JPH05329209A

JPH05329209A - ポジトロン薬剤注射装置および注射装置の操作方法

Info

Publication number: JPH05329209A
Application number: JP4166773A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kamimura; 和夫上村; Iwao Sugano; 巌菅野; Matsutaro Murakami; 松太郎村上; Yojiro Toda; 陽二郎戸田; Mitsuaki Yuasa; 光秋湯浅; Susumu Sugawara; 迪菅原
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1992-06-03
Filing date: 1992-06-03
Publication date: 1993-12-14

Abstract

(57)【要約】【目的】放射性同位元素を利用して診断を行う際
に、術者（医師）が被爆を受けないようにポジトロン薬
剤を生体に注射できる装置および装置の操作方法を提供
する。【構成】ポジトロン薬剤を含む注射液を収容した薬
剤容器と、前記薬剤容器から注射液を吸出し、この注射
液を注射針に圧送するシリンジと、シリンジで送られた
注射液を放出する注射針とが、流れ方向切替部を介して
配管で連結されており、前記流れ方向切替部と薬剤容器
との間に、配管内を通過する注射液の終端を検出する液
端検出器が設けられている。【効果】術者および生体に対する被爆がなく、安全
かつ容易にポジトロン薬剤を注射することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、医療分野で、半減期
の短い放射性同位元素（以下ＲＩという）を注射液とし
て使用する際に、術者（医師）が受ける被爆を極力低減
するポジトロン薬剤注射装置および注射装置の操作方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】医療分野では、診断方法の一つとして、
放射性同位元素のポジトロン放出核種を生体内に投与し
て診断を行う方法が行われている。現在、ポジトロン放
出核種としては、¹¹Ｃ（半減期２０分）、¹³Ｎ（半減期
１０分）、¹⁵Ｏ（半減期２分）、¹⁸Ｆ（１１０分）が広
く使用されており、これら核種から多種のポジトロン薬
剤が合成されている。従来、これらのポジトロン薬剤を
生体内に投与する方法としては、例えば半減期の短い¹⁵
Ｏ系では、ＲＩガスとしてマスクで吸入させることによ
り生体内に取り込んでおり、他の核種では、ポジトロン
薬剤と生理食塩水とを混合し、これを医師が注射器で直
接生体に注射することによって生体に投与している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の投与方
法のうち、マスクによる吸入方法では、マスクからのＲ
Ｉガスの漏洩があり、陽電子断層撮影装置に対するバッ
クグラウンド、安定性に支障を来すことがある。また、
ＲＩガスは肺から血管に吸収されるため、吸入時間も長
くなり、被爆が大きいという問題点がある。さらに、医
師による注射による方法では、直接生体内に投与するこ
とができるのでＲＩの使用量は最少限ですむが、術者
（医師）が被爆するおそれがあり、取扱も面倒である。
この発明は、上記事情を背景としてなされたものであ
り、生体や、術者の被爆を防止して、容易に生体内にポ
ジトロン薬剤を投与することができ、さらに自動化も可
能なポジトロン薬剤注射装置および注射装置の操作方法
を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明のポジトロン薬剤注射装置は、ポジトロン
薬剤を含む注射液を収容した薬剤容器と、前記薬剤容器
から注射液を吸出し、この注射液を注射針に圧送するシ
リンジと、シリンジで送られた注射液を放出する注射針
とが、流れ方向切替部を介して配管で連結されており、
前記流れ方向切替部と薬剤容器との間に、配管内を通過
する注射液の終端を検出する液端検出器が設けられてい
ることを特徴とする。また、シリンジ駆動部と流れ方向
切替部とを制御する制御部を設け、この制御部に液端検
出器の検出信号を入力させるのが望ましい。さらに、本
願発明の注射装置は、薬剤容器内に収納されている、ポ
ジトロン薬剤を含む注射液を、配管を介してシリンジで
吸出するとともに、配管内の注射液の終端を検出し、終
端が検知されたときに、注射液の吸出を停止し、さら
に、注射液の終端よりもシリンジ側に設けた流れ方向切
替部で、注射針に接続した配管とシリンジ側配管とを連
通させ、その後、注射液をシリンジで注射針に圧送する
ことを特徴とする。

【０００５】

【作用】すなわち、本願発明によれば、流れ方向切替部
の操作によってシリンジ、薬剤容器間を連通させてお
き、シリンジを吸出方向に作動させることにより、薬剤
容器中の注射液が、配管およびシリンジに吸出される。
そして、注射液の移動に従って、流れ方向切替部と薬剤
容器間に配置した液端検出器で、注射液の終端部が検知
される。この検知に基づいて、流れ方向切替部の流れ方
向を切り換えて、シリンジ、薬剤容器間を閉じるととも
に、シリンジと注射針とを連通させて、シリンジを圧送
方向に作動させることにより配管およびシリンジの注射
液が注射針へと送られ、さらに、注射針から所要の注射
液が放出される。この注射針を生体に注射しておくこと
により、生体内へ注射液が投与される。

【０００６】なお、液端検出器に終端が達した注射液
は、シリンジの吸出量と予め得ておいた配管の内容積デ
ータによって全容量を容易に知ることができ、希望注射
放射量（ｍＣｉ）を、圧送待ち時間と注射液圧送量とに
よって制御することができる。また、シリンジの駆動部
と流れ方向切替部に制御部を接続し、この制御部に液端
検出器の信号を入力させることにより、注射液の終端が
検出位置に達したことが制御部で認識され、これに基づ
いて流れ方向切替部の流れ方向とシリンジの動作を制御
することにより注射液を適格に吸出・圧送することがで
きる。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の注射装置を添付図面に基づ
いて説明する。倒立ビン形状の薬剤容器１内に、¹¹Ｃ核
種からなるポジトロン薬剤（約１０〜２０ｍｍｌ）が収
納されており、薬剤容器１の下部開口には栓１ａが嵌合
されている。上記のようにポジトロン薬剤は、予め薬剤
容器内に収納されて用意されるので、核種としては比較
的半減期の長いものが望ましく、上記¹¹Ｃの他に、
¹³Ｎ、¹⁸Ｆが好適である。なお、薬剤容器１の上方に
は、ＲＩディテクタ２が配置されており、薬剤容器内１
のポジトロン薬剤の放射能量が測定される。上記薬剤容
器１の栓１ａには導管３が貫通しており、導管３の他端
は、導入弁４を介してミクロポアフィルタ５に連結され
ている。

【０００８】また、薬剤容器１の栓１ａには、上記導管
３の他に、配管６が貫通しており、その先端は栓１ａの
上端面に面一となっている。そして配管６の他端は、流
れ方向切替部である三方弁７のＣポートに接続されてい
る。この配管６の三方弁７近傍には、配管６内を通過す
る注射液の気泡を検出するとともに、注射液の終端を検
出する光電式の液端・気泡検出器８が配置されている。
なお、液終端、気泡の検出は、上記液端・気泡検出器８
でなく、別々に用意した液端検出器と気泡検出器とでそ
れぞれ行うことも可能である。また、この実施例では、
流れ方向切替部として電磁弁を用いた三方弁（上記三方
弁７および後述する三方弁１１、１８）を採用したが、
流れ方向切替部としてはこれに限定されるものではな
く、例えば複数の仕切り弁等を用いて構成することも可
能であり、要は注射液の流れ方向を切り替えることがで
きるものであればよい。

【０００９】そして、上記三方弁７の他のポートである
Ｂポートには、配管９、Ａポートには配管１０の一端が
接続されており、配管９の他端は、コイル部９ａを介し
て三方弁１１のＡポートに接続され、配管１０の他端
は、ミクロポアフィルター１２を介して注射針１３に接
続されている。なお、配管１０の注射針１３の近傍に
は、配管１０内を通過する注射液の気泡を検出する光電
式の気泡検出器１４が配置されている。さらに、前記し
た三方弁１１のＢポートには、配管１５を介して生理食
塩水タンク１６が連結されており、三方弁１１のＣポー
トには、配管１７を介して他の三方弁１８のポートＡが
連結されている。なお、生理食塩水タンク１６には、先
端部にミクロポアフィルタ１９を設けた配管２０が接続
されており、生理食塩水放出時に、ミクロポアフィルタ
１９から室内空気を取り入れてタンク１６内の減圧を防
止している。

【００１０】さらに、前記三方弁１８のＢポートには、
配管２１を介してシリンジ２２に連結されており、三方
弁１８のＣポートには、中途に吐出弁２３が設けられて
いるとともに、先端を廃棄ビン２４に臨ませた配管２５
が接続されている。上記シリンジ２２は、シリンダ２２
ａにピストン２２ｂを挿入して構成されており、ピスト
ン２２ｂには、ピストン２２ｂを上下動させるステッピ
ングモータ２６（駆動部）が接続されているとともに、
ピストン２２ｂの上下位置によってシリンダ実容積を検
知する容量センサ２７が設けられている。さらに、注射
装置には、ステッピングモータ２６と三方弁７、１１、
１８と導入弁５、吐出弁２３とを制御するタイマ内蔵の
中央処理装置２８（制御部）が設けられており、この中
央処理装置２８には、ＲＩディテクタ２、液端・気泡検
出器８、気泡検出器１４の測定信号または検出信号が入
力されており、中央処理装置２８の出力信号は、ＣＲＴ
表示装置２９とプリンタ３０とに出力されている。

【００１１】次に、上述の注射装置の操作方法および動
作について説明する。第２図〜第５図は注射装置の各操
作（ステップ）の動作説明図であり、第６図は各ステッ
プのフローチャートである。このフローチャートに基づ
いて各動作（操作）を説明する。なお、各図で、配管内
の注射液の流れは黒塗で示した。ステップ１：各使捨部品を新品と交換する。この使捨部
品は第１図に示す薬剤容器１、生理食塩水タンク１６、
各三方弁７、１１、１８、シリンジ２２、廃液ビン２
４、ミクロポアフィルター５、１２、１９、注射針１３
およびそれら相互間の配管類である。¹¹Ｃ系ポジトロン
薬剤は、予め他所で合成して薬剤容器１内に収納し、遮
蔽体（図示しない）で覆いながら注射装置の所定位置に
装填する。この状態では、導管３および配管６は、栓体
１ａに貫通させていない（図１）。

【００１２】ステップ２（エアー抜き１、図２）：三方
弁１１をＢＣ間、三方弁１８をＡＣ間で連通させるとと
もに、吐出弁２３を開いて、生理食塩水タンク１６から
自重落下により、廃液ビン２４までの配管１５、１７、
２５の空気抜きをする。この空気抜きの際には、目視で
配管内のエアー残留の確認を行い、エアーが確認された
場合には、上記作業を繰り返して、エアーが確認されな
くなるまで繰り返して行う。ステップ３（エアー抜き２）：吐出弁２３を閉じるとと
もに、三方弁１８をＡＢ間が連通するように切り替えた
後、シリンジ駆動装置２６で所定量（２０ｍｌ）の生理
食塩水を生理食塩水タンク１６からシリンジ２２に吸引
する（図３）。次いで、三方弁１１をＡＣ間で連通さ
せ、三方弁７をＡＢ間で連通させて、先に吸引した生理
食塩水をシリンジ駆動装置２６で吸引量と同量圧送して
注射針１３および配管１０の空気抜きをする（図４）。
なお、ステップ２と同様にエアー確認を行う。

【００１３】ステップ４（エアー抜き３）：三方弁１１
をＢＣ間で連通させ、ステップ３と同様にシリンジ駆動
装置２６で所定量（２０ｍｌ）の生理食塩水を吸引す
る。次いで、三方弁１１をＡＣ間で連通させるととも
に、三方弁７をＢＣ間で連通させて、生理食塩水をシリ
ンジ駆動装置２６で圧送して配管６の空気抜きをする
（図５）。このステップでもステップ２と同様にエアー
の確認を行う。ステップ４のエアー抜きが完全に達成さ
れた後、薬剤容器の栓体１ａに導管３および配管６を貫
通させる。

【００１４】ステップ５（条件設定）：生体の状態など
を考慮して注射時間、注射モード、注射放射能、待ち時
間の設定を中央処理装置２８に対し入力する。 (1)注射時間注射時間は、ボーラスまたは３秒以下、３０秒、６０
秒、１２０秒のいずれかを選択する。 (2)注射モードボーラスまたは３秒以下注入により一気に注射する以外
は、注射速度を制御する複数の注射モードから選択す
る。この実施例では、図８に示す５種類の注射モードが
用意されている。 (3)注射放射能生体に注射したい希望放射能（ｍｃｉ）を入力する。 (4)待ち時間注射開始までの待ち時間を設定する。

【００１５】ステップ６：薬剤容器１内の放射線量がＲ
Ｉディテクタで検出され、そのデータ信号は中央処理装
置へと送られる。三方弁７をＢＣ間、三方弁１１をＡＣ
間、三方弁１８をＡＢ間で連通させ、導入弁４を連通さ
せて、シリンジ駆動部２６で薬剤容器１内から注射液を
吸引する。この吸引の際に、ミクロポアフィルター５を
経由して室内空気が薬剤容器１内に流入し、薬剤容器１
内の減圧を防止する。そして、配管６内を通過する注射
液は、光電式の液端・気泡検出器８で、気泡の有無が検
出され、気泡が検出された場合には、シリンジ駆動装置
２６の吸引動作を停止して、所望によりステップ２から
作業を行う。気泡が検出されない場合に、吸引は液端・
気泡検出器８で注射液の終端が検出されるまで行われ
る。そして、終端検出時に、シリンジ駆動装置２６の吸
出を停止して、次ステップへと移行する。

【００１６】ステップ７：予め得られている配管６の終
端検出位置からシリンジ２２に至るまでの配管６、９、
９ａ、１７および三方弁７、１１、１８の内容量データ
と、シリンジ２２に設けた内容積センサ２７によって検
出されたシリンジ２２内実容量データとによって、シリ
ンジ吸出量が、中央処理装置２８で算出される。そし
て、中央処理装置２８内のタイマ（図示しない）による
カウントダウンで待ち時間が経過するとブザー、ランプ
などで開始待ちが告知され、注射開始の手動指示に従っ
て、ステップ５で行った条件設定と、ＰＩディテクタで
検出された放射線量と、上記で算出したシリンジ吸出量
とに基づいて、シリンジ駆動部２６の作動が制御され、
必要量の注射液が圧送される。

【００１７】注射液は、注射針１３に到達する前に気
泡の有無を検出する気泡検出器１４によりチェックさ
れ、気泡がないことが確認された注射液は、注射針１３
の手前のミクロポアフィルターにより、エアトラップと
雑菌処理が行われた後に生体に注射される。なお、気泡
が検出された場合には、シリンジ駆動部２６を直ちに停
止して作業を中止し、必要に応じてステップ２へと移行
する。シリンジ圧送を制御しつつ、必要量の注射液が圧
送されると、シリンジ駆動部２６は停止する。その後
は、シリンジ２２内の残量を排出する（ステップ８）。

【００１８】また、ポジトロン薬剤を用いた臨床診断
は、数回繰り返すことも多いため、再びエア抜きを省
き、時間の短縮のためステップ５からの動作を繰り返す
ことができる。数回の投与が完了した時点で一連の動作
を終了する。上記ステップ中には、必要なデータや算出
結果を中央処理装置２８からの指令によりＣＲＴ２９で
表示したり、プリンタ３０で印刷することができる。ま
た、必要により記憶装置（図示しない）を接続して、デ
ータを記録することも可能である。

【００１９】なお、生体投与完了後、もしくは事前に薬
剤容器内からシリンジでサンプリングを吸出して採り、
生体投与のための検査をすることができる。この場合、
ミクロポアフィルターと注射針の間に三方弁を入れてお
けば、生体より注射針をはずさなくとも三方弁の切り換
えによりサンプルを採ることができる。勿論、サンプリ
ングのボタンを押すことにより自動的に動作させること
も可能である。以上の各ステップは、図示しない制御装
置の操作ボタンを押すだけで電磁弁、各三方弁の切り換
え、シリンジの上下動が自動的に行える。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明の注射装
置は、ポジトロン薬剤を含む注射液を収容した薬剤容器
と、前記薬剤容器から注射液を吸出し、この注射液を注
射針に圧送するシリンジと、シリンジで送られた注射液
を放出する注射針とが、流れ方向切替部を介して配管で
連結されており、前記流れ方向切替部と薬剤容器との間
に、配管内を通過する注射液の終端を検出する液端検出
器が設けられており、その操作方法は、前記注射液を、
シリンジで吸出するとともに、配管内の注射液の液端を
検出し、液端が検知されたときに、注射液の吸出を停止
し、さらに、流れ方向切替部で、注射針に接続した配管
とシリンジ側配管とを連通させ、その後、注射液をシリ
ンジで注射針に圧送するので、ポジトロン薬剤を含む注
射液を、術者および生体に対する被爆がないように安全
かつ容易に生体に注射することができる効果がある。ま
た、シリンジ駆動部と流れ方向切替部とを制御する制御
部を設け、この制御部に液端検出器の検出信号を入力さ
せることにより、作業の自動化を可能とする効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施例を示す装置概略図で
ある。

【図２】図２は、実施例の動作を示す装置概略図であ
る。

【図３】図３は、同じく実施例の動作を示す装置概略図
である。

【図４】図４は、同じく実施例の動作を示す装置概略図
である。

【図５】図５は、同じく実施例の動作を示す装置概略図
である。

【図６】図６は、同じく実施例の動作を示す装置概略図
である。

【図７】図７は、作業の手順を示すフローチャートであ
る。

【図８】図８は、注射モードを示すグラフである。

【符号の説明】

１薬剤容器２ＲＩディテクタ６配管７三方弁８液端・気泡検出器１３注射針１４気泡検出器１６生理食塩水タンク１８三方弁２２シリンジ２６ステッピングモータ２７容量センサ２８中央処理装置

フロントページの続き (72)発明者村上松太郎秋田県秋田市千秋久保田町６番10号秋田県立脳血管研究センター内 (72)発明者戸田陽二郎北海道室蘭市茶津町４番地株式会社日本製鋼所内 (72)発明者湯浅光秋北海道室蘭市茶津町４番地株式会社日本製鋼所内 (72)発明者菅原迪北海道室蘭市茶津町４番地株式会社日本製鋼所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポジトロン薬剤を含む注射液を収容した
薬剤容器と、前記薬剤容器から注射液を吸出し、この注
射液を注射針に圧送するシリンジと、シリンジで送られ
た注射液を放出する注射針とが、流れ方向切替部を介し
て配管で連結されており、前記流れ方向切替部と薬剤容
器との間に、配管内を通過する注射液の終端を検出する
液端検出器が設けられていることを特徴とするポジトロ
ン薬剤注射装置
【請求項２】シリンジ駆動部と流れ方向切替部とを制
御する制御部を有しており、この制御部に液端検出器の
検出信号が入力されていることを特徴とする請求項１記
載のポジトロン薬剤注射装置
【請求項３】薬剤容器内に収納されている、ポジトロ
ン薬剤を含む注射液を、配管を介してシリンジで吸出す
るとともに、配管内の注射液の終端を検出し、終端が検
知されたときに、注射液の吸出を停止し、さらに、注射
液の終端よりもシリンジ側に設けた流れ方向切替部で、
注射針に接続された配管とシリンジ側配管とを連通さ
せ、その後、注射液をシリンジで注射針に圧送すること
を特徴とする注射装置の操作方法