JP2013144065A - 放射性薬液投与装置の不良検出方法および放射性薬液投与装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投与ラインにおける液送不良状態を簡易な構成で検出することができる放射性薬液投与装置の不良検出方法および放射性薬液投与装置を提供する。
【解決手段】放射性薬液投与装置１では、ロードセル３３によって検出される検出値が閾値以下である場合には、制御手段３４によって、液送不良状態を検出する。これにより、液体の漏れや逆流などが生じている可能性を検出する。過負荷状態を検出するために設けられたロードセル３３を、漏れや逆流などの液送不良状態の検出に利用することにより、計測機器などを別途設ける必要をなくし、液送不良状態を簡易な構成で検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射性薬液投与装置の不良検出方法および放射性薬液投与装置に関する。

従来、下記特許文献１に記載されるように、薬液シリンジにより投与ラインに放射性薬液を吐出し、生食シリンジにより生理食塩水を投与ラインに注入することで、投与ラインを通じて放射性薬液を投与する装置が知られている。これらの薬液シリンジや生食シリンジは、放射線の遮蔽機能を有する筐体内に収容される。

薬液シリンジおよび生食シリンジは、制御手段によって駆動制御される。この装置では、予め求められた放射性薬液の減衰特性に基づいて、投与する放射性薬液の容量を決定し、これによって所望の放射能量の放射性薬液を精度よく投与するようにしている。また、薬液シリンジの周りに放射能を計測可能な定量センサを設け、この定量センサによって、薬液シリンジ内に吸引した放射性薬液の放射能量を計測している。

特開２００８−２０２号公報

上記したように、放射性薬液投与装置では、所望の放射能量の放射性薬液を投与できるようになっている。しかしながら、薬液シリンジや生食シリンジ、および投与ラインの大部分が筐体に収容されていること等もあり、実際に、所望の投与量にて放射性薬液が投与されていることを確認するのは容易ではない。

本発明者らは、センサによる計測結果から所望の投与量が投与されていると外見上認識される場合にも、実際には所望の投与量が投与されていない場合があることを発見した。そこで原因を究明したところ、以下の知見を得た。すなわち、放射性薬液投与装置においては、通常、逆止弁やフィルタ等が放射性薬液の投与ラインに設けられるが、例えば逆止弁やフィルタ等に何らかの不具合が発生したり、投与ラインに破損が生じたりした場合には、投与ラインにおける液送不良が生じ、所望の投与量にて放射性薬液が投与されないおそれがあることが判明した。

そこで、所望の投与量にて放射性薬液が投与されているのを確認するため、例えば、投与された放射性薬液量を計測する機器などを投与ラインに設けることも考えられる。しかしながら、装置を使用する過程において投与ラインが頻繁に交換されること等を考慮すると、そのような機器の設置は装置の複雑化を招くことになり好ましくない。そこで、液送不良状態を簡易な構成で検出する技術が求められている。

本発明は、液送不良状態を簡易な構成で検出することができる放射性薬液投与装置の不良検出方法および放射性薬液投与装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決した放射性薬液投与装置の不良検出方法は、投与ラインを通じて放射性薬液を投与する放射性薬液投与装置の不良検出方法であって、放射性薬液投与装置は、投与ラインを通じて放射性薬液を投与するために、駆動部によりシリンジロッドを駆動して放射性薬液または生理食塩水を投与ラインの先端側に液送する液送シリンジと、駆動部におけるシリンジロッドの駆動負荷を検出する負荷検出手段と、を備えており、負荷検出手段によって検出される検出値が下限閾値以下である場合に液送不良状態を検出することを特徴とする。

この放射性薬液投与装置の不良検出方法によれば、液送シリンジのシリンジロッドが駆動されることにより、放射性薬液または生理食塩水が投与ラインの先端側に液送され、放射性薬液が投与される。その際、負荷検出手段によって、駆動部におけるシリンジロッドの駆動負荷が検出される。負荷検出手段によって検出される検出値が閾値以下である場合には、液送不良状態が検出される。ここで、液送不良状態とは、放射性薬液や生理食塩水が投与ラインの先端側（被験者側）に送られずに、漏れたり逆流したりする状態をいう。よって、上記方法により、液体の漏れや逆流などが生じている可能性を検出できる。従来、負荷検出手段は、投与ライン内の閉塞や投与圧の上昇といった過負荷状態を検出するためのものであった。ところが上記方法によれば、漏れや逆流などの液送不良状態の検出に負荷検出手段を利用することができる。よって、計測機器などを別途設ける必要がなく、液送不良状態を簡易な構成で検出することができる。

また、上記放射性薬液投与装置の不良検出方法において、生理食塩水を収容する生食容器と液送シリンジとの間には、投与ライン内の液体の生食容器側への逆流を防止する逆止弁が設けられている。逆止弁に不良が発生した場合には、投与ライン内の液体が生食容器へと逆流し得るため、所望の投与量にて放射性薬液が投与されなくなるおそれがある。この不良検出方法によれば、簡易な構成で逆止弁に不良の可能性があると推定することができる。

また、上記放射性薬液投与装置の不良検出方法において、投与ラインにはフィルタが設けられており、負荷検出手段によって検出される検出値が下限閾値以下である場合に、フィルタを取り替えた後、負荷検出手段によってシリンジロッドの駆動負荷を再度検出する。この場合、フィルタの取り替え後、負荷検出手段によって駆動負荷を再度検出することで、投与ライン内の圧力低下の原因がフィルタであるか否かを判断することができる。

また、上記放射性薬液投与装置の不良検出方法において、投与ラインの一部は筐体内に収容され、投与ラインの筐体外の部分にはフィルタが設けられており、負荷検出手段によって検出される検出値が下限閾値以下である場合に、フィルタを取り替えた後、負荷検出手段によってシリンジロッドの駆動負荷を再度検出する。この場合、フィルタは筐体外に設けられているので、取り替えが容易である。そして、このフィルタの取り替え後、負荷検出手段によって駆動負荷を再度検出することで、投与ライン内の圧力低下の原因がフィルタであるか否かを判断することができる。よって、投与ラインの不良の原因を容易に推定することができる。

また、上記課題を解決した放射性薬液投与装置は、投与ラインを通じて放射性薬液を投与する放射性薬液投与装置であって、投与ラインを通じて放射性薬液を投与するために、駆動部によりシリンジロッドを駆動して放射性薬液または生理食塩水を投与ラインの先端側に液送する液送シリンジと、駆動部におけるシリンジロッドの駆動負荷を検出する負荷検出手段と、駆動部によるシリンジロッドの駆動を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、負荷検出手段によって検出される検出値が下限閾値以下である場合に液送不良状態を検出することを特徴とする。

この放射性薬液投与装置によれば、液送シリンジのシリンジロッドが駆動されることにより、放射性薬液または生理食塩水が投与ラインの先端側に液送され、放射性薬液が投与される。その際、負荷検出手段によって、駆動部におけるシリンジロッドの駆動負荷が検出される。負荷検出手段によって検出される検出値が閾値以下である場合には、制御手段によって、液送不良状態が検出される。これにより、液体の漏れや逆流などが生じている可能性を検出できる。このようにして、漏れや逆流などの液送不良状態の検出に負荷検出手段を利用することができる。よって、計測機器などを別途設ける必要がなく、液送不良状態を簡易な構成で検出することができる。

本発明によれば、液送不良状態を簡易な構成で検出することができる。

放射性薬液投与装置の一実施形態を模式的に示す図である。 制御手段における投与処理の手順を示すフローチャートである。 負荷検出手段による検出値と上限閾値および下限閾値との関係を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１に示されるように、放射性薬液投与装置１は、生理食塩水を収容する生食パック（生食容器）３と翼付針５とを連絡する投与ライン７と、放射性薬液を収容するバイアル６と投与ライン７とを連絡する薬液ライン９と、廃液ボトル１０と投与ライン７とを連絡する廃液ライン１１と、を備えている。この放射性薬液投与装置１は、ＰＥＴ（ポジトロン断層撮影法）検査を受ける被験者等に対し、投与ライン７を通じて放射性薬液を投与するためのものである。放射性薬液投与装置１の主要部は、放射線の遮蔽機能を有する筐体１３内に収容されている。バイアル６は放射線を遮蔽するシールドケース１５内に収容され、更に、シールドケース１５は第１遮蔽室１６内に配置されている。また、薬液ライン９の主要部は第２遮蔽室１７内に収容され、廃液ボトル１０は第３遮蔽室１８内に配置されている。

投与ライン７は、生理食塩水を生食パック３から翼付針５まで移送する第１チューブ１９Ａ、第２チューブ１９Ｂ、第３チューブ１９Ｃおよび第４チューブ１９Ｄを有する。第１チューブ１９Ａ、第２チューブ１９Ｂ、第３チューブ１９Ｃおよび第４チューブ１９Ｄは、それぞれ滅菌されたエクステンションチューブからなる。第１チューブ１９Ａ、第２チューブ１９Ｂ、および第３チューブ１９Ｃは、筐体１３内に配置されている。第４チューブ１９Ｄの一部１９ｅは筐体１３内に配置されており、他の部分１９ｆは筐体１３外に配置されている。

第１チューブ１９Ａの基端には、生食パック３に接続された注射針２０が設けられている。筐体１３から出た第４チューブ１９Ｄの部分１９ｆの先端には、フィルタ２２が設けられている。このフィルタ２２の流出側にはチューブ１９ｇが設けられており、チューブ１９ｇの先端には、被験者に放射性薬液を投与するための翼付針５が設けられている。

第１チューブ１９Ａと第２チューブ１９Ｂとは、第１Ｔ字管２１を介して接続されている。第１Ｔ字管２１には、第２チューブ１９Ｂ内の生理食塩水などが第１チューブ１９Ａや生食パック３に逆流するのを防止するための第１逆止弁２１ａが設けられている。この第１逆止弁２１ａは、第１Ｔ字管２１の分岐部に接続された生食シリンジ３０と生食パック３との間に設けられている。第２チューブ１９Ｂと第３チューブ１９Ｃとは、第２Ｔ字管２３を介して接続されており、第２Ｔ字管２３には、第３チューブ１９Ｃ内の生理食塩水などが第２チューブ１９Ｂに逆流するのを防止するための第２逆止弁２３ａが設けられている。第３チューブ１９Ｃと第４チューブ１９Ｄとは、第３Ｔ字管２５を介して接続されている。第４チューブ１９Ｄの近傍には、放射性薬液が第４チューブ１９Ｄを通過するのを検出する通過センサ２６が設けられている。

薬液ライン９は、バイアル６から分注された放射性薬液を移送する薬液チューブ２９と、薬液チューブ２９を介してバイアル６から放射性薬液を吸引し、吸引した放射性薬液を、投与のために投与ライン７に向けて吐出するＲＩシリンジ（薬液シリンジ）３１と、を備えている。図示は省略するが、ＲＩシリンジ３１には、ＲＩシリンジ３１のシリンジロッドを駆動するアクチュエータが設けられる。アクチュエータには、アクチュエータの駆動を制御する制御手段が接続される。さらに、薬液ライン９は、ＲＩシリンジ３１によって吸引された放射性薬液の放射能強度を検出する第１検出ユニット３７及び第２検出ユニット３９を備えている。

バイアル６には、ＰＥＴ検査に用いられるＦＤＧ（2-deoxy-18F-fluoro-glucose）などの放射性薬液が収容されている。薬液チューブ２９は、エクステンションチューブからなり、薬液チューブ２９の基端部には、バイアル６内に差し込まれるカテラン針が設けられている。薬液チューブ２９の先端部は、三方分岐管４１の第１の管路４１ａに接続されている。第１の管路４１ａには、バイアル６への放射性薬液の逆流を防止する薬液逆止弁４１ｂが設けられている。

三方分岐管４１の第２の管路４１ｃは、生食ライン７の第２Ｔ字管２３の分岐部に接続されている。三方分岐管４１の第３の管路４１ｆは、ＲＩシリンジ３１に接続されている。さらに、第２の管路４１ｃには、生理食塩水等の進入を防止する生食逆止弁４１ｄが設けられている。ＲＩシリンジ３１は、アクチュエータによってシリンジロッドが駆動されることにより、放射性薬液を吸引し、また、吸引した放射性薬液を第３チューブ１９Ｃに向けて吐出する。

廃液ライン１１は、エクステンションチューブからなる廃液チューブ５３を備え、廃液チューブ５３は、廃液管５５を介して廃液ボトル１０に接続されている。廃液チューブ５３及び生食ライン７の第４チューブ１９Ｄには、それぞれ第１ピンチバルブ５６Ａ及び第２ピンチバルブ５６Ｂが設けられている。放射性薬液の投与時には、第１ピンチバルブ５６Ａが開いて第２ピンチバルブ５６Ｂが閉じ、放射性薬液の廃棄時には、第１ピンチバルブ５６Ａが閉じて第２ピンチバルブ５６Ｂが開く。

第１Ｔ字管２１の分岐部には、生食シリンジ（液送シリンジ）３０が接続されている。生食シリンジ３０は、外筒部内で摺動するシリンジロッド３１を有している。このシリンジロッド３１には、シリンジロッド駆動部３２が接続されている。シリンジロッド駆動部３２は、例えばパルスモータからなるアクチュエータである。生食シリンジ３０は、シリンジロッド駆動部３２によってシリンジロッド３１が駆動されることにより、生理食塩水を吸引し、吸引した生理食塩水を第２チューブ１９Ｂに注入する。生食シリンジ３０は、生理食塩水を第２〜第４チューブ１９Ｂ〜１９Ｄに注入することにより、第３および第４チューブ１９Ｃ，１９Ｄに吐出された放射性薬液を投与のために押し込む。

シリンジロッド駆動部３２には、シリンジロッド３１の駆動負荷を検出するロードセル（負荷検出手段）３３が内蔵されている。ロードセル３３は、投与ライン７における過負荷状態を検出するためのものである。ロードセル３３は、シリンジロッド３１の駆動に要する力（荷重）の大きさを検出する。ロードセル３３としては、例えば、歪みゲージタイプのものを用いることができる。なお、ロードセル３３として、他のタイプのものを用いてもよい。

シリンジロッド駆動部３２およびロードセル３３には、制御手段３４が接続されている。制御手段３４は、例えばＰＣ（Personal Computer）等であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等のハードウェアによって構成されている。制御手段３４は、シリンジロッド駆動部３２に対して電気信号を送受信可能に接続されている。制御手段３４は、シリンジロッド駆動部３２によるシリンジロッド３１の駆動を制御する。

ロードセル３３は、検出したシリンジロッド３１の駆動力を電気信号に変換し、検出値として制御手段３４に出力する。制御手段３４はロードセル３３から出力された検出値を入力する。制御手段３４は、入力した検出値に応じて所定の処理を実行する。

本実施形態の放射性薬液投与装置１にあっては、上記のロードセル３３は、投与ライン７における過負荷状態のみならず、投与ライン７における液漏れや逆流などの液送不良状態を検出するのに用いられる。液送不良状態とは、放射性薬液や生理食塩水が投与ライン７の先端側（被験者側）に送られずに、漏れたり逆流したりする状態をいう。制御手段３４は、ロードセル３３から入力した検出値に応じて、投与ライン７が過負荷状態または液送不良状態にあるか否かを判断する。制御手段３４は、過負荷状態であるか否かの判断基準である上限閾値、および液送不良状態であるか否かの判断基準である下限閾値を記憶している（図３参照）。上限閾値は、正常運転時における駆動負荷よりも高く、下限閾値は、正常運転時における駆動負荷よりも低い。

以下、制御手段３４による投与処理（不良検出方法）について説明する。図２は、制御手段における投与処理の手順を示すフローチャートである。図２に示されるように、放射性薬液投与装置１の取扱者などによって、放射性薬液の投与を開始する旨の指示が入力されると、ＲＩシリンジ３１のシリンジロッドが駆動され、放射性薬液が第３チューブ１９Ｃに向けて吐出される。その後、制御手段３４は、シリンジロッド３１を駆動する（Ｓ１）。シリンジロッド３１が駆動すると、放射性薬液が生理食塩水と共に押し込まれ、被験者に対して投与される。

シリンジロッド３１が駆動される間、制御手段３４は、ロードセル３３から入力した検出値が上限閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ２）。ステップＳ２において、ロードセル３３から入力した検出値が上限閾値以上であると判断すると、制御手段３４は、投与ライン７における過負荷状態を検出したとして、シリンジロッド３１を停止する（Ｓ４）。

ステップＳ２において、ロードセル３３から入力した検出値が上限閾値未満であると判断すると、制御手段３４は、ロードセル３３から入力した検出値が下限閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ３）。ステップＳ３において、ロードセル３３から入力した検出値が下限閾値以下であると判断すると、制御手段３４は、投与ライン７における液送不良状態を検出したとして、シリンジロッド３１を停止する（Ｓ４）。

ステップＳ３において、ロードセル３３から入力した検出値が下限閾値よりも大きいと判断すると、制御手段３４は、投与量は設定値に達したか否かを判断する（Ｓ５）。ここでの判断は、例えば、シリンジロッド３１の駆動開始からの時間と、予め決められた投与時間との比較によって行われる。ステップＳ５において、投与量が設定値に達したと判断すると、制御手段３４は、シリンジロッド３１を停止し（Ｓ６）、放射性薬液の投与を終了する。ステップＳ５において、投与量が設定値に達していないと判断すると、制御手段３４は、ステップＳ２の処理に戻り、投与ライン７が過負荷状態または液送不良状態にあるか否かの判断を繰り返す。

図３は、負荷検出手段による検出値と上限閾値および下限閾値との関係を模式的に示す図である。図３に示されるように、本発明者らの鋭意検討により、第１逆止弁２１ａの正常時と不良時とにおいては、検出値において約７倍の差が生じることが判明している。そこで、下限閾値を第１逆止弁２１ａの不良時における検出値未満とすることで、第１逆止弁２１ａの不良を検出することができる。なお、ステップＳ３において、投与ライン７における液送不良状態を検出したとしてシリンジロッド３１が停止された際には、第１逆止弁２１ａに限られず、例えば第２〜第４チューブ１９Ｂ〜１９Ｄの破損や、フィルタ２２の破損、第２ピンチバルブ５６Ｂへの廃液チューブ５３のセット忘れ、または廃液チューブ５３が外れたことによる廃液ボトル１０側への液漏れの可能性を推定することができる。

本実施形態の放射性薬液投与装置１およびその不良検出方法によれば、生食シリンジ３０のシリンジロッド３１が駆動されることにより、生理食塩水が投与ライン７の先端側に注入され、放射性薬液が投与される。その際、ロードセル３３によって、シリンジロッド駆動部３２におけるシリンジロッド３１の駆動負荷が検出される。ロードセル３３によって検出される検出値が閾値以下である場合には、制御手段３４によって、液送不良状態が検出される。これにより、たとえば投与ライン７内で液体の漏れや逆流などが生じている可能性を検出できる。このようにして、過負荷状態を検出するために設けられたロードセル３３を、漏れや逆流などの液送不良状態の検出に利用することができる。よって、計測機器などを別途設ける必要がなく、液送不良状態を簡易な構成で検出することができる。

また、生食パック３と生食シリンジ３０との間には、第１逆止弁２１ａが設けられている。第１逆止弁２１ａに不良が発生した場合には、投与ライン７内の液体が生食パック３へと逆流し得るため、所望の投与量にて放射性薬液が投与されなくなるおそれがある。この不良検出方法によれば、簡易な構成で第１逆止弁２１ａに不良の可能性があると推定することができる。

放射性薬液投与装置１のように、特に、主要部が筐体１３内に収容されている場合、機器類を容易に確認するのは難しい。また、投与ライン７や生食シリンジ３０は大部分がディズポーザブル（使い捨て）であり、頻繁に交換される。よって、流量などを計測する機器を別途設けることも難しい。放射性薬液投与装置１によれば、ディスポーザブルではなく、また放射性薬液に接液しないシリンジロッド駆動部３２内のロードセル３３を利用するため、簡易な構成で、有効に液送不良を検出することができる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、ロードセル３３によって検出される検出値が下限閾値以下である場合に、フィルタ２２を取り替えた後、ロードセル３３によってシリンジロッド３１の駆動負荷を再度検出してもよい。この場合、フィルタ２２は筐体１３外に設けられているので、取り替えが容易である。そして、このフィルタ２２の取り替え後、ロードセル３３によって駆動負荷を再度検出することで、投与ライン７内の圧力低下の原因がフィルタ２２であるか否かを判断することができる。よって、投与ライン７の不良の原因を容易に推定することができる。

なお、筐体内にフィルタが設けられた放射性薬液投与装置に、上記と同様の方法を適用することもできる。この場合にも、投与ライン内の圧力低下の原因がフィルタであるか否かを判断することができる。

また、上述の不良検出方法は、放射性薬液投与装置１による放射性薬液の投与時に限られない。たとえば、放射性薬液投与装置１の使用前における生理食塩水による洗浄時に適用することも可能である。

さらにまた、負荷検出手段としてロードセルを用いる場合に限られず、例えば、シリンジロッド駆動部３２における電流値を用いて、制御手段３４などにおいて駆動負荷を検出することとしてもよい。この場合、負荷検出手段は制御手段３４の機能の一部として構成される。

また、上記実施形態では、生食シリンジ３０に設けられたロードセル３３の検出値を液送不良の検出に用いる場合について説明したが、例えば、生食シリンジとは別に投与液（放射性薬液）用シリンジが投与ラインに接続されたタイプの放射性薬液投与装置であれば、この投与液用シリンジに設けられたロードセルの検出値を液送不良の検出に用いてもよい。この場合、投与液用シリンジが本発明の液送シリンジに相当する。

１…放射性薬液投与装置、３…生食パック（生食容器）、７…投与ライン、２１ａ…第１逆止弁（逆止弁）、２２…フィルタ、３０…生食シリンジ（液送シリンジ）、３１…シリンジロッド、３２…シリンジロッド駆動部（駆動部）、３３…ロードセル（負荷検出手段）、３４…制御手段。

Claims (5)

1. 投与ラインを通じて放射性薬液を投与する放射性薬液投与装置の不良検出方法であって、
   前記放射性薬液投与装置は、前記投与ラインを通じて前記放射性薬液を投与するために、駆動部によりシリンジロッドを駆動して前記放射性薬液または生理食塩水を前記投与ラインの先端側に液送する液送シリンジと、前記駆動部における前記シリンジロッドの駆動負荷を検出する負荷検出手段と、を備えており、
   前記負荷検出手段によって検出される検出値が下限閾値以下である場合に液送不良状態を検出することを特徴とする放射性薬液投与装置の不良検出方法。
2. 前記生理食塩水を収容する生食容器と前記液送シリンジとの間には、前記投与ライン内の液体の前記生食容器側への逆流を防止する逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項１記載の放射性薬液投与装置の不良検出方法。
3. 前記投与ラインにはフィルタが設けられており、
   前記負荷検出手段によって検出される検出値が前記下限閾値以下である場合に、前記フィルタを取り替えた後、前記負荷検出手段によって前記シリンジロッドの駆動負荷を再度検出することを特徴とする請求項１または２記載の放射性薬液投与装置の不良検出方法。
4. 前記投与ラインの一部は筐体内に収容され、前記投与ラインの前記筐体外の部分にはフィルタが設けられており、
   前記負荷検出手段によって検出される検出値が前記下限閾値以下である場合に、前記フィルタを取り替えた後、前記負荷検出手段によって前記シリンジロッドの駆動負荷を再度検出することを特徴とする請求項１または２記載の放射性薬液投与装置の不良検出方法。
5. 投与ラインを通じて放射性薬液を投与する放射性薬液投与装置であって、
   前記投与ラインを通じて前記放射性薬液を投与するために、駆動部によりシリンジロッドを駆動して前記放射性薬液または生理食塩水を前記投与ラインの先端側に液送する液送シリンジと、
   前記駆動部における前記シリンジロッドの駆動負荷を検出する負荷検出手段と、
   前記駆動部による前記シリンジロッドの駆動を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記負荷検出手段によって検出される検出値が下限閾値以下である場合に液送不良状態を検出することを特徴とする放射性薬液投与装置。

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