더 많이 초과한다고 결정하면, 감마 검출기(60)가 충분히 반복 가능한 결과를 생성하지 않고 있다는 것을 표시하는 조치를 취할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 감마 검출기(60)가 충분히 반복 가능한 결과를 생성하지 않고 있다는 것을 조작자에게 알리는 사용자 경보를 (예를 들어, 사용자 인터페이스(16)를 통해서) 발한다.
도 13은 감마 검출기(60)에 의해 행해진 방사능 측정치들의 선형성을 평가하는 데 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 검출기 선형성 평가는 작동 중에 감마 검출기(60)에 의해 관찰될 것으로 예상되는 방사능 범위에 걸쳐 측정되는 샘플의 방사능과 선형적으로 관련된 응답을 감마 검출기(60)가 제공하고 있는지 여부를 결정할 수 있다.
감마 검출기(60)의 선형성을 평가하기 위해, 기지의 방사능을 각각 갖고 있는 하나 이상의(예를 들어, 다수의) 교정 소스가 감마 검출기(60) 앞에 배치될 수 있다. 각 개별 교정 소스(또는 하나만 사용되는 경우에는 단일 교정 소스)는 측정 시간 범위에 걸쳐 충분한 측정 가능 붕괴를 제공하는 데 효과적인 반감기를 갖도록 선택될 수 있다. 다수의 교정 소스들이 사용되는 경우, 그 다수의 교정 소스들은 각각의 특정 교정 소스가 서로 다른 교정 소스와 다른 방사능 준위 - 이는 감마 검출기(60)가 감마 방출물을 측정하는 방사능 범위를 제공함 - 를 갖도록 선택될 수 있다. 감마 검출기(60)에 의해 측정되는 방사능의 선형성은 검출기의 선형성을 결정하기 위해 평가될 수 있다.
감마 검출기(60)의 선형성을 평가하는 데 사용되는 교정 소스들의 특정 방사능은 정상 작동 동안 감마 검출기에 의해 관찰될 것으로 예상되는 방사능의 범위를 커버하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 감마 검출기(60)가 평가 중인 샘플에서 비교적 높은 준위의 딸 방사성 동위 원소를 측정하고 또한 비교적 낮은 준위의 분모 방사성 동위 원소를 측정하도록 시스템(10)이 구현되는 경우, 교정 소스는 높은 방사성 동위 원소 방사능 준위에서부터 낮은 방사성 동위 원소 준위까지의 범위를 커버하도록 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 감마 검출기(60)의 선형성을 측정하는 데 사용되는 교정 소스의 방사능은 0.01 μCi 내지 2 mCi, 예컨대 0.05 내지 1 mCi, 0.1 μCi 내지 100 μCi, 0.05 μCi내지 50 μCi, 또는 0.1 μCi 내지 30μCi의 범위일 수 있다.
감마 검출기 선형성 시험을 수행하는 데 사용되는 교정 소스는 도 11과 관련하여 설명된 정확도 시험에 관해 위에서 논의된 것들 중 임의의 것으로부터 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 동일한 유형의 교정 소스(예를 들어, Na-22)를 상이한 방사능 준위들에서 사용하여 감마 검출기(60)의 선형성을 시험한다. 다른 실시예에서, 다수의 상이한 유형의 교정 소스를 상이한 방사능 준위들에서 사용하여 감마 검출기(60)의 선형성을 시험한다. 예를 들어, 한 유형의 교정 소스를 상이한 방사능 준위들에서 사용하여 방사능 범위의 비교적 낮은 하단을 시험할 수 있고, 다른 유형의 교정 소스를 상이한 방사능 준위들에서 사용하여 방사능 범위의 비교적 높은 상단을 시험할 수 있다. 예를 들어, 고체 교정 소스(예를 들어, Na-22)를 사용하여 선형성 범위의 하단을 평가할 수 있고, 액체 교정 소스(예를 들어, 생성기(52)에 의해 생성된 Rb-82와 같은 딸 방사성 동위 원소)를 사용하여 선형성 범위의 상단을 평가할 수 있다.
도 13의 실시예에서, 제1 방사능 준위를 갖는 교정 소스는 예를 들어 차폐 조립체(28)의 제3 격실(106) 내에 삽입함으로써 감마 검출기(60) 앞에 배치될 수 있다(단계 270). 교정 소스는 감마 검출기가 교정 소스의 방사능을 측정하기에 충분한 기간 동안 감마 검출기(60)에 인접해서 정적으로 유지될 수 있다. 제1 방사능 준위를 갖는 교정 소스로부터 방사되는 감마 방사선이 검출된 후, 제어기(80)는 전술한 바와 같이 교정 소스의 방사능 준위를 측정하고(단계 272), 그 측정된 방사능을 제어기와 연관된 메모리에 저장할 수 있다.
제1 방사능 준위와 다른 제2 방사능 준위를 갖는 교정 소스는 예를 들어 차폐 조립체(28)의 제3 격실(106) 내에 삽입함으로써 감마 검출기(60) 앞에 배치될 수 있다(단계 274). 다시 설명하면, 교정 소스는 감마 검출기가 교정 소스의 방사능을 측정하기에 충분한 기간 동안 감마 검출기(60) 앞에 정적으로 유지될 수 있다. 제2 방사능 준위를 갖는 교정 소스로부터 방사되는 감마 방사선이 검출된 후, 제어기(80)는 전술한 바와 같이 교정 소스의 방사능 준위를 측정하고(단계 274), 그 측정된 방사능을 제어기와 연관된 메모리에 저장할 수 있다.
서로 다른 방사성 준위를 각각 가지며 감마 검출기(60)에 의해 이미 측정된 제1 및 제2 교정 소스와도 다른 방사성 준위를 각각 갖는 하나 이상의 추가 교정 소스도 감마 검출기 앞에 배치될 수 있다(단계 278). 감마 검출기(60)는 상기 추가 교정 소스(들)의 방사능을 측정하고, 그 측정된 방사능을 제어기와 연관된 메모리에 저장할 수 있다. 일부 실시예에서, 작동 중에 감마 검출기(60)가 측정할 것으로 예상되는 예상 방사능 범위에 걸쳐 상이한 방사능 준위를 갖는 적어도 3개의 교정 소스가 사용된다. 일부 다른 실시예에서, 상이한 방사능 준위를 갖는 적어도 5개의 교정 소스가 사용된다.
도 13의 기술은 적절한 수의 교정 소스의 방사능 준위를 측정한 후에, 데이터를 선형 회귀시키고 측정된 방사능 값들에 대한 R-제곱 값을 결정하는 것을 포함한다. R-제곱은 데이터가 피팅된 회귀선에 얼마나 가까운지에 대한 통계적 척도이다. 제어기(80)는 상이한 교정 소스들의 측정된 방사능 값들에 대한 R-제곱 값을 결정할 수 있다. 제어기(80)는, 추가로, 결정된 R-제곱 값을 메모리에 저장된 역치와 비교할 수 있다. 일부 실시예에서, 역치는 R-제곱 값이 80%를 초과, 예컨대 90%를 초과, 95%를 초과, 또는 98%를 초과할 것을 요구할 수 있다. 제어기(80)는 R-제곱 값이 요구되는 역치 미만이라고 결정하게 되면, 감마 검출기(60)가 충분히 선형적인 결과를 생성하지 않고 있다는 것을 표시하는 조치를 취할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 감마 검출기(60)가 충분히 선형적인 결과를 생성하지 않고 있다는 것을 조작자에게 알리는 사용자 경보를 (예를 들어, 사용자 인터페이스(16)를 통해서) 발한다.
언급된 바와 같이, 감마 검출기(60)의 선형성을 측정하기 위해 사용되는 교정 소스는 딸 방사성 동위 원소(예를 들어, Rb-82)와 연관된 비교적 높은 방사능 준위에서부터 부모 방사성 동위 원소 및/또는 오염 방사성 동위 원소(예를 들어, Sr-82, Sr-85)와 연관된 비교적 낮은 방사능 준위까지의 방사능 준위 범위에 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)의 제어 하에 작동하는 시스템(10)은, 감마 검출기(60)에 의해 관찰될 것으로 예상되는 높은 범위의 방사능 준위를 커버하는 시험과, 감마 검출기에 의해 관찰될 것으로 예상되는 낮은 범위의 방사능 준위를 커버하는 시험을 포함하는, 다수의 감마 검출기 선형성 시험을 수행하도록 구성된다.
이렇게 구성된 일부 적용례에서, 제어기(80)는 선형성 범위들 중 한 범위(예를 들어, 비교적 높은 방사능 범위)를 시험하기 위한 방사성 동위 원소 공급원이 제공되게 하기 위해 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 방사성 용출액이 생성되도록 시스템(10)을 제어할 수 있다. 제어기(80)는 방사성 용출액을 용출액 수용 용기(56)에 공급하기 위한 품질 관리 용리 동안 도 8과 관련하여 위에서 논의된 단계들(200 내지 208)을 따를 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물을 통해 결정된 방사성 용출액의 방사능이 역치에 도달할 때까지 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 초기에 생성된 방사성 용출액을 폐기물 용기(54) 쪽으로 돌릴 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액의 방사능이 역치에 도달한 때, 제어기(80)는 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)로 보내지도록 다방향 밸브(74)를 제어할 수 있다.
감마 검출기(60)는 용출액 수용 용기(56)에 공급된 방사성 용출액에 의해 방출되는 감마 방출물을 측정한다. 감마 검출기(60)는, 예를 들어 용출액 수용 용기(56)를 채우는 동안 그리고/또는 용출액 수용 용기가 방사성 용출액으로 적절하게 채워진 후에, 감마 방출물을 연속적으로 측정할 수 있다. 감마 검출기(60)는, 예를 들어 용출액 수용 용기(56)가 방사성 용출액으로 적절하게 채워진 후에 1회 이상, 주기적으로 감마 방출물을 샘플링할 수 있다.
감마 검출기(60)의 선형성은, 예를 들어 딸 방사성 동위 원소가 점차적으로 더 낮은 방사능 준위로 붕괴함에 따라, 용출액 수용 용기에 공급되는 방사성 용출액 중의 딸 방사성 동위 원소와 연관된 소정 범위의 방사능 준위 전반에 걸쳐 시험될 수 있다. 이 범위 전반에 걸쳐 감마 검출기 선형성 시험을 수행하기 위해, 용리 종료 후 다수의 사전 결정 기간들에 걸쳐 감마 검출기(60)에 의해 측정된 방사능 준위를 사용하여 선형성을 평가할 수 있다. 본 발명의 일부 실시형태에서, 상기 다수의 사전 결정 기간은 500초 내지 1600초, 600초 내지 1300초, 700초 내지 1200초, 또는 750초 내지 1100초의 범위일 수 있다. 예를 들어, 감마 검출기(60)는 용리 종료 후 600초 내지 950초, 예컨대 700초 내지 800초, 725초 내지 775초, 또는 대략 750초의 범위의 시간 내에서 제1 방사능 측정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 감마 검출기(60)는 용리 종료 후 650초 내지 1000초, 예컨대 750초 내지 850초, 775초 내지 825초, 또는 대략 800초의 범위 내에서 늦은 시간에 제2 방사능 측정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 감마 검출기(60)는 용리 종료 후 950초 내지 1250초, 예컨대 1050초 내지 1150초, 1075초 내지 1125초, 또는 대략 1100초의 범위 내에서 한층 더 늦은 시간에 제3 방사능 측정을 수행할 수 있다. 이른 시간 또는 늦은 시간을 포함한 상이한 기간들에서의 방사능 측정(및/또는 전체 시간 내에서의 추가 측정)이 필요에 따라서는 선형성 계산의 일부로서 수행되고 포함될 수 있다.
어느 경우이든지, 감마 검출기(60)에 의해 행해진, 용출액 수용 용기(56) 내 방사성 용출액의 결과적인 측정된 방사능 준위는, 선형성에 대해 평가될 수 있다. 제어기(80)는 데이터를 선형 회귀시키고, 상이한 시간들에서의 측정된 방사능 값들에 대한 R-제곱 값을 결정할 수 있다. 제어기(80)는 전술한 바와 같이, 추가로, 결정된 R-제곱 값을 메모리에 저장된 역치와 비교할 수 있다.
용출액 수용 용기에 전달된 방사성 용출액 중의 부모 방사성 동위 원소 및/또는 오염물과 연관된 비교적 낮은 범위의 방사능 준위 전반에 걸쳐 감마 검출기(60)의 선형성을 측정하기 위해, 외부 교정 소스(예를 들어, Na-22)를 제3 격실에 삽입할 수 있다(단계 106). 외부 교정 소스는 약 0.1 μCi 내지 약 10 μCi의 방사능 준위 범위에 있을 수 있으며, 이 범위는 작동 중에 감마 검출기(60)에 의해 관찰될 수 있는 부모 방사성 동위 원소 방사능 준위의 범위에 해당할 수 있다. 외부 교정 소스를 사용하여 행해진 방사능 측정치들의 선형성은 회귀될 수 있고 위에서 논의된 바와 같이 R-제곱 값을 계산할 수 있다. 제어기(80)는 위에서 더 논의된 바와 같이, 추가로, 결정된 R-제곱 값을 메모리에 저장된 역치와 비교할 수 있다.
도 14는 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 교정을 수행하는 데 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 예시적인 기술에 따라 교정을 수행하기 위해, 주입 배관 라인(70)의 출구를 용출액 수집 용기에 부착시킬 수 있다. 용출액 수용 용기(56)가 교정 동안 용출액 수집 용기로 사용될 수 있거나, 다른 구성을 갖는 용출액 수집 용기가 사용될 수 있다. 예를 들어, 주입 배관 라인(70)에 부착된 용출액 수집 용기는 차폐 조립체(28)의 제3 격실(106)에, 다른 차폐 용기에, 그리고/또는 내부 내용물의 방사능을 측정하도록 구성된 선량 교정기에 직접 삽입되도록 구성될 수 있다.
교정을 수행하기 위해, 제어기(80)는 방사성 용출액이 용출액 수집 용기로 전달되도록 시스템(10)을 제어할 수 있다(단계 292). 교정을 시작하고 방사성 용출액을 용출액 수집 용기로 전달하는 과정은 품질 관리 평가 절차와 관련하여 도 9에 대해서 위에서 설명한 것을 따를 수 있다. 예를 들어, 상기 과정을 시작하기 위해, 조작자는 주입 배관 라인(70)을 용출액 수집 용기에 부착하고 시스템(10)과 (예를 들어, 사용자 인터페이스(16)를 통해) 상호 작용하여 방사성 Rb-82 샘플이 용기로 용출되도록 할 수 있다. 용출액 수집 용기는 용리를 시작하기 전에 선량 교정기에 삽입할 수 있거나 삽입하지 않을 수도 있다.
일부 실시예에서, 주입 배관 라인(70)은 시스템(10)으로부터 이동식 카트(예를 들어, 카트에 인접한 카운터 또는 테이블)에 장외 배치된 선량 교정기 내에 배치된 용출액 수집 용기로 연장된다. 다른 구성에서, 시스템(10)은 모바일 카트에 수용되어 그와 함께 이동 가능한 탑재형 선량 교정기를 포함할 수 있다. 어느 경우든지, 제어기(80)는 선량 교정기에 의해 생성된 데이터를 선량 교정기와의 유선 또는 무선 통신을 통해 그리고/또는 사용자 인터페이스(16)를 사용하는 사용자 입력을 통해 수신할 수 있다. 일부 실시예에서, 용출액 수집 용기는 차폐 조립체(28)의 제3 격실(106)에 위치되고, 감마 검출기(60)는 선량 교정을 위한 데이터를 생성하는 데 사용된다.
용출액 수집 용기가 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 방사성 용출액을 수용할 수 있도록 시스템(10)이 적절하게 배열되면, 제어기(80)는 용출액 수집 용기에 공급되는 방사성 용출액이 생성되도록 시스템을 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는, 사용자 인터페이스(16)를 통해 수신된, 교정 용리를 수행하기 위한 조작자의 지시에 응답하여, 교정 용리를 개시한다. 예를 들어, 제어기(80)는, 조작자에게 교정 용리를 위해 시스템(10)의 컴포넌트들을 적절하게 배열할 수 있도록 하나 이상의 단계를 통해 안내하는, 그리고 방사성 용출액을 생성하기 전에 컴포넌트들이 적절하게 배열된 것을 확인하는 피드백을 (예를 들어, 센서를 통해 그리고/또는 사용자 인터페이스를 통하여 조작자를 통해) 받는, 소프트웨어를 실행할 수 있다. 도 9와 관련하여 품질 관리 절차에 관해 위에서 논의된 바와 같이, 제어기(80)는, 제어 시스템(10)의 컴포넌트들이 교정 용리를 수행하도록 배열된 직후, 또는 컴포넌트들이 교정 용리를 위해 배열된 후 소정의 지연 시간에 교정 용리가 실행되도록, 시스템(10)을 제어할 수 있다.
제어기(80)는 방사성 용출액을 용출액 수집 용기에 공급하기 위한 품질 관리 용리 동안 도 8과 관련하여 위에서 논의된 단계들(200 내지 208)을 따를 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물을 통해 결정된 방사성 용출액의 방사능이 역치에 도달할 때까지 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 초기에 생성된 방사성 용출액을 폐기물 용기(54) 쪽으로 돌릴 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액의 방사능이 역치에 도달한 때, 제어기(80)는 방사성 용출액이 용출액 수집 용기로 보내지도록 다방향 밸브(74)를 제어할 수 있다. 대안적으로, 제어기(80)는 용출액의 초기 용출된 양을 폐기물 용기(54) 쪽으로 먼저 돌리지 않고 용출액 수집 용기로 전달할 수 있다.
펌프(40)는 용리액을 계속해서 방사성 동위 원소 생성기(52)로 공급할 수 있고, 이에 따라, 용출액 수집 용기에 원하는 양의 방사성 용출액이 공급될 때까지 방사성 용출액이 용출액 수집 용기로 공급된다. 방사성 용출액이 베타 검출기(58)를 통과하여 용출액 수집 용기로 흐를 때, 베타 검출기는 방사성 용출액에 의해 방출되는 베타 방출물을 측정할 수 있다. 제어기(80)는, 예를 들어 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물을 나타내는 신호를 베타 검출기(58)로부터 수신함으로써, 방출물의 방사능을 측정할 수 있고(단계 294), 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출물의 규모를, 각기 다른 베타 방출 수준들과 각기 다른 방사성 용출액 방사능 준위들을 관련시키는, 메모리에 저장된 교정 정보와 비교할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능 및/또는 방사성 용출액의 유량에 기초하여 용출액 수집 용기에 전달된 방사능 누적량을 결정할 수 있다.
도 14의 기술에서, 용출액 수집 용기로 전달된 용출액의 방사능도 또한 선량 교정기로 측정된다. 용출액 수집 용기에 수용된 용출액의 방사능은 교정 동안 한 번 이상의 불연속적 기간에 또는 용기가 채워지는 때로부터 교정 측정 완료까지 연속적으로 측정될 수 있다. 예를 들어, 펌프 (40)가 용출액 생성을 위해 용리액을 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 펌핑하는 것을 중지한 때, 또는 제어기(80)가 다방향 밸브(74)를 제어하여 방사성 용출액을 용출액 수집 용기 대신에 폐기물 용기(54)로 향하도록 할 때, 용기 내의 용출액의 방사능은 용리 종료 후에 측정될 수 있다. 일부 실시예에서, 용출액 수집 용기 내 용출액의 방사능은 용리 종료 후 1분에서부터 용리 종료 후 10분 사이에, 예컨대 용리 종료 후 2분에서부터 용리 종료 후 7분 사이에 적어도 한 번 측정된다. 다른 실시예에서, 용출액의 방사능은 용리 종료 후 2:30, 3:45, 또는 5:00분에 측정될 수 있다.
시스템(10)의 제어기(80)(또는 다른 제어기)는, 베타 검출기(58)에 의해 측정된, 용출액 수집 용기에 공급된 용출액의 누적 방사능 및 선량 교정기에 의해 측정된 상응하는 방사능에(예를 들어, 방사능이 측정된 시간과 함께) 기초하여, 교정 비율을 계산할 수 있다. 제어기는 외부 선량 교정기에 의해 측정된 방사능을 베타 검출기(58)에 의해 측정된 누적 방사능으로 나누어 비율을 계산할 수 있다. 제어기는 용리 종료 시점과 방사능 측정이 이루어진 시점 사이에서의 방사능 붕괴를 감안하기 위해, 용리 종료 시점과 방사능 측정이 이루어진 시점 사이에 걸린 시간의 길이를 나타내는 정보를 사용하여, 선량 교정기로 측정된 방사능을 조정할 수 있다. 제어기는 후속하여 사용하는 동안 베타 검출기(58)에 의해 이루어진 방사능 측정치의 참조 및 조정을 위해 제어기와 연관된 메모리에 상기 교정 비율을 저장할 수 있다.
일부 실시예에서, 제어기(80)는 계산된 교정 비율을 메모리(300)에 저장된 이전에 계산된 교정 비율과 비교한다. 이전의 교정 비율은 현재 수행중인 교정 직전에 수행된 교정 시험 중에 생성된 비율일 수 있다. 제어기(80)는 새로 계산된 교정 비율이 이전에 계산된 교정 비율로부터 허용 가능 역치보다 더 많이 벗어나는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템(10)은 새로 계산된 교정 비율이 이전에 계산된 보정 비율의 +/- 10% 이내, 예컨대 이전에 계산된 교정 비율의 +/- 5% 이내, 이전에 계산된 교정 비율의 +/- 2% 이내, 또는 이전에 계산된 교정 비율의 +/- 1% 이내에 있을 것을 요한다.
새로 계산된 교정 비율이 이전에 계산된 교정 비율로부터 허용 가능 역치보다 더 많이 벗어나면, 제어기(80)는 불일치를 표시하기 위한 조치를 취할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 조작자에게 교정 과정을 반복하라고 지시하는 사용자 경보를 (예를 들어, 사용자 인터페이스(16)를 통해서) 발한다. 교정 절차를 여러 차례 수행한 후에도 새로 계산된 교정 비율이 이전에 계산된 교정 비율(시스템에 의해 마지막으로 승인된 비율)에서 계속 벗어나는 경우, 제어기(80)는 사용자에게 제조업체 판매 대리인 등과 같은 유지 보수 담당자에게 연락하라고 지시하는 사용자 경보를 발할 수 있다. 제어기(80)는 시스템이 권한 있는 판매 대리인에 의해 평가될 때까지 시스템을 계속 사용하는 것 및/또는 환자 주입 절차를 추가로 금지시킬 수 있다. 제어기(80)는 이와 같은 응답을 적어도 2회, 예컨대 2회 내지 8회, 또는 3회 내지 5회의 시도된 교정 후에 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 14의 교정 기술은 각기 다른 유량에서 여러 번 수행되며, 각 유량에 해당하는 각기 다른 교정 비율이 제어기와 연관된 메모리에 저장된다. 예를 들어, 이 교정 기술은 비교적 적은 유량에서, 예를 들어 5 ml/분 내지 35 ml/분의 범위, 예컨대 15 ml/분 내지 25 ml/분의 범위, 또는 20 ml/분의 유량에서 한 번 수행될 수 있다. 이 교정 기술은 또한 비교적 많은 유량에서, 예를 들어 25 ml/분 내지 100 ml/분의 범위, 예컨대 40 ml/분 내지 60 ml/분의 범위, 또는 50 ml/분의 유량에서 수행될 수 있다. 제어기(80)는, 사용자에게 교정을 다수 회 반복하여 수행하도록 안내하는 소프트웨어를 실행할 수 있으며, 펌프(40)를 추가로 제어하여 교정 동안 상이한 유량으로 펌핑하도록 할 수 있다.
도 15는 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 선형성을 평가하는 데 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 선량 선형성 평가는 작동 중에 베타 검출기(58)에 의해 관찰될 것으로 예상되는 방사능 범위에 걸쳐 측정되는 샘플의 방사능과 선형적으로 관련된 응답을 베타 검출기(58)가 제공하고 있는지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시형태는 기지의 방사능을 갖는 다수의 교정 소스가 베타 검출기(58) 위에 배치되는 베타 검출기 선형성을 평가하는 것을 포함한다. 다수의 교정 소스들은 각각의 특정 교정 소스가 서로 다른 교정 소스와 다른 방사능 준위 - 이는 베타 검출기(58)가 베타 방출물을 측정하는 방사능 범위를 제공함 - 를 갖도록 선택될 수 있다. 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 방사능의 선형성은 베타 검출기(58)의 선형성을 결정하기 위해 평가될 수 있다.
베타 검출기(58)를 사용하여 선량 선형성을 평가하는 데 사용되는 교정 소스들의 특정 방사능은 정상 작동 동안 베타 검출기에 의해 관찰될 것으로 예상되는 방사능의 범위를 커버하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 베타 검출기(58)가 비교적 높은 준위의 딸 방사성 동위 원소를 측정하도록 시스템(10)이 구현되는 경우, 교정 소스들은 작동 중에 관찰될 것으로 예상되는 딸 방사성 동위 원소 방사능 준위의 범위를 커버하도록 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 선형성을 측정하는 데 사용되는 교정 소스들의 방사능은 5 mCi 내지 100 mCi, 예컨대 10 mCi 내지 50 mCi 또는 15 mCi 내지 30 mCi의 범위일 수 있다.
또 다른 실시형태는 베타 검출기(58)에 인접하게 배치된 배관 라인을 통해 액체 교정 소스들을 유동시킴으로써 액체 교정 소스들이 사용되는 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 선형성을 평가하는 것을 포함한다. 예를 들어, 제어기(80)는 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 선형성을 시험하기 위한 방사성 동위 원소 공급원이 제공되도록 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 방사성 용출액이 생성되게 시스템(10)을 제어할 수 있다(단계 310). 선량 선형성은 베타 검출기 선형성보다 더 많은 시스템 컴포넌트들의 기여를 포함하는 것으로 이해됩니다.
제어기(80)는 방사성 용출액을 용출액 수용 용기(56)에 공급하기 위한 품질 관리 용리 동안 도 8과 관련하여 위에서 논의된 단계들(200 내지 208)과 유사한 단계들을 따를 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되어서 선량 선형성 시험 동안 베타 검출기(58)를 통과하여 흐르는 방사성 용출액을 폐기물 용기(54) 쪽으로 돌릴 수 있다. 베타 검출기(58)는 이 베타 검출기에 인접하게 배치된 배관 라인을 통해 흐르는 방사성 용출액에 의해 방출되는 베타 방출물을 측정할 수 있다(단계 312).
제어기(80)는 선량 선형성 시험이 수행될 수 있도록 딸 방사성 동위 원소의 상이한 방사능 준위들을 갖는 방사성 용출액이 생성되게 시스템(10)을 제어할 수 있다(단계 314). 시스템(10)에 의해 생성된 용출액의 방사능은 피크 볼루스까지 증가한 다음 평형 상태로 감쇠되므로 용리 과정 동안 변할 수 있다. 일부 실시예에서, 용출액의 적어도 세 가지 상이한 방사능 준위가 선량 선형성 시험 동안 베타 검출기(58)에 의해 측정된다. 방사능 준위들 중 하나는 10 mCi 내지 20 mCi의 범위, 예컨대 15 mCi일 수 있다. 방사능 준위들 중 두 번째는 20 mCi 내지 40 mCi의 범위, 예컨대 30 mCi일 수 있다. 방사능 준위들 중 세 번째는 50 mCi 내지 100 mCi의 범위, 예컨대 60 mCi일 수 있다. 추가 또는 다른 방사능 준위가 선량 선형성 시험에 사용될 수 있다.
베타 검출기(58)는 각기 다른 방사능 준위의 교정 소스들 및/또는 용출액 샘플들의 방사능을 측정할 수 있고, 그 측정된 방사능은 제어기(80)와 연관된 메모리에 저장될 수 있다. 도 15의 기술은 적절한 수의 교정 소스들 및/또는 샘플들의 방사능 준위를 측정한 후에, 데이터를 선형 회귀시키고 측정된 방사능 값들에 대한 R-제곱 값을 결정하는 것을 포함한다(단계 316). R-제곱은 데이터가 피팅된 회귀선에 얼마나 가까운지에 대한 통계적 척도이다. 제어기(80)는 상이한 교정 소스들의 측정된 방사능 값들에 대한 R-제곱 값을 결정할 수 있다. 제어기(80)는, 추가로, 결정된 R-제곱 값을 메모리에 저장된 역치와 비교할 수 있다. 일부 실시예에서, 역치는 R-제곱 값이 80%를 초과, 예컨대 90%를 초과, 95%를 초과, 또는 98%를 초과할 것을 요구할 수 있다. 제어기(80)는 R-제곱 값이 요구되는 역치 미만이라고 결정하게 되면, 베타 검출기(58)가 충분히 선형적인 결과를 생성하지 않고 있다는 것을 표시하는 조치를 취할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 베타 검출기(58)가 충분히 선형적인 결과를 생성하지 않고 있다는 것을 조작자에게 알리는 사용자 경보를 (예를 들어, 사용자 인터페이스(16)를 통해서) 발한다.
각기 다른 방사능 수준을 갖는 용출액 샘플들이 선량 선형성 시험에 사용되는 일부 실시예에서, 시험 과정은 다른 유량에서 여러 번 수행될 수 있다. 예를 들어, 선량 선형성 시험은 비교적 적은 유량에서, 예를 들어 5 ml/분 내지 35 ml/분의 범위, 예컨대 15 ml/분 내지 25 ml/분의 범위, 또는 20 ml/분의 유량에서 한 번 수행될 수 있다. 선량 선형성 시험은 또한 비교적 많은 유량에서, 예를 들어 25 ml/분 내지 100 ml/분의 범위, 예컨대 40 ml/분 내지 60 ml/분의 범위, 또는 50 ml/분의 유량에서 수행될 수 있다. 제어기(80)는, 사용자에게 선량 선형성 시험을 다수 회 반복하여 수행하도록 안내하는 소프트웨어를 실행할 수 있으며, 펌프(40)를 추가로 제어하여 시험하는 동안 상이한 유량으로 펌핑하도록 할 수 있다.
도 16은 베타 검출기(58)에 의해 행해진 방사능 측정치들의 반복성 또는 정확도를 평가하는 데 사용될 수 있는 예시적인 기술의 흐름도이다. 도 16의 기술은 베타 검출기(58)가 다수의 샘플 획득 전반에 걸쳐 동일한 방사능 준위의 소정의 샘플에 대한 일관되고 반복 가능한 방사능 측정치를 제공하는지를 평가하기 위해 시스템(10)에 의해 사용될 수 있다.
도 16의 기술에서, 기지의 방사능 준위를 갖는 동일한 교정 소스에 베타 검출기를 반복적으로 노출시킴으로써 베타 검출기(58)를 사용하여 선량 반복성 시험이 수행될 수 있다. 액체 교정 소스는 베타 검출기(58)에 인접하게 배치된 배관 라인을 통과할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 베타 검출기(58)의 불변성을 시험하기 위한 방사성 동위 원소 공급원이 제공되도록 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 방사성 용출액이 생성되게 시스템(10)을 제어할 수 있다(단계 320).
제어기(80)는 방사성 용출액을 용출액 수용 용기(56)에 공급하기 위한 품질 관리 용리 동안 도 8과 관련하여 위에서 논의된 단계들(200 내지 208)과 유사한 단계들을 따를 수 있다. 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성되어서 불변성 시험 동안 베타 검출기(58)를 통과하여 흐르는 방사성 용출액을 폐기물 용기(54) 쪽으로 돌릴 수 있다. 베타 검출기(58)는 이 베타 검출기에 인접하게 배치된 배관 라인을 통해 흐르는 방사성 용출액에 의해 방출되는 베타 방출물을 측정할 수 있다(단계 322).
배관 라인을 통해 흐르는 방사성 용출액의 목표 방사능은 10 mCi 내지 100 mCi, 예컨대 20 mCi 내지 50 mCi, 또는 25 mCi 내지 35 mCi의 범위일 수 있다. 예를 들어, 목표 방사능 준위는 30 mCi일 수 있지만, 다른 방사능 준위도 사용될 수 있다. 방사성 용출액은 5 ml/분 내지 100 ml/분의 범위, 예컨대 20 ml/분 내지 50 ml/분의 범위의 유량으로 공급될 수 있지만, 다른 유량도 사용될 수 있다.
배관 라인을 통해 흐르는 용출액으로부터 방사되는 베타 방출물이 검출된 후, 제어기(80)는 교정 용출액의 방사능을 결정할 수 있다(단계 322). 제어기(80)는 방사성 용출액 생성을 중지시켜서 방사성 동위 원소 생성기(52)를 회복할 수 있게 하기에 충분한 시간을 기다릴 수 있다(단계 324). 그 후, 제어기(80)는 다시 시스템(10)을 제어하여, 불변성 시험 동안 초기에 생성된 것과 동일한 목표 방사능을 갖는 방사성 용출액을 생성하도록 할 수 있다(단계 326). 시스템(10)은 상기 목표 방사능을 갖는 적어도 2개, 예컨대 적어도 5개, 또는 적어도 10개의 용출액 샘플을 생성할 수 있고, 베타 검출기(58)는 이들을 측정할 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)은 2개 내지 20개, 예컨대 5개 내지 15개 샘플을 생성할 수 있고, 베타 검출기(58)는 이들을 측정할 수 있다.
도 16의 기술은 샘플들의 방사능을 원하는 횟수만큼 반복적으로 측정한 후에, 각각의 측정된 방사능을 다수의 측정된 교정 방사능의 평균과 비교하는 것을 포함한다(단계 328). 일부 실시예에서, 제어기(80)는 시험 동안 행해진 모든 측정치에 기초하여 교정 샘플의 측정된 방사능 평균(예를 들어, 평균, 중앙값)을 결정한다. 제어기(80)는, 추가로, 시험 동안 결정된 각각의 개별 측정된 방사능을 측정된 평균 방사능과 비교할 수 있고, 임의의 하나의 측정된 방사능이 측정된 평균 방사능으로부터 허용 가능 역치보다 더 많이 벗어나는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 허용 가능 역치는 측정된 평균 방사능의 +/- 10% 이내, 예컨대 측정된 평균 방사능의 +/- 5% 이내, 또는 측정된 평균 방사능의 +/- 2% 이내일 수 있다.
제어기(80)는 복수의 측정된 방사능 중 어느 하나가 측정된 평균 방사능을 허용 가능 역치보다 더 많이 초과한다고 결정하면, 베타 검출기(58)가 충분히 반복 가능한 결과를 생성하지 않고 있다는 것을 표시하는 조치를 취할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 베타 검출기(58)가 충분히 반복 가능한 결과를 생성하지 않고 있다는 것을 조작자에게 알리는 사용자 경보를 (예를 들어, 사용자 인터페이스(16)를 통해서) 발한다.
도 17은 감마 검출기(60)에 의해 만들어진 측정 정보를 사용하여 주입 시스템을 재교정하기 위해 주입 시스템(10)에서 주기적으로 수행될 수 있는 예시적인 교정 절차이다. 예를 들어, 도 17의 기술은 QC 프로토콜과 관련하여 위에서 논의된 임의의 빈도수 범위 내에서 수행될 수 있다. 교정 검사는 주요 시스템 컴포넌트가 교환될 때 주입 시스템(10)에 대해 수행될 수 있고/있거나 사용하는 날마다 수행될 수도 있다. 베타 검출기(58)에 의해 측정된 방사능과 감마 검출기(60)에 의해 측정된 방사능 사이의 차이가 역치보다 큰 경우, 주입 시스템이 재교정될 수 있다. 상기 차이가 역치 내에 있는 경우, 주입 시스템은 차이를 사양 내로 유지시키기 위해, 원하는 경우, 교정을 자동으로 변경할 수 있다. 이는, 다수의 측정치들의 이동 평균에 기초하거나, 또는 시스템이 사양을 초과하게 될 시기를 예측하여 교정을 사전에 조정하는 일부 기능을 사용하여, 각각의 새로운 측정치에 대해 행해질 수 있다.
위에서 설명한 예시적인 기술들과 같이, 도 17의 기술은 시스템(10)과 관련하여 설명될 것이며, 보다 구체적으로는 위에서 도 6과 관련하여 설명된 예시적인 컴포넌트들의 배열이 예시를 위해 설명될 것이다. 그러나 이 기술은 본원에 설명된 바와 같은 다른 배열의 컴포넌트들 및 구성들을 갖는 시스템에 의해서도 수행될 수 있음을 이해해야 한다.
도 17의 기술에서, 제어기(80)는 방사성 용출액이 감마 검출기(60)에 근접하게 배치된 용출액 수용 용기(56)로 전달되도록 시스템(10)을 제어할 수 있다(단계 230). 교정 절차를 시작하고 방사성 용출액을 용출액 수용 용기(56)로 전달하는 과정은 품질 관리 평가 절차와 관련하여 도 9에 대해서 위에서 설명한 것을 따를 수 있다. 예를 들어, 상기 과정을 시작하기 위해, 조작자는 위에서 논의된 바와 같이 용출액 수용 용기(56)를 차폐 조립체(28)의 제3 격실(106) 안으로 삽입하고 주입 배관(70)을 용출액 수용 용기와 유체 연통하도록 배치할 수 있다.
용출액 수용 용기(56)가 방사성 동위 원소 생성기(52)로부터 방사성 용출액을 수용할 수 있도록 시스템(10)이 적절하게 배열되면, 제어기(80)는 용출액 수용 용기에 공급되는 방사성 용출액이 생성되도록 시스템을 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는, 사용자 인터페이스(16)를 통해 수신된, 불변성 용리를 수행하기 위한 조작자의 지시에 응답하여, 교정 용리를 개시한다. 예를 들어, 제어기(80)는, 조작자에게 교정 용리를 위해 시스템(10)의 컴포넌트들을 적절하게 배열할 수 있도록 하나 이상의 단계를 통해 안내하는, 그리고 방사성 용출액을 생성하기 전에 컴포넌트들이 적절하게 배열된 것을 확인하는 피드백을 (예를 들어, 센서를 통해 그리고/또는 사용자 인터페이스를 통하여 조작자를 통해) 받는, 소프트웨어를 실행할 수 있다. 도 9와 관련하여 품질 관리 절차에 관해 위에서 논의된 바와 같이, 제어기(80)는, 제어 시스템(10)의 컴포넌트들이 교정 용리를 수행하도록 배열된 직후, 또는 컴포넌트들이 교정 용리를 위해 배열된 후 소정의 지연 시간에 교정 용리가 실행되도록, 시스템(10)을 제어할 수 있다.
제어기(80)는 방사성 용출액을 용출액 수용 용기(56)에 공급하기 위한 품질 관리 용리 동안 도 8과 관련하여 위에서 논의된 단계들(200 내지 208)을 따를 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물을 통해 결정된 방사성 용출액의 방사능이 역치에 도달할 때까지 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 초기에 생성된 방사성 용출액을 폐기물 용기(54) 쪽으로 돌릴 수 있다. 방사성 동위 원소 생성기(52)에 의해 생성된 방사성 용출액의 방사능이 역치에 도달한 때, 제어기(80)는 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)로 보내지도록 다방향 밸브(74)를 제어할 수 있다.
펌프(40)는 용리액을 계속해서 방사성 동위 원소 생성기(52)로 공급할 수 있고, 이에 따라, 용출액 수용 용기에 원하는 양의 방사성 용출액이 공급될 때까지 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)로 공급된다. 용출액 수용 용기에 원하는 양의 방사성 용출액이 공급될 때까지 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)에 공급되도록 제어기(80)가 펌프(40)를 제어할 때, 제어기는 방사성 용출액이 용기로 전달되는 동안 방사성 용출액의 방사능을 베타 검출기(58)를 통해 측정함으로써 용출액 수용 용기로 전달되는 방사능의 누적량을 결정할 수 있다. 제어기(80)는, 베타 검출기(58)와 용출액 수용 용기(56) 사이의 방사성 붕괴에 대비하기 위해, 베타 검출기에 의해 이루어진 베타 방출 측정치를 통합하고 보정할 수 있다(예를 들어, 용출액이 베타 검출기를 지나가는 것을 멈춘 때에 용리가 종료될 때까지). 대안적으로, 원하는 양의 방사성 용출액은, 이 또한 도 9에 관해서 위에서 논의된 바와 같이, 방사성 용출액의 사전 설정 부피 및/또는 용출액 수용 용기(56)로 전달되는 방사능의 누적량(예를 들어, QC 역치에 해당)일 수 있다.
방사성 용출액이 베타 검출기(58)를 통과하여 용출액 수용 용기(56)로 흐를 때, 베타 검출기는 방사성 용출액에 의해 방출되는 베타 방출물을 측정할 수 있다(단계 402). 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 베타 방출물을 나타내는 신호를 베타 검출기(58)로부터 수신할 수 있고, 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출물의 규모를, 각기 다른 베타 방출 수준들과 각기 다른 방사성 용출액 방사능 준위들을 관련시키는, 제어기(80)과 연관된 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 교정 정보와 비교할 수 있다. 제어기(80)는 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능 및/또는 방사성 용출액의 유량에 기초하여 용출액 수용 용기(56)에 전달된 방사능 누적량 - 이는 용출액 수용 용기로 공급된 누적 방사능 선량으로 지칭될 수 있음 - 을 결정할 수 있다. 제어기(80)는 하나 이상의 통신 가능하게 연결된 컴포넌트들로부터, 예컨대 생성기(52)를 통해 펌핑된 용리액(및/또는 생성기에서 생성된 용출액)의 유량을 모니터링하는 유량 센서, 펌프(40)의 위치를 모니터링하는(이에 따라, 위치에 기초하여 펌프에 의해 전달될 것으로 예상되는 그에 상응하는 부피를 모니터링하는) 변위 센서, 작동 중에 펌프(40)에 의해 인출된 전력량(예를 들어, 전류)을 모니터링하는(이에 따라, 그 전력에 기초하여 펌프에 의해 전달될 것으로 예상되는 그에 상응하는 부피를 모니터링하는) 센서, 및/또는 베타 검출기(58)에 의해 베타 방출물이 측정되는 용출액의 부피 및/또는 유량에 대응하는 다른 특징부로부터, 정보를 수신할 수 있다. 제어기(80)는, 예를 들어, 측정된 기간에 걸쳐 용출액에 대해 측정된 베타 방출물을 통합하여 유량을 곱함으로써, 용출액의 총 방사능을 결정할 수 있다. 루비듐-82는 용출액 수용 용기(56)에 공급되는 용출액 중의 지배적인 방사능원으로 추정될 수 있으므로, 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 모든 방사능이 루비듐-82에 기인하고 이것이 누적 루비듐 방사능 선량을 제공한다고 추정할 수 있다.
적절한 양의 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56)에 공급되었다고 결정했을 때, 예를 들어 용출액 수용 용기에 공급된 누적 방사능 선량이 역치 준위에 도달했다고 결정했을 때, 제어기(80)는 방사성 동위 원소 생성기(52)를 통해 용리액을 펌핑하는 것을 중지하도록 펌프(40)를 제어할 수 있다. 방사성 용출액이 용출액 수용 용기(56) 안으로 도입되는 것이 중지되면, 용기의 채워짐이 완료된 것으로 나타낼 수 있다. 이는 후속 방사능에 벤치마킹하는 데 활용되는 채워짐 종료 시간을 설정할 수 있다.
도 17의 기술에서, 감마 검출기(60)는 용출액 수용 용기(56)에 공급된 방사성 용출액에 의해 방출되는 감마 방출물을 측정한다(단계 404). 감마 검출기(60)는, 예를 들어 용출액 수용 용기(56)를 채우는 동안 그리고/또는 용출액 수용 용기가 방사성 용출액으로 적절하게(예를 들어, 완전히) 채워진 후에, 감마 방출물을 연속적으로 측정할 수 있다. 대안적으로, 감마 검출기(60)는, 예를 들어 용출액 수용 용기(56)가 방사성 용출액으로 적절하게 채워진 후에 1회 이상, 주기적으로 감마 방출물을 샘플링할 수 있다.
일부 실시예에서, 감마 검출기(60)는 용출액 수용 용기(56) 내의 방사성 용출액으로부터 방사되는 감마 방출물을 용출액 수용 용기(56)의 채워짐 종료로부터 측정된 시간 윈도우일 수 있는 교정 윈도우 내에서 측정한다. 교정 윈도우는, 용출액 수용 용기(56) 내의 방사성 용출액으로부터의 감마 방출물이, 감마 검출기를 포화시키고 실질적으로 선형 붕괴를 나타내는 준위보다 낮은 준위에서, 방출하는 기간을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 감마 검출기(60)는 용출액 수용 용기(56) 내의 방사성 용출액으로부터 방사되는 감마 방출물을 용출액 수용 용기의 채워짐 종료로부터 0초에서부터 채워짐 종료 후 1800초까지의 범위, 예컨대 채워짐 종료로부터 500초 내지 1500초의 범위, 또는 채워짐 종료로부터 600초 내지 1000초의 범위의 교정 시간 윈도우 내에서 측정할 수 있다. 감마 검출기(60)는 용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액으로부터 방사되는 감마 방출물을 교정 시간 윈도우 기간 동안 또는 불변성 시간 윈도우 내에서 1회 이상 연속적으로 측정할 수 있다.
감마 검출기에 의해 측정된 감마 방출물을 나타내는 신호를 감마 검출기(60)가 송신하고, 제어기(80)가 수신할 수 있다. 제어기(80)는, 추가로, 감마 검출기(60)에 의해 측정된 감마 방출물에 기초하고 그리고, 예를 들어, 감마 검출기 신호 정보와 각기 다른 방사성 용출액 방사능 준위들을 관련시키는 것으로서 제어기(80)와 연관된 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되어 있는 교정 정보에 기초하여, 용출액 수용 용기로 전달된 용출액의 방사능을 결정할 수 있다. 이는 용출액 수용 용기로 전달된 용출액에 대한 교정 방사능 측정치를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 루비듐-82는 용출액 수용 용기(56)에 공급되는 용출액 중의 지배적인 방사능원으로 추정되며, 제어기(80)는 감마 검출기(60)에 의해 측정된 모든 방사능이 루비듐-82에 기인하고 이것이 루비듐 교정 방사능 값을 제공한다고 추정할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 제어기(80)는 각기 다른 감마 방출 에너지 라인들에서의 에너지 구별에 기초하여 하나 이상의 방사성 핵종의 특정 방사능을 결정할 수 있다.
예를 들어, 제어기(80)는 Rb-82에 대응하는 감마 스펙트럼의 511 keV 에너지 라인 및/또는 776 keV 에너지 라인과 연관된 용출액 수용에 공급된 용출액 내의 방사능의 양을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 Rb-82의 방사능을 결정하기 위해 511 keV 라인 및/또는 776 keV 라인을 포함하는 감마 스펙트럼의 영역에서의 순 피크 적분 카운트를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 제어기(80)는 511 keV 라인을 포함하는 감마 스펙트럼의 영역에서의 순 피크 적분 카운트를 결정하고, 예를 들어 사용자 인터페이스(16)를 통해 제어기에 입력된 기지의 비율을 사용하여 Sr-85로부터 감마 방출 기여를 제거한다. 그 다음, 제어기(80)는 용출액 수용 용기(56)에 공급된 용출액 Rb-82의 결정된 방사능을 제어기와 연관된 메모리에 저장할 수 있다.
도 17의 기술에서, 제어기(80)는, 예를 들어 필요하다면 베타 검출기(58)를 재교정하기 위해, 용출액 수용 용기(56)에 공급되고 베타 검출기(58)를 사용하여 결정된 용출액의 일부(예를 들어, 전체 부분)의 방사능을, 감마 검출기(60)를 사용하여 결정된 용출액의 동일한 부분의 방사능과 비교할 수 있다(단계 406). 제어기(80)는 또한 베타 검출기(58)와 용출액 수용 용기(56) 사이에서(예를 들어, 베타 검출기(58)에 의해 방사능이 측정되는 시간과 감마 검출기(60)에 의해 방사능이 측정되는 시간 사이에서) 발생하는 방사성 붕괴도 감안할 수 있는데, 예를 들어, 베타 검출기에 의해 측정된 방사능을 감소시키고/시키거나 감마 검출기에 의해 측정된 방사능을 증가시킴으로써 감안할 수 있다. 예를 들어, 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정되고 용출액 수용 용기(56)에 공급된 누적 방사능 선량(또는 베타 방출 카운트)을 감마 검출기(60)에 의해 측정된 교정 방사능(또는 감마 방출 카운트)와 비교할 수 있다.
베타 검출기(58)와 감마 검출기(60)가 용출액의 동일 부분의 방사능을 측정하기 때문에, 두 검출기에 의해 행해진 방사능 측정치들은 (예를 들어, 시간 지연 효과 및/또는 다른 측정 효과를 감안한 후에) 동일해야 한다. 그러나, 실제에서, 베타 검출기 측정에 기초하여 행해진 방사능 측정에 영향을 미치는 주입 시스템(10)의 하나 이상의 컴포넌트(예를 들어, 검출기 자체, 펌프, 배관 등)는 안정성을 잃고/잃거나 특성이 변할 수 있다. 이는 베타 검출기(58)에 의한 베타 방출 측정에 기초하여 결정된 방사능 측정치가 감마 검출기(60)에 의해 수행된 감마 방출 측정에 기초하여 결정된 방사능 측정치와 달라지는 결과를 가져올 수 있다. 일반적인 조건에서, 예를 들어 감마 검출기(60)는 표준을 사용하여 주기적으로 보정될 수 있고/있거나 베타 검출기(58)에 의해 측정되는 것과 같은 유동 값이 아닌 방사성 용출액의 정적 부피를 측정할 수 있기 때문에, 감마 검출기(60)는 베타 검출기(58)보다 더 정확한 방사능 측정치를 생성할 수 있다. 따라서, 제어기(80)는 감마 검출기(60)에 의해 행해진 방사능 측정치를 사용하여 주입 시스템(10)을 재교정할 수 있는데, 예를 들어 두 검출기에 의해 행해진 방사능 측정치들 사이에는 재교정을 보장하기에 충분한 차이가 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 검출기에 의해 행해진 방사능 측정치와 감마 검출기(60)에 의해 행해진 방사능 측정치 사이의 차이가 0.1% 초과, 예컨대 0.5% 초과, 1% 초과, 2% 초과, 또는 5% 초과이면, 주입 시스템을 재교정할 수 있다.
제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 행해진 방사능 측정치를, 용출액의 동일한 부분에 대해 감마 검출기(60)에 의해 행해진 방사능 측정치와 다수의 상이한 방식으로 비교할 수 있다. 일 실시예에서, 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 측정된 Rb-82 방사성 용출액의 방사능과 감마 검출기(60)에 의해 측정된 Rb-82 방사성 용출액의 방사능 사이의 차이를 결정한다. 다른 실시예에서, 제어기(80)는 감마 검출기(60)에 의해 측정된 Rb-82 방사성 용출액의 방사능에 대한 베타 검출기(58)에 의해 측정된 Rb-82 방사성 용출액의 방사능의 비율을 결정한다. 교정 비율은, 적어도, 베타 검출기(58)에 의해 측정되며 용출액 수용 용기(56)에 공급된 누적 루비듐 방사능 선량을 감마 검출기(60)에 의해 측정된 루비듐 교정 방사능으로 나눔으로써, 계산될 수 있다.
제어기(80)는 상기 비교에 기초하여 개발된 하나 이상의 교정 파라미터 또는 그의 파생 파라미터를 베타 검출기에 의해 행해지는 후속 측정 동안 참조되는 제어기와 연관된 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장함으로써 주입 시스템(10)을 재교정할 수 있다(단계 408). 예를 들어, 제어기(80)는 베타 검출기 (58)에 의해 행해진 방사능 측정치와 감마 검출기(60)에 의해 행해진 방사능 측정치의 비교에 기초하여 결정된 차이 또는 결정된 비율, 또는 이로부터 유도된 파라미터 또는 정보를 제어기와 연관된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장할 수 있다. 교정 파라미터는 하나 이상의 값의 형태일 수 있고, 제어기(80)에 의해 사용 가능한 방정식, 표, 또는 기타 데이터 구조로 저장될 수 있다.
도 17의 기술에 따라 주입 시스템(10)의 재교정을 수행한 후, 제어기(80)는 시스템에 의해 생성된 신호 정보를 처리하기 위해 상기 재교정 기술 동안 개발된 교정 정보를 사용할 수 있다. 예를 들어, 베타 검출기(58)는 환자 주입 절차(예를 들어, 도 8과 관련하여 설명된 바와 같은 절차) 동안 그리고/또는 품질 관리 절차(예를 들어, 도 9 내지 도 16과 관련하여 설명된 바와 같은 절차) 동안 측정 신호를 생성할 수 있다. 제어기(80)는 도 17의 재교정 기술 동안 생성되고 저장된 교정 정보를 참조하여, 검출된 베타 방출물의 규모를 나타내는, 베타 검출기(58)에 의해 생성된 측정 신호를 방사능 정보로 변환할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(80)는 베타 검출기(58)에 의해 베타 방출물이 측정되는 생성기(52)를 통해 펌핑된 용리액(및/또는 생성기로부터 생성된 용출액)의 유량 및/또는 부피에 관한 정보를 수신할 수 있다. 제어기(80)는 도 17의 재교정 기술 동안 생성되고 저장된 교정 정보를 참조하여, 상기 생성 및 수신된 유량 및/또는 부피 정보를 조정할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제어기(80)는 시스템이 교정 전에 생성된 것과는 다른 측정 값을 교정 후에 생성하도록 하기 위해 시스템 및/또는 센서 설정을 조정할 수 있고, 이로써 교정 파라미터를 메모리에 저장하지 않는 상태에서 시스템(예를 들어, 시스템의 하나 이상의 컴포넌트)이 재교정된다.
제어기(80)는 도 17의 기술 동안 생성된 교정 정보를 저장하는 것에 추가하거나 또는 그에 대신하여 다양한 조치를 취할 수 있다. 제어기(80)는 교정 과정의 시작, 진행, 및/또는 완료 그리고/또는 재교정의 정도에 관한 사용자 경보 또는 기타 정보를 발하도록 사용자 인터페이스(16)를 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어기(80)는 교정 보고서(예를 들어, 베타 검출기 및 감마 검출기에 의해 결정된 방사성 용출액의 방사능 및/또는 베타 검출기의 교정에 대한 변경을 보고하는 것)를 인쇄하도록 구성된다. 교정 보고서는, 예를 들어 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 삽입 및 제거가 가능한 외부 포트를 통해, 전자적으로 전송될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(80)는, 예를 들어 방사성 동위 원소 생성기의 작동을 모니터링 및/또는 평가하기 위해, 교정 보고서를 떨어져 있는 장소로 전자적으로 전송할 수 있다.
본 개시내용에 설명된 기술들은 적어도 부분적으로 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들의 다양한 양태들은, 하나 이상의 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 또는 임의의 기타 등가의 집적 또는 이산 논리 회로, 게다가 이러한 컴포넌트들의 임의의 조합을 포함하는 하나 이상의 프로세서 내에서 구현될 수 있다. 용어 "프로세서"는 일반적으로는 전술한 논리 회로 중 임의의 것을 단독으로 또는 다른 논리 회로와 조합하여 지칭하거나, 또는 임의의 다른 등가 회로를 지칭할 수 있다. 하드웨어를 포함하는 제어 유닛도 또한 본 개시내용의 기술들 중 하나 이상을 수행할 수 있다.
이러한 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어는 본 개시내용에 설명된 다양한 작동 및 기능을 지원하기 위해 동일한 장치 내에서 또는 별도의 장치 내에서 구현될 수 있다. 또한, 설명된 유닛들, 모듈들, 또는 컴포넌트들 중 임의의 것은 개별적이지만 상호 운용 가능한 논리 장치로서 함께 또는 개별적으로 구현될 수 있다. 상이한 특징부들을 모듈 또는 유닛으로 묘사하는 것은 상이한 기능적 측면들을 강조하기 위한 것이지, 반드시 그러한 모듈 또는 유닛이 별도의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트에 의해 실현되어야 한다는 것을 의미하지 않는다. 오히려, 하나 이상의 모듈 또는 유닛과 관련된 기능은 별도의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트에 의해 수행되거나, 공통 또는 별도의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트 내에 통합될 수 있다.
본 개시내용에 설명된 기술들은 또한 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체와 같은 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에서 구현되거나 인코딩될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 내장되거나 인코딩된 명령어는, 예를 들어 그 명령어가 실행될 때, 프로그램 가능 프로세서 또는 기타 프로세서로 하여금 본 발명의 방법을 수행하게 할 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 프로그래머블 읽기 전용 메모리(PROM), 소거 가능 프로그래머블 읽기 전용 메모리(EPROM), 전자적 소거 가능 프로그래머블 읽기 전용 메모리(EEPROM), 플래시 메모리, 하드디스크, CD-ROM, 플로피 디스크, 카세트, 자기 매체, 광학 매체, 또는 기타 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리 형태를 포함할 수 있다.
하기 실시예들은 본 개시내용에 따른 방사성 동위 원소 전달 시스템에 대한 추가 세부 사항을 제공할 수 있다.
실시예 1
스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 작동 중에 관찰될 수 있는 방사능 준위의 범위를 커버하는 Sr-82 샘플과 Sr-85 샘플을, 세 가지 예시적인 측정 시스템, 즉 CZT 감마 검출기, 선량 교정기, 및 고순도 게르마늄 감마 검출기(HPGe)를 사용하여, 비교하였다. 각 검출기에 대해 방사능 준위의 범위 전반에 걸쳐 12개의 방사능 판독치를 판독했다. 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
Figure pct00001
표 1의 데이터는 세 가지 예시적인 비율 또는 한계와 관련하여 해석하였고, 경보 한계, 만료 한계, 및 법적 한계로 명명하였다. Sr-82의 경우, 실험 목적의 이러한 한계에 해당하는 값은 각각 Rb-82의 mCi 당 0.002, 0.01, 및 0.02 μCi의 Sr-82이다. Sr-85의 경우, 실험 목적의 이러한 한계에 해당하는 값은 Rb-82 한계보다 10배 더 높거나, 각각 Rb-82의 mCi 당 0.02, 0.1, 및 0.2 μCi의 Sr-85이다. 10배 증가는 Sr-85/Sr-82의 최대 비율이 10에 해당하는 것이다.
600초 획득을 사용하여 CZT 검출기로 샘플들을 측정하였다. 각 스트론튬 방사능 계산을 위해 주입 시스템에 의해 배경 방사선을 샘플들 앞에서 측정하여 자동으로 보정했다. CZT 검출기 데이터에 대한 % CV(Sr-82/85)는 순 카운트에 기초하여 결정되었으며, 경보 한계(0.002) 또는 0.1 μCi의 총 Sr-82/85 함량을 포함한 값에 이르기까지 4% 미만이었고, 0.0003의 거의 10배 낮은 비율에서 약 8%에 불과했다.
HPGe 검출기에 대한 카운트 시간은 최대 CV가 약 6%인 양호한 카운트 통계를 얻도록 조정되었다. 1.462인 Sr85/82 비율은 1미만인 초기 비율에서 시작하여 42일 수명이 끝날 때 실험에 사용된 예시적인 Sr/Rb 생성기의 대략적인 비율과 일치했다. Sr-85의 비율이 높을수록 Sr-82에 있어서보다 더 많은 카운트가 발생하고, 표 1에서는 낮은 CV를 보이고 있다.
선량 교정기의 경우, 결과를 기록하기 전에 각 샘플의 판독치를 약 30초 동안 안정화되게 하였다.
데이터는 선량 교정기와 CZT 검출기가 Sr82/85 방사능 준위를 만료 한계(비율 0.01)에 이르기까지 정확하게 측정할 수 있음을 보여주고 있다. 그러나 사용된 실험 조건 하에서, CZT 검출기는 0.0004의 비율에 이르기까지 여전히 허용 가능한 오차를 나타낸 반면에, 선량 교정기는 경보 한계 바로 아래인 0.0017에서 허용 불가 오차를 나타냈다. CZT 검출기가 제공한 판독치들 중의 어떠한 겉보기 오차도 두 번째로 낮은 샘플에 이르기까지 균일했지만 모두가 양의 값이었는데, 이는 정밀도가 우수하기는 하지만 불충분한 교정으로 인해 부정확하다는 것을 시사한다. 선량 교정기의 오차는 더 낮은 준위에서 더 크고, 양과 음의 값이었는데, 이는 높은 준위에서는 정확하지만 낮은 준위에서는 정밀도가 없다는 것을 시사한다.
데이터에 의하면, CZT 검출기는 경보 한계에서 직면하는 방사능 준위보다 훨씬 낮은 방사능 준위까지 정밀 측정을 수행했지만 선량 교정기는 경보 한계 이하의 방사능 준위에서 정밀도가 없다는 것을 보여주고 있다. 이는 (원하는 정밀도를 얻기 위해 충분한 카운트가 기록되고 있음을 나타내는) 카운트 통계와 일치하는 것이다. 선량 교정기는 0.01 μCi의 제한된 측정 분해능을 가질 수 있다. 이는 일반적으로는 디스플레이 해상도로 인해 야기된 것으로, 이는 반올림 또는 절사 오차를 야기한다. 측정의 고유한 불확실성과는 무관하게, 30 mCi의 Rb-82에 대한 경보 한계에서 0.06 + 0.01 μCi의 총 Sr-82/85 선량에 대해 이러한 정밀도를 나타내는 선량 교정기로 기록될 수 있는 최소 변화는 플러스 또는 마이너스 17%이다.
데이터에 의하면, 이 실시예에 사용된 CZT는 경보 한계 근처에서 직면한 Sr-82/85 준위에서는 선량 교정기보다 더 정확하다는 것을 보여주고 있다.
실시예 2
방사능 측정을 정량화할 때의 예시적인 감마 검출기의 측정 기능을 더 이해하기 위해 위의 실시예 1에 요약된 세부 사항을 따르는 제2 실시예 세트를 평가했다. 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 작동 중에 관찰될 수 있는 방사능 준위의 범위를 커버하는 Sr-82 샘플과 Sr-85 샘플을, 세 가지 예시적인 측정 시스템, 즉 CZT 감마 검출기, 선량 교정기, 및 고순도 게르마늄 감마 검출기(HPGe)를 사용하여, 비교하였다. 각 검출기에 대해 방사능 준위의 범위 전반에 걸쳐 12개의 방사능 판독치를 판독했다.
샘플들을 진도와 정밀도 모두에 대해 평가했다. ISO 5725는 측정 방법의 정확성(accuracy)을 설명하기 위해 "진도(trueness)" 및 "정밀도(precision)"라는 용어를 사용한다. "진도"는 많은 수의 시험 결과치들의 산술 평균과 진성 또는 허용 기준치 간의 일치의 근접도를 나타낸다. "정밀도"는 시험 결과치들 간의 일치의 근접도를 나타낸다. ISO 5725에서는 "정확성"이라는 포괄적 용어가 진도와 정밀도를 모두 지칭하는 데 사용된다. 세 가지 측정 방법의 정밀도가 표 2와 표 3에 각 측정의 % CV로 기록되어 있다. 표 2는 고순도 게르마늄 감마 검출기의 결과치들을 나타내고 있다. 표 3은 본 개시내용에 따른 시스템에서 구현될 수 있는 선향 교정기 및 예시적인 CZT 검출기에 대한 비교 데이터를 나타내고 있다.
Figure pct00002
Figure pct00003
위의 데이터에서, HPGe에 대한 카운트 시간은 표2에 나타낸 바와 같이 최대 CV가 약 6%인 양호한 카운트 통계를 얻도록 조정되었다. 그 카운트 시간은 방사능이 가장 많은 샘플의 경우 30분에서부터 방사능이 가장 적은 샘플의 경우 19시간까지로 다양했다. 1.0인 Sr85/82 비율은 약 0.5의 초기 비율에서 시작하여 42일 수명이 끝날 때의 예시적인 스트론튬-루비듐 생성기의 대략적인 비율이며, 이는 p,4n 물질만 사용할 때의 예시적인 예상 범위이다. Sr-85의 비율이 높을수록 Sr-82에 있어서보다 더 많은 카운트가 발생하고, 표 2에서는 낮은 CV를 보이고 있다.
QC 동안 Sr-준위 측정에 사용된 것과 동일한, 600초 획득이 이루어지는 브라코 카디오젠 서비스 애플리케이션(Bracco Cardiogen Service Application)에서 Sr 교정 기능을 사용하여 CZT 검출기로 샘플들을 측정하였다. 각 Sr 방사능 계산을 위해 주입 시스템에 의해 배경을 샘플들 앞에서 측정하여 자동으로 보정했다. CZT 검출기 데이터에 대한 % CV(Sr-82/85)는 순 카운트에 기초하여 결정되었으며, 경보 한계(0.002) 또는 0.1 μCi의 총 Sr-82/85 함량을 포함한 값에 이르기까지 4% 미만이었고, 0.0003의 거의 10배 낮은 비율에서 약 8%에 불과했다.
선량 교정기의 경우, 결과를 기록하기 전에 각 샘플의 판독치를 약 30초 동안 안정화되게 하였다. 표준 편차와 CV를 얻기 위해 샘플 측정을 3회 반복했다. 그 결과를 표 3에 기록했다. Sr-85 준위가 수학적 함수를 사용하여 Sr-82 값에서 도출되므로 CZT 및 선량 교정기에 대해 Sr-82 값만 제공된다. 선량 교정기 및 감마 검출기 데이터는 상업적으로 사용될 수 있는 표준 시간(각각 60초 및 600초)을 사용하여 수집되었다.
데이터에 의하면, 두 검출 시스템은 모두 방사능이 감소함에 따라 정밀도의 손실을 보이지만 CZT 검출기의 정밀도는 선량 교정기의 정밀도보다 우수하다는 것을 보여주고 있다. 선량 교정기와 CZT 감마 검출기는 분모인 Rb-82가 가장 낮은 경우에 42일에서의 만료 한계(비율 0.01)에서 매우 유사한 정밀도를 가진다. CZT 감마 검출기는 0.0003(예시적인 경보 한계인 0.002 아래)인 Sr 준위에 이르기까지 허용 가능한 정밀도를 가지며, 이는 카운트 통계와 일치하는 것으로, 예를 들면, 원하는 정밀도를 달성하기 위해 충분한 카운트가 기록되며 정밀도의 손실은 균일하다. 대조적으로, 선량 교정기는 경보 한계 이하의 방사능 준위에서 정밀도가 없다. 이는 선량 교정기가 반올림 또는 절사 오차를 야기하는 디스플레이의 해상도에 의해 이르게 된 상태인 단지 0.01 μCi의 제한된 측정 분해능을 갖는다는 사실에 부분적으로 기인한 것일 수 있다. 따라서, 측정의 고유한 불확실성과는 무관하게 그리고 그에 추가적으로, (42일에서의 30 mCi 선량에 대한 경보 한계에 있어서) 0.05의 총 Sr-82/85 선량에 대해 선량 교정기에 의해 디스플레이될 수 있는 최소 변화는 20%이다. CZT(CadmiumZincTelluride) 감마 검출기는 낮은 방사능 준위에서는 선량 교정기보다 훨씬 더 우수한 카운트 통계(정밀도)를 갖는다는 것은 분명하다.
CZT 감마 검출기 및 선량 교정기의 측정치들의 진도는 HPGe 데이터의 진성 표준과 관련하여 표 3에 기록된다. 선량 교정기와 CZT 검출기는 경보 한계에 이르기까지 HPGe에 대해 약 -15%의 유사한 편향을 나타낸다. 경고 한계 아래에서, 선량 교정기의 진도는 크게 변하지만 CZT의 진도는 이전과 같이 유지된다. 선량 교정기의 진도가 와해되는 것은 정밀도가 감소하고 가변적이기 때문일 수 있다.
실시예 3
시스템 교정 및 선량 불변성 프로토콜을 수행하는 감마 검출기의 능력을 평가하기 위해 CZT 감마 검출기를 다음 조건에서 시험했다:
i. 약 0.04 내지 10 μCi인 3개의 Na-22 소스들을 사용하는 예시적인 Sr 준위에 해당하는 방사능 범위에서, 그리고
ii. 약 15 내지 1000 μCi인 Rb-82를 사용하여 교정 및 선량 불변성 동안 (용출액 수용 용기로 용출된 후 600 내지 1000초에서) 관찰할 수 있는 범위에 해당하는 방사능 범위에서.
약 0.04, 0.6, 및 7.7 μCi인 3개의 Na-22 소스를 각각 4500초, 300초, 및 120초 동안 카운트했다. 최대 개별 오차 범위는 -5.6% 내지 7.3%였으며 모든 결과는 +/- 10%의 사양 내에 있었다. 각 세트의 선형 피팅은 r 제곱이 0.95보다 컸다.
붕괴에 의한 선형성의 경우, Rb-82가 직면한 범위는 9.6 내지 44.2 mCi의 용리 종료 선량으로부터 4.1 내지 727 μCi였다. 최대 개별 오차 범위는 -4.47% 내지 6.3%였으며 모든 결과는 +/- 10%의 사양 내에 있었다.
도 18은 일부 예시적인 시스템에서 관찰될 수 있는 방사능의 전 범위에 걸친, 예시적인 감마 검출기에 있어서의 방사능과 카운트(Sr-준위 및 교정/선량 불변성) 사이의 선형성을 예시하고 있다. 각 시스템의 고정 소스 및 감쇠 데이터는 도면에 표시된 것과 동일한 기울기와 절편을 갖는다. 저방사능 Na-22 소스 데이터는 닫힌 기호이고, 고방사능 Rb-82 데이터는 열린 기호이다.
NIST 추적 가능 표준에 대해 교정된 감마 검출기의 정확도와 예상되는 선량을 포함하는 광범위한 범위에 걸친 우수한 선형성을 감안할 때, 데이터는 감마 검출기가 시스템의 선량 전달 진도/정확도를 교정하는 데 사용될 수 있음을 나타내고 있다.

Claims (55)

  1. 주입 시스템으로서,
    베타 검출기, 감마 검출기, 및 베타 검출기와 감마 검출기에 통신 가능하게 연결된 제어기를 실은 프레임을 포함하고,
    상기 프레임은, 추가로, 용리를 통해 방사성 용출액을 생성하는 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 수용하도록 구성되고,
    상기 베타 검출기는 방사성 용출액에서 방출되는 베타 방출물을 측정하도록 배치되고,
    상기 감마 검출기는 방사성 용출액에서 방출되는 감마 방출물을 측정하도록 배치되고,
    상기 제어기는 상기 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출물에 기초하여 방사성 용출액의 방사능을 결정하도록, 상기 감마 검출기에 의해 측정된 감마 방출물에 기초하여 방사성 용출액의 방사능을 결정하도록, 그리고 상기 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능과 상기 감마 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능의 비교에 기초하여 당해 주입 시스템을 교정하도록 구성된, 주입 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출물에 기초하여 방사성 용출액 중의 루비듐의 방사능을 결정하도록, 또한 상기 감마 검출기에 의해 측정된 감마 방출물에 기초하여 방사성 용출액 중의 루비듐의 방사능을 결정하도록 구성된, 주입 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 컨트롤러는 당해 주입 시스템에 의해 전달되는 누적 방사능을 상기 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출물에 기초하여 결정하기 위해 상기 컨트롤러에 의해 사용되는 교정 정보를 적어도 저장함으로써 당해 주입 시스템을 교정하도록 구성된, 주입 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어기는 상기 베타 검출기에 의해 측정된 하나 이상의 베타 방출물을 조정하기 위한 교정 정보, 상기 베타 검출기에 의해 베타 방출물이 측정된 방사성 용출액의 유량에 해당하는 정보, 상기 베타 검출기에 의해 베타 방출물이 측정된 방사성 용출액의 부피에 해당하는 정보, 및 이들의 조합을 참조하도록 구성된, 주입 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 베타 검출기를 교정함으로써 당해 주입 시스템을 교정하도록 구성된, 주입 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 제어기와 연관된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리에서의 비교에 기초하여 생성된 교정 파라미터를 적어도 저장함으로써 당해 주입 시스템을 교정하도록 구성된, 주입 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어기는 환자 주입 절차 동안 상기 베타 검출기로부터의 측정 신호를 방사능 측정치로 변환하기 위해 상기 교정 파라미터를 참조하도록 구성된, 주입 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능과 상기 감마 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능 간의 차이와, 상기 감마 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능에 대한 상기 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능의 비율 중 적어도 하나를 결정하도록 구성된, 주입 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어기는 상기 결정된 차이 또는 결정된 비율, 또는 이로부터 도출된 파라미터를 제어기와 연관된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리에 적어도 저장함으로써 당해 주입 시스템을 교정하도록 구성된, 주입 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감마 검출기는 방사성 용출액의 정적 부분에서 방출되는 감마 방출물을 측정하도록 배치된, 주입 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기가 상기 프레임에 의해 수용된 때에 그 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기로부터 방사성 용출액을 직접 또는 간접적으로 수용하도록 구성된 주입 배관 라인을 추가로 포함하는 주입 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 방사성 용출액의 일부를 수용하여 방사성 용출액의 정적 부분을 제공하기 위해 상기 주입 배관 라인과 유체 연통하는 용출액 수용 용기를 추가로 포함하는 주입 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 베타 검출기는 상기 주입 배관 라인을 통해 유동하는 방사성 용출액에서 방출되는 베타 방출물을 측정하도록 배치되고,
    상기 감마 검출기는 상기 용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액의 정적 부분으로부터 방출되는 감마 방출물을 측정하도록 배치된, 주입 시스템.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용출액 수용 용기는 바이알을 포함하는, 주입 시스템.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 폐기물 용기를 추가로 포함하는 주입 시스템.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임에 수용된 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 추가로 포함하고, 상기 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기는 스트론튬-82를 함유하는 컬럼의 용리를 통해 루비듐-82를 함유하는 방사성 용출액을 생성하도록 구성된, 주입 시스템.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    용리액을 담고 있는 용리액 저장소;
    용리액 라인을 통해 상기 용리액 저장소에 연결된 펌프;
    상기 프레임에 실린 용출액 수용 용기;
    상기 프레임에 실린 폐기물 용기; 및
    주입 배관 라인, 용출액 라인, 폐기물 라인, 및 하나 이상의 밸브를 포함하는 주입 배관 회로로서, 상기 주입 배관 라인은 상기 하나 이상의 밸브를 통해 상기 용출액 라인과 유체 연통하고, 상기 폐기물 라인은 상기 하나 이상의 밸브를 통해 상기 용출액 라인과 유체 연통하는, 주입 배관 회로를 포함하고,
    상기 베타 검출기는 상기 용출액 라인을 통해 유동하는 방사성 용출액으로부터 베타 방출물을 측정하도록 배치되고, 상기 감마 검출기는 상기 주입 배관 라인으로부터 받은 상기 용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액의 정적 부분으로부터 감마 방출물을 측정하도록 구성된, 주입 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 하나 이상의 밸브에 통신 가능하게 결합되고, 용출액 라인으로부터 상기 주입 배관 라인 및 상기 폐기물 라인 중 선택된 하나로의 흐름을 제어하도록 구성되고,
    상기 제어기는, 추가로, 교정 프로세스 중에,
    스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 통해 용리액을 펌핑하여 방사성 용출액이 생성되게 펌프를 제어하도록,
    방사성 용출액이 폐기물 용기로 향하는 동안 베타 검출기를 통해 측정된 베타 방출물에 기초하여 방사성 용출액의 방사능을 결정하도록,
    방사성 용출액의 방사성 방사능이 루비듐 방사능의 역치 준위에 도달한 때, 상기 주입 배관 라인을 상기 용출액 라인과 유체 연통시키게끔 상기 하나 이상의 밸브를 제어하도록,
    상기 용출액 수용 용기에 방사성 용출액이 채워지게 펌프를 추가로 제어하도록,
    방사성 용출액이 용출액 수용 용기로 향하는 동안 베타 검출기를 통해 측정된 베타 방출물에 기초하여 방사성 용출액의 방사능을 결정하도록, 그리고
    감마 검출기에 의해 측정된 감마 방출물에 기초하여 용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액의 방사능을 결정하도록 구성된, 주입 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 하나 이상의 밸브가 다방향 분기 밸브를 포함하는, 주입 시스템.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 제어기는 상기 하나 이상의 밸브에 통신 가능하게 결합되고, 용출액 라인으로부터 상기 하나 이상의 밸브를 경유한 상기 주입 배관 라인 및 상기 폐기물 라인 중 선택된 하나로의 흐름을 제어하도록 구성되고,
    상기 제어기는, 추가로,
    스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 통해 용리액을 펌핑하여 상기 용출액 라인을 통해서 상기 폐기물 라인 및 상기 폐기물 용기로 유동하는 방사성 용출액이 생성되게 펌프를 제어하도록,
    상기 용출액 라인을 통해 상기 폐기물 라인으로 유동하는 방사성 용출액으로부터 베타 방출물을 측정하고 이로부터 방사성 용출액의 방사능이 결정되게 베타 검출기를 제어하도록,
    방사성 용출액의 방사능이 소정의 역치 준위에 도달한 때, 상기 주입 배관 라인을 상기 용출액 라인과 유체 연통시키게끔 상기 하나 이상의 밸브를 제어하도록,
    상기 용출액 라인을 통해 상기 주입 배관 라인을 경유하여 상기 용출액 수용 용기로 유동하는 방사성 용출액으로부터 베타 방출물을 측정하고, 이로부터, 용출액 수용 용기로 공급되는 누적된 루비듐 방사성 선량이 결정되게 베타 검출기를 제어하도록,
    누적된 루비듐 방사능 선량이 QC 역치 준위에 도달했음을 결정한 때에는, 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 통해 용리액을 펌핑하는 것을 중지하게끔 펌프를 제어하도록,
    용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액으로부터 감마 방출물을 측정하고 이로부터 루비듐 교정 방사능이 결정되게 감마 검출기를 제어하도록, 그리고
    용출액 수용 용기에 공급된 누적 루비듐 방사능 선량과 루비듐 교정 방사능에 기초하여 교정 파라미터를 계산하도록 구성된, 주입 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 QC 역치 준위는 루비듐의 5 mCi 내지 75 mCi, 바람직하게는 루비듐의 10 mCi 내지 60 mCi, 루비듐의 15 mCi 내지 50 mCi, 또는 루비듐의 20 mCi 내지 40 mCi, 예컨대 루비듐의 약 30 mCi인, 주입 시스템.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 제어기는 용출액 수용 용기에 공급된 누적 루비듐 방사능 선량을 루비듐 교정 방사능으로 적어도 제산함으로써 교정 파라미터를 계산하도록 구성된, 주입 시스템.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는, 추가로, 교정 파라미터 또는 이로부터 도출된 파라미터를 제어기와 연관된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장하도록 구성된, 주입 시스템.
  24. 제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 용출액 수용 용기의 채워짐이 완료된 후에 상기 용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액으로부터 감마 방출물을 측정하게끔 감마 검출기를 제어하도록 구성된, 주입 시스템.
  25. 제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 감마 스펙트럼의 511 keV 에너지 및 776 keV 에너지 라인 중 하나 이상에서 루비듐 교정 방사능을 결정하도록 구성된, 주입 시스템.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 터치스크린을 추가로 포함하고, 상기 제어기는 상기 터치스크린을 통해 수신된 사용자 입력에 응답하여 베타 검출기의 재교정을 시작하도록 구성된, 주입 시스템.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는, 추가로, 상기 베타 검출기 및 상기 감마 검출기에 의해 결정된 방사성 용출액의 방사능을 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장하도록 구성된, 주입 시스템.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체가 상기 제어기와 통신하는 상태로 배치되도록 하기 위해 상기 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 삽입할 수 있고 제거할 수 있는 외부 포트를 추가로 포함하는 주입 시스템.
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는, 추가로, 상기 베타 검출기 및 상기 감마 검출기에 의해 결정된 방사성 용출액의 방사능을 인간이 읽을 수 있는 매체에 출력하도록 구성된, 주입 시스템.
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는, 추가로, 상기 베타 검출기 및 상기 감마 검출기에 의해 결정된 방사성 용출액의 방사능을 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기의 작동을 모니터링하는 떨어져 있는 위치로 보내도록 구성된, 주입 시스템.
  31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기가 프레임에 의해 수용된 때 베타 검출기와 감마 검출기와 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 둘러싸는 방사능 차폐체를 추가로 포함하고, 상기 방사능 차폐체는 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기와 방사성 용출액에 의해 방출되는 방사선을 조작자에게 허용 가능한 한도 이하로 줄이는 데 효과적인 방벽을 제공하는, 주입 시스템.
  32. 제31항에 있어서, 상기 방사능 차폐체는 베타 검출기를 수용하는 격실, 감마 검출기를 수용하는 격실, 및 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 수용하는 격실을 포함하는 복수의 격실을 갖는 차폐 조립체를 포함하는, 주입 시스템.
  33. 제31항 또는 제32항에 있어서, 상기 프레임은 베타 검출기 및 감마 검출기를 실으며, 또한 베타 검출기와 감마 검출기와 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 수용하도록 구성된 차폐 조립체를 지지함으로써 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기도 수용하는, 주입 시스템.
  34. 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 방사능 차폐체 외부의 프레임에 실린, 주입 시스템.
  35. 제31항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기가 프레임에 의해 수용된 때 적어도 베타 검출기와 감마 검출기와 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 하우징하는 캐비넷 구조체를 추가로 포함하는 주입 시스템.
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감마 검출기는 다중 채널 분석기에 결합된 고체 상태 감마 검출기를 포함하고, 상기 베타 검출기는 신틸레이터 및 광증배기를 포함하는, 주입 시스템.
  37. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감마 검출기는 이온 챔버를 갖지 않는, 주입 시스템.
  38. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감마 검출기는 CZT(CadmiumZincTelluride) 감마 검출기인, 주입 시스템.
  39. 제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임은 이동 가능하도록 바퀴들 상에 장착되는, 주입 시스템.
  40. 방법으로서,
    주입 시스템의 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 통해 용리액을 펌핑하고 이로써 용리를 통해 방사성 용출액을 생성하는 단계;
    상기 방사성 용출액을 베타 검출기를 가로질러 운반하고, 방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 방사성 용출액에서 방출되는 베타 방출물을 측정하고, 이로부터 방사성 용출액의 방사능을 결정하는 단계;
    상기 베타 검출기를 가로질러 운반된 방사성 용출액을 감마 검출기에 인접하게 배치된 용출액 수용 용기 내에 수용하는 단계;
    상기 용출액 수용 용기에 수용된 방사성 용출액에서 방출되는 감마 방출물을 측정하고 이로부터 용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액의 방사능을 결정하는 단계; 및
    상기 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능과 상기 감마 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능의 비교에 기초하여 상기 주입 시스템을 교정하는 단계를 포함하는 방법.
  41. 제40항에 있어서,
    방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 방사성 용출액에서 방출되는 베타 방출물을 측정하고 이로부터 방사성 용출액의 방사능을 결정하는 단계는, 방사성 용출액 중의 루비듐의 방사능을 결정하는 단계를 포함하고,
    용출액 수용 용기에 수용된 방사성 용출액에서 방출되는 감마 방출물을 측정하고 이로부터 방사성 용출액의 방사능을 결정하는 단계는, 방사성 용출액 중의 루비듐의 방사능을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  42. 제40항 또는 제41항에 있어서, 상기 주입 시스템을 교정하는 단계는, 주입 시스템에 의해 전달되는 누적 방사능을 상기 베타 검출기에 의해 측정된 베타 방출물에 기초하여 결정하기 위해 사용되는 교정 정보를 저장하는 단계를 포함하는, 방법.
  43. 제42항에 있어서, 상기 베타 검출기에 의해 측정된 하나 이상의 베타 방출물을 조정하기 위한 교정 정보, 상기 베타 검출기에 의해 베타 방출물이 측정된 방사성 용출액의 유량에 해당하는 정보, 상기 베타 검출기에 의해 베타 방출물이 측정된 방사성 용출액의 부피에 해당하는 정보, 및 이들의 조합을 참조하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  44. 제40항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주입 시스템을 교정하는 단계는 상기 베타 검출기를 교정함으로써 수행되는, 방법.
  45. 제40항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비교에 기초하여 생성된 교정 파라미터를 비일시적 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  46. 제45항에 있어서,
    환자 주입 동안 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 통해 용리액을 펌핑하고 이로써 용리를 통해 방사성 용출액을 생성하는 단계,
    상기 방사성 용출액을 베타 검출기를 가로질러 운반하여 측정 신호를 생성하는 단계, 및
    상기 교정 파라미터를 참조하여 상기 측정 신호를 방사능 측정치로 변환하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  47. 제40항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베타 검출기를 교정하는 단계는, 상기 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능과 상기 감마 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능 간의 차이와, 상기 감마 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능에 대한 상기 베타 검출기에 의해 측정된 방사성 용출액의 방사능의 비율 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  48. 제40항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 용출액 수용 용기에 의해 수용된 방사성 용출액은 감마 방출물이 측정되는 방사성 용출액의 정적 부분을 제공하는, 방법.
  49. 제40항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베타 검출기를 가로질러 방사성 용출액을 운반하는 단계는, 상기 베타 검출기 앞에 배치되고 폐기물 용기와 유체 연통하는 배관을 통해 방사성 용출액을 운반하되 방사성 용출액의 방사능이 역치를 초과할 때까지 운반하고 방사성 용출액의 유동을 용출액 수용 용기로 돌리는 단계를 포함하는, 방법.
  50. 제40항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베타 검출기를 가로질러 방사성 용출액을 운반하는 단계는, 상기 베타 검출기 앞에 배치되고 폐기물 용기와 유체 연통하는 배관을 통해 방사성 용출액을 운반하되 방사성 용출액의 방사능이 역치를 초과할 때까지 운반하고 방사성 용출액의 유동을 용출액 수용 용기로 돌리는 단계를 포함하고;
    방사성 동위 원소 생성기에 의해 생성된 방사성 용출액에서 방출되는 베타 방출물을 측정하는 단계는, 용출액 라인을 통해 용출액 수용 용기로 유동하는 방사성 용출액으로부터 베타 방출물을 측정하고, 이로부터, 용출액 수용 용기로 공급되는 누적된 루비듐 방사성 선량을 결정하는 단계를 포함하고;
    용출액 수용 용기에 의해 수용된 방사성 용출액으로부터 방출되는 감마 방출물을 측정하는 단계는, 용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액으로부터 방출되는 감마 방출물을 측정하고 이로부터 루비듐 교정 방사능을 결정하는 단계를 포함하고;
    용출액 수용 용기에 공급된 누적 루비듐 방사능 선량과 루비듐 교정 방사능에 기초하여 교정 파라미터를 계산하는 단계를 포함하는 방법.
  51. 제50항에 있어서, 상기 역치가 5 mCi 내지 75 mCi의 범위인, 방법.
  52. 제50항 또는 제51항에 있어서, 용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액으로부터 방출되는 감마 방출물을 측정하는 단계는, 용출액 수용 용기의 채워짐이 완료된 후에 용출액 수용 용기 내의 방사성 용출액으로부터 방출되는 감마 방출물을 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
  53. 제40항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감마 검출기는 고체 상태 감마 검출기를 포함하고, 상기 베타 검출기는 신틸레이터 및 광증배기를 포함하는, 방법.
  54. 제40항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감마 검출기는 이온 챔버를 갖지 않는, 방법.
  55. 제40항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 스트론튬-루비듐 방사성 동위 원소 생성기를 통해 용리액을 펌핑하는 단계는 식염수를 5 ml/분 내지 100 ml/분 범위의 유량으로 펌핑하는 것을 포함하는, 방법.
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EP2135630B1 (en) * 2007-04-09 2014-05-07 Obshchestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostiu "Nauchno Proizvodstvennaya Firma 'Pozitom-Pro'" Automated strontium-rubidium infusion system
US8708352B2 (en) * 2008-06-11 2014-04-29 Bracco Diagnostics Inc. Cabinet structure configurations for infusion systems
CN104798139B (zh) * 2012-09-05 2017-10-24 朱布兰特德拉西梅公司 铷洗脱系统
CA2940697A1 (en) 2014-03-13 2015-09-17 Bracco Diagnostics Inc. Real time nuclear isotope detection
CN109964285A (zh) * 2016-09-20 2019-07-02 布拉科诊断公司 产生、输注和控制放射性同位素递送的系统和技术

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