放射性同位体材料を生成するための標的体およびその使用
標的体（１２）から、濃縮された放射性同位体出発材料（１４）を再生するためのシステムおよび方法が提供される。本システムおよび方法は、標的体の衝突後、比較的短時間（例えば、数時間）で、エネルギー粒子によって出発材料を再生することができ、標的体の化学処理を大幅に簡素化し、そのような処理（例えば、費用のかかる長期間の保存の必要性を減らす）の費用を低減する。具体的には、化学保護層（１６）は、放射性同位体出発材料（１４）と標的体（１２）の基材（１４）との間に配置される。標的体が、好適な源（例えば、粒子加速器）によって照射された後、次いで、化学保護層によって提供される保護のため、基材を除去することなく、照射された放射性同位体出発材料を取り除くことが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、放射性同位体材料に関し、より具体的には、放射性同位体材料を効率的に生成するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本項は、本発明の種々の側面に関連し得、以下に説明および／または請求される、当技術分野の種々の側面を読者に紹介することを目的とする。本議論は、読者に背景技術情報を提供し、本発明の種々の側面のさらなる理解を促進する際に役立つと考えられる。故に、これらの記述は、従来の技術の承認としてではなく、この観点から読まれるべきものであることを理解されたい。
【０００３】
放射性同位体の生成は、粒子加速器を介して、濃縮された放射性同位体出発材料を含有する標的上に、荷電または非荷電粒子を加速することによって達成可能である。典型的には、そのような材料は、高比率の非放射性材料を含み、非放射性材料が、エネルギー粒子（例えば、陽子または中性子）によって照射されると、少なくとも部分的に、放射性材料に変質し得る。その上に蒸着される非放射性出発材料を有する標的と衝突する際、荷電粒子（例えば、陽子）は、濃縮された放射性同位体出発材料の原子核と相互作用し、放射性同位体出発材料内で核反応を誘発し、それによって、所望の放射性同位体を生成する。残念ながら、標的の衝突の際、加速された陽子は、出発材料に隣接して配置される標的の基材（ｂａｓｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）とも相互作用し、それによって、比較的長期の減衰期間または半減期（放射性材料の初期量を半減するのに要する時間）を呈し得る、放射性同位体を生成する場合がある。その結果、基材の長期半減期放射性同位体は、出発材料の非放射性部分の即時再生を防止する傾向にある。結果として、放射線レベルが安全レベルに低下し、出発材料の供給源の非放射性部分の再生を可能にするまで、かなりの時間を要し得、ある場合には、６ヶ月以上を要する。この間、高放射性材料は、概して、特別領域内に保存されるため、放射性同位体の生成費用を大幅に増大させ得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
要旨
本発明の特定の例示的側面は、以下に記載される。これらの側面は、単に、本発明がとり得る特定の形態の概要を読者に提供するために提示されるものであって、これらの側面が、本発明の範囲を制限することを意図するものではないことを理解されたい。実際、本発明は、以下に記載され得ない種々の側面も包含する場合がある。
【０００５】
エネルギー荷電粒子と衝突する標的体から、濃縮された放射性同位体出発材料を再生するためのシステムおよび方法が提供される。本システムおよび方法によって、オペレータは、標的体の衝突後、比較的短時間（例えば、数時間）で出発材料を再生することが可能となり、標的体の化学処理を大幅に簡素化し、そのような処理の費用を低減する（例えば、費用のかかる長期間に及ぶ保存の必要性を減らす）。具体的には、いくつかの実施形態では、化学保護層が、放射性同位体出発材料と標的体の基材との間に介在される。標的体が、好適な源（例えば、粒子加速器）によって照射された後、次いで、化学保護層によって提供される保護に起因して、基材を除去せずに、照射された放射性同位体出発材料を取り除くことが可能である。例えば、化学保護層は、照射された放射性同位体出発材料を除去するために使用される化学薬品に対し、化学的に耐性であってもよい。本システムおよび方法によって、オペレータは、標的体の単回衝突において、３つの異なる放射性同位体を得ることができ、放射性同位体生成の費用をさらに低減する。例えば、照射された放射性同位体出発材料は、概して、化学保護層と反応しない第１の化学薬品を介して除去され、続いて、化学保護層は、概して、基材と反応しない第２の化学薬品を介して除去され、次いで、基材は、続いて、第３の化学薬品を介して除去されてもよい。
【０００６】
本発明の第１の側面は、エネルギー粒子と衝突すると、放射性医薬品が取得され得る放射性同位体を産出する、放射性同位体出発材料（例えば、タリウム２０３）を有する標的体を対象とする。放射性同位体出発材料は、化学保護層（例えば、粗仕上げまたはつや消し仕上げを有するクロム）上に配置され、次に、標的体の基層（例えば、銅またはアルミニウム）上に配置される。標的体は、エネルギー粒子で照射される標的体から熱を除去するように適合される、冷却剤システム（例えば、水等の循環流体冷却剤）に連結されてもよい（例えば、直接または間接的に接続される）。
【０００７】
本発明の第２の側面は、放射性同位体の生成の際に使用するための標的体を対象とする。本標的体は、基盤（ｂａｓｅ）と、基盤上に配置される保護層と、保護層上に配置される放射性同位体出発材料とを含む。基盤、保護層、および出発材料は、保護層が、基盤と放射性同位体出発材料との間に介在されるように配向される。さらに、本標的体の基盤は、冷却路を含む。
【０００８】
さらに本発明の第３の側面は、その上に配置される保護層を有する標的体を生成するための方法を対象とする。保護層（例えば、クロム層）は、標的体の基層上に電気めっきされてもよい。標的体の基層上のクロムの電気めっきは、粗い質感を有する表面を得るように行われてもよい。換言すると、表面は、光沢のある外観および平滑な感触ではなく、くすんだ外観および比較的粗い感触をとり得る。クロムの表面の粗い質感は、放射性同位体出発材料を保持するために好適な表面形態を提供する。例えば、本表面形態は、比較的長時間の電気めっきプロセス（例えば、５分ではなく、３０分）によって達成されてもよい。
【０００９】
さらに本発明の第４の側面は、放射性同位体の生成の際に使用するための標的体を生成するための方法を対象とする。本方法では、保護層（例えば、クロム層）は、標的体の基盤上に電気めっきされる。したがって、放射性同位体出発材料（例えば、タリウム２０３）は、保護層が、基盤と放射性同位体出発材料との間に位置するように、保護層上に蒸着される。
【００１０】
さらに本発明の第５の側面は、照射された標的体から、材料を除去するための方法を対象とする。本側面では、第１の放射性同位体材料を含有する第１の層は、照射された標的体から化学的に剥離される。標的体の第２の層の除去は、標的体の第３の層を使用して、実質的に妨害または防止される。標的体のこの第３の層は、第１の層が、照射された標的体から化学的に剥離されるのに先立って、第１の層と第２の層との間に位置される。
【００１１】
さらに本発明の第６の側面は、放射性同位体を生成するための方法を対象とする。本方法では、エネルギー粒子は、標的体の化学保護層上に蒸着される出発材料上で衝突し、出発材料の放射性同位体を生成する。
【００１２】
さらに第７の側面では、本発明は、放射性同位体を生成するためのシステムを対象とする。本システムは、粒子加速器と、標的体と、粒子加速器に連結される制御システムとを含む。本第７の側面の標的体は、基盤と、基盤の表面上に配置される保護層と、保護層上に配置される放射性同位体出発材料とを含む。本保護層は、基盤と放射性同位体出発材料との間に位置する。さらに、保護層は、クロム、タンタル、タングステン、金、ニオブ、アルミニウム、ジルコニウム、または白金、あるいはそれらの組み合わせを含む。
【００１３】
本発明の種々の側面に関連して上述した特徴には、種々の改良点が存在する。さらなる特徴も、同様にこれらの種々の側面に組み込むことができる。これらの改良点およびさらなる特徴は、個々に、またはあらゆる組み合わせで存在する場合がある。例えば、図示した実施形態のうちの１つ以上に関連して以下に説明する種々の特徴は、本発明の上述の側面のみに、またはそのあらゆる組み合わせに組み込むことができる。また、上述した課題を解決するための手段は、主張した内容を制限することなく、単に、本発明の特定の側面およびコンテキストに読者を精通させることを意図したものである。
【００１４】
本発明のこれらの、および他の特徴、側面、および利点は、添付図面を参照して以下の発明を実施するための形態を読み取ることで、より良く理解されよう。複数の図面を通じて、同じ参照番号は同じ要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】粒子加速システムのブロック図である。
【図２】サイクロトロンの略図である。
【図３】線形粒子加速器の略図である。
【図４】切除された標的体の断面図である。
【図５】標的体の斜視図である。
【図６】標的体の斜視図である。
【図７】標的体を調製するための方法の流れ図である。
【図８】標的体の電気めっきのための方法の流れ図である。
【図９】放射性同位体を生成するための方法の流れ図である。
【図１０】標的体から、複数の放射性材料を収集するための方法の流れ図である。
【図１１】医療用画像を使用するための方法の流れ図である。
【図１２】画像化システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の１つ以上の特定の実施形態を説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供する努力において、実際の実装のすべての特徴が本明細書に記載されない場合がある。あらゆる技術または設計計画におけるように、任意のそのような実際の実装の開発においては、実装によって異なり得るシステム関連およびビジネス関連の制約に適合させるといった、開発者が目指す特定の目標を達成するためには、実装特有の多数の決定を行わなければならないものと理解されたい。さらに、そのような開発努力は、複雑かつ時間がかかるであろうが、それでもなお、本開示の利益を受ける当業者にとっては、設計、加工、および製造を行うルーチンであるということを理解されたい。
【００１７】
本発明の種々の実施形態の要素を導入する場合、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」および「ｓａｉｄ」は、１つ以上の要素の存在を意味するように意図されている。「備える」、「含む」、および「有する」という用語は、包括的であることを意図しており、記載された要素以外のさらなる要素が存在することを意味する。さらに、「上部」、「下部」、「〜の上に」、「〜の下に」、およびこれらの用語の変形例は、便宜上使用されるものであり、構成要素のいかなる特定の配向も必要としない。本明細書で使用されるように、「連結される」とは、直接または間接的に接続される、または接触している状態を示す。
【００１８】
ここで図面を参照すると、図１は、例示的粒子加速システム１０のブロック図である。システム１０は、複数の層を有する標的体１２を含み、これらのうちの少なくとも１つは、層がエネルギー荷電粒子によって照射されると、放射性同位体を生成するために適合される。標的体１２は、エネルギー荷電粒子に衝突または照射されると、放射性同位体を生成し得る濃縮された放射性同位体出発材料を含む、層１４を含んでもよい。次に、放射性同位体は、医療診断または治療目的のための放射性医薬品として、単独、または他の物質（例えば、標識剤（Ｔａｇｇｉｎｇ ａｇｅｎｔ））と組み合わせて、使用されてもよい。層１４は、カドミウム１１２、亜鉛６８、またはタリウム２０３、あるいはそれらの組み合わせ等、放射性同位体出発材料を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、層１４は、放射性医薬品タリウム２０１が得られ、核医学において使用可能な、濃縮されたタリウム２０３を含んでもよい。
【００１９】
層１４を成す出発材料は、標的体１２上に出発材料を保持するように構成される、つや消し仕上げまたは粗表面を有する保護層１６上に配置されてもよい。換言すると、保護層１６の表面は、くすんだ外観および粗い感触をとり得る。保護層１６は、基層１８を化学的に遮蔽するように適合される化学薬品保護層である一方、標的体１２は、標的体１２の照射から生成される所望の放射性医薬品を得るように、化学的に処理される。保護層１６は、クロム、および／または、層１４が、衝突後、標的体１２から化学的に剥離される際に使用される化学物質に対し不活性である、イリジウム、タンタル、タングステン、金、ニオブ、アルミニウム、ジルコニウム、または白金、あるいはそれらの組み合わせ等、他の材料を含んでもよい。すなわち、層１６は、概して、基層１８内に含有される、長期半減期を有する望ましくない放射性同位体副産物が、層１４から生成される放射性同位体を含有し得る、硝酸等の化学剥離溶液内に溶解しないように防止してもよい。このように、保護層１６は、出発材料が、比較的短時間で容易に再生され得るように、所望の放射性同位体のみ、化学剥離手順を介して得られることを確実にし得る。
【００２０】
保護層１６は、あらゆる接着層も中間層も使用せず、電気めっき、または基層１８上への層１６の形成を可能にする他の方法を介して、基層１８上に蒸着されてもよい。例えば、標的体１２は、比較的長時間（例えば、１５、２０、２５、３０、４５、５０分以上）電気めっきされ、基層１８上の保護層１６の量および粗度を増大してもよい。クロムの好適な粗層１６は、クロムの従来の電気めっき（例えば、数分以下）よりも大幅に上回る約２５〜３０分間、基層１８を電気めっきすることによって達成され得ることが分かっている。本長時間のクロムの電気めっきの結果（例えば、比較的厚い粗層１６）は、概して、クロムの平滑な光沢層が望ましい他の用途には望ましくないことに留意されたい。そうは言っても、長時間の電気めっき特有の結果は、電気めっきされた層１６上に他の材料を接着する改良された能力である。
【００２１】
標的体１２の基層１８は、銅、アルミニウムおよび／または他の伝導性材料等、金属を含んでもよい。例えば、基層１８は、アルミニウムから成形され、次いで、銅によって被覆されてもよい。伝導性であることによって、標的体１２の基層１８は、標的体１２が照射される間、温度上昇に伴って、標的体１２から、熱を効率的に逃がすように適合され得る。
【００２２】
粒子加速システム１０は、線２２によって示されるように、荷電粒子を加速するように構成される粒子加速器２０を含む。荷電粒子２２は、粒子２２が標的体１２と衝突すると、放射性同位体材料を生成するのに十分なエネルギーを得るように加速する。したがって、層１４は、放射性同位体と放射性同位体出発材料との混合物を含んでもよい。放射性同位体の生成は、加速された粒子２２が、層１４の出発材料と相互作用すると生じる、核反応を通して促進される。例えば、放射性同位体タリウム２０１を生成すると、濃縮されたタリウム２０３は、加速器２０を介して加速される陽子２２によって照射されてもよい。陽子２２は、粒子２２が、標的体１２の方へ加速され得るように、加速器２０内に荷電粒子２２を注入する粒子源２４から生じてもよい。
【００２３】
加速された荷電粒子２２が、標的体１２と衝突すると、粒子の運動エネルギーのかなりの量は、標的体１２によって吸収され得る。加速された粒子２２によって付与されるエネルギーの吸収は、標的体１２を加熱させ得る。標的体１２の過熱を緩和するために、標的体１２は、標的体１２に隣接して配置される冷却剤システム２６に連結され得る。冷却剤システム２６は、水等の流体が、標的体１２に沿って、または通して循環し、それによって、その照射の間、標的体１２によって吸収される熱を除去し得るように、標的体１２に流体的に連結される流体コネクタを含んでもよい。図示される実施形態では、冷却剤システム２６は、標的体１２から分離し、標的体１２の背後に配置されるように示されている。他の実施形態では、冷却剤システム２６は、標的体１２の一部であってもよく、または標的体１２から離れて配置されてもよい。
【００２４】
粒子加速システム１０は、粒子加速器２０、標的体１２、および／または冷却剤システム２６に連結される、制御システム２８を含む。制御システム２８は、例えば、粒子２２のエネルギーの加速、加速された荷電粒子２２の電流の大きさ、ならびに加速器２０の動作および機能性に関する他の動作パラメータ等、パラメータを制御するように構成されてもよい。制御システム２８は、標的体１２に連結され、例えば、標的体１２の温度を監視してもよい。制御システム２８は、冷却剤システム２６に連結され、冷却剤の温度を制御し、および／または流量を監視ならびに／あるいは制御してもよい。
【００２５】
次に図２を参照すると、別の粒子加速器４０は、保護層１６を有する標的体１２と使用するように図示される。粒子加速器４０は、陽子等の荷電粒子を加速するために使用される、サイクロトロンを含んでもよい。サイクロトロン４０は、荷電粒子を加速するための定常磁場および交流電場を採用してもよい。サイクロトロン４０は、特定の距離で離間した２つのＤ型中空真空チャンバ４２、４４を含んでもよい。チャンバ４２、４４間に配置されるのは、粒子源４６である。粒子源４６は、粒子４７の軌跡が、中空Ｄ型真空チャンバ４２、４４間に配置される中心領域から開始するように、荷電粒子４７を放出する。一定の方向および大きさの磁場４８は、磁場４８が、チャンバ４２、４４の平面に対し垂直に、内方または外方を指向し得るように、チャンバ４２、４４を通して生成される。真空チャンバ４２、４４を通って示される点線４８は、チャンバ４２、４４の平面から内方または外方に指向する磁場を表す。換言すると、中空真空チャンバ４２、４４のＤ型表面は、磁場の方向に対し垂直に配置される。
【００２６】
各中空真空チャンバ４２、４４は、それぞれ接続点５２、５４を介して、制御機器５０に接続されてもよい。制御機器５０は、例えば、制御機器５０内に含まれる、交流電圧源を調節してもよい。交流電圧源は、矢印５６によって示されるチャンバ４２、４４間の領域内に、交流電場を生成するように構成されてもよい。故に、電圧源によって提供される電圧信号の周波数は、チャンバ４２、４４間に振動電場を生成する。荷電粒子４７が、粒子源４６から放出されると、粒子４７は、電場５６によって影響を受け、特定の方向、すなわち、電荷が正または負であるかに応じて、電場にそって、または反する方向に、粒子４７を移動させ得る。荷電粒子４７が、チャンバ４２、４４の周囲を移動すると、粒子４７は、電場の影響を受けなくなり得る。しかしながら、粒子４７は、その速度に対し垂直方向に指向する磁場によって、影響を受け得る。この時点で、図２の円形路４７によって示されるように、移動粒子４７は、粒子４７に均一円運動を行わせるローレンツ力を受け得る。故に、荷電粒子４７が、チャンバ４２、４４間の領域を通過する度に、粒子４７は、交流電場によって生じる電気力を受け、粒子４７のエネルギーを増加させる。このように、粒子４７がそこを通って横断する短時間の間の、チャンバ４２、４４間の領域における、チャンバ４２、４４間の電場の反復反転によって、粒子４７は、Ｄ型チャンバ４２、４４の縁へ向かって外側に螺旋を描く。
【００２７】
最終的に、粒子４７に対し、その速度が速過ぎて、円形路を維持できず、それらを標的体１２へ接線方向に放ち得るように、粒子４７は、臨界半径に達する場合がある。粒子４７が加速する間に得られるエネルギーは、粒子４７が標的体１２と衝突すると、標的体１２に堆積され得る。結果として、これによって、標的体１２内に核反応を開始させ、標的体１２の層１４〜１８内に放射性同位体を生成し得る。制御機器５０は、磁場４８の大きさおよび電場５６の大きさを制御し、それによって、標的体１２と衝突する荷電粒子の速度と、ひいてはエネルギーを制御するように適合され得る。また、制御機器５０は、図１に関して前述されたように、標的１４および／または冷却剤システム２６に連結され、標的１４および／または冷却剤システム２６のパラメータを制御するように適合されてもよい。
【００２８】
図３は、保護層１６を有する標的体１２と使用するための線形粒子加速器７０を図示する。線形加速器７０は、銅またはアルミニウム等の伝導性材料から形成される長い中空管を含んでもよい。管７２内に配置されるのは、伝導性材料から形成される小型の中空管７４ａ〜７４ｄである。線形加速器７０の中空管７２は、特定周波数のＲＦ信号を放出し、管７２内に伝播するように構成される電極を有する、無線（ＲＦ）発電機７６に連結されてもよい。さらに、ＲＦ発電機７６は、線形加速器７０のＲＦ周波数および他の機能性等、動作パラメータを制御するように適合された制御装置７８に連結される。
【００２９】
ＲＦ発電機７６によって生成される電磁波は、粒子８０が、管７２の下流に伝播する電場に曝されると、粒子源８２から生じる荷電粒子８０を加速させる中空管７２内を伝播する。本電場は、粒子８０が運動エネルギーを得ると、管７２をさらに下流に粒子８０を加速させる。また、荷電粒子８０は、図３に示されるように、中空管７４ａ〜７４ｄを通って誘導され、粒子８０の線形路を確保する。図３に図示されるように、粒子８０の速度が増大すると、中空管７４ａ〜７４ｄの全長は、中空管７２の全長に沿って増加する。このように、荷電粒子８０は、ＲＦ発電機７６によって生成されるＲＦ周波数に従って、最適に加速されてもよい。
【００３０】
制御装置７８は、中空管７２、ＲＦ発電機７６、標的体１２、および／または冷却剤システム２６に接続されてもよい。制御装置７８は、ＲＦ発電機７６の周波数を制御し、それによって、荷電粒子８０が、中空管７４ａ〜７４ｄに沿って伝播すると、荷電粒子８０の加速を制御してもよい。制御装置７８は、標的体１２に連結され、温度と、加速器７０および標的体１２に関わる他の関連フィードバック等のパラメータを監視してもよい。
【００３１】
図４は、標的体１２の実施形態の部分断面図である。標的体１２は、濃縮されたタリウム２０３、カドミウム１１２、亜鉛６８、またはクロム層１６上に配置される他の種類の原材料等、出発材料１４を含んでもよい。保護クロム層１６は、標的基層１８上に配置される。クロム層１６は、電気めっきプロセスを介して、基層１８上に配置可能である。再び、電気めっきプロセスは、基層１８を保護するための所望の厚さが達成され、出発材料１４をクロム層１６に固定するための所望の粗度が達成されるように、クロムの従来の電気めっきと比較して、長時間であってもよい（例えば、数分以内ではなく、３０分）。タンタル、タングステン、金、ニオブ、アルミニウム、ジルコニウム、または白金、あるいはそれらの組み合わせ等、他の材料が、電気めっきプロセスを介して、基層１８上に配置されてもよい。
【００３２】
クロム層１６を基層１８上に電気めっきするステップは、クロム層１６が、出発材料１４を支持し、放射性同位体を生成するために好適な属性を有することを確実にするための特定のステップを含んでもよい。そのような属性は、クロム層厚および表面質感を含み得る。電気めっきクロムを標的体１２上に電気めっきするステップのプロセスは、クロム電気めっきのために指定された標的体１２の部分をバフ研磨および／または研磨するステップを含んでもよい。クロム電気めっき用に指定されていない標的体１２の部分は、標的体１２のその部分へのクロムの電気めっきを防止し得る特定の保護コーティングで被覆されてもよい。したがって、標的体１２は、クロムと、電気めっきプロセスに寄与する他の付随材料との溶液を含有するタンクまたは容器内に浸漬されてもよい。標的体１２は、所望のクロム厚が、標的基層１８上に電気めっきされるまで、タンク内に浸漬されてもよい。いくつかの実施形態では、標的体１２は、２５〜４５分間、電気めっきされてもよい。電気めっきプロセスの間、電気めっきタンクは、約１２５度に維持されてもよい。
【００３３】
クロムの所望の厚さが、基層１８上に電気めっきされた後、標的体１２は、クロムタンクから除去され、クロム層の厚さおよび他の属性が、出発材料１４を支持するために好適であるか検証するために検査されてもよい。例えば、電気めっきプロセス前後の標的体１２の重量差が測定され、クロム厚が得られてもよい。さらに、前述のように、標的体１２が照射される間に、放射性同位体原材料を保持するように適合される粗表面形態を有するクロム層を得ることが望ましい場合がある。すなわち、クロム層１６の表面は、荷電粒子によるその衝突の間、例えば、タリウム２０３を標的体１２上に維持するために好適な粗度および粒度を有してもよい。したがって、標的体１２が電気めっきされた後、その上に配置されるクロムは、クロム層１６の表面が、その粗度を保持するように研磨される。クロム層１６のそのような表面粗度特性は、電子顕微鏡を介して、および／または特定の期間の間、水を保持するその能力を介して、検査されてもよい。
【００３４】
標的体１２の基層１８は、銅、アルミニウム、または他の伝導性材料、あるいはそれらの組み合わせ等、金属材料を含む、または実質的にそれらから成ってもよい。いくつかの実施形態では、基層１８は、銅で被覆されるアルミニウム構造であってもよい。図４にさらに図示されるように、冷却剤通路９０は、標的体１２に沿った縦方向のチャネルまたは溝の一部として形成されてもよい。冷却剤チャネル９０は、標的体１２が、荷電粒子によって照射される間、熱が標的体１２から除去され得るように、標的体１２に沿って、流体流動を促進する。
【００３５】
標的体１２の衝突の際、衝突荷電粒子と、標的体１２の材料の原子核との間の核の相互作用は、それらの原子核の一部を放射性同位体に変換し得る。例えば、衝突後、層１４は、濃縮されたタリウム２０３と、放射性同位体鉛２０１との組み合わせを含んでもよい。鉛２０１は、続いて、核医学において使用するための所望の放射性同位体である、タリウム２０１に崩壊し得る。同様に、クロム層１６および基層１８のいくつかの原子核は、他の所望の放射性医薬品が産出され得る放射性同位体原子核に変化し得る。
【００３６】
標的体１２から所望の放射性医薬品を抽出するステップは、標的体１２の化学処理を含んでもよい。標的体１２の化学処理は、他はそのままの状態で、標的体１２の特定の層を除去するように適合されてもよい。衝突後、例えば、タリウム２０３および鉛２０１は、それらの物質を除去するが、クロム層１６は除去しないように構成される熱硝酸を使用して、標的体１２から剥離されてもよい。すなわち、タリウム２０３等の放射性同位体出発材料は、化学薬品による除去の影響を受けやすく、タリウム２０３を標的体１２から剥離させる一方、クロム層１６は、そのような剥離化学薬品による除去に対し、化学的に不活性または耐性を有し、したがって、標的体１２から剥離されなくてもよい。したがって、クロム層１６は、硝酸剥離から基層１８を遮蔽し、それによって、概して、基層１８内に配置される、長期の半減期を有する放射性同位体金属が、タリウム２０３および鉛２０１を含有する溶液内に溶解させることを防止またはその可能性を低減する。このように、タリウム２０３および鉛２０１を含有する溶液のさらなる化学処理は、前述の物質が分離されるように、衝突後の比較的短い時間において行われてもよい。タリウム２０３および鉛２０１を含有する溶液は、再生可能であって、したがって、放射性医薬品のための追加タリウム２０１を生成するために再利用可能なタリウム２０３を含有する溶液を残し、さらに化学的に鉛２０１を分離するように処理することができる。このように、化学溶液から、非常に迅速に（例えば、数時間または数日）、タリウム２０３を再生し、それによって、概して、他の放射性同位体金属から生成される放射線レベルが低下するまでのタリウム２０３および２０１を含有する化学溶液の高価な格納（例えば、数ヶ月または数年）を回避することが可能であり得る。
【００３７】
タリウム２０３および鉛２０１を含有する層１４が、標的体１２から除去された後、標的体１２は、さらに化学的に処理し、クロム５１が得られ得るクロム層１６を除去してもよい。クロム５１は、特に、赤血球を標識するための放射性医薬品として使用されてもよい。クロム５１は、標的体１２の基層１８の金属と反応しない塩酸を使用して、標的体１２から除去されてもよい。塩酸を使用するステップは、基層１８から生成される放射性同位体金属（すなわち、標的体１２の衝突の際）が、クロム５１を含有する溶液内への溶解を防止し得る。このように、標的体１２の単回衝突によって、２つの放射性医薬品、すなわち、層１４からタリウム２０１と、層１６からクロム５１とを産出し得る。標的を衝突させ、放射性医薬品を生成するために使用される粒子加速器の運用費用は、比較的高額であり得るため、１つの標的照射片において、２つの放射性同位体を生成するステップは、放射性医薬品を生成するステップの費用効果を大幅に改善し得る。さらに後述されるように、標的の単回照射によって、標的体１２の基層１８によって生成される放射性同位体から得られ得る、第３の放射性医薬品をさらに生成してもよい。
【００３８】
図５は、保護層１６を有する他の標的体１００の斜視図を示す。標的体１００は、図１〜４を参照して論じられた標的体１２に類似してもよい。故に、標的体１００は、標的体１２を参照して論じられたそれらの層に類似する層１４、１６、および１８を含む。標的体１００は、管状開口部１０２、１０４を有する中空チャンバ１０１を含むように示される。管状開口部１０２および１０４は、標的体１００の裏面から、標的の基材１８内に下方に延在する。管状開口部１０２、１０４は、チャネルが、２つの管状開口部１０２、１０４間に形成されるように、基層１８内において、内部で接続さてもよい。
【００３９】
管状開口部１０２、１０４は、図１に示される冷却剤源２６等の外部冷却源に連結されてもよく、水等の冷却剤を標的体１００に供給するように構成されてもよい。開口部１０２、１０４に連結される外部管を使用することによって、冷却剤は、開口部１０２を通して、その間に配置されるチャネル内に流入し、開口部１０４を介して、標的体１００を再び冷却剤源へと流出し得る。基層１８の内側に配置される溝１０６は、標的体１００の表面積を増加し、それによって、標的が照射される間、標的体１００が加熱すると、標的から冷却剤への熱伝達を改善するように構成される。
【００４０】
図６は、保護層１６を有する別の標的体１２０の斜視図である。標的体１２０は、図１〜４を参照して論じられた標的体１２に類似する。特に、図６は、標的体１２０の裏面の斜視図を示す。図示される実施形態では、標的体１２０は、標的の基材１８に電気めっきされたクロム等の保護層１６に隣接して配置される源層１４を含む。さらに、標的体１２０は、標的体１２０の裏面上の線形および円形チャネルを形成する溝１２２〜１２８を含んでもよい。溝１２２〜１２８は、実質的に、標的の基盤１８内に延在し、それによって、標的体１２０の裏面の表面積を効果的に増加してもよい。他の実施形態では、溝１２２〜１２８は、他の形状および幾何学的形状を形成してもよく、および／または可変深度を有してもよい。標的体１２０の裏面は、図１を参照して本明細書で論じられた冷却剤源２６等の冷却剤源に連結可能であってもよい。冷却剤源２６は、標的が照射される間、加熱すると、冷却剤が溝またはチャネル１２２〜１２８を通して流動し、過度の熱を標的体１２０から除去し得るように、標的体１２０の裏面に冷却剤を供給してもよい。さらに、チャネル１２２は、冷却剤源２６の一部とシールを形成してもよい。
【００４１】
図７は、保護層を有する標的（例えば、１２）を生成するためのプロセスを示す流れ図１４０である。本方法は、ブロック１４２から開始し、図１に示される基材１８等の基材が生成される。基層１８の材料は、銅、またはアルミニウム、あるいはそれらの組み合わせ等の金属物質を含んでもよい。したがって、本方法は、ブロック１４４に進み、図１に示されるクロム層１６等の保護層が、基層１８上に配置されてもよい。保護層１６は、標的体１２が化学的に処理され、層１４が標的体１２から除去されると、特定の化学薬品から基材１８を化学的に遮蔽するように適合されてもよい。
【００４２】
クロム層等の保護層１６は、特定の厚さおよび粗度で、基層１８上に電気めっきされることができる。例えば、電気めっきプロセスを大幅に延長（例えば、数分以内ではなく、２０〜５０分）し、厚さを増加させ、粗仕上げまたはつや消し仕上げされた表面を生成してもよい。したがって、本方法は、ブロック１４６に進み、タリウム２０３の層１４等の供給源層または出発材料層が、保護層１６上に配置されてもよい。
【００４３】
図８は、電気めっきプロセスを示す流れ図１５０である。本プロセスは、ブロック１５１から開始し、電気めっきのために指定された標的体１２の基層１８の部分は、電気めっきに先立って、バフ研磨または研磨されてもよい。したがって、ステップ１５２では、電気めっき用に指定されていない基層１８の部分は、それらの領域または部分が電気めっきされないように防止するように適合される被覆材料で被覆されてもよい。したがって、本方法は、ブロック１５３に進み、標的体１２は、クロム溶液を含有するタンク内に浸漬されてもよい。タンクは、電気めっきプロセスを可能にする十分な電流を提供する電源に連結されてもよい。タンク内のクロム溶液は、２０〜５０分間、標的体１２が電気めっきされると、華氏約１２５度の温度に維持されてもよい。次に、本方法は、ステップ１５４に進み、標的体１２は、タンクから除去されてもよい。したがって、本方法は、ステップ１５５に進み、新しく形成され、電気めっきされたクロム層１６の表面は、所望の質感および表面形態特性を有するかを検証するために検査されてもよい。そのような特性は、クロム層１６の表面に適合し、層１４を保持し得る。
【００４４】
図９は、放射性同位体出発材料から放射性同位体を生成するためのプロセスの流れ図１６０である。プロセス１６０は、エネルギー粒子による標的体１２の照射後、短期間（例えば、数ヶ月または数年ではなく、数時間あるいは数日）で比較的容易に、出発材料１４を再生するための方法を提供する。本プロセスは、ブロック１６２から開始し、供給源または出発材料（例えば、タリウム２０３）は、保護層１６上方の標的体１２上に配置されてもよい。他の実施形態では、出発材料は、放射性医薬品が生成され得る他の種類の物質を含んでもよい。出発材料１４が、標的体１２上に配置されると、本プロセスは、標的体１２が荷電粒子によって照射され得る間、ブロック１６４に進んでもよい。したがって、本プロセスは、ブロック１６６に進み、供給源層１４の照射は、その一部を放射性医薬品として使用され得る放射性同位体に変化させる核反応を開始してもよい。例えば、エネルギー陽子とのタリウム２０３の衝突は、放射性同位体鉛２０１を産出し得る。鉛２０１が、放射性医薬品として使用される最終産物ではない場合があるが、その後続の原子核崩壊が、放射性医薬品、すなわち、タリウム２０１を生成し得る。
【００４５】
本方法は、次いで、ブロック１６８に進み、原材料および新しく形成された放射性同位体材料を含有する層１４は、標的体１２から除去されてもよい（図１）。例えば、照射後、標的体１２上に配置される鉛２０１およびタリウム２０３を剥離するステップは、熱硝酸溶液を使用することによって達成されてもよい。熱硝酸溶液は、クロム保護層１６に影響を及ぼすことなく、層１４を溶解し得る。したがって、本プロセスは、ブロック１７０に進み、放射性同位体材料および出発材料は、化学的に分離されてもよい。例えば、鉛２０１は、種々の好適な化学方法によって、出発タリウム２０３から分離されてもよい。原溶液から鉛２０１を除去後、タリウム２０３は、残される。故に、本方法は、ブロック１７２に進み、タリウム２０３等の出発材料は、再利用のために再生されてもよい。このように、タリウム２０３は、標的体１２が照射された後、非常に迅速（例えば、数時間または数日）に再生および再利用されることができる。したがって、プロセス１６０は、６ヶ月以上も要し得る長期間後にのみ、タリウム２０３を再生することを可能にする以前の方法に対し大幅な改良を提供する。
【００４６】
図１０は、標的がエネルギー荷電粒子と衝突後、図１の標的体１２等の標的から、放射性同位体を除去および分離するためのプロセスの流れ図１９０を示す。本方法は、ブロック１９２から開始し、放射性同位体出発材料および放射性同位体材料を含有する層１４は、標的上に配置される。クロム保護層１６等の保護層は、出発材料１４下に配置されてもよく、また、標的体１２の照射から生じる放射性同位体を含んでもよい。故に、本プロセスは、ブロック１９４に進み、放射性同位体および出発材料は、図９のプロセス１６０を参照して上述の化学処理等の化学処理を介して、標的体１２から除去されてもよい。再び、そのような化学処理は、化学的に反応し、したがって、標的体１２上に配置される放射性同位体および出発材料１４のみ除去する一方、下層の保護クロム層１６と反応しないように適合されてもよい。保護クロム層１６は、基層１８から生成される放射性同位体材料が、溶解または所望の放射性同位体材料および出発材料１４を含有する溶液の一部とならないように、標的体１２の下層の基層１８を遮蔽するように適合される。概して、標的体１２の基層１８から生じる放射性同位体材料が、所望の放射性同位体材料と混合することを防止することによって、供給源放射性同位体材料のより効率的かつ迅速な回復が可能となり得る。
【００４７】
したがって、放射性同位体および出発材料の両方が、標的体１２から除去または剥離されると、本方法は、ブロック１９６に進み、放射性同位体材料および放射性同位体出発材料は、使用のために分離および収集されてもよい。本方法は、次いで、ブロック１９８に進み、そこから生成される放射性同位体を含む、保護クロム層１６は、標的１４から剥離されてもよい。このように、放射性医薬品として同様に使用可能な第２の放射性同位体副産物が、保護クロム層１６から得られる。標的１４からの保護クロム層１６の除去は、クロム層１６を除去する一方、標的の基層１８が生成される材料に対し、化学的に不活性であるように設計された特定の化学薬品を使用して達成されてもよい。これは、概して、標的の基層１８内に含有される長期の半減期を有する放射性同位体が、保護クロム保護層１６から得られる放射性同位体を含有する溶液内に溶解することを防止する。特定の実施形態では、クロム５１は、標的１４が照射されると、副産物として、クロム層１６内に生成され得、標的の基層１８内に含有される金属と反応し得ない塩酸を使用して、標的１４から除去することが可能である。再び、これによって、基層１８内の長期間半減期の放射性同位体から生成される放射線レベルを容認可能なレベルまで崩壊させるまでに、長時間待機する必要なく、クロム５１放射性同位体を得ることができる。
【００４８】
したがって、本方法は、ステップ２００に進み、基材またはその一部を剥離し、銅等の第３の放射性同位体を生成し、続いて、使用可能な放射性医薬品に崩壊して変化させてもよい。したがって、方法１９０は、単回照射において、標的から３つの放射性医薬品の生成を可能にし得る。これによって、放射性医薬品が得られ得る放射性同位体を生成する費用効果を大幅に改善する。
【００４９】
図１１は、本明細書に記載され、図１〜１０を参照して図示される１つ以上の放射性医薬品を利用する、例示的核医学プロセスを示す流れ図２１０である。図示されるように、プロセス２１０は、ブロック２１２において、核医学のための放射性同位体アイソトープを提供することによって開始する。例えば、ブロック２１２は、前述のように、保護層１６を有する標的体１２から、タリウム２０１または別の放射性同位体を生成するステップを含んでもよい。ブロック２１４では、プロセス２１０は、患者の特定の部分、例えば、臓器のための放射性同位体を標的とするように適合される標識剤（例えば、エピトープまたは他の適切な生物学的配向部分）を提供するステップに進む。ブロック２１６では、プロセス２１０は、次いで、放射性同位体アイソトープを標識剤と結合し、核医学のための放射性医薬品を提供するステップに進む。特定の実施形態では、放射性同位体アイソトープは、特定の臓器または組織に集中する自然傾向を有し、したがって、放射性同位体アイソトープは、任意の補助標識剤を付与しない放射性医薬品として特徴付けられ得る。ブロック２１８では、プロセス２１０は、次いで、核医学施設または病院において、患者に放射性医薬品を投与するために好適なコンテナ等の注射または別のコンテナ内に１用量以上の放射性医薬品を抽出するステップに進んでもよい。ブロック２２０では、プロセス２１０は、１用量の放射性医薬品および１つ以上の補助流体を患者内に注射、または概して、投与するステップに進む。事前に選択された時間後、プロセス２１０は、患者の臓器または組織に標識された放射性医薬品を検出／画像化するステップに進む（ブロック２２２）。例えば、ブロック２２２は、ガンマ線カメラまたは他の放射線画像化デバイスを使用して、脳、心臓、肝臓、腫瘍、癌組織、または種々の他の臓器、あるいは罹患組織の組織上、内、もしくは境界に配置される放射性医薬品を検出するステップを含んでもよい。
【００５０】
図１２を参照すると、図１〜１１の技術によって得られる放射性医薬品を使用し得る画像化システム２４０は、画像化デバイス２４２と、システム制御装置２４４と、データ取得および処理回路２４６と、プロセッサ２４８と、ユーザインターフェース２５０と、ネットワーク２５２とを含んでもよい。具体的には、画像化デバイス２４２は、放射性医薬品が被験者に投与された後、被験者の画像を表す信号を取得するように構成される。画像化システム２４０は、陽電子断層撮影法（ＰＥＴ）システム、シングルフォトンエミッションCTシステム、核医学ガンマ線カメラ、または別の好適な画像化モダリティを含んでもよい。被験者内の着目領域を示す画像データは、写真用フィルム等の従来の担体またはデジタル媒体のいずれかにおいて、画像化デバイス２４２によって生成されてもよい。
【００５１】
システム制御装置２４４は、放射源制御装置回路、タイミング回路、患者または運動表と連動して、データ取得を調整するための回路、放射線検出器の位置を制御するための回路等、様々な回路を含んでもよい。画像化デバイス２４２は、画像データまたは信号取得後、デジタル値に変換し、画像データをデータ取得回路２４６に転送するため等、信号を処理してもよい。写真用フィルム等のアナログ媒体の場合、データ取得システムは、概して、フィルムのための担体と、フィルムを現像し、続いて、デジタル化され得るハードコピーを生成するための機器とを含んでもよい。デジタルシステムの場合、データ取得回路２４６は、所望に応じて、デジタルダイナミックレンジの調節、データの平滑化または鮮鋭化、ならびにデータストリームおよびファイルのコンパイル等、様々な初期処理機能を行ってもよい。データは、次いで、プロセッサ２４８に転送され、追加処理および分析が行われる。写真用フィルム等の従来の媒体の場合、プロセッサ２４８は、文字情報をフィルムに適用し、特定の注記または患者識別情報を添付し得る。デジタル画像化システムでは、データ処理回路は、データの実質的分析、データの順序付け、鮮鋭化、平滑化、特徴認識等を行う。
【００５２】
最終的に、画像データは、閲覧および分析のために、オペレータ／ユーザインターフェース２５０に転送される。閲覧に先立って、動作が画像データ上で行われる際、オペレータインターフェース２５０は、収集された画像データに基づいて、再構築画像を閲覧するために有用なある地点に存在する。写真用フィルムの場合、画像は、ライトボックスまたは類似ディスプレイ上に載置され、放射線科医および主治医が、容易に画像シーケンスを読影および注釈を加えられるようにしてもよい。また、画像データは、ネットワーク２５２等を介して、遠隔位置に転送されることもできる。加えて、オペレータインターフェース２５０は、例えば、システム制御装置２４４とインターフェースをとることによって、画像化システムの制御を可能にしてもよい。
【００５３】
本発明は、種々の変形例および代替形態を許容することができるが、本願明細書では、特定の実施形態を一例として図に示して詳述した。しかしながら、本発明を、開示された特定の形態に限定することを意図したものではないと理解されたい。むしろ、本発明は、以下の添付の特許請求の範囲によって定義される発明の精神および範囲内にあるすべての変形物、同等物、および代替物を網羅するものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、放射性同位体材料に関し、より具体的には、放射性同位体材料を効率的に生成するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本項は、本発明の種々の側面に関連し得、以下に説明および／または請求される、当技術分野の種々の側面を読者に紹介することを目的とする。本議論は、読者に背景技術情報を提供し、本発明の種々の側面のさらなる理解を促進する際に役立つと考えられる。故に、これらの記述は、従来の技術の承認としてではなく、この観点から読まれるべきものであることを理解されたい。
【０００３】
放射性同位体の生成は、粒子加速器を介して、濃縮された放射性同位体出発材料を含有する標的上に、荷電または非荷電粒子を加速することによって達成可能である。典型的には、そのような材料は、高比率の非放射性材料を含み、非放射性材料が、エネルギー粒子（例えば、陽子または中性子）によって照射されると、少なくとも部分的に、放射性材料に変質し得る。その上に蒸着される非放射性出発材料を有する標的と衝突する際、荷電粒子（例えば、陽子）は、濃縮された放射性同位体出発材料の原子核と相互作用し、放射性同位体出発材料内で核反応を誘発し、それによって、所望の放射性同位体を生成する。残念ながら、標的の衝突の際、加速された陽子は、出発材料に隣接して配置される標的の基材（ｂａｓｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）とも相互作用し、それによって、比較的長期の減衰期間または半減期（放射性材料の初期量を半減するのに要する時間）を呈し得る、放射性同位体を生成する場合がある。その結果、基材の長期半減期放射性同位体は、出発材料の非放射性部分の即時再生を防止する傾向にある。結果として、放射線レベルが安全レベルに低下し、出発材料の供給源の非放射性部分の再生を可能にするまで、かなりの時間を要し得、ある場合には、６ヶ月以上を要する。この間、高放射性材料は、概して、特別領域内に保存されるため、放射性同位体の生成費用を大幅に増大させ得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
要旨
本発明の特定の例示的側面は、以下に記載される。これらの側面は、単に、本発明がとり得る特定の形態の概要を読者に提供するために提示されるものであって、これらの側面が、本発明の範囲を制限することを意図するものではないことを理解されたい。実際、本発明は、以下に記載され得ない種々の側面も包含する場合がある。
【０００５】
エネルギー荷電粒子と衝突する標的体から、濃縮された放射性同位体出発材料を再生するためのシステムおよび方法が提供される。本システムおよび方法によって、オペレータは、標的体の衝突後、比較的短時間（例えば、数時間）で出発材料を再生することが可能となり、標的体の化学処理を大幅に簡素化し、そのような処理の費用を低減する（例えば、費用のかかる長期間に及ぶ保存の必要性を減らす）。具体的には、いくつかの実施形態では、化学保護層が、放射性同位体出発材料と標的体の基材との間に介在される。標的体が、好適な源（例えば、粒子加速器）によって照射された後、次いで、化学保護層によって提供される保護に起因して、基材を除去せずに、照射された放射性同位体出発材料を取り除くことが可能である。例えば、化学保護層は、照射された放射性同位体出発材料を除去するために使用される化学薬品に対し、化学的に耐性であってもよい。本システムおよび方法によって、オペレータは、標的体の単回衝突において、３つの異なる放射性同位体を得ることができ、放射性同位体生成の費用をさらに低減する。例えば、照射された放射性同位体出発材料は、概して、化学保護層と反応しない第１の化学薬品を介して除去され、続いて、化学保護層は、概して、基材と反応しない第２の化学薬品を介して除去され、次いで、基材は、続いて、第３の化学薬品を介して除去されてもよい。
【０００６】
本発明の第１の側面は、エネルギー粒子と衝突すると、放射性医薬品が取得され得る放射性同位体を産出する、放射性同位体出発材料（例えば、タリウム２０３）を有する標的体を対象とする。放射性同位体出発材料は、化学保護層（例えば、粗仕上げまたはつや消し仕上げを有するクロム）上に配置され、次に、標的体の基層（例えば、銅またはアルミニウム）上に配置される。標的体は、エネルギー粒子で照射される標的体から熱を除去するように適合される、冷却剤システム（例えば、水等の循環流体冷却剤）に連結されてもよい（例えば、直接または間接的に接続される）。
【０００７】
本発明の第２の側面は、放射性同位体の生成の際に使用するための標的体を対象とする。本標的体は、基盤（ｂａｓｅ）と、基盤上に配置される保護層と、保護層上に配置される放射性同位体出発材料とを含む。基盤、保護層、および出発材料は、保護層が、基盤と放射性同位体出発材料との間に介在されるように配向される。さらに、本標的体の基盤は、冷却路を含む。
【０００８】
さらに本発明の第３の側面は、その上に配置される保護層を有する標的体を生成するための方法を対象とする。保護層（例えば、クロム層）は、標的体の基層上に電気めっきされてもよい。標的体の基層上のクロムの電気めっきは、粗い質感を有する表面を得るように行われてもよい。換言すると、表面は、光沢のある外観および平滑な感触ではなく、くすんだ外観および比較的粗い感触をとり得る。クロムの表面の粗い質感は、放射性同位体出発材料を保持するために好適な表面形態を提供する。例えば、本表面形態は、比較的長時間の電気めっきプロセス（例えば、５分ではなく、３０分）によって達成されてもよい。
【０００９】
さらに本発明の第４の側面は、放射性同位体の生成の際に使用するための標的体を生成するための方法を対象とする。本方法では、保護層（例えば、クロム層）は、標的体の基盤上に電気めっきされる。したがって、放射性同位体出発材料（例えば、タリウム２０３）は、保護層が、基盤と放射性同位体出発材料との間に位置するように、保護層上に蒸着される。
【００１０】
さらに本発明の第５の側面は、照射された標的体から、材料を除去するための方法を対象とする。本側面では、第１の放射性同位体材料を含有する第１の層は、照射された標的体から化学的に剥離される。標的体の第２の層の除去は、標的体の第３の層を使用して、実質的に妨害または防止される。標的体のこの第３の層は、第１の層が、照射された標的体から化学的に剥離されるのに先立って、第１の層と第２の層との間に位置される。
【００１１】
さらに本発明の第６の側面は、放射性同位体を生成するための方法を対象とする。本方法では、エネルギー粒子は、標的体の化学保護層上に蒸着される出発材料上で衝突し、出発材料の放射性同位体を生成する。
【００１２】
さらに第７の側面では、本発明は、放射性同位体を生成するためのシステムを対象とする。本システムは、粒子加速器と、標的体と、粒子加速器に連結される制御システムとを含む。本第７の側面の標的体は、基盤と、基盤の表面上に配置される保護層と、保護層上に配置される放射性同位体出発材料とを含む。本保護層は、基盤と放射性同位体出発材料との間に位置する。さらに、保護層は、クロム、タンタル、タングステン、金、ニオブ、アルミニウム、ジルコニウム、または白金、あるいはそれらの組み合わせを含む。
【００１３】
本発明の種々の側面に関連して上述した特徴には、種々の改良点が存在する。さらなる特徴も、同様にこれらの種々の側面に組み込むことができる。これらの改良点およびさらなる特徴は、個々に、またはあらゆる組み合わせで存在する場合がある。例えば、図示した実施形態のうちの１つ以上に関連して以下に説明する種々の特徴は、本発明の上述の側面のみに、またはそのあらゆる組み合わせに組み込むことができる。また、上述した課題を解決するための手段は、主張した内容を制限することなく、単に、本発明の特定の側面およびコンテキストに読者を精通させることを意図したものである。
【００１４】
本発明のこれらの、および他の特徴、側面、および利点は、添付図面を参照して以下の発明を実施するための形態を読み取ることで、より良く理解されよう。複数の図面を通じて、同じ参照番号は同じ要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】粒子加速システムのブロック図である。
【図２】サイクロトロンの略図である。
【図３】線形粒子加速器の略図である。
【図４】切除された標的体の断面図である。
【図５】標的体の斜視図である。
【図６】標的体の斜視図である。
【図７】標的体を調製するための方法の流れ図である。
【図８】標的体の電気めっきのための方法の流れ図である。
【図９】放射性同位体を生成するための方法の流れ図である。
【図１０】標的体から、複数の放射性材料を収集するための方法の流れ図である。
【図１１】医療用画像を使用するための方法の流れ図である。
【図１２】画像化システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の１つ以上の特定の実施形態を説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供する努力において、実際の実装のすべての特徴が本明細書に記載されない場合がある。あらゆる技術または設計計画におけるように、任意のそのような実際の実装の開発においては、実装によって異なり得るシステム関連およびビジネス関連の制約に適合させるといった、開発者が目指す特定の目標を達成するためには、実装特有の多数の決定を行わなければならないものと理解されたい。さらに、そのような開発努力は、複雑かつ時間がかかるであろうが、それでもなお、本開示の利益を受ける当業者にとっては、設計、加工、および製造を行うルーチンであるということを理解されたい。
【００１７】
本発明の種々の実施形態の要素を導入する場合、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」および「ｓａｉｄ」は、１つ以上の要素の存在を意味するように意図されている。「備える」、「含む」、および「有する」という用語は、包括的であることを意図しており、記載された要素以外のさらなる要素が存在することを意味する。さらに、「上部」、「下部」、「〜の上に」、「〜の下に」、およびこれらの用語の変形例は、便宜上使用されるものであり、構成要素のいかなる特定の配向も必要としない。本明細書で使用されるように、「連結される」とは、直接または間接的に接続される、または接触している状態を示す。
【００１８】
ここで図面を参照すると、図１は、例示的粒子加速システム１０のブロック図である。システム１０は、複数の層を有する標的体１２を含み、これらのうちの少なくとも１つは、層がエネルギー荷電粒子によって照射されると、放射性同位体を生成するために適合される。標的体１２は、エネルギー荷電粒子に衝突または照射されると、放射性同位体を生成し得る濃縮された放射性同位体出発材料を含む、層１４を含んでもよい。次に、放射性同位体は、医療診断または治療目的のための放射性医薬品として、単独、または他の物質（例えば、標識剤（Ｔａｇｇｉｎｇ ａｇｅｎｔ））と組み合わせて、使用されてもよい。層１４は、カドミウム１１２、亜鉛６８、またはタリウム２０３、あるいはそれらの組み合わせ等、放射性同位体出発材料を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、層１４は、放射性医薬品タリウム２０１が得られ、核医学において使用可能な、濃縮されたタリウム２０３を含んでもよい。
【００１９】
層１４を成す出発材料は、標的体１２上に出発材料を保持するように構成される、つや消し仕上げまたは粗表面を有する保護層１６上に配置されてもよい。換言すると、保護層１６の表面は、くすんだ外観および粗い感触をとり得る。保護層１６は、基層１８を化学的に遮蔽するように適合される化学薬品保護層である一方、標的体１２は、標的体１２の照射から生成される所望の放射性医薬品を得るように、化学的に処理される。保護層１６は、クロム、および／または、層１４が、衝突後、標的体１２から化学的に剥離される際に使用される化学物質に対し不活性である、イリジウム、タンタル、タングステン、金、ニオブ、アルミニウム、ジルコニウム、または白金、あるいはそれらの組み合わせ等、他の材料を含んでもよい。すなわち、層１６は、概して、基層１８内に含有される、長期半減期を有する望ましくない放射性同位体副産物が、層１４から生成される放射性同位体を含有し得る、硝酸等の化学剥離溶液内に溶解しないように防止してもよい。このように、保護層１６は、出発材料が、比較的短時間で容易に再生され得るように、所望の放射性同位体のみ、化学剥離手順を介して得られることを確実にし得る。
【００２０】
保護層１６は、あらゆる接着層も中間層も使用せず、電気めっき、または基層１８上への層１６の形成を可能にする他の方法を介して、基層１８上に蒸着されてもよい。例えば、標的体１２は、比較的長時間（例えば、１５、２０、２５、３０、４５、５０分以上）電気めっきされ、基層１８上の保護層１６の量および粗度を増大してもよい。クロムの好適な粗層１６は、クロムの従来の電気めっき（例えば、数分以下）よりも大幅に上回る約２５〜３０分間、基層１８を電気めっきすることによって達成され得ることが分かっている。本長時間のクロムの電気めっきの結果（例えば、比較的厚い粗層１６）は、概して、クロムの平滑な光沢層が望ましい他の用途には望ましくないことに留意されたい。そうは言っても、長時間の電気めっき特有の結果は、電気めっきされた層１６上に他の材料を接着する改良された能力である。
【００２１】
標的体１２の基層１８は、銅、アルミニウムおよび／または他の伝導性材料等、金属を含んでもよい。例えば、基層１８は、アルミニウムから成形され、次いで、銅によって被覆されてもよい。伝導性であることによって、標的体１２の基層１８は、標的体１２が照射される間、温度上昇に伴って、標的体１２から、熱を効率的に逃がすように適合され得る。
【００２２】
粒子加速システム１０は、線２２によって示されるように、荷電粒子を加速するように構成される粒子加速器２０を含む。荷電粒子２２は、粒子２２が標的体１２と衝突すると、放射性同位体材料を生成するのに十分なエネルギーを得るように加速する。したがって、層１４は、放射性同位体と放射性同位体出発材料との混合物を含んでもよい。放射性同位体の生成は、加速された粒子２２が、層１４の出発材料と相互作用すると生じる、核反応を通して促進される。例えば、放射性同位体タリウム２０１を生成すると、濃縮されたタリウム２０３は、加速器２０を介して加速される陽子２２によって照射されてもよい。陽子２２は、粒子２２が、標的体１２の方へ加速され得るように、加速器２０内に荷電粒子２２を注入する粒子源２４から生じてもよい。
【００２３】
加速された荷電粒子２２が、標的体１２と衝突すると、粒子の運動エネルギーのかなりの量は、標的体１２によって吸収され得る。加速された粒子２２によって付与されるエネルギーの吸収は、標的体１２を加熱させ得る。標的体１２の過熱を緩和するために、標的体１２は、標的体１２に隣接して配置される冷却剤システム２６に連結され得る。冷却剤システム２６は、水等の流体が、標的体１２に沿って、または通して循環し、それによって、その照射の間、標的体１２によって吸収される熱を除去し得るように、標的体１２に流体的に連結される流体コネクタを含んでもよい。図示される実施形態では、冷却剤システム２６は、標的体１２から分離し、標的体１２の背後に配置されるように示されている。他の実施形態では、冷却剤システム２６は、標的体１２の一部であってもよく、または標的体１２から離れて配置されてもよい。
【００２４】
粒子加速システム１０は、粒子加速器２０、標的体１２、および／または冷却剤システム２６に連結される、制御システム２８を含む。制御システム２８は、例えば、粒子２２のエネルギーの加速、加速された荷電粒子２２の電流の大きさ、ならびに加速器２０の動作および機能性に関する他の動作パラメータ等、パラメータを制御するように構成されてもよい。制御システム２８は、標的体１２に連結され、例えば、標的体１２の温度を監視してもよい。制御システム２８は、冷却剤システム２６に連結され、冷却剤の温度を制御し、および／または流量を監視ならびに／あるいは制御してもよい。
【００２５】
次に図２を参照すると、別の粒子加速器４０は、保護層１６を有する標的体１２と使用するように図示される。粒子加速器４０は、陽子等の荷電粒子を加速するために使用される、サイクロトロンを含んでもよい。サイクロトロン４０は、荷電粒子を加速するための定常磁場および交流電場を採用してもよい。サイクロトロン４０は、特定の距離で離間した２つのＤ型中空真空チャンバ４２、４４を含んでもよい。チャンバ４２、４４間に配置されるのは、粒子源４６である。粒子源４６は、粒子４７の軌跡が、中空Ｄ型真空チャンバ４２、４４間に配置される中心領域から開始するように、荷電粒子４７を放出する。一定の方向および大きさの磁場４８は、磁場４８が、チャンバ４２、４４の平面に対し垂直に、内方または外方を指向し得るように、チャンバ４２、４４を通して生成される。真空チャンバ４２、４４を通って示される点線４８は、チャンバ４２、４４の平面から内方または外方に指向する磁場を表す。換言すると、中空真空チャンバ４２、４４のＤ型表面は、磁場の方向に対し垂直に配置される。
【００２６】
各中空真空チャンバ４２、４４は、それぞれ接続点５２、５４を介して、制御機器５０に接続されてもよい。制御機器５０は、例えば、制御機器５０内に含まれる、交流電圧源を調節してもよい。交流電圧源は、矢印５６によって示されるチャンバ４２、４４間の領域内に、交流電場を生成するように構成されてもよい。故に、電圧源によって提供される電圧信号の周波数は、チャンバ４２、４４間に振動電場を生成する。荷電粒子４７が、粒子源４６から放出されると、粒子４７は、電場５６によって影響を受け、特定の方向、すなわち、電荷が正または負であるかに応じて、電場にそって、または反する方向に、粒子４７を移動させ得る。荷電粒子４７が、チャンバ４２、４４の周囲を移動すると、粒子４７は、電場の影響を受けなくなり得る。しかしながら、粒子４７は、その速度に対し垂直方向に指向する磁場によって、影響を受け得る。この時点で、図２の円形路４７によって示されるように、移動粒子４７は、粒子４７に均一円運動を行わせるローレンツ力を受け得る。故に、荷電粒子４７が、チャンバ４２、４４間の領域を通過する度に、粒子４７は、交流電場によって生じる電気力を受け、粒子４７のエネルギーを増加させる。このように、粒子４７がそこを通って横断する短時間の間の、チャンバ４２、４４間の領域における、チャンバ４２、４４間の電場の反復反転によって、粒子４７は、Ｄ型チャンバ４２、４４の縁へ向かって外側に螺旋を描く。
【００２７】
最終的に、粒子４７に対し、その速度が速過ぎて、円形路を維持できず、それらを標的体１２へ接線方向に放ち得るように、粒子４７は、臨界半径に達する場合がある。粒子４７が加速する間に得られるエネルギーは、粒子４７が標的体１２と衝突すると、標的体１２に堆積され得る。結果として、これによって、標的体１２内に核反応を開始させ、標的体１２の層１４〜１８内に放射性同位体を生成し得る。制御機器５０は、磁場４８の大きさおよび電場５６の大きさを制御し、それによって、標的体１２と衝突する荷電粒子の速度と、ひいてはエネルギーを制御するように適合され得る。また、制御機器５０は、図１に関して前述されたように、標的１４および／または冷却剤システム２６に連結され、標的１４および／または冷却剤システム２６のパラメータを制御するように適合されてもよい。
【００２８】
図３は、保護層１６を有する標的体１２と使用するための線形粒子加速器７０を図示する。線形加速器７０は、銅またはアルミニウム等の伝導性材料から形成される長い中空管を含んでもよい。管７２内に配置されるのは、伝導性材料から形成される小型の中空管７４ａ〜７４ｄである。線形加速器７０の中空管７２は、特定周波数のＲＦ信号を放出し、管７２内に伝播するように構成される電極を有する、無線（ＲＦ）発電機７６に連結されてもよい。さらに、ＲＦ発電機７６は、線形加速器７０のＲＦ周波数および他の機能性等、動作パラメータを制御するように適合された制御装置７８に連結される。
【００２９】
ＲＦ発電機７６によって生成される電磁波は、粒子８０が、管７２の下流に伝播する電場に曝されると、粒子源８２から生じる荷電粒子８０を加速させる中空管７２内を伝播する。本電場は、粒子８０が運動エネルギーを得ると、管７２をさらに下流に粒子８０を加速させる。また、荷電粒子８０は、図３に示されるように、中空管７４ａ〜７４ｄを通って誘導され、粒子８０の線形路を確保する。図３に図示されるように、粒子８０の速度が増大すると、中空管７４ａ〜７４ｄの全長は、中空管７２の全長に沿って増加する。このように、荷電粒子８０は、ＲＦ発電機７６によって生成されるＲＦ周波数に従って、最適に加速されてもよい。
【００３０】
制御装置７８は、中空管７２、ＲＦ発電機７６、標的体１２、および／または冷却剤システム２６に接続されてもよい。制御装置７８は、ＲＦ発電機７６の周波数を制御し、それによって、荷電粒子８０が、中空管７４ａ〜７４ｄに沿って伝播すると、荷電粒子８０の加速を制御してもよい。制御装置７８は、標的体１２に連結され、温度と、加速器７０および標的体１２に関わる他の関連フィードバック等のパラメータを監視してもよい。
【００３１】
図４は、標的体１２の実施形態の部分断面図である。標的体１２は、濃縮されたタリウム２０３、カドミウム１１２、亜鉛６８、またはクロム層１６上に配置される他の種類の原材料等、出発材料１４を含んでもよい。保護クロム層１６は、標的基層１８上に配置される。クロム層１６は、電気めっきプロセスを介して、基層１８上に配置可能である。再び、電気めっきプロセスは、基層１８を保護するための所望の厚さが達成され、出発材料１４をクロム層１６に固定するための所望の粗度が達成されるように、クロムの従来の電気めっきと比較して、長時間であってもよい（例えば、数分以内ではなく、３０分）。タンタル、タングステン、金、ニオブ、アルミニウム、ジルコニウム、または白金、あるいはそれらの組み合わせ等、他の材料が、電気めっきプロセスを介して、基層１８上に配置されてもよい。
【００３２】
クロム層１６を基層１８上に電気めっきするステップは、クロム層１６が、出発材料１４を支持し、放射性同位体を生成するために好適な属性を有することを確実にするための特定のステップを含んでもよい。そのような属性は、クロム層厚および表面質感を含み得る。電気めっきクロムを標的体１２上に電気めっきするステップのプロセスは、クロム電気めっきのために指定された標的体１２の部分をバフ研磨および／または研磨するステップを含んでもよい。クロム電気めっき用に指定されていない標的体１２の部分は、標的体１２のその部分へのクロムの電気めっきを防止し得る特定の保護コーティングで被覆されてもよい。したがって、標的体１２は、クロムと、電気めっきプロセスに寄与する他の付随材料との溶液を含有するタンクまたは容器内に浸漬されてもよい。標的体１２は、所望のクロム厚が、標的基層１８上に電気めっきされるまで、タンク内に浸漬されてもよい。いくつかの実施形態では、標的体１２は、２５〜４５分間、電気めっきされてもよい。電気めっきプロセスの間、電気めっきタンクは、約１２５度に維持されてもよい。
【００３３】
クロムの所望の厚さが、基層１８上に電気めっきされた後、標的体１２は、クロムタンクから除去され、クロム層の厚さおよび他の属性が、出発材料１４を支持するために好適であるか検証するために検査されてもよい。例えば、電気めっきプロセス前後の標的体１２の重量差が測定され、クロム厚が得られてもよい。さらに、前述のように、標的体１２が照射される間に、放射性同位体原材料を保持するように適合される粗表面形態を有するクロム層を得ることが望ましい場合がある。すなわち、クロム層１６の表面は、荷電粒子によるその衝突の間、例えば、タリウム２０３を標的体１２上に維持するために好適な粗度および粒度を有してもよい。したがって、標的体１２が電気めっきされた後、その上に配置されるクロムは、クロム層１６の表面が、その粗度を保持するように研磨される。クロム層１６のそのような表面粗度特性は、電子顕微鏡を介して、および／または特定の期間の間、水を保持するその能力を介して、検査されてもよい。
【００３４】
標的体１２の基層１８は、銅、アルミニウム、または他の伝導性材料、あるいはそれらの組み合わせ等、金属材料を含む、または実質的にそれらから成ってもよい。いくつかの実施形態では、基層１８は、銅で被覆されるアルミニウム構造であってもよい。図４にさらに図示されるように、冷却剤通路９０は、標的体１２に沿った縦方向のチャネルまたは溝の一部として形成されてもよい。冷却剤チャネル９０は、標的体１２が、荷電粒子によって照射される間、熱が標的体１２から除去され得るように、標的体１２に沿って、流体流動を促進する。
【００３５】
標的体１２の衝突の際、衝突荷電粒子と、標的体１２の材料の原子核との間の核の相互作用は、それらの原子核の一部を放射性同位体に変換し得る。例えば、衝突後、層１４は、濃縮されたタリウム２０３と、放射性同位体鉛２０１との組み合わせを含んでもよい。鉛２０１は、続いて、核医学において使用するための所望の放射性同位体である、タリウム２０１に崩壊し得る。同様に、クロム層１６および基層１８のいくつかの原子核は、他の所望の放射性医薬品が産出され得る放射性同位体原子核に変化し得る。
【００３６】
標的体１２から所望の放射性医薬品を抽出するステップは、標的体１２の化学処理を含んでもよい。標的体１２の化学処理は、他はそのままの状態で、標的体１２の特定の層を除去するように適合されてもよい。衝突後、例えば、タリウム２０３および鉛２０１は、それらの物質を除去するが、クロム層１６は除去しないように構成される熱硝酸を使用して、標的体１２から剥離されてもよい。すなわち、タリウム２０３等の放射性同位体出発材料は、化学薬品による除去の影響を受けやすく、タリウム２０３を標的体１２から剥離させる一方、クロム層１６は、そのような剥離化学薬品による除去に対し、化学的に不活性または耐性を有し、したがって、標的体１２から剥離されなくてもよい。したがって、クロム層１６は、硝酸剥離から基層１８を遮蔽し、それによって、概して、基層１８内に配置される、長期の半減期を有する放射性同位体金属が、タリウム２０３および鉛２０１を含有する溶液内に溶解させることを防止またはその可能性を低減する。このように、タリウム２０３および鉛２０１を含有する溶液のさらなる化学処理は、前述の物質が分離されるように、衝突後の比較的短い時間において行われてもよい。タリウム２０３および鉛２０１を含有する溶液は、再生可能であって、したがって、放射性医薬品のための追加タリウム２０１を生成するために再利用可能なタリウム２０３を含有する溶液を残し、さらに化学的に鉛２０１を分離するように処理することができる。このように、化学溶液から、非常に迅速に（例えば、数時間または数日）、タリウム２０３を再生し、それによって、概して、他の放射性同位体金属から生成される放射線レベルが低下するまでのタリウム２０３および２０１を含有する化学溶液の高価な格納（例えば、数ヶ月または数年）を回避することが可能であり得る。
【００３７】
タリウム２０３および鉛２０１を含有する層１４が、標的体１２から除去された後、標的体１２は、さらに化学的に処理し、クロム５１が得られ得るクロム層１６を除去してもよい。クロム５１は、特に、赤血球を標識するための放射性医薬品として使用されてもよい。クロム５１は、標的体１２の基層１８の金属と反応しない塩酸を使用して、標的体１２から除去されてもよい。塩酸を使用するステップは、基層１８から生成される放射性同位体金属（すなわち、標的体１２の衝突の際）が、クロム５１を含有する溶液内への溶解を防止し得る。このように、標的体１２の単回衝突によって、２つの放射性医薬品、すなわち、層１４からタリウム２０１と、層１６からクロム５１とを産出し得る。標的を衝突させ、放射性医薬品を生成するために使用される粒子加速器の運用費用は、比較的高額であり得るため、１つの標的照射片において、２つの放射性同位体を生成するステップは、放射性医薬品を生成するステップの費用効果を大幅に改善し得る。さらに後述されるように、標的の単回照射によって、標的体１２の基層１８によって生成される放射性同位体から得られ得る、第３の放射性医薬品をさらに生成してもよい。
【００３８】
図５は、保護層１６を有する他の標的体１００の斜視図を示す。標的体１００は、図１〜４を参照して論じられた標的体１２に類似してもよい。故に、標的体１００は、標的体１２を参照して論じられたそれらの層に類似する層１４、１６、および１８を含む。標的体１００は、管状開口部１０２、１０４を有する中空チャンバ１０１を含むように示される。管状開口部１０２および１０４は、標的体１００の裏面から、標的の基材１８内に下方に延在する。管状開口部１０２、１０４は、チャネルが、２つの管状開口部１０２、１０４間に形成されるように、基層１８内において、内部で接続さてもよい。
【００３９】
管状開口部１０２、１０４は、図１に示される冷却剤源２６等の外部冷却源に連結されてもよく、水等の冷却剤を標的体１００に供給するように構成されてもよい。開口部１０２、１０４に連結される外部管を使用することによって、冷却剤は、開口部１０２を通して、その間に配置されるチャネル内に流入し、開口部１０４を介して、標的体１００を再び冷却剤源へと流出し得る。基層１８の内側に配置される溝１０６は、標的体１００の表面積を増加し、それによって、標的が照射される間、標的体１００が加熱すると、標的から冷却剤への熱伝達を改善するように構成される。
【００４０】
図６は、保護層１６を有する別の標的体１２０の斜視図である。標的体１２０は、図１〜４を参照して論じられた標的体１２に類似する。特に、図６は、標的体１２０の裏面の斜視図を示す。図示される実施形態では、標的体１２０は、標的の基材１８に電気めっきされたクロム等の保護層１６に隣接して配置される源層１４を含む。さらに、標的体１２０は、標的体１２０の裏面上の線形および円形チャネルを形成する溝１２２〜１２８を含んでもよい。溝１２２〜１２８は、実質的に、標的の基盤１８内に延在し、それによって、標的体１２０の裏面の表面積を効果的に増加してもよい。他の実施形態では、溝１２２〜１２８は、他の形状および幾何学的形状を形成してもよく、および／または可変深度を有してもよい。標的体１２０の裏面は、図１を参照して本明細書で論じられた冷却剤源２６等の冷却剤源に連結可能であってもよい。冷却剤源２６は、標的が照射される間、加熱すると、冷却剤が溝またはチャネル１２２〜１２８を通して流動し、過度の熱を標的体１２０から除去し得るように、標的体１２０の裏面に冷却剤を供給してもよい。さらに、チャネル１２２は、冷却剤源２６の一部とシールを形成してもよい。
【００４１】
図７は、保護層を有する標的（例えば、１２）を生成するためのプロセスを示す流れ図１４０である。本方法は、ブロック１４２から開始し、図１に示される基材１８等の基材が生成される。基層１８の材料は、銅、またはアルミニウム、あるいはそれらの組み合わせ等の金属物質を含んでもよい。したがって、本方法は、ブロック１４４に進み、図１に示されるクロム層１６等の保護層が、基層１８上に配置されてもよい。保護層１６は、標的体１２が化学的に処理され、層１４が標的体１２から除去されると、特定の化学薬品から基材１８を化学的に遮蔽するように適合されてもよい。
【００４２】
クロム層等の保護層１６は、特定の厚さおよび粗度で、基層１８上に電気めっきされることができる。例えば、電気めっきプロセスを大幅に延長（例えば、数分以内ではなく、２０〜５０分）し、厚さを増加させ、粗仕上げまたはつや消し仕上げされた表面を生成してもよい。したがって、本方法は、ブロック１４６に進み、タリウム２０３の層１４等の供給源層または出発材料層が、保護層１６上に配置されてもよい。
【００４３】
図８は、電気めっきプロセスを示す流れ図１５０である。本プロセスは、ブロック１５１から開始し、電気めっきのために指定された標的体１２の基層１８の部分は、電気めっきに先立って、バフ研磨または研磨されてもよい。したがって、ステップ１５２では、電気めっき用に指定されていない基層１８の部分は、それらの領域または部分が電気めっきされないように防止するように適合される被覆材料で被覆されてもよい。したがって、本方法は、ブロック１５３に進み、標的体１２は、クロム溶液を含有するタンク内に浸漬されてもよい。タンクは、電気めっきプロセスを可能にする十分な電流を提供する電源に連結されてもよい。タンク内のクロム溶液は、２０〜５０分間、標的体１２が電気めっきされると、華氏約１２５度の温度に維持されてもよい。次に、本方法は、ステップ１５４に進み、標的体１２は、タンクから除去されてもよい。したがって、本方法は、ステップ１５５に進み、新しく形成され、電気めっきされたクロム層１６の表面は、所望の質感および表面形態特性を有するかを検証するために検査されてもよい。そのような特性は、クロム層１６の表面に適合し、層１４を保持し得る。
【００４４】
図９は、放射性同位体出発材料から放射性同位体を生成するためのプロセスの流れ図１６０である。プロセス１６０は、エネルギー粒子による標的体１２の照射後、短期間（例えば、数ヶ月または数年ではなく、数時間あるいは数日）で比較的容易に、出発材料１４を再生するための方法を提供する。本プロセスは、ブロック１６２から開始し、供給源または出発材料（例えば、タリウム２０３）は、保護層１６上方の標的体１２上に配置されてもよい。他の実施形態では、出発材料は、放射性医薬品が生成され得る他の種類の物質を含んでもよい。出発材料１４が、標的体１２上に配置されると、本プロセスは、標的体１２が荷電粒子によって照射され得る間、ブロック１６４に進んでもよい。したがって、本プロセスは、ブロック１６６に進み、供給源層１４の照射は、その一部を放射性医薬品として使用され得る放射性同位体に変化させる核反応を開始してもよい。例えば、エネルギー陽子とのタリウム２０３の衝突は、放射性同位体鉛２０１を産出し得る。鉛２０１が、放射性医薬品として使用される最終産物ではない場合があるが、その後続の原子核崩壊が、放射性医薬品、すなわち、タリウム２０１を生成し得る。
【００４５】
本方法は、次いで、ブロック１６８に進み、原材料および新しく形成された放射性同位体材料を含有する層１４は、標的体１２から除去されてもよい（図１）。例えば、照射後、標的体１２上に配置される鉛２０１およびタリウム２０３を剥離するステップは、熱硝酸溶液を使用することによって達成されてもよい。熱硝酸溶液は、クロム保護層１６に影響を及ぼすことなく、層１４を溶解し得る。したがって、本プロセスは、ブロック１７０に進み、放射性同位体材料および出発材料は、化学的に分離されてもよい。例えば、鉛２０１は、種々の好適な化学方法によって、出発タリウム２０３から分離されてもよい。原溶液から鉛２０１を除去後、タリウム２０３は、残される。故に、本方法は、ブロック１７２に進み、タリウム２０３等の出発材料は、再利用のために再生されてもよい。このように、タリウム２０３は、標的体１２が照射された後、非常に迅速（例えば、数時間または数日）に再生および再利用されることができる。したがって、プロセス１６０は、６ヶ月以上も要し得る長期間後にのみ、タリウム２０３を再生することを可能にする以前の方法に対し大幅な改良を提供する。
【００４６】
図１０は、標的がエネルギー荷電粒子と衝突後、図１の標的体１２等の標的から、放射性同位体を除去および分離するためのプロセスの流れ図１９０を示す。本方法は、ブロック１９２から開始し、放射性同位体出発材料および放射性同位体材料を含有する層１４は、標的上に配置される。クロム保護層１６等の保護層は、出発材料１４下に配置されてもよく、また、標的体１２の照射から生じる放射性同位体を含んでもよい。故に、本プロセスは、ブロック１９４に進み、放射性同位体および出発材料は、図９のプロセス１６０を参照して上述の化学処理等の化学処理を介して、標的体１２から除去されてもよい。再び、そのような化学処理は、化学的に反応し、したがって、標的体１２上に配置される放射性同位体および出発材料１４のみ除去する一方、下層の保護クロム層１６と反応しないように適合されてもよい。保護クロム層１６は、基層１８から生成される放射性同位体材料が、溶解または所望の放射性同位体材料および出発材料１４を含有する溶液の一部とならないように、標的体１２の下層の基層１８を遮蔽するように適合される。概して、標的体１２の基層１８から生じる放射性同位体材料が、所望の放射性同位体材料と混合することを防止することによって、供給源放射性同位体材料のより効率的かつ迅速な回復が可能となり得る。
【００４７】
したがって、放射性同位体および出発材料の両方が、標的体１２から除去または剥離されると、本方法は、ブロック１９６に進み、放射性同位体材料および放射性同位体出発材料は、使用のために分離および収集されてもよい。本方法は、次いで、ブロック１９８に進み、そこから生成される放射性同位体を含む、保護クロム層１６は、標的１４から剥離されてもよい。このように、放射性医薬品として同様に使用可能な第２の放射性同位体副産物が、保護クロム層１６から得られる。標的１４からの保護クロム層１６の除去は、クロム層１６を除去する一方、標的の基層１８が生成される材料に対し、化学的に不活性であるように設計された特定の化学薬品を使用して達成されてもよい。これは、概して、標的の基層１８内に含有される長期の半減期を有する放射性同位体が、保護クロム保護層１６から得られる放射性同位体を含有する溶液内に溶解することを防止する。特定の実施形態では、クロム５１は、標的１４が照射されると、副産物として、クロム層１６内に生成され得、標的の基層１８内に含有される金属と反応し得ない塩酸を使用して、標的１４から除去することが可能である。再び、これによって、基層１８内の長期間半減期の放射性同位体から生成される放射線レベルを容認可能なレベルまで崩壊させるまでに、長時間待機する必要なく、クロム５１放射性同位体を得ることができる。
【００４８】
したがって、本方法は、ステップ２００に進み、基材またはその一部を剥離し、銅等の第３の放射性同位体を生成し、続いて、使用可能な放射性医薬品に崩壊して変化させてもよい。したがって、方法１９０は、単回照射において、標的から３つの放射性医薬品の生成を可能にし得る。これによって、放射性医薬品が得られ得る放射性同位体を生成する費用効果を大幅に改善する。
【００４９】
図１１は、本明細書に記載され、図１〜１０を参照して図示される１つ以上の放射性医薬品を利用する、例示的核医学プロセスを示す流れ図２１０である。図示されるように、プロセス２１０は、ブロック２１２において、核医学のための放射性同位体アイソトープを提供することによって開始する。例えば、ブロック２１２は、前述のように、保護層１６を有する標的体１２から、タリウム２０１または別の放射性同位体を生成するステップを含んでもよい。ブロック２１４では、プロセス２１０は、患者の特定の部分、例えば、臓器のための放射性同位体を標的とするように適合される標識剤（例えば、エピトープまたは他の適切な生物学的配向部分）を提供するステップに進む。ブロック２１６では、プロセス２１０は、次いで、放射性同位体アイソトープを標識剤と結合し、核医学のための放射性医薬品を提供するステップに進む。特定の実施形態では、放射性同位体アイソトープは、特定の臓器または組織に集中する自然傾向を有し、したがって、放射性同位体アイソトープは、任意の補助標識剤を付与しない放射性医薬品として特徴付けられ得る。ブロック２１８では、プロセス２１０は、次いで、核医学施設または病院において、患者に放射性医薬品を投与するために好適なコンテナ等の注射または別のコンテナ内に１用量以上の放射性医薬品を抽出するステップに進んでもよい。ブロック２２０では、プロセス２１０は、１用量の放射性医薬品および１つ以上の補助流体を患者内に注射、または概して、投与するステップに進む。事前に選択された時間後、プロセス２１０は、患者の臓器または組織に標識された放射性医薬品を検出／画像化するステップに進む（ブロック２２２）。例えば、ブロック２２２は、ガンマ線カメラまたは他の放射線画像化デバイスを使用して、脳、心臓、肝臓、腫瘍、癌組織、または種々の他の臓器、あるいは罹患組織の組織上、内、もしくは境界に配置される放射性医薬品を検出するステップを含んでもよい。
【００５０】
図１２を参照すると、図１〜１１の技術によって得られる放射性医薬品を使用し得る画像化システム２４０は、画像化デバイス２４２と、システム制御装置２４４と、データ取得および処理回路２４６と、プロセッサ２４８と、ユーザインターフェース２５０と、ネットワーク２５２とを含んでもよい。具体的には、画像化デバイス２４２は、放射性医薬品が被験者に投与された後、被験者の画像を表す信号を取得するように構成される。画像化システム２４０は、陽電子断層撮影法（ＰＥＴ）システム、シングルフォトンエミッションCTシステム、核医学ガンマ線カメラ、または別の好適な画像化モダリティを含んでもよい。被験者内の着目領域を示す画像データは、写真用フィルム等の従来の担体またはデジタル媒体のいずれかにおいて、画像化デバイス２４２によって生成されてもよい。
【００５１】
システム制御装置２４４は、放射源制御装置回路、タイミング回路、患者または運動表と連動して、データ取得を調整するための回路、放射線検出器の位置を制御するための回路等、様々な回路を含んでもよい。画像化デバイス２４２は、画像データまたは信号取得後、デジタル値に変換し、画像データをデータ取得回路２４６に転送するため等、信号を処理してもよい。写真用フィルム等のアナログ媒体の場合、データ取得システムは、概して、フィルムのための担体と、フィルムを現像し、続いて、デジタル化され得るハードコピーを生成するための機器とを含んでもよい。デジタルシステムの場合、データ取得回路２４６は、所望に応じて、デジタルダイナミックレンジの調節、データの平滑化または鮮鋭化、ならびにデータストリームおよびファイルのコンパイル等、様々な初期処理機能を行ってもよい。データは、次いで、プロセッサ２４８に転送され、追加処理および分析が行われる。写真用フィルム等の従来の媒体の場合、プロセッサ２４８は、文字情報をフィルムに適用し、特定の注記または患者識別情報を添付し得る。デジタル画像化システムでは、データ処理回路は、データの実質的分析、データの順序付け、鮮鋭化、平滑化、特徴認識等を行う。
【００５２】
最終的に、画像データは、閲覧および分析のために、オペレータ／ユーザインターフェース２５０に転送される。閲覧に先立って、動作が画像データ上で行われる際、オペレータインターフェース２５０は、収集された画像データに基づいて、再構築画像を閲覧するために有用なある地点に存在する。写真用フィルムの場合、画像は、ライトボックスまたは類似ディスプレイ上に載置され、放射線科医および主治医が、容易に画像シーケンスを読影および注釈を加えられるようにしてもよい。また、画像データは、ネットワーク２５２等を介して、遠隔位置に転送されることもできる。加えて、オペレータインターフェース２５０は、例えば、システム制御装置２４４とインターフェースをとることによって、画像化システムの制御を可能にしてもよい。
【００５３】
本発明は、種々の変形例および代替形態を許容することができるが、本願明細書では、特定の実施形態を一例として図に示して詳述した。しかしながら、本発明を、開示された特定の形態に限定することを意図したものではないと理解されたい。むしろ、本発明は、以下の添付の特許請求の範囲によって定義される発明の精神および範囲内にあるすべての変形物、同等物、および代替物を網羅するものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性同位体の生成において使用するための標的体であって、
冷却路を備える基盤と、
該基盤上に配置される保護層と、
該基盤上に配置される放射性同位体出発材料と、
を含み、該保護層は、該基盤と該放射性同位体出発材料との間に配置される、標的体。
【請求項２】
前記保護層は、クロムを備える、請求項１に記載の標的体。
【請求項３】
前記保護層は、クロム、タンタル、タングステン、金、ニオブ、アルミニウム、ジルコニウム、または白金、あるいはそれらの組み合わせを備える、請求項１に記載の標的体。
【請求項４】
前記保護層は、電気めっきされた層を備える、請求項１〜３のいずれかに記載の標的体。
【請求項５】
前記保護層は、つや消し仕上げを有する表面を備える、請求項１〜４のいずれかに記載の標的体。
【請求項６】
前記保護層は、化学薬品による除去に対し、化学的に耐性を有する材料を備え、前記放射性同位体出発材料は、該化学薬品による除去に対し影響を受けやすい、請求項１〜５のいずれかに記載の標的体。
【請求項７】
前記基盤は、前記化学薬品による除去に対し影響を受けやすい、請求項６に記載の標的体。
【請求項８】
前記保護層は、別の放射性同位体出発材料を備える、請求項１〜７のいずれかに記載の標的体。
【請求項９】
前記基盤は、別の放射性同位体出発材料を備える、請求項１〜８のいずれかに記載の標的体。
【請求項１０】
前記放射性同位体出発材料は、タリウム２０３を備える、請求項１〜９のいずれかに記載の標的体。
【請求項１１】
前記放射性同位体出発材料は、カドミウム１１２または亜鉛６８を備える、請求項１〜９のいずれかに記載の標的体。
【請求項１２】
放射性同位体生成のための標的体を生成するための方法であって、
該標的体の基盤上に保護層を電気めっきするステップと、
放射性同位体出発材料を該保護層上に配置するステップと、
を含む、方法。
【請求項１３】
電気めっきのために指定された前記基盤のバフ研磨領域を備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
電気めっき用に指定されていない前記基盤の被覆領域を備える、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記保護層を電気めっきするステップは、つや消し仕上げを有する該保護層の表面を生成するステップを含む、請求項１２〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記電気めっきするステップの継続時間を延長し、前記つや消し仕上げの粗度を増加させ、前記保護層の厚さを増大させるステップを含む、請求項１２〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記保護層は、クロムを備える、請求項１２〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記保護層は、クロム、タンタル、タングステン、金、ニオブ、アルミニウム、ジルコニウム、または白金、あるいはそれらの組み合わせを備える、請求項１２〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記放射性同位体出発材料は、タリウム２０３、またはカドミウム１１２、または亜鉛６８、あるいはそれらの組み合わせを備える、請求項１２〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
流体冷却剤の循環を受けるように構成される冷却剤部分を有する、前記標的体を生成するステップを含む、請求項１２〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
放射性同位体を生成するための方法であって、
標的体の化学保護層上に位置する出発材料にエネルギー粒子を衝突させ、該出発材料の放射性同位体を生成するステップを含む、方法。
【請求項２２】
前記保護層によって保護された前記標的体の基材を除去することなく、前記放射性同位体を有する前記出発材料を除去するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
除去するステップは、前記出発材料を化学的に除去する一方、前記化学保護層は、前記基材上方の前記標的体上に残されるステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記出発材料を除去した後、前記化学保護層を除去し、該化学保護層の別の放射性同位体を取得するステップを含む、請求項２２または２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記出発材料を除去し、前記化学保護層を除去した後、前記基材の少なくとも一部を除去し、該基材のさらなる放射性同位体を取得するステップを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記出発材料は、濃縮されたタリウム２０３を備える、請求項２１〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記放射性同位体を前記出発材料の残部から分離するステップを含む、請求項２１〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記残部は、概して、長期の半減期を有する放射性材料を含まない、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
追加的な放射性同位体を生成するための前記出発材料の前記残部を再利用するステップを含む、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３０】
衝突させるステップは、前記出発材料内で第１の放射性同位体と、前記化学保護層内で第２の放射性同位体と、前記標的体の基材内で第３の放射性同位体とを生成するステップを含む、請求項２１〜２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
照射された標的体から材料を除去するための方法であって、
該標的体から、第１の放射性同位体材料を備える第１の層を化学的に剥離するステップと、
該標的体の第３の層を使用して、該標的体の第２の層の除去を実質的に低減または防止するステップと、
を備え、該第３の層は、該化学的剥離に先立って、該第１の層と該第２の層との間に位置付けられる、方法。
【請求項３２】
前記第３の層は、前記第１の層を化学的に剥離するために使用される化学薬品に対し耐性を有する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の層を化学的に剥離した後、前記照射された標的体から、第２の放射性同位体材料を備える前記第３の層を化学的に剥離するステップを含む、請求項３１または３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１の層を化学的に剥離し、前記第３の層を化学的に剥離した後、前記照射された標的体から、第３の放射性同位体材料を備える前記第２の層を化学的に剥離するステップを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第２の層は、前記標的体の基盤を備える、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１の層の残留する部分から、前記第１の放射性同位体材料を化学的に分離するステップを含む、請求項３１〜３５のいずれかに記載の方法。
【請求項３７】
１週間、１日、または数時間未満の比較的短時間以内に可能な追加的な放射性同位体生成のための前記残留する部分を再生するステップを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１の放射性同位体材料は、鉛２０１を備え、前記残留する部分は、濃縮されたタリウム２０３を備える、請求項３６または３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１の層は、タリウム２０３を備え、前記第２の層は、銅を備え、前記第３の層は、クロム５１を備える、請求項３１〜３８のいずれかに記載の方法。
【請求項４０】
放射性同位体を生成するためのシステムであって、
粒子加速器と、
基盤と、
該基盤の表面上に配置される保護層であって、クロム、タンタル、タングステン、金、ニオブ、アルミニウム、ジルコニウム、または白金、あるいはそれらの組み合わせを備える、保護層と、
該保護層上に配置される放射性同位体出発材料であって、該保護層は、該基盤と該放射性同位体出発材料との間に位置付けられる、放射性同位体出発材料と、
を備える、標的体と、
該粒子加速器に連結される制御システムと、
を備える、システム。
【請求項４１】
前記粒子加速器は、サイクロトロンを備える、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記粒子加速器は、線形粒子加速器を備える、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４３】
前記放射性同位体出発材料は、化学薬品による除去に対し影響を受けやすく、前記保護層は、概して、該化学薬品による除去に対し耐性を有する、請求項４０、４１、または４２に記載のシステム。
【請求項１】
放射性同位体の生成において使用するための標的体であって、
冷却路を備える基盤と、
該基盤上に配置される保護層と、
該基盤上に配置される放射性同位体出発材料と、
を含み、該保護層は、該基盤と該放射性同位体出発材料との間に配置される、標的体。
【請求項２】
前記保護層は、クロムを備える、請求項１に記載の標的体。
【請求項３】
前記保護層は、クロム、タンタル、タングステン、金、ニオブ、アルミニウム、ジルコニウム、または白金、あるいはそれらの組み合わせを備える、請求項１に記載の標的体。
【請求項４】
前記保護層は、電気めっきされた層を備える、請求項１〜３のいずれかに記載の標的体。
【請求項５】
前記保護層は、つや消し仕上げを有する表面を備える、請求項１〜４のいずれかに記載の標的体。
【請求項６】
前記保護層は、化学薬品による除去に対し、化学的に耐性を有する材料を備え、前記放射性同位体出発材料は、該化学薬品による除去に対し影響を受けやすい、請求項１〜５のいずれかに記載の標的体。
【請求項７】
前記基盤は、前記化学薬品による除去に対し影響を受けやすい、請求項６に記載の標的体。
【請求項８】
前記保護層は、別の放射性同位体出発材料を備える、請求項１〜７のいずれかに記載の標的体。
【請求項９】
前記基盤は、別の放射性同位体出発材料を備える、請求項１〜８のいずれかに記載の標的体。
【請求項１０】
前記放射性同位体出発材料は、タリウム２０３を備える、請求項１〜９のいずれかに記載の標的体。
【請求項１１】
前記放射性同位体出発材料は、カドミウム１１２または亜鉛６８を備える、請求項１〜９のいずれかに記載の標的体。
【請求項１２】
放射性同位体生成のための標的体を生成するための方法であって、
該標的体の基盤上に保護層を電気めっきするステップと、
放射性同位体出発材料を該保護層上に配置するステップと、
を含む、方法。
【請求項１３】
電気めっきのために指定された前記基盤のバフ研磨領域を備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
電気めっき用に指定されていない前記基盤の被覆領域を備える、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記保護層を電気めっきするステップは、つや消し仕上げを有する該保護層の表面を生成するステップを含む、請求項１２〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記電気めっきするステップの継続時間を延長し、前記つや消し仕上げの粗度を増加させ、前記保護層の厚さを増大させるステップを含む、請求項１２〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記保護層は、クロムを備える、請求項１２〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記保護層は、クロム、タンタル、タングステン、金、ニオブ、アルミニウム、ジルコニウム、または白金、あるいはそれらの組み合わせを備える、請求項１２〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記放射性同位体出発材料は、タリウム２０３、またはカドミウム１１２、または亜鉛６８、あるいはそれらの組み合わせを備える、請求項１２〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
流体冷却剤の循環を受けるように構成される冷却剤部分を有する、前記標的体を生成するステップを含む、請求項１２〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
放射性同位体を生成するための方法であって、
標的体の化学保護層上に位置する出発材料にエネルギー粒子を衝突させ、該出発材料の放射性同位体を生成するステップを含む、方法。
【請求項２２】
前記保護層によって保護された前記標的体の基材を除去することなく、前記放射性同位体を有する前記出発材料を除去するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
除去するステップは、前記出発材料を化学的に除去する一方、前記化学保護層は、前記基材上方の前記標的体上に残されるステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記出発材料を除去した後、前記化学保護層を除去し、該化学保護層の別の放射性同位体を取得するステップを含む、請求項２２または２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記出発材料を除去し、前記化学保護層を除去した後、前記基材の少なくとも一部を除去し、該基材のさらなる放射性同位体を取得するステップを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記出発材料は、濃縮されたタリウム２０３を備える、請求項２１〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記放射性同位体を前記出発材料の残部から分離するステップを含む、請求項２１〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記残部は、概して、長期の半減期を有する放射性材料を含まない、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
追加的な放射性同位体を生成するための前記出発材料の前記残部を再利用するステップを含む、請求項２７または２８に記載の方法。
【請求項３０】
衝突させるステップは、前記出発材料内で第１の放射性同位体と、前記化学保護層内で第２の放射性同位体と、前記標的体の基材内で第３の放射性同位体とを生成するステップを含む、請求項２１〜２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
照射された標的体から材料を除去するための方法であって、
該標的体から、第１の放射性同位体材料を備える第１の層を化学的に剥離するステップと、
該標的体の第３の層を使用して、該標的体の第２の層の除去を実質的に低減または防止するステップと、
を備え、該第３の層は、該化学的剥離に先立って、該第１の層と該第２の層との間に位置付けられる、方法。
【請求項３２】
前記第３の層は、前記第１の層を化学的に剥離するために使用される化学薬品に対し耐性を有する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の層を化学的に剥離した後、前記照射された標的体から、第２の放射性同位体材料を備える前記第３の層を化学的に剥離するステップを含む、請求項３１または３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１の層を化学的に剥離し、前記第３の層を化学的に剥離した後、前記照射された標的体から、第３の放射性同位体材料を備える前記第２の層を化学的に剥離するステップを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第２の層は、前記標的体の基盤を備える、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１の層の残留する部分から、前記第１の放射性同位体材料を化学的に分離するステップを含む、請求項３１〜３５のいずれかに記載の方法。
【請求項３７】
１週間、１日、または数時間未満の比較的短時間以内に可能な追加的な放射性同位体生成のための前記残留する部分を再生するステップを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１の放射性同位体材料は、鉛２０１を備え、前記残留する部分は、濃縮されたタリウム２０３を備える、請求項３６または３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１の層は、タリウム２０３を備え、前記第２の層は、銅を備え、前記第３の層は、クロム５１を備える、請求項３１〜３８のいずれかに記載の方法。
【請求項４０】
放射性同位体を生成するためのシステムであって、
粒子加速器と、
基盤と、
該基盤の表面上に配置される保護層であって、クロム、タンタル、タングステン、金、ニオブ、アルミニウム、ジルコニウム、または白金、あるいはそれらの組み合わせを備える、保護層と、
該保護層上に配置される放射性同位体出発材料であって、該保護層は、該基盤と該放射性同位体出発材料との間に位置付けられる、放射性同位体出発材料と、
を備える、標的体と、
該粒子加速器に連結される制御システムと、
を備える、システム。
【請求項４１】
前記粒子加速器は、サイクロトロンを備える、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記粒子加速器は、線形粒子加速器を備える、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４３】
前記放射性同位体出発材料は、化学薬品による除去に対し影響を受けやすく、前記保護層は、概して、該化学薬品による除去に対し耐性を有する、請求項４０、４１、または４２に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２０１０−５１２５４０（Ｐ２０１０−５１２５４０Ａ）
【公表日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４１３６６（Ｐ２００９−５４１３６６）
【出願日】平成１９年１２月１１日（２００７．１２．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２５４３１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０７３４６８
【国際公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【出願人】（５０３１０２６８５）マリンクロット インコーポレイテッド (33)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１１日（２００７．１２．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２５４３１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０７３４６８
【国際公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【出願人】（５０３１０２６８５）マリンクロット インコーポレイテッド (33)
【Ｆターム（参考）】
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