(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性薬液同位元素を反応器に導入して放射性薬液同位元素標識化合物を得るＲＩ化合物合成装置において、
前記放射性薬液同位元素標識化合物を分注前に貯留する貯留容器と、
前記反応器と前記貯留容器とを気密に接続する移送管と、
前記移送管を介して、前記反応器から前記貯留容器に前記放射性薬液同位元素標識化合物を圧送する圧送手段と、
前記貯留容器に接続された吸引管と、
前記吸引管を介して前記貯留容器内の気体を吸引して減圧する減圧手段と、
前記圧送手段による圧送と前記減圧手段による減圧とを制御する制御手段と、を備え、
前記反応器は放射線を遮蔽可能なホットセル内の第１の室内に配置され、前記貯留容器は前記ホットセル内の第２の室内に配置され、
前記制御手段は、前記減圧手段による減圧を開始した後で、前記圧送手段による圧送を開始することを特徴とする請求項１記載のＲＩ化合物合成装置。
【請求項２】
前記吸引管の管径は、前記移送管の管径に比べて大きいことを特徴とする請求項１記載のＲＩ化合物合成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性同位元素から放射性薬液同位元素標識化合物を得るＲＩ化合物合成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＰＥＴ（ポジトロン断層撮影検査）等に使用される放射性薬液同位元素標識化合物（ＲＩ化合物）は、ＲＩ化合物合成装置で合成される。特許文献１には、放射性核種（放射性同位元素）で標識された放射性薬剤（ＲＩ化合物）の合成及び投与を行う装置が開示されている。この装置は、ＲＩ化合物の合成を行う薬剤合成部（反応器）と薬剤投与部（分注装置）とを備えており、薬剤合成部は薬剤投与部のバイアル（貯留容器）にチューブで接続されている。薬剤合成部で合成されたＲＩ化合物は、チューブを介してバイアルに移送される。バイアル内のＲＩ化合物は、薬剤投与部で必要量だけ分注されると共に、生理食塩水などで希釈されて患者に投与される。
【特許文献１】特開２００５−２３０３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＲＩ化合物は時間の経過に伴って減衰するため、ＲＩ化合物の品質向上のためには、ＲＩ化合物の合成から分注までにかかる時間をできるだけ短縮することが望ましい。しかしながら、ＲＩ化合物は放射線を放出するという極めて特殊な薬剤であり、放射線を遮蔽するホットセルなどが必要になることもあり、反応器や貯留容器をどこに配置するかなどのレイアウト上の制約は大きい。従って、反応器から貯留容器までの距離を縮め難く、反応器から貯留容器までの移送に要する時間を短縮するのは困難だった。
【０００４】
本発明は、以上の課題を解決することを目的としており、反応器から貯留容器までのＲＩ化合物の移送時間を短縮できるＲＩ化合物合成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、放射性薬液同位元素を反応器に導入して放射性薬液同位元素標識化合物を得るＲＩ化合物合成装置において、放射性薬液同位元素標識化合物を分注前に貯留する貯留容器と、反応器と貯留容器とを気密に接続する移送管と、移送管を介して、反応器から貯留容器に放射性薬液同位元素標識化合物を圧送する圧送手段と、貯留容器に接続された吸引管と、吸引管を介して貯留容器内の気体を吸引して減圧する減圧手段とを備え、反応器は放射線を遮蔽可能なホットセル内の第１の室内に配置され、貯留容器はホットセル内の第２の室内に配置され、制御手段は、減圧手段による減圧を開始した後で、圧送手段による圧送を開始することを特徴とする。
【０００６】
本発明に係るＲＩ化合物合成装置によれば、減圧手段によって貯留容器内を減圧するので、貯留容器内を大気開放して大気圧に維持する場合に比べて、圧送手段による放射性薬液同位元素標識化合物の圧送効率は向上し、所定量の放射性薬液同位元素標識化合物を反応器から貯留容器へ移送する時間は短縮する。さらに、移送時間が短縮される分だけ、移送に伴う放射能の減衰分は少なくなり、貯留容器へ蓄えられる放射性薬液同位元素標識化合物を実質的に増加させることができる。さらに、圧送手段による圧送に加えて貯留容器内を減圧して移送効率を向上させるので、移送管の長短に起因した移送時間のバラツキは少なくなり、移送時間の短縮を図りながらレイアウトに沿った最適長さの移送管を選択し易くなる。
【０００７】
さらに、本発明は、圧送手段による圧送と減圧手段による減圧とを制御する制御手段を備え、制御手段は、減圧手段による減圧を開始した後で、圧送手段による圧送を開始する。つまり、本発明によれば、圧送の開始前に貯留容器内を減圧するので、圧送をスムーズに開始させることができ、特に、貯留容器内は予め減圧されているので、貯留容器内の気体が反応器内に逆流して、不都合を来す虞もない。
【０００８】
さらに、吸引管の管径は、移送管の管径に比べて大きいと好適である。移送管の管径が小さくなるほど、移送管内に残留する放射性薬液同位元素標識化合物の量は低減するが、移送管の管径が小さくなるほど移送時間の遅延を招来する。上記構成では、吸引管の管径を移送管の管径よりも大きくすることで、両管径が同じ場合に比べて、短時間で貯留容器内を減圧できるために、圧送手段による圧送効率は向上する。その結果として、移送時間の遅延を生じさせることなく、移送管内に残留する放射性薬液同位元素標識化合物の量を効果的に低減できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、反応器から貯留容器までの放射性薬液同位元素標識化合物の移送時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るＲＩ化合物合成装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るＦＤＧ合成装置が収容されたホットセルの概略を示す断面図であり、図２はバイアルの断面図である。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１に示されるように、ＦＤＧ合成装置（ＲＩ化合物合成装置）１は、例えば、病院等のＰＥＴ検査等に使用される放射性薬液同位元素標識化合物（「放射性薬剤」、「ＲＩ化合物」ともいう）としての１８Ｆ−ＦＤＧ（フルオロデオキシグルコース）を合成反応により生成する装置である。ＦＤＧ合成装置１は、分注装置２と一緒にホットセル３内に収容されている。ホットセル３は、鉛、鉄、タングステン、アルミニウム等の放射線遮蔽物を用いて放射線を遮蔽可能な適切な厚さとされている。分注装置２では、ＦＤＧ合成装置１で合成された１８Ｆ−ＦＤＧをシリンジの作用によって分注し、生理食塩水などで希釈した後に患者に投与する。
【００１２】
ＦＤＧ合成装置１は、装置本体部５を備えている。装置本体部５は、反応器７に放射性同位元素（ＲＩ）としての１８Ｆ−を導入する主管９、反応器７に無機物系及び有機物系の各種の試薬を導入するための試薬管１１及び反応器７の周囲に配置すべき加温器などの各種部品によって構成される。さらに、ＦＤＧ合成装置１は、分注装置２による分注のために反応器７で合成された１８Ｆ−ＦＤＧを回収し、一時的に貯留するバイアル（貯留容器）１３と、反応器７とバイアル１３とを気密に接続する移送チューブ（移送管）１５とを備えている。
【００１３】
ホットセル３には、上下に並ぶ上室３ａと下室３ｂとが形成されており、上室３ａ及び下室３ｂには、それぞれ独立して開閉される扉が設けられている。上室３ａ内には、ＦＤＧ合成装置１の装置本体部５が配置されている。下室３ｂには、鉛等からなる内壁３ｄで区画された主空間Ｒ１と副空間Ｒ２とが形成されており、主空間Ｒ１には分注装置２が配置され、副空間Ｒ２内にはバイアル１３が配置されている。バイアル１３は重量計測のために設置されたロードセル１７上に載せられ、バイアル１３の周囲には、放射線センサ１９が配置されている。
【００１４】
装置本体部５の反応器７は気密に保持されており、ホットセル３の外に配置されたガスボンベ２１にガス供給ライン２３を介して接続されている。ガスボンベ２１には、ＡｒガスやＨｅガスなどの不活性ガスが蓄えられている。ガスボンベ２１内は加圧されており、不活性ガスは所定の正圧に保持されている。ガス供給ライン２３には常時閉の二方電磁弁２４が設けられている。二方電磁弁２４が開いてガス供給ライン２３が連通すると、ガスボンベ２１内の不活性ガスはガス供給ライン２３を通って反応器７に導入される。ガスボンベ２１及びガス供給ライン２３は、圧送手段２５を構成する。
【００１５】
移送チューブ１５の管径ｄ１（図２参照）は１ｍｍ程度であり、移送チューブ１５の上流端は、反応器７に気密に接続されている。移送チューブ１５には、カラム２７が取り付けられており、カラム２７内には、１８Ｆ−ＦＤＧの不純物を除去するためのイオン交換樹脂が充填されている。移送チューブ１５の下流端にはフィルタ１５ａ（図２参照）及び移送用注射針１５ｂが取り付けられている。移送用注射針１５ｂは、バイアル１３のゴム栓１３ａに差し込まれている。
【００１６】
バイアル１３は、ゴム栓１３ａによって気密に保持されている。ゴム栓１３ａに差し込まれた移送用注射針１５ａを介して、移送チューブ１５はバイアル１３に気密に接続されている。また、ゴム栓１３ａには分注チューブ２７の上流端に取り付けられた分注用注射針２７ａが差し込まれている。分注チューブ２７は、分注装置２のシリンジ（図示せず）に接続されており、シリンジの作用により、定量の１８Ｆ−ＦＤＧがバイアル１３内から吸い出される。
【００１７】
さらに、ゴム栓１３ａには、吸引チューブ（吸引管）２９の上流端に取り付けられた吸引用注射針２９ａが差し込まれている。吸引チューブ２９の管径ｄ２（図２（ｂ）参照）は、移送チューブ１５の管径ｄ１（図２（ｃ）参照）よりも大きくなっている。吸引チューブ２９には、吸引用注射針２９ａに並んでフィルタ２９ｂが設けられている。吸引チューブ２９の下流側には、大気開放された一方の分岐ライン２９ｃと、ホットセル３の外に設置された廃液タンク３１に気密に接続されている他方の分岐ライン２９ｄとが設けられている。吸引チューブ２９には、三方電磁弁３３が取り付けられており、三方電磁弁３３の切り替えによって、各分岐ライン２９ｃ，２９ｄのいずれか一方が連通する。廃液タンク３１には、廃液タンク３１内を所定の負圧に維持するための吸引ポンプ３５が接続されている。廃液タンク３１及び吸引ポンプ３５によって減圧手段３７が構成される。
【００１８】
また、ＦＤＧ合成装置１は、二方電磁弁２４及び三方電磁弁３３に有線または無線によって接続された制御装置（制御手段）３９を備えている。制御装置３９は、二方電磁弁２４の開閉を制御して不活性ガスの供給開始及び供給停止を制御し、反応器７からバイアル１３への１８Ｆ−ＦＤＧの圧送開始及び圧送停止のタイミングを制御する。また、ＦＤＧ合成装置１は、三方電磁弁３３の切り替えを制御してバイアル１３内の減圧開始及び減圧停止のタイミングを制御する。制御装置３９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力デバイス、出力デバイス及び通信モジュールなどを備えている。制御装置３９の各機能は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等のハードウェア上に所定のソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵの制御のもとで、通信モジュール、入力デバイス及び出力デバイスを動作させるとともにＲＡＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
【００１９】
次に、反応器７からバイアル１３への１８Ｆ−ＦＤＧの移送方法について説明する。反応器７内での合成反応により、所定量の１８Ｆ−ＦＤＧが生成されると、ＦＤＧ合成装置１の制御装置３９は、最初に、バイアル１３と廃液タンク３１とを連通させるように三方電磁弁３３を切り替える。廃液タンク３１は吸引ポンプ３５によって負圧に調整されているため、三方電磁弁３３の切り替えにより、バイアル１３内の気体は廃液タンク３１側に吸引され、バイアル１３内は減圧される。
【００２０】
次に、制御装置３９は、二方電磁弁２４を開き、不活性ガスを反応器７内に送り込む。反応器７内が加圧されると、反応器７内の１８Ｆ−ＦＤＧは、移送チューブ１５を通過するように押し出されてバイアル１３へと圧送される。
【００２１】
制御装置３９は、バイアル１３内に所定量、例えば１８ｍｌ程度の１８Ｆ−ＦＤＧが溜まると、二方電磁弁２４を閉じる。さらに、制御装置３９は、三方電磁弁３３を切り替えて、バイアル１３内を大気開放させる。その後、分注装置２が作動し、定量の１８Ｆ−ＦＤＧをバイアル１３から吸い出して分注を行う。
【００２２】
ＦＤＧ合成装置１では、減圧手段３７によってバイアル１３内を減圧するので、バイアル１３内を大気開放して大気圧に維持する場合に比べて、圧送手段２５による１８Ｆ−ＦＤＧの圧送効率は向上し、所定量の１８Ｆ−ＦＤＧを反応器７からバイアル１３へ移送する際の時間は短縮する。具体的には、大気開放した状態で１８ｍｌ程度の１８Ｆ−ＦＤＧを反応器７からバイアル１３に圧送すると５分程度を要するが、バイアル１３内を減圧しながら圧送すると移送時間は半分程度に短縮される。
【００２３】
また、移送時間が短縮される分だけ、移送に伴う１８Ｆ−ＦＤＧの放射能の減衰分は少なくなり、バイアル１３へ蓄えられる１８Ｆ−ＦＤＧを実質的に増加させることができる。特に、１８Ｆ−ＦＤＧの半減期は１１０分程度であり、数秒〜数分程度の時間短縮でもその効果は非常に大きい。
【００２４】
さらに、ＦＤＧ合成装置１では、圧送手段２５による圧送に加えてバイアル１３内を減圧にして移送効率を向上させるので、移送チューブ１５の長短に起因した移送時間のバラツキは少なくなり、移送時間の短縮を図りながら反応器７とバイアル１３とのレイアウトに沿った最適長さの移送チューブ１５を選択し易くなる。
【００２５】
さらに、ＦＤＧ合成装置１の制御装置３９は、１８Ｆ−ＦＤＧの圧送の開始前にバイアル１３内を減圧するので、圧送をスムーズに開始させることができ、特に、バイアル１３内は予め減圧されているので、バイアル１３内の気体が反応器７内に逆流して、不都合を来す虞もない。
【００２６】
また、移送チューブ１５の管径ｄ１が小さくなるほど、移送チューブ１５内に残留する１８Ｆ−ＦＤＧの量は低減するが、移送チューブ１５の管径ｄ１が小さくなるほど移送時間の遅延を招来する。しかしながら、上記のＦＤＧ合成装置１では、吸引チューブ２９の管径ｄ２が移送チューブ１５の管径ｄ１に比べて大きいので、両管径ｄ１，ｄ２が同じ場合に比べて、短時間でバイアル１３内を減圧できるために、圧送手段２５による圧送効率は向上する。その結果として、移送時間の遅延を生じさせることなく、移送チューブ１５内に残留する１８Ｆ−ＦＤＧの量を効果的に低減できる。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、図３を参照して、第２実施形態に係るＦＤＧ合成装置４０を説明する。なお、ＦＤＧ合成装置４０において、第１実施形態に係るＦＤＧ合成装置１と同様の構造や要素については、同一の符号を付して説明を省略する。また、ＦＤＧ合成装置４０で合成された１８Ｆ−ＦＤＧを分注する分注装置は、上述の第１実施形態で説明した分注装置２と実質的に同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２８】
本実施形態に係るＦＤＧ合成装置４０は、第１〜第４の複数の合成装置本体４１，４２，４３，４４を備えている。複数の合成装置本体４１〜４４は、それぞれ第１〜第４のホットセル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄ内に収容されている。また、分注装置２は、施設レイアウトの関係上、合成装置本体４１〜４４とは離れて配置されており、合成装置本体４１〜４４を収容する第１〜第４のホットセル４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄとは別のホットセル４９内に収容されている。
【００２９】
複数の合成装置本体４１〜４４はそれぞれ反応器５１，５２，５３，５４を有し、各反応器５１，５２，５３，５４には、ガス供給ライン５５が接続されている。ガス供給ライン５５は、複数の反応器５１〜５４に対応して分岐した第１〜第４の分岐ライン５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄを有し、各分岐ライン５５ａ〜５５ｄには、それぞれ第１〜第４の二方電磁弁５７，５８，５９，６０が設けられている。ガス供給ライン５５の上流端は、不活性ガスを貯留するガスボンベ２１に接続されている。ガスボンベ２１内は、加圧された状態で所定の正圧に保持されている。ガスボンベ２１及びガス供給ライン５５によって圧送手段６１が構成される。
【００３０】
ＦＤＧ合成装置４０のバイアル６３は、分注装置２側のホットセル４９内に収容されている。バイアル６３は、第１〜第４の合成装置本体４１〜４４の各反応器５１〜５４に、それぞれ移送チューブ６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄを介して接続されている。移送チューブ６５ａ〜６５ｄには、それぞれイオン交換樹脂が充填されたカラム２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄが取り付けられている。
【００３１】
さらに、バイアル６３には、吸引チューブ２９が気密に接続されており、吸引チューブ２９は、大気開放された一方のライン２９ｃと、廃液タンク３１に接続された他方のライン２９ｄとに分岐している。さらに、吸引チューブ２９には、三方電磁弁３３が設けられており、三方電磁弁３３の切り替えにより、いずれか一方のラインが連通状態になる。廃液タンク３１には、廃液タンク３１内を所定の負圧に維持するための吸引ポンプ３５が接続されている。廃液タンク３１及び吸引ポンプ３５によって減圧手段３７が構成される。
【００３２】
また、ＦＤＧ合成装置４０は、三方電磁弁３３及び複数の二方電磁弁５７〜６０に有線または無線で接続された制御装置６６を備えている。制御装置６６は、三方電磁弁３３の切り替え及び複数の二方電磁弁５７〜６０の開閉制御を行い、バイアル６３内の減圧のタイミングの制御及び反応器５１〜５４からバイアル６３への１８Ｆ−ＦＤＧの圧送のタイミングの制御を行う。
【００３３】
ＦＤＧ合成装置４０では、最初に、例えば、第１の合成装置本体４１の反応器５１で合成を行う。反応器５１で所定量の１８Ｆ−ＦＤＧが生成されると、制御装置６６は三方電磁弁３３を切り替えて、減圧手段３７によるバイアル６３内の減圧を開始した後に、第１の二方電磁弁５７を開き、バイアル６３内を不活性ガスで加圧して１８Ｆ−ＦＤＧをバイアル６３に押し出すように圧送する。バイアル６３内に所定量の１８Ｆ−ＦＤＧが溜ると、分注装置２が作動して１８Ｆ−ＦＤＧの分注を開始する。
【００３４】
バイアル６３内の１８Ｆ−ＦＤＧが無くなると、バイアル６３の洗浄を行うと共に、第２の合成装置本体４２の反応器５２で１８Ｆ−ＦＤＧを行う。反応器５２で所定量の１８Ｆ−ＦＤＧが生成されると、制御装置６６は第１の二方電磁弁５７を閉じて、第２の二方電磁弁５８を開き、バイアル６３内を不活性ガスで加圧して１８Ｆ−ＦＤＧをバイアル６３に押し出すように圧送する。バイアル６３内に所定量の１８Ｆ−ＦＤＧが溜ると、分注装置２が作動して１８Ｆ−ＦＤＧの分注を開始する。このように、バイアル６３内の１８Ｆ−ＦＤＧが無くなると、その都度、バイアル６３の洗浄を行い、第１〜第４の合成装置本体４１〜４４の各反応器５１〜５４を順次切り替えながら合成を行い、反応器５１〜５４それぞれで生成された１８Ｆ−ＦＤＧを順次バイアル６３に移送する。
【００３５】
本実施形態に係るＦＤＧ合成装置４０によれば、圧送手段６１による圧送に加えてバイアル６３内を減圧にして移送効率を向上させているので、複数の合成装置本体４１〜４４それぞれの位置による移送チューブ６５ａ〜６５ｄの長短に起因した移送時間のバラツキは少なくなり、移送時間の短縮を図りながら施設のレイアウトの沿った最適長さの移送チューブ６５ａ〜６５ｄを選択し易くなる。
【００３６】
なお、ＦＤＧ合成装置４０では、一つのバイアル６３と複数の反応器５１〜５４それぞれとを複数の移送チューブ６５ａ〜６５ｄで接続していた。しかしながら、１８Ｆ−ＦＤＧを合成する反応器、例えば、第１の反応器５１で合成する場合には、移送チューブ６５ａのみをバイアル６３に接続するようにしてもよい。そして、第１の反応器５１で合成された１８Ｆ−ＦＤＧのバイアル６３への移送及び分注が完了すると、続いて第２の反応器５２の移送チューブ６５ｂ及び新たなバイアル６３をセットし、第２の反応器５２で合成された１８Ｆ−ＦＤＧの移送及び分注を行うようにしてもよい。
【００３７】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００３８】
上記実施形態では、放射性薬液同位元素標識化合物として１８Ｆ−ＦＤＧを合成するＦＤＧ合成装置を例にＲＩ化合物合成装置を説明するが、その他の放射性薬液同位元素標識化合物としても良い。
【００３９】
また、第１実施形態では、移送チューブ１５内の１８Ｆ−ＦＤＧの残量低減と移送時間の短縮とを両立するために、吸引チューブ２９の管径ｄ２を移送チューブ１５の管径ｄ１よりも大きくしたが、両管径が同じ、または、吸引チューブ２９の管径が移送チューブ１５の管径よりも小さくしてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、バイアル１３やバイアル６３内の減圧を開始した後で、圧送を開始するようにしたが、減圧と圧送の開始を同時にしたり、または減圧の開始を圧送の開始よりも後にしたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＦＤＧ合成装置が取り付けられているホットセルの概略を示す側断面図である。
【図２】バイアルを拡大して示す図であり、（ａ）はバイアルの断面図、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図、（ｃ）は、（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るＦＤＧ合成装置の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１，４０…ＦＤＧ合成装置（ＲＩ化合物合成装置）、７，５１，５２，５３，５４…反応器、１３，６３…バイアル（貯留容器）、１５，６５…移送チューブ（移送管）、２５，６１…圧送手段、２９…吸引チューブ（吸引管）、３７…減圧手段、３９，６６…制御装置（制御手段）、ｄ１…移送チューブの管径、ｄ２…吸引チューブの管径。
【図１】
0004939447.tif 000002
【図２】
0004939447.tif 000003
【図３】
0004939447.tif 000004