DE20212681U1

DE20212681U1 - Radioisotop-Generator

Info

Publication number: DE20212681U1
Application number: DE20212681U
Authority: DE
Original assignee: Amersham PLC
Current assignee: GE Healthcare Ltd
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2003-01-09
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: CN101290815B; CN1625784A; CA2477791C; NO345330B1; US20050116186A1; BR0215651A; EP1493162B1; IL163581A0; RU2004125293A; EP2261931A1; IL163581A; BR0215651B1; CN101290815A; NZ534743A; HK1056643A1; US7091494B2; KR100944837B1; GB0208354D0; RU2309473C2; JP2005527810A

Description

TER MEER STEINMEISTER & PARTNER GbR

PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Peter Urner, Dipl.-Phys. Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH) Bernhard P. Wagner, Dipl.-Phys. Mauerkiroherstrasse 45 D-81 679 MÜNCHEN

Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing. Manfred Wiebusch

Artur-Ladebeck-Strasse 51 D-33617 BIELEFELD

Case: PZ0218-DE
Aktz.: 202 12 681.1

23.10.2002 Wa/js

Amersham plc

The Grove Centre White Lion Road

Amersham, Buckinghamshire HP7 9LL Great Britain

Radioisotop-Generator

Priorität: Vereinigtes Königreich

11. April 2002

0208354.1

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER"CabR -²"

Amersham pic. Case: PZ0218-DE 23.10.2002

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radioisotop-Generator des Typs, wie er gemeinhin verwendet wird, um Radioisotope wie bspw. metastabiles Technetium-99m (^99mTc) _zu erzeugen.

Die Diagnose und/oder Behandlung einer Krankheit in der Nuklearmedizin stellt eine der Hauptanwendungen von kurzlebigen Radioisotopen dar. Es wird geschätzt, dass in der Nuklearmedizin über 90% der diagnostischen Verfahren, die jährlich weltweit durchgeführt werden, ^99mTc-markierte Radiopharmaka verwenden. Angesichts der kurzen Halbwertszeiten von Radiopharmaka ist es hilfreich, die Möglichkeit zur Herstellung geeigneter Radioisotope vor Ort zu haben. Dementsprechend ist die Einführung von tragbaren ""^-Generatoren in Krankenhaus/Klinik-Größe über die Jahre stark angestiegen. Tragbare Radioisotop-Generatoren werden verwendet, um ein kurzlebigeres Tochter-Radioisotop zu erhalten, das das Produkt des radioaktiven Zerfalls eines längerlebigen Mutter-Radioisotops ist, das normalerweise auf einem Bett in einer Ionenaustauschersäule adsorbiert ist. Üblicherweise enthalten die Radioisotop-Generatoren eine Abschirmung um die das Mutter-Radioisotop enthaltende Ionenaustauschersäule, zusammen mit Mitteln zum Eluieren des Tochter-Radioisotops aus der Säule mit einem Eluat, wie bspw. einer salzhaltigen Lösung. Im Gebrauch wird das Eluat durch die Ionenaustauschersäule geleitet und das Tochter-Radioisotop wird in Lösung mit dem Eluat gesammelt, um es wie erforderlich zu verwenden.

Im Falle von ^99mTc ist dieses Radioisotop das Grundprodukt des radioaktiven Zerfalls von ⁹⁹Mo. Innerhalb des Generators wird das ⁹⁹Mo üblicherweise auf einem Bett von Aluminiumoxid adsorbiert und zerfällt, um ^99mTc zu erzeugen. Da das ^99mTc eine relativ kurze Halbwertszeit hat, stellt sich nach ungefähr 24 Stunden ein radioaktives Gleichgewicht innerhalb der Ionenaustauschersäule ein. Entsprechend kann das ^99mTc täglich aus der Ionenaustauscher säule durch Durchspülen mit einer Lösung von Chloridionen, d.h., einer sterilen Salzlösung durch die Ionenaustauschersäule eluiert werden. Dies setzt eine Ionenaustauschreaktion in Gang, in der die Chloridionen das ^99mTc, nicht aber das ⁹⁹Mo ersetzen.

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Im Falle von Radiopharmaka ist es höchst wünschenswert, dass der Radioisotop-Erzeugungsprozess unter aseptischen Bedingungen ausgeführt wird, d.h., es sollte kein Eintritt von Bakterien in den Generator stattfinden. Des weiteren sollte der Radioisotop-Erzeugungsprozess aufgrund der Tatsache, dass das in der Ionenaustauschersäule des Generators verwendete Isotop radioaktiv und dadurch extrem gefährlich ist, wenn es nicht in der korrekten Weise gehandhabt wird, auch unter radiologisch sicheren Bedingungen durchgeführt werden. Daher sind herkömmliche Radioisotop-Generatoren als geschlossene Einheiten konstruiert, wobei Flüssigkeitseinlass- und -auslassöffnungen externe Flüssigkeitsverbindungen zu der inneren Ionenaustauschersäule zur Verfügung stellen.

Das US-Patent Nr. 3,564,256 beschreibt einen Radioisotop-Generator, in dem sich die Ionenaustauschersäule in einem zylindrischen Halter befindet, der innerhalb zweier kastenförmiger Elemente angeordnet ist, die sich wiederum innerhalb einer entsprechenden Strahlungs-Abschirmung befinden. Der Halter wird durch Gummistopfen an beiden Enden verschlossen, und die kastenförmigen Elemente weisen Durchgänge gegenüber jedem der Gummistopfen auf, in denen sich entsprechende Nadeln befinden. An den äußersten Enden der Nadeln sind Schnellkupplungs-Elemente vorgesehen, um einem Spritzengefäß, das eine Salzlösung enthält, zu ermöglichen, mit einer der Nadeln verbunden zu werden, und um einem Sammelgefäß zu ermöglichen, mit der anderen der zwei Nadeln verbunden zu werden. Dieses Dokument gibt an, dass, da die zwei Spritzen ein geschlossenes System bilden, keine Notwendigkeit dazu besteht, dass Luft abgezogen oder hinzugegeben wird.

Das US-Patent 4,387,303 beschreibt einen Radioisotop-Generator, in dem Luft über ein verzweigtes Leitungsrohr in die Eluat-Rohrleitung eingeführt wird, so dass der hohle Stift, der für die Verteilung des zu sammelnden Eluats verwendet wird, eine einzelne Bohrung aufweist, da die Luft stromaufwärts in die Flüssigkeit eingeführt wird.

Das US-Patent Nr. 4,801,047 beschreibt eine Dosiervorrichtung für einen Radioisotop-Generator, in der das die Salzlösung, die zum Ausspülen der gewünschten Radioisotope aus der Ionenaustauschersäule verwendet wird, enthaltende Fläschchen in einem Träger angeordnet ist, der relativ zu der Kanüle bewegbar ist, die verwendet wird, um die Abdichtung des Fläschchens zu

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durchstechen und die Salzlösung zu extrahieren. Die Zeichnungen dieses Dokuments zeigen deutlich zwei separate, voneinander beabstandete Kanülen, eine, um die Luft zu liefern, und eine, um Flüssigkeit zu sammeln. Die Dosiervorrichtung ist dazu gedacht, einen elastischen Zapfen zu durchstechen und bietet so das Problem, dass jede Drehbewegung des Elutionsmittel-Behälters in einem Reißen des Zapfens resultiert, was wiederum die aseptische Umgebung durch die unkontrollierte Einführung von Luft in das System zerstört. Ein ähnliches Zweinadel-System ist in US 5,109,160 gezeigt.

Obwohl Durchstechvorrichtungen bekannt sind, die, wie in US 4,211,588 gezeigt, einen einzigen Stift mit zwei Kanälen verwenden, sind solche Durchstechvorrichtungen in ihrer Anwendung im Allgemeinen auf intravenöse Systeme beschränkt worden.

Die vorliegende Erfindung will einen Radioisotop-Generator bereit stellen, der einfach im Aufbau ist, der aber sicherstellt, dass der notwendige Grad an Sterilität und radiologischem Schutz während des Gebrauchs beibehalten wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Erzeugung einer einen radioaktiven Bestandteil enthaltenden Flüssigkeit zur Verfügung gestellt, wobei die Vorrichtung umfasst: eine abgeschirmte Kammer, in der ein Isotopenbehälter angeordnet ist, der ein radioaktives Isotop beherbergt, wobei die abgeschirmte Kammer erste und zweite Flüssigkeitsverbindungen zu entgegengesetzten Enden des Isotopenbehälters und eine Flüssigkeits-Rohrleitung enthält, die sich von jeder der ersten und zweiten Flüssigkeitsverbindungen zu einem Flüssigkeitseinlass bzw. einem Flüssigkeitsauslass erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitseinlass einen einzelnen Stift umfasst, der einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei der Stift so angepasst ist, dass er die Gummidichtung eines Fläschchens durchstechen kann, und dass der Stift zwei Bohrungen aufweist, wobei sich die erste Bohrung von einer ersten, der Spitze des Stifts benachbarten Öffnung zu einer Flüssigkeitsverbindung mit der Flüssigkeits-Rohrleitung erstreckt, und wobei sich die zweite Bohrung von einer zweiten, separaten Öffnung in dem Stift zu einem Einlass für gefilterte Luft erstreckt.

Auf diese Weise wird mit der vorliegenden Erfindung eine Drehbewegung eines durch den Stift durchstochenes Fläschchen nicht in einem Reißen der Gum-

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midichtung in einer Art und Weise resultieren, die in einem Eintritt von ungefilterter Luft resultieren würde. So stellt diese Konstruktion eines Radioisotop-Generators sicher, dass die aseptischen Bedingungen des Generators während des Gebrauchs beibehalten werden.

Es wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung lediglich als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen

Figur 1 einen Radioisotop-Generator zeigt, der Flüssigkeitsverbindungen zu der Ionenaustauschersäule gemäss der vorliegenden Erfindung aufweist; und

Figur 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Flüssigkeitseinlasses des Isotop-Generators von Figur 1 ist.

Figur 1 zeigt einen Radioisotop-Generator 1, der einen äußeren Behälter 2, eine Deckplatte 3, die abdichtend an dem äußeren Behälter 2 befestigt ist, und eine separate obere Abdeckung 4 umfasst, die oberhalb der Deckplatte 3 an dem äußeren Behälter 2 befestigt ist. Innerhalb des äußeren Behälters 2 ist ein innerer abgeschirmter Behälter 5 angeordnet, der für eine Abschirmung gegen Strahlung sorgt und der vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, entweder aus Blei oder einem abgereicherten Urankern in einer Edelstahlhülle besteht. Der abgeschirmte Behälter 5 umgibt eine Röhre 6, die eine Ionenaustauschersäule 7 enthält. Die Ionenaustauschersäule 7 besteht vorzugsweise aus einer Mischung aus Aluminium und Siliziumdioxid, auf die Molybdän in Form seines radioaktiven Isotops, ⁹⁹Mo, adsorbiert ist. Die die Ionenaustauschersäule 7 enthaltende Röhre 6 weist an entgegengesetzten Enden 10 und 11 brechbare Gummiabdichtungen 8 und 9 auf, die, wie gezeigt, während des Gebrauchs durch entsprechende Kanülen 12 und 13 durchstochen werden.

Jede der Kanülen 12 und 13 steht in einer Flüssigkeitsverbindung mit einer entsprechenden Flüssigkeits-Rohrleitung 14, 15, die wiederum entsprechend in einer Flüssigkeitsverbindung mit einem Elutionsmittel-Einlass 16 und einem Eluat-Auslass 17 stehen. Die Flüssigkeits-Rohrleitungen 14, 15 bestehen bevorzugt aus flexiblen Plastik-Schlauchleitungen. Die Schlauchleitung 14,

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die sich von der Kanüle 12 erstreckt, verläuft durch einen Kanal in einem Behälterstopfen 18, der die obere Öffnung 19 zu dem abgeschirmten Behälter 5 verschließt, und erstreckt sich dann von dem Behälterstopfen 18 zu dem Elutionsmittel-Einlass 16. Die Schlauchleitung 15, die sich von der Kanüle 13 erstreckt, verläuft durch einen Kanal in dem abgeschirmten Behälter 5 zu dem Eluat-Auslass 17. Der innere abgeschirmte Behälter 5 ist kleiner als der äußere Behälter 2, und folglich gibt es einen freien Raum 20 innerhalb des äußeren Behälters 2 oberhalb des abgeschirmten Behälters 5. Dieser freie Raum 20 nimmt einen Teil der Schlauchleitungen 14, 15 auf, die sich von den Kanülen zu dem Elutionsmittel-Einlass und dem Eluat-Auslass erstrecken, das die Längen der Schlauchleitungen 14, 15 beide viel größer sind als die minimal notwendige Länge zur Verbindung der Kanülen 12, 13 mit dem entsprechenden Elutionsmittel-Einlass 16 und dem Eluat-Auslass 17.

Die Deckplatte 5 des Radioisotop-Generators 1 weist ein Paar von Öffnungen 21 auf, durch die entsprechende Elutionsmittel-Einlass- und Auslasskomponenten ragen. Die Elutionsmittel-Einlass- und Eluat-Auslasskomponenten bestehen jeweils aus hohlen Stiften 22, obgleich im Falle der Einlasskomponente der hohle Stift zwei Löcher aufweist, eines für die Durchleitung von Flüssigkeit und eines, das mit einem Einlass für gefilterte Luft verbunden ist. Dies ist in Figur 2 deutlicher gezeigt und soll weiter unten detaillierter beschrieben werden. Der hohle Stift 22 besteht aus einem länglichen, im Allgemeinen zylindrischen Stiftkörper 23 und einer kreisförmigen Stützplatte 24, die an einem Ende des Stiftkörpers 23 befestigt oder als ein Teil mit dessen einem Ende ausgeformt ist. Das entgegengesetzte Ende des Stiftkörpers 23 ist angespitzt und weist eine dieser Spitze benachbarte, mit dem Inneren des Stiftkörpers in Verbindung stehende Öffnung auf. Dieses spitze Ende des Stiftkörpers 23 ist so geformt, dass es in der Lage ist, eine Dichtungsmembran der Art, wie man sie üblicherweise bei Probenfläschchen findet, zu durchstechen. Die kreisförmige Stützplatte 24 bildet einen Randabschluss, der von dem Stiftkörper 23 nach außen ragt und entweder kontinuierlich um den Stiftkörper angeordnet oder diskontinuierlich in der Form einer Mehrzahl von diskreten Vorsprüngen gebildet sein kann.

Die obere Abdeckung 4 des Radioisotop-Generators 1 umfasst ebenfalls ein Paar von Öffnungen 25, die so angeordnet sind, dass sie mit den Öffnungen 21 in der Deckplatte 3 fluchten, und die so geformt sind, dass sie eine Hin-

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durchführung des Stiftkörpers 23 erlauben. Auf diese Weise ist jeder der hohlen Stifte 22 so angeordnet, dass er durch seine kreisförmige Stützplatte 24 durch auf der Innenseite der Deckplatte 3 angeordnete Komponentenhalter 26 gehalten und gestützt wird, während der hohle Stiftkörper 23 durch die Öffnungen sowohl in der Deckplatte 3 als auch der oberen Abdeckung 4 in Richtung der Außenseite des äußeren Behälters 2 ragt. Jede der Öffnungen 25 in der oberen Abdeckung 4 ist am Boden einer Ausnehmung 27 angeordnet, die so ausgebildet ist, dass sie entweder ein Isotopensammelfläschchen oder ein Salzvorratsfläschchen aufnehmen und tragen kann. Auf diese Weise sind beide Fläschchen außerhalb des äußeren Behälters 2 untergebracht und nicht einer Strahlung der Ionenaustauschersäule 7 ausgesetzt.

Um die Ionenaustauschersäule mit den für die Elution des Radioisotops erforderlichen Chloridionen zu versorgen, wird durch die Schaffung einer Druckdifferenz entlang der Ionenaustauschersäule Salzlösung durch die Ionenaustauschersäule 7 gezogen. Dies wird erreicht durch die Verbindung eines SaIzlösungsvorratsfläschchens mit dem Elutionsmittel-Einlass 16, der über die Schlauchleitung 14 und die Kanüle 12 in einer Flüssigkeitsverbindung mit dem oberen Ende 10 der Ionenaustauschersäule 7 steht, und die Verbindung eines evakuierten Sammelfläschchens mit dem Eluat-Auslass 17, der über die Schlauchleitung 15 und die Kanüle 13 in einer Flüssigkeitsverbindung mit dem unteren Ende 11 der Ionenaustauschersäule 7 steht. Die Druckdifferenz wird aufgrund des Flüssigkeitsdrucks der Salzlösung in dem Vorratsfläschchen und des extrem niedrigen Drucks in dem evakuierten Sammelfläschchen gebildet. Dies bewirkt einen Durchlauf der Salzlösung durch die Ionenaustauschersäule 7 zu dem Sammelfläschchen unter Mitnahme des Tochterradioisotops.

Wie in Figur 2 gezeigt, besteht der hohle Stift 22 des Elutionsmittel-Einlasses 16 aus einem einzelnen Körper 28, der einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist, und zwei Bohrungen 29, 30 besitzt, die zu entgegengesetzten Öffnungen in der Spitze des Stifts führen. Die erste der Bohrungen 29 ist eine Eluat-Bohrung und steht direkt mit der Auslass-Flüssigkeitsverbindung des Stifts in Verbindung, die wiederum mit der Schlauchleitung 14 verbunden ist. Die zweite der beiden Bohrungen 30 ist eine Luftbohrung und führt zu einer Filterkammer 31 und einer Luftöffnung 32. Obwohl die beiden Öffnungen in dem Stift, wie gezeigt, beide der Spitze des Stifts benachbart

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sind, ist dies nicht in allen Fällen notwendig. Die Öffnung für die Luftbohrung kann weiter unten auf dem Stiftkörper angeordnet sein. Die Filterkammer 31 enthält vorzugsweise eine Filterscheibe 32 aus einem Material, das für die Extraktion von Bakterien aus eingesaugter Luft geeignet ist, wie bspw. PTFE (Polytetrafluorethylen) und PVDF (Polyvinylidenfluorid).

Diese Konstruktion eines Flüssigkeitseinlasses stellt sicher, dass die Salzlösung ohne Luft aus dem Fläschchen zurückgezogen werden kann, was notwendig ist, um den Druck innerhalb des Fläschchens auszugleichen, der in den Flüssigkeitsstrom eingeht. Noch wichtiger ist, dass, da ein einzelner Stift von im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt verwendet wird, um die Dichtung des Salzlösungsfläschchens zu durchstechen, eine Drehbewegung des Fläschchens innerhalb der Ausnehmung 27 nicht in einem Reißen oder einem anderen Schaden der Dichtung resultiert, was den Eintritt von ungefilterter Luft und eine Verletzung der aseptischen Bedingungen erlauben könnte, unter denen das Radioisotop geerntet wird.

Auf diese Weise stellt die oben beschriebene Ausführungsform des Radioisotop-Generators eine verlässlichere und effektivere Vorrichtung für das Sammeln von Radioisotopen unter aseptischen Bedingungen zur Verfügung. Weitere und alternative Merkmale des Radioisotop-Generators und des Herstellungsprozesses des Generators kann man sich ohne Abweichung vom Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie in den anhängenden Patentansprüchen beansprucht sind, vorstellen.

Claims

1. Vorrichtung (1) zum Erzeugen einer Flüssigkeit, die einen radioaktiven Bestandteil enthält, wobei die Vorrichtung umfasst: eine abgeschirmte Kammer (5), in der ein Isotopenbehälter (6) angeordnet ist, der ein radioaktives Isotop beherbergt, wobei die abgeschirmte Kammer erste und zweite Flüssigkeitsverbindungen (14, 15) zu entgegengesetzten Enden des Isotopenbehälters und eine Flüssigkeits-Rohrleitung enthält, die sich von jeder der ersten und zweiten Flüssigkeitsverbindungen zu einem Flüssigkeitseinlass (16) bzw. einem Flüssigkeitsauslass (17) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitseinlass einen einzelnen Stift (22) umfasst, der einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei der Stift so angepasst ist, dass er die Gummidichtung eines Fläschchens durchstechen kann, und dass der Stift zwei Bohrungen (29, 30) aufweist, wobei sich die erste Bohrung (29) von einer ersten, der Spitze des Stifts benachbarten Öffnung zu einer Flüssigkeitsverbindung mit der Flüssigkeits-Rohrleitung erstreckt, und wobei sich die zweite Bohrung (30) von einer zweiten, separaten Öffnung in dem Stift zu einem Einlass (32) für gefilterte Luft erstreckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein äußeres Gehäuse (4), das den Flüssigkeitseinlass (16) und den Flüssigkeitsauslass (17) stützt, und wobei der Stift (22) des Flüssigkeitseinlasses (16) durch eine Öffnung (25) in dem äußeren Gehäuse ragt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, worin das äußere Gehäuse (4) eine Ausnehmung (27) um die Öffnung (25) definiert, durch die der Stift (22) ragt, wobei die Ausnehmung so strukturiert ist, dass sie ein Fläschchen aufnehmen kann.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin der Einlass (32) für gefilterte Luft eine Filterscheibe (33) aus Polytetrafluorethylen enthält.