[发明专利]用于放射性同位素安全制备和注入的系统

说明书

一种用于在正电子发射断层摄影术(PET)中使用的H₂¹⁵O的放射性同位素安全制备和注入的系统。本发明还涉及一种用于控制在PET中使用的H₂¹⁵O的流量的安全阀、所述安全阀的用途、以及一种用于制备并注入H₂¹⁵O的方法。

本申请是进入中国国家阶段日期为2018年01月31日、申请号为201680045154.X、发明名称为“用于放射性同位素安全制备和注入的系统”的申请的分案申请。

技术领域

本发明在第一方面涉及一种用于以下系统的调节装置，该系统用于制备并注入在正电子发射断层摄影术(PET)中使用的H₂¹⁵O。本发明还在第二方面涉及一种用于制备并注入H₂¹⁵O的系统、在第三方面涉及一种用于控制在PET中使用的H₂¹⁵O的流量的安全阀、在第四方面涉及所述安全阀的用途、并且在第五方面涉及一种用于制备并注入H₂¹⁵O的方法。

背景技术

放射性同位素(也称为放射性核素)在医学治疗、成像、和研究中具有若干应用。通过从放射性同位素发射正电子，PET允许对人体内的生理过程进行成像和测量。

比如¹⁸F、¹¹C、¹⁵O、¹⁴O、⁸²Rb、以及¹³N等放射性同位素典型地用于标记在PET中使用的放射性药物。与这些放射性同位素相关的半衰期很短，典型地在几分钟的量级上(除了¹⁸F的半衰期为几乎两小时)。氧-15(¹⁵O)具有122.24秒的半衰期、并且是在PET中对于量化局部脑血流量(rCBF)和量化局部心肌血流量(rMBF)的最适合的放射性同位素之一。

生产放射性水的大多数系统包括产生目标气体的回旋加速器。回旋加速器的目标气体被转移到存在于合格的实验室环境中的HotCell中，其中使用催化过程或加热到大约800℃并结合H₂的输注来将该目标气体从¹⁵O-O₂转化成H₂¹⁵O。然后转化得到的H₂¹⁵O典型地被鼓入储器中的盐溶液中，从而在所述溶液中捕集H₂¹⁵O。然后将H₂¹⁵O溶液从该储器手动地转移到吸取室或类似物中，然后典型地将对患者而言期望的剂量手动吸入注射器中，然后将该注射器手动运送到PET扫描室中。

由于¹⁵O的半衰期短，因此仅可以在产生放射性同位素并将其直接注入患者体内的系统中使用¹⁵O。因此，由于关于直接与该系统相连的患者的安全性方面，仅在有限的程度上、出于例如研究目的或在特殊豁免条件下使用¹⁵O。

在产生放射性同位素并将其注入患者体内的系统中的安全考虑的关键方面是压缩气体的流通。回旋加速器被连接在此类系统的一端处并且递送经压缩的放射性气体，该经压缩的放射性气体被加压到10atm或更高。患者通常通过外周静脉导管连接在系统的另一端处，从而在该患者与该经压缩的放射性气体之间建立直接连接。

标准的安全特征典型地在于气体在半透膜一侧通行，并且盐水在另一侧通行。在患者的紧密前方将定位由与第一半透膜类似的材料制成的无菌过滤器。该无菌过滤器将在任何气体穿过第一膜的事件中进行气锁，但是如果引导气体离开的气体废物管被阻塞，则压力可能上升到比该膜可以应对的更高的压力，这可能允许气体穿过过滤器并进入患者体内。结果可能是放射性气体从数百ml/分钟最高达1至2l/分钟地输注到患者体内，这可能导致致命的静脉空气栓塞。