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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6684945
(24)【登録日】2020年4月1日
(45)【発行日】2020年4月22日
(54)【発明の名称】ルビジウム溶出システム
(51)【国際特許分類】
G21G 4/08 20060101AFI20200413BHJP
G01T 7/00 20060101ALI20200413BHJP
G01T 1/167 20060101ALI20200413BHJP
【ＦＩ】
G21G4/08 G
G01T7/00 C
G01T1/167 A
G01T1/167 C
【請求項の数】15
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2019-106743(P2019-106743)
(22)【出願日】2019年6月7日
(62)【分割の表示】特願2017-98710(P2017-98710)の分割
【原出願日】2012年10月26日
(65)【公開番号】特開2019-191185(P2019-191185A)
(43)【公開日】2019年10月31日
【審査請求日】2019年6月7日
(31)【優先権主張番号】61/697,244
(32)【優先日】2012年9月5日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】515059072
【氏名又は名称】ジュビラント ドラックスイメージ インコーポレイテッド
(73)【特許権者】
【識別番号】508186820
【氏名又は名称】オタワ ハート インスティテュート リサーチ コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】エティエンヌ ルフォー
(72)【発明者】
【氏名】ビンチェンツォ テオリ
(72)【発明者】
【氏名】ロバート エー． ディケンプ
(72)【発明者】
【氏名】ラン クライン
【審査官】
鳥居 祐樹
(56)【参考文献】
【文献】
特開昭５９−１６３５８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１０−０５７２９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００９−５２０９５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００９−５２９６８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２００９／０３１２６３０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２００９／０３１２６３５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１１／１２７４６９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
Ran Klein，"PRECISE 82RB INFUSION SYSTEM FOR CARDIAC PERFUSION MEASUREMENT USING 3D POSITRON EMISSION TOMOGRAPH，A thesis submitted to the Faculty of Engineering at University of Ottawa，２００５年 ２月，p.7-10,16-30,50-56,64-68,121-122，[平成30年3月28日検索]，インターネット，ＵＲＬ，https://ruor.uottawa.ca/bitstream/10393/27144/1/MR14917.PDF
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ２１Ｇ ４／０８
Ｇ０１Ｔ １／１６７
Ｇ０１Ｔ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムであって、
８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器と、
プロセッサと、
前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムが動作するときに前記プロセッサに通信可能に結合されているメモリと
を備え、
前記メモリは、プロセッサ実行可能な命令を有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器から溶出される流体中の同位体の半減期が８２Ｒｂを示さないことを決定することに応答して、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器から溶出された前記流体の査定を実施することを前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせ、前記溶出された流体は、患者に提供されない、８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器と、
プロセッサと、
前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムが動作するときに前記プロセッサに通信可能に結合されているメモリと
を備え、
前記メモリは、プロセッサ実行可能な命令を有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器から溶出される流体中の同位体の半減期が８２Ｒｂを示さないことを決定することに応答して、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器から溶出された前記流体の査定を実施することを前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせ、前記溶出された流体は、患者に提供されない、８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項2】
前記査定は、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器から溶出される前記流体中の８２Ｒｂに対する８２Ｓｒの比率または８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの比率を決定することを含む、請求項１に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項3】
前記８２Ｒｂに対する８２Ｓｒの比率または８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの比率を決定することは、８２Ｒｂに対する８２Ｓｒの比率および８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの比率を決定することを含み、前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、前記流体中の８２Ｒｂに対する８２Ｓｒの比率および８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの比率を決定することに応答して、前記８２Ｒｂに対する８２Ｓｒの比率および８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの比率が所定の閾値よりも大きくない場合、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムが前記患者に提供される溶出を実施することを可能にすることを前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせる、請求項２に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項4】
前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、前記流体中の８２Ｒｂに対する８２Ｓｒの比率または８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの比率が所定の閾値より大きいことを決定することに応答して、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器が新しい８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器と交換されるまで溶出を防止することを前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせる、請求項１に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項5】
ポンプと、
前記ポンプおよび前記プロセッサと通信可能に結合されているコントローラと
をさらに備え、
前記コントローラは、前記プロセッサとの通信が失われたことを決定することに応答して、前記ポンプを動作停止させる、請求項１に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
前記ポンプおよび前記プロセッサと通信可能に結合されているコントローラと
をさらに備え、
前記コントローラは、前記プロセッサとの通信が失われたことを決定することに応答して、前記ポンプを動作停止させる、請求項１に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項6】
前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器から溶出される前記流体の全体積が限界閾値を超えることを決定することに応答して、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器が新しい８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器と交換されるまで溶出を防止することを前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせる、請求項１に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項7】
前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、前記流体中の８２Ｒｂに対する８２Ｓｒの比率または８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの比率が所定の閾値より大きいことを決定することに応答して、前記流体中の８２Ｒｂに対する８２Ｓｒの比率または８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの前記比率が所定の閾値より大きいという決定以降、区切られた数の患者が前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムで処置された後、追加の査定を実施することを前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせる、請求項１に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項8】
ポンプをさらに備え、前記メモリは、プロセッサ実行可能な命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、前記流体のインライン圧力が許容範囲外であることを決定することに応答して、前記ポンプを停止することを前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせる、請求項１に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項9】
ポンプと、圧力センサと、陽電子検出器と、発生器弁または患者弁とをさらに備え、前記メモリは、プロセッサ実行可能な命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、前記ポンプ、前記圧力センサ、前記発生器弁、前記患者弁、または、前記陽電子検出器の誤動作を識別することに応答して、前記ポンプを停止することを前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせる、請求項１に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項10】
前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、
前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器から溶出される流体中の８２Ｒｂ、８２Ｓｒ、または、８５Ｓｒの濃度、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器から溶出される前記流体の体積、または、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムの少なくとも一部分を通って流動する前記流体の圧力を査定することを始めることと、
前記査定が完了した場合、前記査定の結果に基づいて、措置方針または措置方針なしを推奨する出力をユーザインターフェース上で生成すること、または、前記査定の結果を示すものをメモリ場所に格納し、通信ネットワークを介して前記査定の結果を示すものをコンピュータにアップロードすることと、
前記査定が中断された場合、品質管理のユーザ回避を防止するために前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器を停止することと
を前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせ、
前記査定は、前記流体中の８２Ｒｂに対する８２Ｓｒの比率および８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの比率を決定することを含む、請求項１に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器から溶出される流体中の８２Ｒｂ、８２Ｓｒ、または、８５Ｓｒの濃度、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器から溶出される前記流体の体積、または、前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムの少なくとも一部分を通って流動する前記流体の圧力を査定することを始めることと、
前記査定が完了した場合、前記査定の結果に基づいて、措置方針または措置方針なしを推奨する出力をユーザインターフェース上で生成すること、または、前記査定の結果を示すものをメモリ場所に格納し、通信ネットワークを介して前記査定の結果を示すものをコンピュータにアップロードすることと、
前記査定が中断された場合、品質管理のユーザ回避を防止するために前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器を停止することと
を前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせ、
前記査定は、前記流体中の８２Ｒｂに対する８２Ｓｒの比率および８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの比率を決定することを含む、請求項１に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項11】
前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、所与の日に前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、前記命令の実行に先行する所定の期間内に前記査定が実施されていないことを決定することに応答して、追加の患者溶出を実施する前に査定チェックを実施することを前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせる、請求項１０に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項12】
前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、前記所与の日に実施された前記査定から、前記８２Ｓｒまたは８５Ｓｒ濃度が閾値を上回ることを決定することに応答して、患者溶出を実施する前に、洗浄溶出および較正溶出を実施することを前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせる、請求項１１に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項13】
前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、通信ネットワークを介して前記査定の結果を示すものをコンピュータにアップロードすることを前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムに行わせる前記命令は、少なくとも、通信ネットワークを介して前記査定の結果を示すものをコンピュータにアップロードすることを前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムにさらに行わせ、前記コンピュータは、前記査定の結果を別の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムの査定の結果と組み合わせる、請求項１０に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項14】
前記８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器と前記プロセッサとポンプと前記メモリと患者ラインとバイパスラインと陽電子検出器と線量較正器とを収納しているカートをさらに備える、請求項１に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【請求項15】
前記カートは、振動吸収材料でコーティングされている内部を備える、請求項１４に記載の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の引用）本願は、米国仮出願第６１／６９７，２４４号（２０１２年９月５日出願）の利益を主張する。該出願の開示全体は、参照により本明細書に引用される。
【0002】
（技術分野）本願は、一般に、核医学に関し、具体的には、ルビジウム溶出制御システムに関する。
【背景技術】
【0003】
当技術分野で周知であるように、ルビジウム（８２Ｒｂ）は、心筋灌流（血流）の非侵襲測定のためのポジトロン放出断層撮影（ＰＥＴ）トレーサとして使用される。
【0004】
ＰＥＴ技術の近年の改良は、３次元ポジトロン放出断層撮影（３Ｄ ＰＥＴ）を導入してきた。３Ｄ ＰＥＴ技術は、冠状動脈疾患の疑いがある患者において、より効率的な診断および予後を可能にし得るが、３Ｄ ＰＥＴの感度は、査定されている患者への８２Ｒｂ活性の送達の非常に正確な制御を必要とする。
【0005】
図１および２は、心筋灌流撮像に使用される従来のルビジウム溶出システムを図示する。図１で見られ得るように、溶出システムは、無菌食塩水（例えば、０．９％塩化ナトリウム注射）の貯留部４と、ポンプ６と、ストロンチウム・ルビジウム（８２Ｓｒ／８２Ｒｂ）発生器８とを備えている。動作時に、ポンプは、８２Ｒｂを溶出するように、貯留部４から発生器８を通して生理食塩水を流動させる。次いで、発生器８から出力される活性溶液が、患者出口１０を介して患者（図示せず）に供給される。
【0006】
システム２が使用されていないとき、８２Ｒｂ産生（つまり、８２Ｓｒ減衰）率と８２Ｒｂ減衰率との間で平衡に達するまで、発生器８内の８２Ｒｂの量が蓄積する。結果として、発生器８から生じる活性生理食塩水中の８２Ｒｂ活性レベルは、図２ａの実線によって示される「ボーラス」プロファイル１２を辿る傾向がある。具体的には、８２Ｒｂ溶出「実行」の開始時に、蓄積した８２Ｒｂが発生器８から流出されると、活性レベルは、急速に上昇してピークに達する。その後、活性レベルは、実質的に一定の値に再び降下する。実行中に得られる最大活性レベルＡｍａｘ（ボーラスピーク）は、発生器８中の蓄積した８２Ｒｂの量に依存し、したがって、概して、システムの最近の使用履歴、主に、現在の８２Ｒｂ産生率、前の溶出実行の終了時に残っている蓄積した８２Ｒｂの量（存在する場合）、および前の実行以降のアイドル時間の関数である。ボーラス最後の略一定レベルは、８２Ｒｂ産生率およびポンプ６によって産生される生理食塩水の流量に依存している。
【0007】
当技術分野で周知であるように、８２Ｒｂは、８２Ｓｒの放射性減衰によって生成され、したがって、任意の特定の時間における８２Ｒｂ産生率は、残りの８２Ｓｒの質量の関数である。理解されるように、この値は、発生器８の耐用年数を通して（指数関数的に）減少するであろう。結果は、発生器８の耐用年数にわたる溶出システム性能の変化をマップする、図２ａの鎖線によって図示されるボーラス曲線群である。
【0008】
発生器８において可能である８２Ｒｂの高い活性レベルにより、任意の所与の溶出実行中に患者に送達される全活性投与量を制限することが望ましい。したがって、各曲線の下の領域によって表される全活性が両方の場合において等しい、図２ｂで見られ得るように、（任意の所与の流量について）この最大許容線量に達するために必要とされる全溶出時間は、発生器８内の８２Ｓｒ変化の期間わたって変動するであろう。
【0009】
特に３Ｄ ＰＥＴ撮像について、このアプローチの制限は、短期間にわたる高い活性率の送達が、画質を劣化させる傾向があることである。比較的長期間にわたって供給される低い活性率が好ましい。結果として、ユーザは、両方ともボーラスピークおよび最後レベルに影響を及ぼすであろう、発生器の年代およびその最近の使用履歴を考慮して、可能な限り最良の画質を得るであろう、生理食塩水流量を推定するように要求される。８２Ｓｒが減衰するので、本推定値は、発生器８の寿命の全体を通して連続的に調整されなければならない。
【0010】
８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器の状態から独立して、所望の期間にわたって所望の活性レベルが供給されることを可能にする、８２Ｒｂ溶出システムを制御することに関する多くの問題があり、そのうちのいくつかが周知である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
したがって、本発明の目的は、８２Ｒｂ溶出システムを制御するための技法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の実施形態は、８２Ｒｂ溶出システムの状態を査定することを提供する。実施形態では、システムは、放射性同位体発生器を通した流体の溶出を含む、査定を開始する。査定が開始すると、メトリックが測定され得る。このメトリックは、発生器から溶出される流体中の８２Ｒｂ、８２Ｓｒ、または８５Ｓｒの濃度、発生器から溶出される流体の体積、またはシステムの少なくとも一部分を通って流動する流体の圧力であり得る。査定が完了した場合、いくつかのステップが講じられ得る。査定の結果に基づいて、措置方針または措置方針なしを推奨する出力が、ユーザインターフェース上で生成され得る。査定の結果の指示は、メモリ場所に記憶され得る。加えて、査定の結果の指示は、通信ネットワークを介して別のコンピュータにアップロードされ得る。中断されたため、査定の完了が成功しなかった場合、システムの８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器は、ユーザが８２Ｒｂ溶出システムのこれらの品質管理機構の回避策を行うことを防止するよう停止させられ得る。例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムであって、
８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器と、
プロセッサと、
前記システムが動作するときに前記プロセッサに通信可能に連結されているメモリと
を備え、
前記メモリは、プロセッサ実行可能命令を有し、前記プロセッサ実行可能命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、
前記発生器から溶出される流体中の８２Ｒｂ、８２Ｓｒ、または８５Ｓｒの濃度、前記発生器から溶出される前記流体の体積、または前記システムの少なくとも一部分を通って流動する前記流体の圧力を査定することを始めることと、
前記査定が完了した場合、前記査定の結果に基づいて、措置方針または措置方針なしを推奨する出力をユーザインターフェース上で生成すること、または、前記査定の前記結果の指示をメモリ場所に記憶し、通信ネットワークを介して前記査定の前記結果の前記指示をコンピュータにアップロードすることと、
前記査定が中断された場合、品質管理のユーザ回避を防止するために前記発生器を停止することと
を前記システムに行わせる、システム。
（項目２）
ポンプと、
前記ポンプおよび前記プロセッサと通信可能に連結されているコントローラと
をさらに備え、
前記コントローラは、前記プロセッサとの通信が失われたことを決定することに応答して、前記ポンプを動作停止させる、項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、溶出される前記流体の全体積が限界閾値を超えることを決定することに応答して、前記発生器が新しい発生器と交換されるまで溶出を防止することを前記システムに行わせる、項目１に記載のシステム。
（項目４）
前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、８２Ｒｂに対する８２Ｓｒまたは８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの比率がＵＳＰの最大閾値より大きいことを決定することに応答して、前記発生器が新しい発生器と交換されるまで溶出を防止することを前記システムに行わせる、項目１に記載のシステム。
（項目５）
前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、８２Ｒｂに対する８２Ｓｒまたは８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの比率がＵＳＰの警告閾値より大きいことを決定することに応答して、８２Ｒｂに対する８２Ｓｒまたは８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの前記比率がＵＳＰの警告閾値より大きいという決定以降、区切られた数の患者が前記システムで処置された後、追加の査定を実施することを前記システムに行わせる、項目１に記載のシステム。
（項目６）
ポンプをさらに備え、前記メモリは、プロセッサ実行可能命令をさらに有し、前記プロセッサ実行可能命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、前記流体のインライン圧力が許容範囲外であることを決定することに応答して、前記ポンプを停止することを前記システムに行わせる、項目１に記載のシステム。
（項目７）
ポンプと、陽電子検出器と、発生器弁または患者弁とをさらに備え、前記メモリは、プロセッサ実行可能命令をさらに有し、前記プロセッサ実行可能命令は、前記プロセッサ上で実行されると、前記ポンプ、前記圧力センサ、前記弁、または前記陽電子検出器の誤動作を識別することに応答して、前記ポンプを停止することを前記システムに行わせる、項目１に記載のシステム。
（項目８）
前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、溶出される前記流体中の同位体の半減期が８２Ｒｂを示さないことを決定することに応答して、溶出が患者に提供される査定を行う前に、前記溶出が前記患者に提供されない査定を実施することを前記システムに行わせる、項目１に記載のシステム。
（項目９）
前記査定は、前記流体中の８２Ｒｂに対する８２Ｓｒの比率、および８２Ｒｂに対する８５Ｓｒの比率を決定することを含む、項目１に記載のシステム。
（項目１０）
前記発生器、前記プロセッサ、ポンプ、前記メモリ、患者ライン、バイパスライン、陽電子検出器、および線量較正器を収納している可搬性カートをさらに備えている、項目１に記載のシステム。
（項目１１）
前記カートは、振動吸収材料でコーティングされている内部を備えている、項目１０に記載のシステム。
（項目１２）
前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、所与の日に前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、前記命令の実行に先行する所定の期間内に前記査定が実施されていないことを決定することに応答して、追加の患者溶出を実施する前に査定チェックを実施することを前記システムに行わせる、項目１に記載のシステム。
（項目１３）
前記メモリは、命令をさらに有し、前記命令は、前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、前記所与の日に実施された前記査定から、前記８２Ｓｒまたは８５Ｓｒ濃度が閾値を上回ることを決定することに応答して、患者溶出を実施する前に、洗浄溶出および較正溶出を実施することを前記システムに行わせる、項目１２に記載のシステム。
（項目１４）
前記プロセッサ上で実行されると、少なくとも、通信ネットワークを介して前記査定の前記結果の前記指示をコンピュータにアップロードすることを前記システムに行わせる前記命令は、少なくとも、通信ネットワークを介して前記査定の前記結果の前記指示をコンピュータにアップロードすることを前記システムにさらに行わせ、前記コンピュータは、前記査定の前記結果を別の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムの査定の結果と組み合わせる、項目１に記載のシステム。
【図面の簡単な説明】
【0013】
本発明のさらなる特徴および利点が、添付図面と組み合わせて解釈される、発明を実施するための形態から明白となるであろう。【発明を実施するための形態】
【0014】
添付図面の全体を通して、類似特徴が類似参照数字によって識別されることに留意されたい。
【0015】
本発明は、８２Ｓｒ／８２Ｒｂ発生器の状態から実質的に独立して、患者に送達される８２Ｒｂ活性率を制御することができる、ルビジウム（８２Ｒｂ）溶出および制御システムを提供する。代表的な実施形態が、図３―８を参照して以下で説明される。
【0016】
図３の実施形態では、溶出システムは、無菌食塩水（例えば、０．９％塩化ナトリウム注射）の貯留部４と、所望の流量で貯留部４から５の発生器ラインを通して生理食塩水を引き込むためのポンプ６と、ストロンチウム・ルビジウム（８２Ｓｒ／８２Ｒｂ）発生器８と発生器８を迂回するバイパスライン１８との間で生理食塩水流を配分するための発生器弁１６と、発生器およびバイパス流が合流する、合流点２２の下流に位置する陽電子検出器２０と、患者出口１０および廃棄物貯留部２６への活性生理食塩水の供給を制御するための患者弁２４とを備えている。以下でさらに詳細に説明されるように、所望の制御アルゴリズムに従って溶出システム１４を制御するように、コントローラ２８が、ポンプ６、陽電子検出器２０、ならびに弁１６および２４に接続される。
【0017】
所望であれば、ストロンチウム・ルビジウム（８２Ｓｒ／８２Ｒｂ）発生器８は、米国特許第８，０７１，９５９号に従って構築され得る。そのような場合において、ポンプ６は、蠕動ポンプ等の低圧ポンプであり得る。しかしながら、他の種類の発生器が使用され得る。同様に、選択されるポンプが、医療用途に適切であり、発生器を通して所望の生理食塩水流量を維持することが可能であれば、他の種類のポンプが使用され得る。
【0018】
発生器および患者弁１６、２４は、種々の方法で構築され得る。原則として、発生器弁は、発生器８とバイパスライン１８との間の生理食塩水流を配分することが可能である、任意の好適な弁１６配列として提供され得る。所望であれば、発生器弁は、生理食塩水流が分割される、分岐点３０と統合され得る。代替として、発生器弁１６は、図３に示されるように、分岐点３０の下流に位置付けられ得る。可撓性（例えば、シリコン）管が生理食塩水流を搬送するために使用される実施形態では、発生器弁１６は、図４で図示される種類の１つ以上の従来の「ピンチ」弁として提供され得る。ピンチ弁の使用は、生理食塩水と弁の構成要素との間に直接接触を伴わずに、容易に繰り返し可能な様式で生理食塩水流が制御されることを可能にするという点で、有益である。患者弁２４の設計と関連付けられる要因は、患者弁２４を通る生理食塩水流が放射性８２Ｒｂを運搬している（またはそのように仮定されなければならない）ことを除いて、発生器弁１６について上記で議論されるものと実質的に同一である。したがって、任意の好適な弁設計が患者弁２４のために選択され得るが、活性生理食塩水と弁構成要素との間の直接接触を回避することが特に有益である。この理由により、ピンチ弁が患者弁２４に好まれる。
【0019】
図５で見られ得るように、陽電子検出器２０は、好適に、活性生理食塩水を運搬する送給ライン３３に直接隣接して位置するシンチレータ３２、シンチレータ３２に光学的に連結される光子カウンタ３４、ならびにシンチレータ３２および光子カウンタ３４を包囲する放射線遮蔽３６として提供され得る。シンチレータ３２は、光子を産生するために、８２Ｒｂ減衰によって生成されるベータ（ｅ＋）線を吸収する１本の蛍光性光ファイバによって提供され得る。光子カウンタ３４（例えば、Ｈａｍａｍａｔｓｕ製のＨ７１５５検出器であり得る）は、入射光子を検出し、各検出された光子に対応する検出信号３８を生成する。鉛（Ｐｂ）で構築され得る遮蔽３６は、周囲ガンマおよびベータ線からシンチレータ３２および光子カウンタ３４を保護する働きをする。いくつかの実施形態では、放射線遮蔽３６は、シンチレーションファイバ３２の近傍で約１／２インチの厚さであり、シンチレーションファイバ３２から、送給ライン３３の外径の少なくとも５倍（両方向に）延在し得る。この配列は、送給ライン３３が通るチャネルに沿った周囲ガンマおよびベータ線の進入を効果的に抑制する。結果として、スプリアス光子が抑制され、光子が光子カウンタ３４によって数えられる速度は、シンチレータ３２に隣接する活性生理食塩水の８２Ｒｂ活性濃度に比例するであろう。図示した実施形態では、所定の期間内に検出される光子の数が、（例えば、コントローラ２８によって）数えられ、カウント値Ｃｄｅｔが、８２Ｒｂ活性濃度に比例する活性パラメータとして使用される。所望であれば、活性パラメータＣｄｅｔと８２Ｒｂ活性濃度との間の比例定数Ｋを実験的に決定することができる。
【0020】
動作時に、ポンプ６および弁１６、２４は、図６ａ―６ｄで見られ得るように、種々の動作モードに従ってシステム１４を通して生理食塩水を送るように制御されることができる。したがって、例えば、図６ａで図示されるシステムの「廃棄物への迂回」モードでは、発生器および患者弁１６、２４は、バイパスライン１８を通して廃棄物貯留部２６の中へ生理食塩水流全体を送るように位置付けられる。この動作モードは、溶出実行を開始する直前にシステム１４を初期化するために好適である。
【0021】
図６ｂは、バイパスライン１８を通して患者出口１０から外へ生理食塩水流を送るように発生器および患者弁１６、２４が位置付けられる、システム１４の「患者ライン洗浄」モードを図示する。この動作モードは、例えば、患者の静脈への患者出口の挿入に備えて、患者ライン４０を下準備する（つまり、そこから空気を放出する）ために、溶出実行に先立って使用され得る。溶出実行の終了時に、このモードはまた、患者ライン４０内に残っている任意の８２Ｒｂ活性を患者の中へ洗い流すために使用され得、それによって、患者がＰＥＴ撮像のために必要とされる活性線量全体を受容することを確実にする。
【0022】
図６ｃは、発生器８を通して廃棄物貯留部２６の中へ生理食塩水流を送るように発生器および患者弁１６、２４が位置付けられる、システム１４の「閾値待機」モードを図示する。この動作モードは、８２Ｒｂ濃度がゼロから増加しているが、まだ所望のレベルに達していない間に、溶出実行の開始中に好適である。８２Ｒｂボーラス１２のこの主要部分を廃棄物貯留部２６へ洗い流すことは、患者を不必要な８２Ｒｂ活性に暴露させることを回避し、患者に送達される全活性投与量が密接に制御されることを可能にする。
【0023】
図６ｄは、発生器８およびパスライン１８の両方を通る生理食塩水流を配分するように、発生器弁１６が陽電子検出器２０からの制御ループ４２を介して積極的に制御される、システム１４の「溶出」モードを図示する。次いで、発生器８およびバイパス生理食塩水流は、所望の８２Ｒｂ活性濃度を有する活性生理食塩水を産生するように、発生器８の下流で（２２において）再結合される。患者弁２４は、活性生理食塩水を患者出口１０に向かわせるように位置付けられる。
【0024】
前述の説明では、各動作モードは、患者のＰＥＴ撮像を支援するように溶出実行を行う際の関連ステップに関して説明される。しかしながら、この前後関係は必須ではないことが理解されるであろう。したがって、例えば、上記の動作モードのうちの１つ以上は、システムの較正を促進するために使用され得、その場合、患者出口１０は、患者よりもむしろ従来の線量較正器（図示せず）の内側の収集バイアルに接続されるであろう。
【0025】
前述の議論から理解されるように、溶出システムの動作モードの各々は、ソフトウェアコントロールの下で動作するコントローラユニット２８によって制御される。結果として、必要に応じて、多種多様の自動プロセスを実装することが可能である。したがって、例えば、ユーザ入力標的パラメータに基づいて、溶出実行を完全に自動化することができ、これは、ユーザが不必要な放射線暴露を回避することを可能にする。同様に、所望のシステム較正および８２Ｓｒ破過検出プロトコルを自動化することが可能であり、これは、一貫性ならびにユーザの放射線暴露の制限を確保する。ソフトウェアベースの溶出システム制御のさらなる利益としては、各溶出実行からのデータログを容易に維持することができ、これは、システム診断を支援するだけでなく、ＰＥＴ撮像のために特定される溶出パラメータ（例えば、溶出濃度および持続時間）が満たされていることを確実にするために使用されることもできる。
【0026】
上記で説明されるように、「溶出」動作モード（図６ｄ）では、発生器弁１６は、発生器８およびバイパスライン１８の両方を通る生理食塩水流を配分するように、陽電子検出器２０からの制御ループ４２を介して能動的に制御される。発生器８の下流で対応する発生器およびバイパス生理食塩水流を再結合することにより、所望の８２Ｒｂ活性濃度を有する活性生理食塩水を産生する。好ましくは、制御ループ４２は、コントローラ２８で実行される好適なソフトウェアを使用して実装される。制御ループ４２を実装するための代表的なアルゴリズムが、図７および８を参照して以下で説明される。
【0027】
図７の実施形態では、コントローラ２８は、所望の活性濃度との測定された活性濃度の比較によって発生器弁１６が制御される、閾値ベースの制御アルゴリズムを実装する。測定された濃度が所望の濃度より高い場合、発生器弁１６は、生理食塩水流を発生器８よりもむしろバイパスライン１８に向かわせ、その逆も同様である。
【0028】
一般に、溶出実行は、時間的に所望の関数ＣＭ（ｔ）に従う標的８２Ｒｂ活性濃度を生成するように設計されている。図７の実施形態では、ＣＭ（ｔ）は、図７ｂの点線によって見られ得るように、所定の一定の活性濃度ＣＭおよび持続時間（ｔ２―ｔ１）を有する、方形波関数である。これらのパラメータは、ユーザインターフェース４４（図３）を使用して、明示的なユーザ入力によって提供され、または全活性投与量および生理食塩水流量等の他のユーザ入力パラメータから計算され得る。理解されるように、標的活性プロファイルＣＭ（ｔ）は、方形波関数である必要はなく、所望であれば、ランプ関数等の他のプロファイルが使用され得る。
【0029】
いくつかの実施形態では、標的活性プロファイルＣＭ（ｔ）は、患者出口１０における所望の８２Ｒｂ活性濃度を定義し得る。そのような場合において、陽電子検出器２０と患者出口１０との間の患者供給ライン４０における期待８２Ｒｂ減衰（したがって、活性の損失）を計上するように、選択された流量および患者供給ライン長に基づいて、調整された標的プロファイルＣ’Ｍ（ｔ）が算出され得る。この配列は、ユーザが患者に送達される活性の量（活性濃度または全線量のいずれか）を特定することを可能にするという点で、有利であり、制御ループ４２は、システム１４内の８２Ｒｂ減衰を考慮して、この仕様に合致するように動作するであろう。
【0030】
図７ａは、図７の実施形態で使用され得る、代表的な閾値ベースの弁制御アルゴリズムを図示する、フローチャートである。例証を容易にするために、図７ａのフローチャートは、制御ループのみを図示する。種々の動作モード間の遷移に関係付けられる、プロセスステップおよび閾値は示されていない。
【0031】
溶出実行に備えて、ユーザは、溶出のための標的パラメータを入力する。これらのパラメータは、全活性線量、標的活性濃度、溶出持続時間、および生理食塩水流量のうちのいずれか３つを含み得る。入力されたパラメータから、残りのパラメータを計算することができ、所望であれば、調整された標的プロファイルＣ’Ｍ（ｔ）を得ることができる（ステップＳ２）。
【0032】
溶出実行の開始時に、ラインを洗い流し、患者ライン４０を下準備するために、「廃棄物への迂回」ステップが随意に使用される。次いで、コントローラ２８は、溶出システム１４を「閾値待機」モードにするように、（図７ｂの時間ｔ０で）発生器弁１６を開放する。この期間中に、陽電子検出器によって検出される活性レベルは、「自然」ボーラス曲線１２（図２ａ）の前縁を辿って上昇し始めるであろう。この期間中に、発生器８から溶出される任意の活性が廃棄物貯留部２６に渡されるように、患者弁２４は閉鎖されたままである。検出された活性濃度Ｃｄｅｔが標的値ＣＭを超える場合、コントローラ２８は、（図７ｂの時間ｔ１で）患者弁２４を解放し、「溶出」動作モードに移行する。
【0033】
溶出モード中に、コントローラ２８は、陽電子検出器における瞬間活性濃度を示す、更新された濃度パラメータＣｄｅｔを（Ｓ４で）反復して取得する。次いで、濃度パラメータＣｄｅｔは、所望の濃度ＣＭと比較される。（Ｓ６で）Ｃｄｅｔが所望の濃度ＣＭを下回る場合、生理食塩水が発生器８を通って流動し、８２Ｒｂ活性を溶出するように、（Ｓ８で）発生器弁１６が開放される。（Ｓ１０で）Ｃｄｅｔが所望の濃度ＣＭを上回る場合、生理食塩水がバイパスライン１８を通って流動するように、（Ｓ１２で）発生器弁１６が閉鎖される。図７ｂで見られ得るように、応答の遅延により、この動作の結果は、標的濃度ＣＭ（またはＣ’Ｍ）を中心とした鋸歯状活性濃度プロファイル４６である。溶出実行の終了時（図７ｂの時間ｔ２）に、コントローラ２８は、発生器弁１６を閉鎖し、溶出システム１４を「患者ライン洗浄」モードにし、これは、発生器８からの８２Ｒｂ活性の溶出を終了させ、患者ライン４０内の任意の残りの８２Ｒｂ活性を患者の中へ洗い流す。
【0034】
図７ｃは、上記のプロセスの結果として患者に送達される活性濃度プロファイルを図示する。図７ｃから分かり得るように、「閾値待機」モード（ｔ０―ｔ１）中に、いかなる８２Ｒｂ活性も患者に送達されない。「溶出」モード（ｔ１―ｔ２）中に、活性濃度４６は、標的濃度ＣＭ（またはＣ’Ｍ）を中心とした鋸歯状パターンに従う。最終的に、「患者ライン洗浄」モード（ｔ２に続く）では、８２Ｒｂ溶出が終了させられ、残留活性が患者供給ライン４０から洗い流されると、活性濃度が急速に降下する。
【0035】
理解されるように、送達された活性濃度が標的プロファイルＣＭ（ｔ）に従う精度は、大部分が、合流点２２と陽電子検出器２０との間のライン体積に依存している。場合によっては、標的プロファイルＣＭ（ｔ）からの比較的大きい偏位が容認可能である。しかしながら、制御ループ応答は、ある限界を過ぎると、差を削減できないようなものである。結果として、標的プロファイルＣＭ（ｔ）と送達された濃度プロファイル４６（図７ｃ）との間の「誤差」を、図７の実施形態では排除することができない。この制限を克服するパルス幅変調技法が、図８を参照して以下で説明される。
【0036】
図８の実施形態は、主に発生器弁１６が制御される様式において、図７の実施形態とは異なる。図７の実施形態では、発生器弁１６は、検出された活性濃度Ｃｄｅｔと所望の活性濃度との間の比較に基づいて、開放または閉鎖される。対照的に、図８の実施形態では、発生器弁は、所定の周波数で連続的に開放および閉鎖される。主に発生器弁１６の物理的性質に応じて、任意の所望の周波数が使用され得る。いくつかの実施形態では、１Ｈｚ〜１０Ｈｚ（例えば、５Ｈｚ）の周波数が使用され得る。発生器８とバイパスライン１８との間の生理食塩水流の分配を制御するために、弁１６のディーティサイクルが変動させられる。したがって、例えば、「０」のディーティサイクルは、バイパスライン１８を通して生理食塩水流全体を向かわせる効果を有し得、「１００」のディーティサイクルは、発生器８を通して生理食塩水流全体を向かわせる。これらの限界の間のディーティサイクルは、ディーティサイクル値に従って発生器８とバイパスライン１８との間で生理食塩水流を分割する。生理食塩水流を発生器８とバイパスライン１８との間で分割することができる精度は、プログラム可能な値であり得る、最小調整ステップサイズによって決定されるであろう。
【0037】
上記で説明されるように、発生器８から溶出される８２Ｒｂの量は、任意の所与の流量について、溶出システム１４の最近の使用履歴、および発生器８内の８２Ｒｂの瞬間産生率に依存するであろう。したがって、所与のデューティサイクル設定について発生器８から溶出されるであろう８２Ｒｂ活性の量を予測するために、弁１６および発生器性能のモデルが使用される予測制御アルゴリズムを実装することによって、溶出システム１４の精度を向上させることが可能である。
【0038】
具体的には、以下でさらに詳細に説明されるために、所与の流量について発生器から溶出されるであろう８２Ｒｂ活性の量を予測するように、発生器性能をモデル化することができる。いくつかの実施形態では、例えば、８２Ｒｂ活性濃度対溶出体積に関して、発生器性能を測定するために、線量較正器（図示せず）が使用される。このデータは、任意の所与の生理食塩水流量について溶出される８２Ｒｂ活性濃度を予測するために使用されることができる。
【0039】
加えて、（ポンプ制御設定によって決定されるような）任意の所与の全生理食塩水流量および弁デューティサイクルについて、発生器を通る流量の予測を可能にするために、発生器弁応答をモデル化することができる。いくつかの実施形態では、デューティサイクルの上限および下限．ＰＩ．ｍａｘおよび．ＰＩ．Ｍｉｎ、ならびに流量比対上限と下限との間のデューティサイクル傾斜Ｌを定義する、それぞれのパラメータに関して、弁応答がモデル化され得る。この配列を用いると、デューティサイクル上限．ＰＩ．ｍａｘは、それを超えて流動の全てが発生器８の中へ向かわせられると見なされる値を表す。逆に、デューティサイクル下限．ＰＩ．Ｍｉｎは、それを下回って流動の全てがバイパスライン１８の中へ向かわせられると見なされる値を表す。流量比対デューティサイクル傾斜Ｌは、上限と下限との間に位置するデューティサイクル値について、発生器８およびバイパスライン１８を通るそれぞれの流量間の比の変化を定義する。
【0040】
弁応答が非線形である場合において、流量比対デューティサイクル傾斜パラメータＬを、数学的弁応答曲線を定義する１つ以上のパラメータと交換することが有利であり得る。
【0041】
溶出実行の開始時に、コントローラ２８は、溶出システムを「閾値待機」モードにするように、（図８ｂの時間ｔ０で）発生器弁１６を開放する。この期間中に、陽電子検出器２０によって検出される活性レベルは、「自然」ボーラス曲線１２（図２ａ）の前縁を辿って上昇し始めるであろう。この期間中に、発生器から溶出される任意の活性が廃棄物貯留部２６に渡されるように、患者弁２４は閉鎖されたままである。検出された活性濃度が標的濃度ＣＭ（または適用可能であれば調節された標的Ｃ’Ｍ）に達するとき、コントローラ２８は、（図８ｂの時間ｔ１で）患者弁２４を解放し、「溶出」動作モードに移行する。
【0042】
溶出モード中に、コントローラ２８は、溶出実行の選択された流量について、陽電子検出器２０における標的活性濃度ＣＭ（またはＣ’Ｍ）をもたらすであろう流量比を推定するために、以前に記憶された発生器性能データが（Ｓ１４で）使用される、予測制御アルゴリズムを実装する。次いで、この推定（予測）流量比は、発生器弁１６のデューティサイクルを制御するために使用される。次いで、コントローラ２８は、陽電子検出器２０における瞬間活性濃度を示す、更新された濃度パラメータＣｄｅｔを（Ｓ１６で）得る。次いで、濃度パラメータＣｄｅｔは、（Ｓ１８で）誤差関数ΔＣを得るために標的濃度ＣＭ（またはＣ’Ｍ）と比較される。誤差関数ΔＣの値に基づいて、発生器弁１６のデューティサイクルが調整される。ΔＣ＜０（ステップＳ２０）である場合、比率的により多くの生理食塩水が発生器８を通って流れ、より多くの８２Ｒｂ活性を溶出するように、（Ｓ２２で）デューティサイクルが増加させられる。ΔＣ＞０（ステップＳ２４）である場合、比率的により多くの生理食塩水がバイパスライン１８を通って流れるように、（Ｓ２６で）デューティサイクルが減少させられる。いずれの条件も満たされない場合、デューティサイクルは、その現在の状態で維持される（Ｓ２８）。図８ｂで見られ得るように、この動作の結果は、標的濃度ＣＭ（またはＣ’Ｍ）に密接に合致する、低誤差濃度プロファイル４８である。溶出実行（図８ｂの時間ｔ２）の終了時に、コントローラ２８は、発生器弁１６を閉鎖し（つまり、デューティサイクルを「０」まで低減させ）、溶出システム１４を「患者ライン洗浄」モードにし、これは、発生器８からの８２Ｒｂ活性の溶出を終了させ、患者ライン４０内の任意の残りの８２Ｒｂ活性を患者の中へ洗い流す。
【0043】
図８ｃは、上記のプロセスの結果として患者に送達される、活性濃度プロファイル４８を図示する。図８ｃから分かり得るように、「閾値待機」モード（ｔ０―ｔ１）中に、いかなる８２Ｒｂ活性も患者に送達されない。「溶出」モード（ｔ１―ｔ２）中に、活性濃度は、標的濃度ＣＭ（またはＣ’Ｍ）に密接に従う。最終的に、「患者ライン洗浄」モード（ｔ２に続く）では、８２Ｒｂ溶出が終了させられ、残留活性が患者供給ライン４０から洗い流されると、活性濃度が急速に降下する。
【0044】
実践では、上記の予測制御アルゴリズムは、有意な予測誤差が起こり得る、溶出の最初の数秒間を除いて、所望の標的プロファイルＣＭ（ｔ）に密接に合致する８２Ｒｂ活性濃度を産生することが分かっている。要求された全投与量に達するように、発生器からの活性の全てが溶出されなければならない場合において、この誤差は容認されなければならない。しかしながら、他の場合においては、「溶出」動作モードの開始を遅延させることによって、誤差を排除することが可能である。したがって、例えば、「閾値待機」モード中に、検出された活性レベルＣｄｅｔを監視し、閾値（例えば、標的濃度ＣＭの９０％）と比較することができる。閾値レベルに達するとき、発生器弁制御ループ４２は、図８ａおよび８ｂを参照して上記で説明されるように動作し始めるが、患者弁２４は、活性溶液が廃棄物貯留部２６へ送られ続けるように、閉鎖されたままである。所定の遅延後、患者弁２４は、開放して活性生理食塩水を患者出口１０に供給し始める。遅延の持続時間は、溶出の相対活性に基づいて計算され得る。例えば、標的活性濃度ＣＭが、発生器８が産生することができる最大濃度の１０％未満である溶出では、約１０秒の遅延が使用され得る。逆に、標的活性濃度ＣＭが、発生器８が産生することができる最大濃度の約７０％より大きい溶出については、いかなる遅延も要求されなくてもよい。標的活性濃度がこれら２つの限界の間に位置する、溶出については、中間遅延が計算され得る。
【0045】
上記で説明されるように、予測制御アルゴリズムは、発生器性能をモデル化し、それによって、陽電子検出器２０における標的活性濃度ＣＭ（またはＣ’Ｍ）をもたらすであろう弁流量比（または同等にデューティサイクル）の予測を可能にするために、記憶された発生器性能データを使用する。発生器性能データを取得する１つの方法は、患者出口１０が従来の線量較正器（例えば、Ｃａｐｉｎｔｅｃ ＣＲＣ―１５）に接続された状態で、事前定義された溶出実行を行うことによって、溶出システム１４を較正することである。そのような較正溶出実行は、例えば、８２Ｒｂ活性濃度対溶出体積に関して、発生器性能を測定するために、線量較正器が使用されることを可能にする。このデータは、較正実行以降に経過した時間とともに徐々に減退するであろう精度で、任意の所与の生理食塩水流量について、溶出された８２Ｒｂ活性濃度を予測するために使用されることができる。規則的な間隔で（例えば、１日に１回）較正実行を繰り返すことは、発生器８が経年劣化するにつれての発生器性能の変化を追跡し、それによって、連続的な較正実行の間で正確な流量比予測を可能にするように、発生器性能データが更新されることを可能にする。所望であれば、例えば、毎日のプロトコルの一部として、較正溶出を自動的に実行するように予定に入れることができ、それは、システム精度を確保し、同時に、人的過誤の可能性を制限する。
【0046】
好ましくは、較正溶出実行は、同一の流量（例えば、１５ｍｌ／分）で同一の持続時間（例えば、１分）にわたって行われる。これは、線量較正器によって検出される活性の減衰時間を予測するために、８２Ｒｂの既知の半減期（７６秒）が使用されることを可能にする。予測の減衰時間と実際の減衰時間との間の差は、８２Ｓｒの破過を示す。したがって、各較正溶出実行の持続時間の全体を通して規則的な間隔で、かつ較正実行の完了後の所定の期間にわたって、線量較正器内で活性レベルをサンプリングすることによって、予定されたシステム較正プロトコルの一部として、８２Ｓｒ破過を自動的に検出することができる。結果として生じる較正データは、時間および活性生理食塩水体積の両方の関数として、線量較正器内の活性レベルを辿る。溶出中に収集される較正データは、溶出が停止した後の８２Ｒｂ減衰曲線の予測を可能にする。この予測減衰曲線と、溶出後に収集される較正データとの間の比較は、８２Ｓｒ破過の検出を可能にする。
【0047】
溶出中に収集される較正データはまた、活性パラメータＣｄｅｔと８２Ｒｂ活性濃度との間の比例定数Ｋを計算するために使用されることもできる。具体的には、較正溶出中に線量較正器によって検出される瞬間活性は、活性濃度および周知の８２Ｒｂ減衰曲線のコンボリューションである。生理食塩水の体積流量が把握されているので、線量較正器に進入する活性生理食塩水の実際の活性濃度、したがって、比例定数Ｋを計算するために、溶出中に収集される較正データを使用することができる。
【0048】
前述の説明では、予測制御アルゴリズムは、陽電子検出器における標的活性濃度ＣＭ（またはＣ’Ｍ）をもたらすであろう弁デューティサイクルを予測するために、記憶された発生器性能データを使用し、この推定は、発生器弁１６を制御するために使用される。次いで、検出された濃度パラメータＣｄｅｔと標的活性濃度ＣＭとの間の誤差ΔＣが計算され、誤差ΔＣは、発生器弁１６の流量比（デューティサイクル）を調整するために使用される。この誤差はまた、発生器弁応答パラメータを更新するための自己調節アルゴリズムのためのデータ入力として使用され得る。この機能性は、予測制御アルゴリズムの精度を確保するとともに、例えば、構成要素の経年劣化および摩耗による弁性能変化を補償するために有用である。
【0049】
いくつかの実施形態では、自己調節アルゴリズムは、いくつかの溶出実行にわたって蓄積される誤差データを使用する。したがって、例えば、各溶出実行中に、（例えば、生理食塩水流量、標的活性濃度ＣＭ、および記憶された発生器性能データに基づいて）所望の流量比を計算することができ、誤差関数ΔＣ値を所望の流量比の関数として記憶することができる。次いで、傾斜誤差ΔＬを得るために、いくつかの溶出実行にわたる誤差値対流量比データの蓄積が処理されることができる。次いで、この誤差値は、ゼロに向かって傾斜誤差ΔＬを駆動するよう、値の流量比対デューティサイクル傾斜パラメータＬを増分的に調整するために使用されることができる。
【0050】
デューティサイクル上限．ＰＩ．ｍａｘは、発生器からの予測活性濃度が所望の標的値ＣＭを満たすことができない溶出中に蓄積される誤差データに基づいて調整され得る。この状況は、８２Ｒｂ産生率が最低である場合の発生器８の耐用年数の終了近くで行われる溶出実行中に起こり得る。発生器８からの予測活性濃度が所望の標的値ＣＭより小さいとき、予測制御アルゴリズムは、デューティサイクルをその上限値．ＰＩ．ｍａｘに設定するように動作するであろう。この状態で、測定された濃度パラメータＣｄｅｔが標的値ＣＭより小さい場合、誤差関数値ΔＣは、ゼロではない値になり、是正ループ（図８ａ）は、デューティサイクルをさらに増加させようとするであろう。（関数値ΔＣの変化によって示されるような）濃度パラメータＣｄｅｔのさらなる増加が起こらない場合には、上限値．ＰＩ．ｍａｘが所定のステップサイズ（例えば、１０―５）だけ低減させられ得る。一方で、是正ループの動作が検出された濃度Ｃｄｅｔの増加を生じない場合、上限値．ＰＩ．ｍａｘを増加させるために、誤差データの傾斜が使用されることができる。
【0051】
所望であれば、弁１６のヒステリシスを補正するために、類似アプローチを使用することができる。ヒステリシスとは、通常は遅延した応答を伴う、入力パラメータの変化の方向に応じて異なって挙動するシステムを指す。図４で図示される種類の２状態ピンチ弁の場合、開放待ち時間と閉鎖待ち時間とが異なり得る。この弁ヒステリシスは、図７を参照して上記で説明される閾値ベースの溶出制御アルゴリズムにおいて現れ、（所望の溶出活性線量を達成するために必要とされる）予測溶出持続時間と、その線量を得るために必要とされる実際の溶出持続時間との間の差として現れる。したがって、「全活性線量」型溶出実行のための実際の溶出時間を監視することによって、弁ヒステリシスを補償するために、閾値設定点（すなわち、標的活性濃度ＣＭ）に適用されることができるヒステリシス係数Ｈを計算することが可能である。
【0052】
前述の実施形態では、発生器弁は、発生器８の中へ生理食塩水流の全てを向かわせるように「オン」であるか、またはバイパスライン１８の中へ生理食塩水流の全てを向かわせるように「オフ」であるかのいずれかである２状態弁として制御される。図７の実施形態では、発生器弁１６は、閾値比較に応答して、このようにして正確に制御される。図８の実施形態では、弁１６は、所定の周波数（例えば、５Ｈｚ）で連続的に循環させられ、デューティサイクルは、連続的（または段階的）可変分配弁を模倣するように調整される。弁制御のこれらの方法の両方は、例えば、図４の弁がソレノイドおよびばねによって制御される、実施形態に特に適している。しかしながら、所望であれば、連続的可変弁を使用できることが理解されるであろう。例えば、図４の弁の位置は、サーボモータによって制御されることができ、その場合、「オン」および「オフ」状態の間で弁を循環させることなく、発生器とバイパスラインとの間の生理食塩水流の正確な分配を得ることができる。明確に、異なる発生器弁制御技法の使用は、弁制御信号および応答パラメータにおける対応する差を示唆するであろう。しかしながら、本明細書で提供される教示に基づいて、全てのそのような修正は、十分に当業者の範囲内となり、したがって、本発明の範囲内で検討されることが考慮される。
【0053】
図９―１４は、本発明の追加の実施形態を描写する。
【0054】
図９は、本発明の別の実施形態による、ルビジウム溶出システムの主要要素を概略的に図示するブロック図である。図９のルビジウム溶出システムは、図１のルビジウム溶出システムと類似する要素を有し得る。図９のルビジウム溶出システムはまた、追加の要素を有し得る。これらの追加の要素は、プリンタ５０およびＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス、または他の通信ポート）ポート５２、圧力検出器６２、線量較正器５６、流量調節器６６、およびＵＰＳ（無停電電力供給部）５４のうちのいずれか１つ以上を含み得る。
【0055】
図９のルビジウム溶出システムは、発生器から溶出される流体中の８２Ｒｂ、８２Ｓｒ、または８５Ｓｒの濃度、発生器から溶出される流体の体積、またはシステムの少なくとも一部分を通って流動する流体の圧力等のシステムの種々の側面を査定するために使用され得る。システムのこれらの側面についての情報は、システムの種々の要素によって収集され、コントローラに送信され得る。コントローラおよび／またはユーザインターフェースコンピュータ（プロセッサおよびメモリを備え得る）は、システムの状態を査定するために、この収集されたデータを分析し得る。
【0056】
描写されるように、圧力検出器６２は、バイパスラインのインライン圧力を検出するように、およびこの圧力についての情報をコントローラに伝えるように構成される。圧力検出器は、送給ライン（生理食塩水供給ライン）等のシステム内の他の場所でインライン圧力を検出するように構成され得る。
【0057】
ユーザインターフェースコンピュータは、プリンタ５０に接続され、ＵＳＢポートを有するものとして描写される。ユーザインターフェースコンピュータのユーザインターフェースは、査定の結果に基づいて、措置方針または措置方針なしを推奨する出力をユーザインターフェース上で生成するために使用され得る。プリンタ５０は、発生器から溶出される流体中の８２Ｒｂ、８２Ｓｒ、または８５Ｓｒの濃度、発生器から溶出される流体の体積、またはシステムの少なくとも一部分を通って流動する流体の圧力等のシステムの状態についての情報を印刷するために使用され得る。ＵＳＢポートは、査定の結果の指示をフラッシュドライブ等のメモリ場所に記憶するために使用され得る。
【0058】
加えて、ユーザインターフェースコンピュータは、サーバまたはクラウドコンピューティングサービス等の遠隔コンピュータと通信するように構成され得る。ユーザインターフェースコンピュータは、通信ネットワークを介して、査定の結果の指示をコンピュータにアップロードし得る。遠隔コンピュータは、複数のコンピュータから情報を収集し、単一の溶出システムの状態を識別するか、または複数の８２Ｓｒ／８２Ｒｂ溶出システムの統計を集計するために、この収集された情報を使用し得る。
【0059】
図９の溶出システムは、加えて、線量較正器５６を有し得る。線量較正器５６は、流体を患者出口または線量較正器に向かわせるように構成され得る弁とともに、患者出口の代わりに、または患者出口に加えて使用され得る。線量較正器５６は、さもなければ流体が溶出システムから退出するような、流体を収集するバイアル（５０ｍＬバイアル等）を備え得る。線量較正器５６は、コントローラに通信可能に連結され、発生器から溶出される流体中の８２Ｒｂ、８２Ｓｒ、または８５Ｓｒの活性濃度、あるいは発生器から溶出される流体の体積等の情報をコントローラに送信するように構成され得る。線量較正器５６は、放射能遮蔽材料を含み得る。
【0060】
ある実施形態では、本システムは、発生器、プロセッサ、ポンプ、メモリ、患者ライン、バイパスライン、陽電子検出器、および線量較正器のうちのいくつかまたは全てを収納する可搬性カートで具現化される。図９Ａ、９Ｂ、および９Ｃは、そのような可搬性カート６８で具現化されるシステムの図を描写する。カート６８自体は、振動吸収材料でコーティングされている内部７０を備えていることができる。いくつかある要素の中でも、図９Ａは、プリンタ５０および線量較正器コントローラ５７を描写する。いくつかある特徴の中でも、図９Ｂは、線量較正器５６、患者ライン４０（線量較正器ラインとも称される）、発生器８内で８２Ｒｂ活性を測定するための生理食塩水入口３５および出口３３を有する発生器８、廃棄物収集容器２６、廃棄物ライン６０、圧力センサ６２（ここではバイパスラインに連結されるものとして描写される）、生理食塩水が流入し得るＹ字接合部６４、バイパスライン上の流量調節器６６、５の発生器ライン、蠕動ポンプ６を描写する。いくつかある特徴の中でも、図９Ｃは、タッチスクリーンモニタを備えているユーザインターフェース４４、およびカートを押すハンドル４５を描写する。
【0061】
図１０は、ルビジウム溶出システムの体積流量を査定するための例示的な動作を図示するフローチャートである。図１０（および図１１―１３）の動作の全てを実装するわけではない本発明の実施形態、または異なる順番で描写された動作を実装する本発明の実施形態があることが理解され得る。
【0062】
動作は、直近に検出された、または「最後の」体積値を取り出すことから始まる。これは、発生器が最後に交換されてから発生器によって溶出されてきた流体の体積であり得る。次いで、発生器を通る流体の流動が開始される。発生器（カラムとも称される）を通過する流体の体積が監視され得、その体積が周期的に記録され得る。描写した実施例では、体積は、１秒に１回記録される。記録された体積は、閾値、例えば、３０Ｌに対して比較され得る。記録された体積が特定された最大体積限界より小さい場合、動作は、発生器を通過する流体の体積の監視に戻る。記録された体積が限界に達する場合、コントローラは、発生器が交換されるまで、システムがさらなる溶出を行うことを防止するように構成され得る。
【0063】
図１１は、ルビジウム溶出システムの周期的品質チェック査定のための例示的な動作を図示する、フローチャートである。描写されるように、動作は、随意に、線量較正器の恒常性を検証することによって、次いで、図９で描写される線量較正器等の線量較正器内にバイアル（５０ｍＬバイアル等）を設定することによって始まり得る。次いで、品質チェック査定が始まり得る。ある量の流体が、システムを通して廃棄物に送られ得る。この流体は、システム内に存在し得る任意の残留活性生理食塩水を取り除くために使用される、不活性生理食塩水であり得る。例えば、流体は、発生器を迂回するバイパスライン介して送られ得る。
【0064】
次いで、より多くの流体が、発生器を通して線量較正器に送られ得、８２Ｒｂの濃度が、この流体について計算され得る。８２Ｒｂの濃度は、例えば、３０分にわたって１秒に１回、周期的に監視され得る。加えて、誰もシステムを改ざんしないことを確実にするように、流体中の８２Ｒｂの半減期が測定され得る。連続減衰が測定されない場合、それは、改ざんまたはシステム誤作動が起こっており、エラーが発生され得ることを示し得る。
【0065】
約７６秒の半減期を有する流体の同位体がある場合、流体中の他の放射性部分のそれぞれの濃度が決定され得る。例えば、流体中の８２Ｓｒおよび８５Ｓｒの濃度が決定され得る。次いで、８２Ｓｒに対する８２Ｒｂの濃度の比、および８５Ｓｒに対する８２Ｒｂの濃度の比が決定され得る。次いで、これらの比は、データログに記録され得る。
【0066】
次いで、適用可能なＵＳＰ（米国薬局方協会標準）に対する放射性部分の濃度の測定が行われ得、この測定に基づいて措置が講じられ得る。測定値が適用可能なＵＳＰ標準の最大閾値（例えば、少なくとも５０％）に達する場合、本システムは、失敗またはエラー状態にされ得、発生器が交換され、および／またはＵＳＰに対する放射性部分の濃度が許容レベルであることを査定が示すまで、さらなる患者溶出が行われない。測定値が適用可能なＵＳＰ標準の警告レベル（例えば、その２０％）より小さい場合、溶出が正常に起こり得、患者が処置され得る。測定値が警告および限界閾値の間である場合、追加の査定または較正が要求される前に、区切られた数の患者（例えば、１人から４人の患者）が処置され得る。描写されるように、測定値が、適用可能なＵＳＰ標準の少なくとも２０％であるが、５０％より小さい場合、さらなる査定が要求される前に、最大４人の患者が溶出システムによって処置され得る。
【0067】
図１１（または図１０あるいは１２―１３）の動作は、１日に１回等、周期的に行われ得る。例えば、特定の瞬間に先行する所定の期間内（例えば、過去１時間、２時間、４時間、６時間、８時間、１２時間、１８時間、２４時間、３６時間、または４８時間以内に）査定が実施されていないことが決定される場合、本システムは、追加の溶出を行う前に査定チェックが行われることを要求し得る。他の実施形態では、行われる査定から、８２Ｓｒまたは８５Ｓｒ濃度が閾値を上回ることが決定される場合、患者溶出を実施する前に洗浄溶出が行われ得る。洗浄溶出は、バイパスラインを介して、システムを通して不活性生理食塩水を流すことによって等、システムを洗い流す溶出と考えられ得る。患者溶出は、医療処置目的で、活性部分を含む生理食塩水を患者に送達する溶出と考えられ得る。代替として、８２Ｓｒまたは８５Ｓｒ濃度が閾値を上回る場合、本発明の実施形態は、洗浄溶出および成功した較正溶出が行われるまで、患者溶出が行われることを防止し得る。
【0068】
図１２は、ルビジウム溶出システムにおける任意の誤動作の検出のための例示的な動作を図示する、フローチャートである。描写されるように、動作は、溶出を開始することから始まる。次いで、この場合、圧力測定値を図９のコントローラに送信する図９の圧力検出器によって、インライン圧力等のパラメータが測定される。次いで、コントローラが、この圧力を査定し得る。圧力が許容範囲外である場合、流体を発生器およびバイパスラインに送出するポンプは、動作停止させられるか、または別様に停止させられる。圧力が限界内である場合、溶出が進み得、圧力がさらに監視され得る。同様の検証が、ポンプデバイスに関して行われ得る。例えば、コントローラは、現在のポンプ速度を要求速度と周期的に比較し得る。差が許容限界を超える場合、コントローラ溶出が停止させられる。最終的に、コントローラは、各ピンチ弁の状態を連続的に検証し得る。ピンチ弁が期待状態と同期化されていない場合、エラーが信号伝達され、コントローラが溶出を停止する。したがって、本システムのメモリは、プロセッサ上で実行されると、例えば、ポンプ、圧力センサ、ピンチ弁、または光子カウンタの誤動作の決定に応答して、システムにポンプを停止させるプロセッサ実行可能命令を有し得る。
【0069】
図１３は、ルビジウム溶出システムの活性監視のための例示的な動作を図示する、フローチャートである。動作は、患者溶出の開始から始まる。患者溶出が起こっている間に、図９のｅ＋検出器内等の光電子増倍管（ＰＭＴ）を用いて、リアルタイム活性が監視される。この監視されたデータは、図９のコントローラに送信され得る。データをコントローラに送信することに加えて、データが記録され得る。描写されるように、データは、周期的に（例えば、１秒に１回）記録され、図９のユーザインターフェースコンピュータ上のファイル等のファイルに保存される。データをコントローラに送信すること、およびデータを記録することの組み合わせは、患者溶出の持続時間にわたって継続し得る。プロセス中にコントローラによって検出される任意のＰＭＴ誤動作が、溶出の中断をトリガし得る。
【0070】
図１４は、ルビジウム溶出システムのポンプを動作停止させる際に使用される主要要素を概略的に図示する、ブロック図である。図９のユーザインターフェースコンピュータであり得るコンピュータ、図９のコントローラであり得るコントローラ、および図９のポンプであり得るポンプが描写されている。コントローラは、コンピュータおよびポンプの両方に通信可能に連結されるものとして描写される。コントローラがコンピュータ（プロセッサを含み得る）との通信を失うとき、コントローラは、これを検出し、それに応答してポンプを動作停止し得る。これは、十分な安全監視が起こるときのみシステムが動作するように、またはユーザがシステムを改ざんすること、あるいはおそらく安全ではない様式でシステムを操作することを防止するように、安全特徴として行われ得る。
【0071】
図１０―１４の動作の実装を通して、完全自動品質管理検証の以下の側面が達成され得る。線量較正器上の毎日恒常性チェックが行われ得る。システムの毎日の洗浄が、廃棄物に送られ得る。患者ラインが、自動的に下準備され得る。流量が、全ての新しい発生器について較正され得る。発生器を通過する全体積が、監視され、データファイルに記録され得る。８２Ｓｒおよび８５Ｓｒレベルの毎日の自動検証が行われ得、バイアルが時期尚早に除去されていないことを確実にするように、減衰が監視される。患者の安全を確保し、発生器に関する任意の問題を予測する動向を可能にするように、全溶出中に圧力検証が行われ得る（例えば、増加する圧力が、ライン内または発生器カラム内の閉塞を示し得る）。ライン内の光電子増倍管は、注入された活性の量の正確な決定、すなわち、（１）患者によって受け取られる放射能の正確な決定、（２）患者のサイズに基づく適正な量の活性の注入（例えば、小児患者では３７ＭＢｑほども低く、肥満患者では３７０ＭＢｑほども高い）を可能にし、（３）各発生器上の使用中動向を可能にし、（４）３つの注入モデル、すなわち、一定の流量、一定の体積、および一定の活性率を可能にする。非患者特有のデータが、各溶出システムから遠隔サーバへ毎日アップロードされ得る。次いで、データが発生器の製造業者によって取り出され得、使用中発生器性能が決定され得る。これは、発生器および注入器性能の毎日の監視、ならびに患者が影響を受ける前の予防干渉を可能にする。一定のフィードバックが、コンピュータから蠕動ポンプに送信され得る。ユーザインターフェースが動作できない場合、蠕動ポンプは、患者へのリスクを防止するように動作停止させられ得る。
【0072】
本発明の実施形態は、プロセッサと、システムが動作するときにプロセッサに通信可能に連結されるメモリとを備えている、コンピュータシステム上で実装され得、メモリは、プロセッサ上で実行されると、システムに本発明の実施形態を行わせる、プロセッサ実行可能命令を有し。本発明の実施形態はまた、コンピュータ実装方法として実装され得る。加えて、本発明の実施形態は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体上に記憶されたコンピュータ実行可能命令として実装され得る。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、一過性の信号を含むコンピュータ読み取り可能な通信媒体と区別され得る。
【0073】
上記で説明される本発明の実施形態は、例示的にすぎないことを目的としている。