(57)【要約】【課題】  運転が容易で核放射線にも安全な生理食塩水カートリッジを提供する。【解決手段】  生理食塩水貯槽から放射薬剤注入口（７１）に伸びる一次流路、一次流路の出口から患者に注入する装置が患者に放射薬剤を注入するための放射薬剤吐出口（７２）に伸びる二次流路から成る。第一逆止弁（７５）が一次流路の出口に有って放射薬剤を充填した注射器（５１）から注入された放射薬剤の吐出口への流れを許し逆流を阻止してる。第二逆止弁（７６）が生理食塩水貯槽出口にあって生理食塩水で一次流路を満たさせ逆流を阻止している。【選択図】 図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射薬剤注入のための生理食塩水カートリッジは以下のものから成なる:
予め定めた量の生理食塩水を貯留し生理食塩水貯槽（７７）を形成する内部空間を有する枠組みであって,当該枠組みは針が貫通できる材料でできた部分を有する薬剤注入口（７１）及び薬剤吐出口（７２）、放射薬剤を充填した注射器（５１）の針（５１２）が突き刺し注入口（７１）の針刺し可能材料部を貫通する当該薬剤注入口（７１）、患者注入機構の中継部（８）の針刺し可能材料部を貫通する薬剤吐出口（７２）、一次及び二次流路を枠組みの内部で形成している生理食塩水貯槽出口（７４）、当該一次流路で生理食塩水貯槽（７７）に直接つながっており生理食塩水が一次流路を満たすもの、注射器（５１）に充填された放射薬剤は枠組みの薬剤注入口（７１）経由で一次流路に注入可能であること、一次流路は枠組みの薬剤吐出口（７２）につながる二次流路への開口部を有すること；
一次流路に生理食塩水が入ることを許し放射薬剤が一次流路に注入されると混ざり合って二次流路に流入するが生理食塩水と放射薬剤との混合液の逆流を阻止する一次流路にある第一逆止弁（７５）；
生理食塩水貯槽（７７）の生理食塩水出口（７４）にあって生理食塩水の一次流路への流入を許し、生理食塩水の逆流を防ぐ第二逆止弁（７６）；
ここで注射器（５１）に充填された放射薬剤は枠組みの薬剤注入口（７１）から一次流路に注入された後、第二逆止弁（７６）によって生理食塩水貯槽（７７）への逆流が阻止され第一逆止弁（７５）を通ってのみ薬剤吐出口（７２）に達することができる。
【請求項２】
カートリッジの一次流路に放射薬剤を保持している注射器（５１）が薬液を注入したときに第一逆止弁（７５）が開であり第二逆止弁（７６）は閉である、請求項１に記載の生理食塩水カートリッジ（７０）。
【請求項３】
生理食塩水が一次流路を満たしたとき第一逆止弁（７５）は閉で第二逆止弁（７６）が開である、請求項１に記載の生理食塩水カートリッジ（７０）。
【請求項４】
生理食塩水貯槽（７７）予め設定された量の生理食塩水を充填する他の開口部を持ち、当該開口部が針刺し可能な材料部で塞がれている、請求項１に記載の生理食塩水カートリッジ（７０）。
【請求項５】
当該材料を空気フィルター（７８）が貫通する以外は塞がれた状態の請求項４に記載の生理食塩水カートリッジ（７０）。
【請求項６】
予め設定された量の生理食塩水が針刺し可能材料部（７７１）で塞がれる前に生理食塩水貯槽（７７）に充填さている、請求項４に記載の生理食塩水カートリッジ（７０）。
【請求項７】
予め設定された量の生理食塩水が生理食塩水貯槽（７７）が当該針刺し可能材料部（７７１）で塞がれた後で、付加的な方法で針刺し可能材料部（７７１）を貫通して充填される、請求項４に記載の生理食塩水カートリッジ（７０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には生理食塩水カートリッジに関するものであるが、ここでは放射薬剤の注入のための生理食塩水カートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年ポジトロン断層（ＰＥＴ）はinvivoイメージングに用いられ癌の早期発見と治療に役立っている。ＰＥＴ用のポジトロン放射核種はサイクロトロンで創造され、他の化合物を標識してグルコース、アミノ酸、水といった化合物／分子になり人体に注入される。ポジトロンは人体の中の電子によって消滅し反対方向にガンマ線を放射し、それをＰＥＴが検知し画像化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＰＥＴ装置は医用診断には極めて有用であるがＰＥＴ用のポジトロン放射核種は強い放射線を放射するので適切な遮へいが施されていないと取り扱い、分注、運搬、ＰＥＴのための放射薬剤の注入を担当する医療従事者に深刻な障害を与える可能性がある。例えば、放射薬剤が残存している注射器の残存放射能を最低限にするためには注射器の本体内を生理食塩水で繰り返し洗浄し、その生理食塩水を患者の体内に注入しなければならない。こういった繰り返し作業はＰＥＴ運転員の指や体のほかの部分が放射薬剤の放射線に過剰な曝露となる。
【０００４】
従来の放射線遮へいに関する対応は受け入れたり収納した放射薬剤の放射線漏洩を防ぐために箱や容器を持ってすることに重点が置かれている。しかるに依然として放射薬剤の取り扱いにおいて技師や看護師といった医療従事者は回収、移動、分注、品質管理、放射薬剤の注入作業中に放射線障害の危険がある。
【０００５】
放射薬剤の取り扱いにおいて核放射線に対して安全なシステム、特に医療従事者に対して核放射線の障害が最低限にするようなシステムに用いられる生理食塩水カートリッジが渇望されている。
【０００６】
したがって、本発明の主眼は核放射線障害を最低限にした放射薬剤の注入作業のために放射薬剤の分注及び注入システムに用いられる生理食塩水カートリッジを提供することにある。
【０００７】
本発明のもう一つの主眼は枠組みのなかに放射薬剤注入口、放射薬剤吐出口、生理食塩水出口が接続された中間導管を有し放射薬剤が容易に注入口から吐出口へ流れカートリッジ内にある生理食塩水貯槽からの生理食塩水と合流する放射薬剤の分注及び注入システム用の生理食塩水カートリッジを提供することである。
【０００８】
本発明のもぅ一つの主眼は放射薬剤注入用の生理食塩水カートリッジを提供することで、当該カートリッジは不測の被ばくや放射線汚染をなくすため注入後投棄できるものである。
本発明の更なる主眼は運転が容易で核放射線にも安全な生理食塩水カートリッジを提供することで、これにより生理食塩水による放射薬剤の繰り返しの洗浄をなくし、もって放射障害を低減するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明により上記の目的を達成するために放射薬剤の注入用の生理食塩水カートリッジが提供されており、その枠組みは生理食塩水貯槽から放射薬剤注入口に伸びる一次流路、一次流路の出口から患者に注入する装置が患者に放射薬剤を注入するための放射薬剤吐出口に伸びる二次流路から成る。第一逆止弁が一次流路の出口に有って放射薬剤を充填した注射器から注入された放射薬剤の吐出口への流れを許し逆流を阻止してる。第二逆止弁が生理食塩水貯槽出口にあって生理食塩水で一次流路を満たさせ逆流を阻止している。
【００１０】
本発明による生理食塩水カートリッジは放射薬剤の分注及び注入システムで有効に用いられることにより放射薬剤分注及び注入システムの運転が効率的になり安全な放射薬剤注入をも助長する。更に本発明による生理食塩水カートリッジは放射薬剤の分注及び注入システムの自動化を促す。放射薬剤が残存する注射器を手動で繰り返し洗浄する工程は自動化可能であり、よって放射線安全度を促進する。
【００１１】
かくして、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、放射薬剤注入のための生理食塩水カートリッジは以下のものから成なる:予め定めた量の生理食塩水を貯留し生理食塩水貯槽を形成する内部空間を有する枠組みであって,当該枠組みは針が貫通できる材料でできた部分を有する薬剤注入口及び薬剤吐出口、放射薬剤を充填した注射器の針が突き刺し注入口の針刺し可能材料部を貫通する当該薬剤注入口、患者注入機構の中継部の針刺し可能材料部を貫通する薬剤吐出口、一次及び二次流路を枠組みの内部で形成している生理食塩水貯槽出口、当該一次流路で生理食塩水貯槽に直接つながっており生理食塩水が一次流路を満たすもの、注射器に充填された放射薬剤は枠組みの薬剤注入口経由で一次流路に注入可能であること、一次流路は枠組みの薬剤吐出口につながる二次流路への開口部を有すること；一次流路に生理食塩水が入ることを許し放射薬剤が一次流路に注入されると混ざり合って二次流路に流入するが生理食塩水と放射薬剤との混合液の逆流を阻止する一次流路にある第一逆止弁；生理食塩水貯槽の生理食塩水出口にあって生理食塩水の一次流路への流入を許し、生理食塩水の逆流を防ぐ第二逆止弁；ここで注射器に充填された放射薬剤は枠組みの薬剤注入口から一次流路に注入された後、第二逆止弁によって生理食塩水貯槽への逆流が阻止され第一逆止弁を通ってのみ薬剤吐出口に達することができる。
請求項２に記載の発明は、カートリッジの一次流路に放射薬剤を保持している注射器が薬液を注入したときに第一逆止弁が開であり第二逆止弁は閉である、請求項１に記載の生理食塩水カートリッジのように構成される。請求項３に記載の発明は、生理食塩水が一次流路を満たしたとき第一逆止弁は閉で第二逆止弁が開である、請求項１に記載の生理食塩水カートリッジのように、請求項４に記載の発明は、生理食塩水貯槽に予め設定された量の生理食塩水を充填する他の開口部を持ち、当該開口部が針刺し可能な材料部で塞がれている、請求項１に記載の生理食塩水カートリッジのように、請求項５に記載の発明は、当該材料を空気フィルターが貫通する以外は塞がれた状態の請求項４に記載の生理食塩水カートリッジのように、請求項６に記載の発明は、予め設定された量の生理食塩水が針刺し可能材料部で塞がれる前に生理食塩水貯槽に充填さている、請求項４に記載の生理食塩水カートリッジのように、そして請求項７に記載の発明は、予め設定された量の生理食塩水が生理食塩水貯槽が当該針刺し可能材料部で塞がれた後で、付加的な方法で針刺し可能材料部を貫通して充填される、請求項４に記載の生理食塩水カートリッジのように構成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上記のように構成されているので、放射薬剤の分注及び注入の運転が効率的であり、しかも安全に放射薬剤を注入することができる。また、放射薬剤の分注及び注入を容易に自動化することもできる。さらには、放射薬剤が残存する注射器を手動で繰り返し洗浄する手作業に代えて、自動化することもできる。これにより、放射線安全度が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、放射薬剤の分注及び注入システム（以下「システム」と略称する）を示す。システムは放射線遮へいされた密閉槽１に組み込まれており側壁、天井及び床で示されている（図番はない）。液状の放射薬剤を患者に注入するために中継部８を挿入する注射針挿入孔１１が放射線遮へいされた密閉槽１の側壁にある。放射線遮へいされた密閉槽１の内部に液状又は液体を含む放射薬剤を貯留したバイアル２がある。
【００１４】
システムは機械式トング１２を有し延長棹１３によって支えたり運転し、放射線遮へいした密閉槽１の外に突き出ており手動又は他の自動駆動機構と連結した運転（図には表示していない）を行う。機械式トング１２はバイアル２を掴んだりまたは放したりしてバイアル容器２１に入れるが、ここでは放射薬剤を供給する薬剤チューブ２０がバイアル２に取り外し可能な状態で接続され予め設定した量の放射薬剤をバイアル２に供給する。バイアル２への放射薬剤の供給の監視は放射薬剤液面監視装置４（ＣＣＤカメラ）で行いバイアル２の画像をバイアル容器２１の側壁の覗き窓（図には示していない）から得る。画像は転送されモニター４１又はコンピューターに表示され目視監視又はその他の操作に用いる。バイアル２に充填される薬剤の液面はこのように精密に／又は視覚的に監視される。当該チューブ２０はバイアル２に放射薬剤が充填され予め設定された液高になったら取り外す。
【００１５】
バイアル２に放射薬剤が充填されたならば図３に示す通り放射能量の測定を行う。この工程では機械式トング１２によってバイアル２をバイアル容器２１から測定用容器２４に移す。測定用容器２４はＴ字型棹２４１を有し機械式トング１２によって掴まれる。測定用容器２４と測定用容器２４に収まったバイアル２を放射能測定器３に挿入しバイアル２に充填した液状放射薬剤の放射能を測定する。放射能測定器３からの測定値はコンピューターに転送され処理されるがここでは本発明と関連しないので説明はこれまでとする。
【００１６】
バイアル２は放射能量の計測が完了したならば機械式トング１２を用いて測定容器２４とバイアル２を測定用容器２４の元の場所に戻す。バイアル２を次に測定用容器２４から取り出しバイアル容器２１に移す。
【００１７】
当該システムは複数のディスポ式注射器５１を一列に並べたディスポ式の注射器供給モジュール５及び可動式分注及び注入機構６から成り、共に放射線遮へいした密閉槽１内に設置されている。可動式分注及び注入機構６はディスポ式の注射器供給モジュール５とバイアル容器２１の近接した位置にあり、ディスポ式の注射器供給モジュール５の選んだ１本のディスポ式注射器５１を収納する。可動式分注及び注入機構６は選んだディスポ式注射器５１を移動し分注の位置でディスポ式注射器５１がバイアル容器２１と近接しバイアル２が貯留する放射薬剤をディスポ式注射器５１に吸引し、注入の位置では放射薬剤を充填したディスポ式注射器５１が液状放射薬剤を生理食塩水カートリッジモジュール７の生理食塩水カートリッジ７０に注入するが共に放射線遮へいした密閉槽１内に設置されている。
【００１８】
図２及び図３を参照すると共に選ばれた且つ放射薬剤を充填したディスポ式注射器５１を可動式分注及び注入機構６によって注入の位置に移動させディスポ式の注射器５１の針５１２が生理食塩水カートリッジ７０にあって針５１２が貫通できるゴム又は貫通可能な材料でできた薬剤注入口７１を貫通して注入するが、図は夫々注射器プランジャー５１１がディスポ式の注射器５１に押し込まれる前と後を示している。
【００１９】
可動分注及び注入機構６は支持台６１、水平移動機構６２、垂直移動機構６３、掴み取り及び放棄機構６４、注射器プランジャー駆動機構６５で構成されている。水平移動機構６２は支持台６１を少なくとも１本の水平ガイドレール６２１に沿って水平方向に移動させ垂直移動機構６３は支持台６１を少なくとも１本の垂直ガイドレール６３１に沿って垂直方向に移動させる。
【００２０】
掴み取り及び放棄機構６４は挟み６４１、延長腕６４２、選んだ１本のディスポ式注射器５１をつかみ取り／放棄の操作を制御するつかみ取り及び放棄制御器６４３から構成されている。掴み取り及び放棄制御器６４３が延長腕６４２を伸ばすときは挟み６４１が開いて注射器供給モジュール５の１本のディスポ式注射器５１を掴む。
【００２１】
注射器プランジャー駆動機構６５は電動もしくは空圧駆動、例えば空圧シリンダーが可能であり支持台６１の上で挟み６４１が掴んだ選ばれたディスポ式注射器５１のプランジャー５１１の位置に対応して設置されている。プランジャー５１１の一端は自由に動くことができ選んだ互いに反する方向にプランジャー５１１を動かし生理食塩水カートリッジ７０に液体を注入／吸引するために上向きに押したり下向きに引いたりする。注射器プランジャー駆動機構６５はディスポ式注射器５１のプランジャー５１１にかかっている力を検知する圧力センサー６５１を取り付け注入や生理食塩水カートリッジ７０に出入りする液体の吸引の安全性を確保する。
【００２２】
図４及び図５は選んだディスポ式注射器５１の針５１２が生理食塩水カートリッジ７０に刺さっているが注射器内に充填された放射薬剤が生理食塩水カートリッジ７０に注入されている場合と生理食塩水カートリッジ７０の生理食塩水が注射器に洗浄のために吸引されている場合を夫々示している。図６は生理食塩水カートリッジ７０の透視図であり生理食塩水カートリッジ７０が一定の量の生理食塩水を貯留している生理食塩水貯槽７７を形成している。生理食塩水カートリッジ７０の枠組みは薬剤注入口７１、薬剤吐出口７２、中間導管７３、生理食塩水出口７４から成っている。生理食塩水出口７４は生理食塩水貯槽７７の出口で第二逆止弁７６を経由して中間導管７３につながり生理食塩水貯槽７７の生理食塩水が中間導管７３に流れ不純物が生理食塩水貯槽７７に入るのを防いでいる。
【００２３】
生理食塩水カートリッジ７０の出口である生理食塩水貯槽出口７４から延長している中間導管７３は出口が薬剤注入口７１のゴム幕または他の貫通可能な材料でさえぎられ生理食塩水カートリッジ７０の薬剤注入口７１の機能を果たしここに注射器の針５１２を刺すことができる。分岐路（番号なし）は中間導管７３が形成する第二逆止弁７６の出口と薬剤注入口７１の間から成り第一逆止弁７５が生理食塩水カートリッジ７０への出口をふさぎ薬剤吐出口７２はゴム幕又は貫通可能な材料で妨げ生理食塩水カートリッジ７０の薬剤吐出口の役目を果たしている。第一逆止弁７５は生理食塩水と中間導管７３にディスポ式注射器５１から注入された放射薬剤の混合液を中間導管７３から分岐路へ流れることを許し分岐路から中間導管７３に混合液が逆流するのを防いでいる。かくして生理食塩水貯槽７７の生理食塩水は生理食塩水貯槽７７から第二逆止弁７６を経由して中間導管７３、第一逆止弁７５、分岐路から生理食塩水カートリッジ７０の薬剤吐出口７２にのみ流れることが許されており図４及び図５で矢印が示す通りである。
【００２４】
生理食塩水カートリッジ７０の生理食塩水貯槽７７は針刺し可能材料部７７１によって閉じられた注入口（番号なし）を形成している。生理食塩水は生理食塩水カートリッジ７０の生理食塩水貯槽７７に針刺し可能材料部７７１によって塞ぐ前に当該注入口から予め注入することができるし、その代わりに当該注中口が幕７７１で塞がれた後に生理食塩水を生理食塩水貯槽７７に針刺し可能材料部７７１を注射器で貫通して満たすことができる。針刺し可能材料部７７１に空気フィルター７８を針刺し可能材料部７７１を貫通して刺して生理食塩水貯槽７７に空気を導き生理食塩水貯槽７７から生理食塩水を抜くときの空気圧のバランスをとる。空気フィルター７８は生理食塩水貯槽７７に不純物が大気中から入り込むのを防ぐ役目もする。
【００２５】
中継部８は針８３を有し生理食塩水カートリッジ７０の薬剤吐出口７２の幕を貫通して液体放射薬剤を中継部８に導く。チューブ８１は針８３につながり槽１に設けられた注射針挿入孔１１を経由して患者の体（図にはない）に刺さった針８２（図１参照）につながる。三方活栓８１１は手動で用い、チューブ８１に接続された最初の部分につながり次の部分は仕上げフィルター８１２を経て針８２に、最後の部分は生理食塩水注射器８１３が生理食塩水を満たす。生理食塩水注射器８１３が注入する生理食塩水の役割は三方活栓８１１を操作しながらチューブ８１内の空気を針８３が生理食塩水カートリッジ７０の薬剤吐出口７２を貫通する前に追い出す。
【００２６】
中継部８はチューブ８１を覆う外套管８４を有し薬剤吐出口７２を針８３が貫通する支持と位置あわせに役立てる。外套管８４は外周にフランジストッパー８４１を形成し生理食塩水カートリッジ７０手前の注射針挿入孔１１の内周で接触し外套管８４が生理食塩水カートリッジ７０側に不用意に落ちないようにしている。
【００２７】
注射針挿入孔１１に放射線遮へいを施すためにタングステンなどの塊１４を注射針挿入孔１１に挿入する。外套管８４を収まりよくする径を持つ開口部（番号なし）は広がりコーン状で傾斜の付いた内側の面を持つ。
【００２８】
運転に際しては可動分注及び注入機構６が選んだディスポ式注射器５１を抱えた支持台６１を水平移動機構６２によって水平ガイドレール６２１に沿って注入の位置に移動させ、次に垂直移動機構６３が垂直ガイドレール６３１に沿って上向きに支持台６１を移動させ、ディスポ式注射器５１の針５１２が生理食塩水カートリッジ７０の薬剤注入口７１を貫通させる。その後に注射器プランジャー駆動機構６５がディスポ式注射器５１のプランジャー５１１をディスポ式注射器５１が内蔵する放射薬剤を生理食塩水カートリッジ７０の中間導管７３の薬剤注入口７１経由で注入する。この時図４に示す通り生理食塩水貯槽７７から流入した生理食塩水と中間導管７３内で混じった放射薬剤を第二逆止弁７６は閉じて阻止するが他方第一逆止弁７５は放射薬剤が流れるように開いており中間導管７３における生理食塩水溜まりと一緒に分岐路を経由し流れ次に薬剤吐出口７２に刺し込まれた中継部８を経て放射薬剤吐出口７２に向かって流れる。
【００２９】
ディスポ式注射器５１からの放射薬剤の注入が完了するとプランジャー５１１は注射器プランジャー駆動機構６５により下に引かれ中間導管７３の一部にある生理食塩水をディスポ式注射器５１に吸引し注射器の内部に残存する放射薬剤を洗浄する。図５に示すこの状況下では第二逆７６は生理食塩水を中間導管７３に満たすために開き第一逆止弁７５は 閉じてディスポ式注射器５１の注入操作によって前は分岐路や中継部８に放射薬剤を阻止する。注射器に吸引された生理食塩水は中間導管７３に注入され、再び分岐路が注射器内に残存する放射薬剤を中間導管７３に流し込む。この洗浄工程は必要であれば繰り返す。
【００３０】
以上、本発明について実施の形態を説明したが、請求範囲に示す本発明の範囲を逸脱しない色々な改造や変更が可能であることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】放射薬剤の分注及び注入システムの透視図であり、ディスポ式の生理食塩水カートリッジは本発明に基づいて製作されている斜視図である。
【図２】放射薬剤の分注及び注入システムの透視図であるが特に分注及び注入機構を示し、液状の放射薬剤が入っている一本の注射器が注入の位置に移動し液体を本発明によるディスポ式の生理食塩水カートリッジに注入し、もって患者に注入し、注射器プランジャーは注入の状態にある図である。
【図３】図２に似ているが注射器プランジャーは引き下げられている状態を示す斜視図である。
【図４】液状放射薬剤が入った注射器がディスポ式生理食塩水カートリッジを貫通しプランジャーが注入状態になっているさまの断面図である。
【図５】図４と似ているがプランジャーが引き下げられた状態を示している断面図である。
【図６】本発明によって製作されたディスポ式の生理食塩水カートリッジの透視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１                    放射線遮へいした密閉槽
１１                  注射針挿入孔
１２                  機械式トング
１３                  延長棹
１４                  タングステン塊
１４１                傾斜面
２                    薬剤バイアル
２０                  薬剤チューブ
２１                  薬剤バイアル
２２                  薬剤液面監視孔
２４                  測定用容器
２４１                T字型棹
３                    放射能測定器
４                    薬剤液面測定装置
４１                  モニター
５                    注射器供給モジュール
５１                  ディスポ式注射器
５１１                注射器プランジャー
５１２                針
５２                  注射器送り出し機構
６                    可動式分注及び注射機構
６１                  支持台
６２                  水平移動機構
６２１                水平ガイドレール
６３                  垂直移動機構
６３１                垂直ガイドレール
６４                  掴み取り及び放棄機構
６４１                挟み
６４２                延長腕
６４３                放棄制御器
６５                  注射器プランジャー駆動機構
６５１                圧力センサー
７                    生理食塩水カートリッジモジュール
７０                  生理食塩水カートリッジ
７１                  薬剤注入口
７２                  薬剤吐出口
７３                  中間導管
７４                  生理食塩水貯槽出口
７５                  第一逆止弁
７６                  第二逆止弁
７７                  生理食塩水貯槽
７７１                針刺し可能材料部
７８                  空気フィルター
８                    中継部
８１                  チューブ
８１１                三方活栓
８１２                仕上げフィルター
８１３                生理食塩水注射器
８２                  患者に刺した針
８３                  針
８４                  外套管
８４１                ストッパー
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006212296.tif 000005
【図４】
2006212296.tif 000006
【図５】
2006212296.tif 000007
【図６】
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【外国語明細書】
DISPOSABLE SALINE WATER CARTRIDGE MODULE FOR RADIOPHARMACEUTICALS DISPENSING AND INJECTION SYSTEM
BACKGROUND OF THE INVENTION
1. Field of the Invention
[0001] The present invention relates generally to a saline water cartridge, and in particular to a saline water cartridge for radiopharmaceuticals injection.
2. The Related Art
[0002] Positron emission tomography (PET) has been recently used in invivo imaging, which helps early detection of cancers for early treatment.  This makes PET one of most important measures for diagnosis of a variety of cancers.  Positron radionuclides for PET treatment are generated in a cylcotron and then composed with other elements to form compound/molecules, such as glucose, amino acid, and water for injection into human body.  The positrons are annihilated with electrons inside the human body, which emits gamma ray that can be detected by PET equipment for imaging.
[0003] The PET facility is of great help for medical diagnosis, but the positron radionuclides of the PET radiopharmaceuticals give off strong radiation, which, if not properly shielded, may cause serious damage to the medical employees, who are in charge of handling, dispensing, transportation, and injection of the radiopharmaceuticals for PET.  For example, to minimize the radiation residual in a syringe that carries the pharmaceutical medicine, the syringe barrel must be repeatedly flushed with saline water and the saline water be injected into the body of the patient.  Such a repeated operation often makes the finger or other portion of the body of the PET operator over-exposed to the radiation of the radiopharmaceuticals.
[0004] Conventional arrangements for radiation shielding often emphasize in providing a casing or container to prevent leakage of radiation of the radiopharmaceuticals received or accommodated therein.  However, in handling the radiopharmaceuticals, the medical employees, such as technicians and nurses, still face the risk of radiation damage during retrieval, disposition, dispensing, quality inspection, and injection of the radiopharmaceuticals.
[0005] Thus, it is desired to have a nuclear radiation safe system to handle radiopharmaceuticals and in particular to have a saline water cartridge that cooperates with such a system to minimize the nuclear radiation hazard for medical employees.
SUMMARY OF THE INVENTION
[0006] A primary objective of the present invention is to provide a saline water cartridge that cooperates with a radiopharmaceuticals dispensing and injection system to perform injection of the radiopharmaceuticals with the minimized hazard of nuclear radiation damage.
[0007] Another objective of the present invention is to provide a saline water cartridge for a radiopharmaceuticals dispensing and injection system, comprising a casing inside which internal passages are formed for connection among a radiopharmaceuticals inlet port, a radiopharmaceuticals output port, and an outlet of saline water, which ensures proper and smooth of the radiopharmaceuticals from the inlet port to the outlet port, together with saline water supplied from a saline water reservoir arranged inside the cartridge.
[0008] A further objective of the present invention is to provide a saline water cartridge for radiopharmaceuticals injection, which cartridge can be disposed of after to the injection in order to eliminate undesired exposure and contamination of radiation.
[0009] Yet a further objective of the present invention is to provide a saline water cartridge featuring easy operation and nuclear radiation safety, which eliminates manual operation of repeatedly flushing the radiopharmaceuticals carrying syringe with saline water and thus reduces nuclear radiation hazard.
[0010] To achieve the above objects, in accordance with the present invention, there is provided a saline water cartridge for radiopharmaceuticals injection, comprising a casing in which a primary passage extends from an outlet of a saline water reservoir to a radiopharmaceuticals inlet port of the cartridge and a secondary passage extends from an opening defined in the primary passage to a radiopharmaceuticals outlet port where a patient injection device is connected to supply the radiopharmaceuticals to the patient.  A first one-way membrane valve is arranged in the opening of the primary passage to allow the radiopharmaceuticals injected into the primary passage from a radiopharmaceuticals carrying syringe to flow to the outlet port, while preventing reverse flow.  A second one-way membrane valve is arranged in the outlet of the saline water reservoir to allow saline water to replenish into the primary passage while preventing reverse flow.
[0011] The saline water cartridge in accordance with the present invention, when incorporated in a radiopharmaceuticals dispensing and injection system effectively enhances the operation efficiency of the radiopharmaceuticals dispensing and injection system and also helps increasing radiation safety for radiopharmaceuticals injection.  Further, the saline water cartridge of the present invention helps automatizing the radiopharmaceuticals dispensing and injection system.  Manual operation of repeatedly flushing the syringe that carries the radiopharmaceuticals can be replaced by automatic process, which enhances radiation safety.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0012] The present invention will be apparent to those skilled in the art by reading the following description of a preferred embodiment thereof, with reference to the attached drawings, in which:
[0013] Figure 1 is a perspective view illustrating a radiopharmaceuticals dispensing and injection system in which a disposable saline water cartridge constructed in accordance with the present invention is incorporated;
[0014] Figure 2 is a perspective view of a portion of the radiopharmaceuticals dispensing and injection system, particularly showing a carrier of a dispensing and injection mechanism moving a syringe that carries liquid radiopharmaceuticals to an injection position for injection of the liquid into the disposable saline water cartridge of the present invention for further injection into a patient, a syringe plunger being in an injected condition;
[0015] Figure 3 is similar to Figure 2, but showing the syringe plunger in a withdrawn condition;
[0016] Figure 4 is a cross-sectional view showing the syringe that carries the liquid radiopharmaceuticals penetrating into the disposable saline water cartridge with the plunger in the injected condition;
[0017] Figure 5 is similar to Figure 4, but showing the plunger in the withdrawn condition; and
[0018] Figure 6 is a perspective view of the disposable saline water cartridge constructed in accordance with the present invention.
DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
[0019] With reference to the drawings and in particular to Figure 1, a radiopharmaceuticals dispensing and injection system (which will be abbreviated as “the system” hereinafter) is shown.  The system comprises a sealed casing 1, which defines a radiation-shielded chamber delimited by side walls and top and bottom walls (all not labeled).  A hole 11, serving to receive an injection device 8 for supply a liquid radiopharmaceuticals to a patient, is defined in one side wall of the casing 1.  A vial 2, which contains radiopharmaceuticals in liquid form or liquid-carrying form, is arranged inside the radiation-shielded chamber of the casing 1.
[0020] The system comprises a manipulating arm 12 supported and operated by a handle 13 extending out of the casing 1 for manual operation or coupled to other automatic driving system (not shown).  The manipulating arm 12 selectively and releasably grasps the vial 2 for positioning the vial 2 in a vial container 21, where a radiopharmaceuticals supply tube 20 is removably connected to the vial 2 for supplying a predetermined amount of radiopharmaceuticals to the vial 2.  Monitoring of the supplying of the radiopharmaceuticals to vial 2 is performed by means of for example a monitoring device 4, such as a charge-coupled device (CCD) based camera, which takes images of the vial 2 via an observation window (not shown) formed in a side wall of the vial container 21.  The images are transmitted and displayed on a monitor display 41 or a computer device for visual inspection or further processing.  Level of the medicine filled into the vial 2 can thus be precisely and/or visually inspected.  The tube 20 is removed after the radiopharmaceuticals filled in the vial 2 reaches a predetermined level.
[0021] Dosage calibration of the liquid radiopharmaceuticals filled in the vial 2 is then performed.  The vial 2 is moved by the manipulating arm 12 from the vial container 21 to a carrier container 24.  The carrier container 24 has a T-shaped handle 241, which can be grasped and held by the manipulating arm 12.  The carrier container 24 and the vial 2 received in the carrier container 24 are then positioned into a calibrator 3 for measuring the radioactivity of the liquid radiopharmaceuticals filled in the vial 2.  Measuring result from the calibrator 3 may then be transmitted to the computer device for processing, which is not related to the present invention and thus will not be further described.
[0022] The vial 2, after the calibration operation, is moved, together with the carrier container 24, by the manipulating arm 12 back to the original position where the carrier container 24 was located.  The vial 2 is then removed from the carrier container 24 and put back to the vial container 21.
[0023] The system further comprises a disposable syringe module 5 comprising a plurality of disposable syringes 51 arranged in a line and a dispensing and injection mechanism 6, both arranged inside the radiation-shielded chamber of the casing 1.  The dispensing and injection mechanism 6 is located adjacent both the disposable syringe module 5 and the vial container 21 for accommodating a selected one of the syringes 51 of the disposable syringe module 5.  The mechanism 6 moves the selected syringe 51 between a dispensing position where the syringe 51 is located next to the vial container 21 for withdrawing the liquid radiopharmaceuticals contained in the vial 2 into the syringe 51 and an injection position where the radiopharmaceuticals-filled syringe 51 injects the liquid radiopharmaceuticals into a saline water cartridge 70 of a saline water cartridge module 7, which is also arranged inside the radiation-shielded chamber of the casing 1 and will be further described.
[0024] Also referring to Figures 2 and 3, both show the selected and radiopharmaceuticals-filled syringe 51 is moved to the injection position by the dispensing and injection mechanism 6 and an injection needle 512 of the syringe 51 penetrating into the cartridge 70 through an block member 71, made of for example rubber or other penetrateable materials, to allow for penetration of the syringe needle 512, but respectively illustrating the conditions before and after the syringe plunger 511 is driven into a barrel of the syringe 51.
[0025] The dispensing and injection mechanism 6 comprises a carrier 61, a horizontal transportation device 62, a vertical transportation device 63, a releasable clamping device 64, and a plunger driving device 65.  The horizontal transportation device 62 moves the carrier 61 along a horizontal rail 621.  The vertical transportation device 63 moves the carrier 61 along a vertical rail 631.
[0026] The clamping device 64 comprises a clamp 641, an extendible bar 642, and a controller 643.  The extendible bar 642 that supports the clamp 641 is selectively driven by the controller 643 to move the clamp 641 toward the selected and radiopharmaceuticals-filled syringe 51 of the disposable syringe module 5.  The clamp 641 then clamps and holds the selected syringe 51.
[0027] The plunger driving device 65 comprises a power unit, such as a motor and a power cylinder, for example a pneumatic cylinder, mounted on the carrier 61 at a position corresponding to the plunger 511 of the selected syringe 51 held by the clamp 641.  The plunger 511 has a free end configured to releasably engage an end of the plunger 511 and functions to selectively drive the plunger 511 in opposite directions for injection and/or withdrawal of liquid into and/or out of the saline cartridge 70.  The plunger driving device 65 comprises a pressure sensor 651 for monitoring the pressure that is applied by the plunger driving device 65 to the plunger 51 to ensure safe injection and withdrawal of liquid into/out of the cartridge 70.
[0028] Referring to Figures 4 and 5, both show cross-sectional views of the syringe needle 512 of the selected syringe 51 penetrating into the saline water cartridge 70 but illustrating the conditions when the radiopharmaceuticals filled in the syringe barrel is injected into the cartridge 70 and when the saline water of the cartridge 70 is withdrawn into the syringe barrel for flushing of the radiopharmaceuticals, respectively.  Also referring to Figure 6, which shows a perspective view of the cartridge 70, the cartridge 70 comprises a casing defining an interior space forming a saline water reservoir 77 containing a predetermined amount of saline water.  The casing of the cartridge 70 forms a radiopharmaceuticals inlet end 71, a radiopharmaceuticals outlet end 72, an internal passage 73, and a saline water outlet 74.  The saline water outlet 74 forms an opening for the saline water reservoir 77 and is connected to the internal passage 73 by a one-way membrane valve 76, which allows the saline water to flow out of the saline water reservoir 77 into the internal passage 73, while blocking a reverse flow of the saline water, which may contains undesired impurity, back into the saline water reservoir 77.
[0029] The internal passage 73 extends from the outlet 74 to an opening defined in the casing of the cartridge 70, which opening is blocked by a rubber member 71 or other penetrateable member, which functions as the radiopharmaceuticals inlet end 71 of the cartridge 70 through which the syringe needle 512 may penetrate.  A branch passage (not labeled) extends from an opening defined in the internal passage 73 midway between the outlet 76 and the radiopharmaceuticals inlet end 71, which opening is closed by a one-way membrane valve 75, to an opening of the casing of the cartridge 70, which is blocked by a rubber blocking member or other penetrateable member 72, serving as the radiopharmaceuticals outlet end of the cartridge 70.  The membrane valve 75 allows liquid mixture of saline water and radiopharmaceuticals injected into the internal passage 73 from the syringe 51 to flow from the internal passage 73 to the branch passage, while preventing reverse flow of liquid mixture from the branch passage back into the internal passage 73.  Thus, saline water contained in the saline water reservoir 77 is only allowed to flow from the saline water reservoir 77, through the outlet membrane valve 76, the internal passage 73, the membrane valve 75, and the branch passage to the radiopharmaceuticals outlet end of the cartridge 70, as indicated by arrows in Figures 4 and 5.
[0030] The saline water reservoir 77 of the cartridge 70 forms an opening (not labeled) that is closed by a penetrateable film 771.  Saline water can be pre-filled into the reservoir 77 of the cartridge 70 through the opening before the opening is closed by the film 771, or alternatively, saline water can be replenished into the reservoir 77 through injection by an injection means (not shown) penetrating through the film 771 after the opening is closed by the film 771.  The film 771 also serves to receive air filter means 78 penetrating through the film 771 to guide atmosphere into the reservoir 77 for pressure balance when the saline water is discharged out of the reservoir 77.  The air filter means 78 also functions to remove undesired objects out of the air flowing into the reservoir 77.
[0031] An injection device 8 comprises a needle 83, which penetrates through the block member of the radiopharmaceuticals outlet end 72 of the cartridge 70 to guide the liquid radiopharmaceuticals into the injection device 8.  A tube 81 extends from the needle 83 through the hole 11 defined in the casing 1 of the system to be connected to a needle 82 (Figure 1) that is inserted into the body of a patient (not shown).  A three-way valve 811, which is manually operable, is provided, comprising a first passage connected to the tube 81, a second passage connected through a filter 812 to the needle 82, and a third passage into which a syringe barrel 813 full of saline water is inserted.  The syringe barrel 813 functions to inject saline water into the tube 81, under the control of the valve 811, to expel air inside the tube 81 before the needle 83 penetrates into the radiopharmaceuticals outlet end 72 of the cartridge 70.
[0032] The injection device 8 comprises a positioning tube 84 fitting over the tube 81, which supports and helps positioning the needle 83 for penetration through the radiopharmaceuticals outlet end 72.  The positioning tube 84 forms a circumferential flange 841, which abuts against an outside surface of the cartridge 70 around the hole 11 to position the needle 83 at predetermined location with respect to the cartridge 70 and to prevent the positioning tube 84 from unexpectedly dropping into the interior space of the cartridge 70.
[0033] To provide radiation shielding at the hole 11, an insert 14 made of for example tungsten is inserted into and blocking the hole 11.  An aperture (not labeled) sized to snugly receive the positioning tube 84 is defined in the insert 14.  The aperture has a diverging, conic inner opening delimited by inclined circumferential surface 141.
[0034] In operation, the dispensing and injection mechanism 6 moves the carrier 61, which carries the selected syringe 51, along the horizontal rail 621 to the injection position by the horizontal transportation device 62 and then the vertical transportation device 63 moves the carrier 61 along the vertical rail 631 upward, with which the needle 512 of the syringe 51 is caused to penetrate through the radiopharmaceuticals inlet end 71 of the cartridge 70.  Thereafter, the plunger driving device 65 drives the plunger 511 of the syringe 51 to force the radiopharmaceuticals contained in the syringe 51 into the internal passage 73 of the cartridge 73 through the radiopharmaceuticals inlet end 71.  Under this situation, as shown in Figure 4, the membrane valve 76 is closed to prevent the radiopharmaceuticals that is mixed with the saline water inside the internal passage 73 from flowing into the saline water reservoir 77, while the membrane valve 75 is open to allow the radiopharmaceuticals, together with a portion of the saline water container in the internal passage 73, to flow thought the branch passage toward the radiopharmaceuticals outlet end 72 and eventually flowing through the injection device 8 inserted into the radiopharmaceuticals outlet end 72.
[0035] When the injection of the radiopharmaceuticals out of the syringe 51 is completed, the plunger 511 is moved downward by the plunger driving device 65 to withdraw a portion of the saline water contained in the internal passage 73 into the syringe 51 for flushing radiopharmaceuticals residual inside the syringe barrel.  Under this condition, as shown in Figure 5, the membrane valve 76 is open to replenish saline water into the internal passage 73, and the membrane valve 75 is closed to prevent the medicine liquid that has been previously driven into the branch passage and the injection device 8 by the injection operation of the syringe 51 from flowing backward.  The saline water that is withdrawn into the syringe barrel is then injected into the internal passage 73 and the branch passage again to convey the radiopharmaceuticals residual in the syringe barrel into the internal passage 73.  The flushing process can be repeated, if desired.
[0036] Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiment thereof, it is apparent to those skilled in the art that a variety of modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention which is intended to be defined by the appended claims.
１．Abstract
ABSTRACT OF THE DISCLOSURE
A saline water cartridge for radiopharmaceuticals injection includes a casing in which a primary passage extends from an outlet of a saline water reservoir to a radiopharmaceuticals inlet port of the cartridge and a secondary passage extends from an opening defined in the primary passage to a radiopharmaceuticals outlet port where a patient injection device is connected to supply the radiopharmaceuticals to the patient.  A first one-way membrane valve is arranged in the opening of the primary passage to allow the radiopharmaceuticals injected into the primary passage from a radiopharmaceuticals carrying syringe to flow to the outlet port, while preventing reverse flow.  A second one-way membrane valve is arranged in the outlet of the saline water reservoir to allow saline water to replenish into the primary passage while preventing reverse flow.
2.. Representative  Drawing
Ｆｉｇ．４
WHAT IS CLAIMED IS:
1. A saline water cartridge for radiopharmaceuticals injection, comprising:
a casing defining an interior space forming saline water reservoir in which a predetermined amount of saline water is contained, the casing forming an inlet port and an outlet port sealed by needle penetrateable members, the inlet port adapted to receive a needle of a radiopharmaceuticals-carrying syringe that penetrates through the penetrateable member of the inlet port, the outlet port adapted to receive a needle of a patient injection device that penetrates through the penetrateable member of the outlet port, the reservoir forming an outlet;
primary and secondary passages arranged inside the casing, the primary passage extending from the reservoir outlet, through which the saline water is replenished into the primary passage, to the inlet port of the casing, which allows injection of the radiopharmaceuticals contained in the syringe into the primary passage, the primary passage forming an opening communicating the secondary passage that connects to the outlet port of the casing;
a first one-way membrane vale arranged in the opening of the primary passage to allow the saline water inside the primary passage with which the radiopharmaceuticals injected into the primary passage is mixed to flow into the secondary passage while preventing reverse flow of the mixture of the saline water and the radiopharmaceuticals;
a second one-way membrane valve arranged in the outlet of the saline water reservoir to allow the saline water to flow from the reservoir into the primary passage, while preventing reverse flow of the saline water;
wherein the radiopharmaceuticals contained in the syringe, after being injected into the primary passage through the inlet port of the casing, is prevented from flowing into the saline water reservoir by the second membrane valve and is only allowed to flow to the outlet port through the first membrane valve.
2. The saline water cartridge as claimed in Claim 1, wherein the first membrane valve is open when the medicine liquid is injected from the radiopharmaceuticals-carrying syringe into the primary passage of the cartridge, while the second membrane valve is closed.
3. The saline water cartridge as claimed in Claim 1, wherein when the saline water is replenished into the primary passage, the first membrane valve is closed, while the second membrane valve is open.
4. The saline water cartridge as claimed in Claim 1, wherein the saline water reservoir defines a further opening for filling the predetermined amount of saline water into the reservoir, the further opening being closed by a penetrateable film.
5. The saline water cartridge as claimed in Claim 4 further comprising an air filter penetrating through the film that closes the further opening of the saline water reservoir.
6. The saline water cartridge as claimed in Claim 4, wherein the predetermined amount of saline water is filled into the saline water reservoir before the further opening is closed by the film.
7. The saline water cartridge as claimed in Claim 4, wherein the predetermined amount of saline water is filled into the saline water reservoir by an additional device penetrating through the film after the further opening is closed by the film.
１．Abstract
ABSTRACT OF THE DISCLOSURE
A saline water cartridge for radiopharmaceuticals injection includes a casing in which a primary passage extends from an outlet of a saline water reservoir to a radiopharmaceuticals inlet port of the cartridge and a secondary passage extends from an opening defined in the primary passage to a radiopharmaceuticals outlet port where a patient injection device is connected to supply the radiopharmaceuticals to the patient.  A first one-way membrane valve is arranged in the opening of the primary passage to allow the radiopharmaceuticals injected into the primary passage from a radiopharmaceuticals carrying syringe to flow to the outlet port, while preventing reverse flow.  A second one-way membrane valve is arranged in the outlet of the saline water reservoir to allow saline water to replenish into the primary passage while preventing reverse flow.
2.. Representative  Drawing
Ｆｉｇ．４
１．Abstract
ABSTRACT OF THE DISCLOSURE
A saline water cartridge for radiopharmaceuticals injection includes a casing in which a primary passage extends from an outlet of a saline water reservoir to a radiopharmaceuticals inlet port of the cartridge and a secondary passage extends from an opening defined in the primary passage to a radiopharmaceuticals outlet port where a patient injection device is connected to supply the radiopharmaceuticals to the patient.  A first one-way membrane valve is arranged in the opening of the primary passage to allow the radiopharmaceuticals injected into the primary passage from a radiopharmaceuticals carrying syringe to flow to the outlet port, while preventing reverse flow.  A second one-way membrane valve is arranged in the outlet of the saline water reservoir to allow saline water to replenish into the primary passage while preventing reverse flow.
2.. Representative  Drawing
Fig.4
【Ｆｉｇ１】
2006212296.tif 000009
【Ｆｉｇ２】
2006212296.tif 000010
【Ｆｉｇ３】
2006212296.tif 000011
【Ｇｉｇ４】
2006212296.tif 000012
【Ｆｉｇ５】
2006212296.tif 000013
【Ｆｉｇ６】
2006212296.tif 000014