Método de operación de un sistema de elución de múltiples generadores.

Un procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo

, que comprende las etapas de:

introducir los datos de suministro que comprenden información que permite el cálculo de la actividad disponible en los generadores en un sistema de elución;

introducir los datos de demanda en el sistema de elución, donde dichos datos de demanda comprenden al menos una cantidad de radiactividad del nucléido hijo a ser producido y una planificación para la producción de la cantidad de nucléido hijo;

calcular y seleccionar la planificación de elución óptima para cada uno de entre dicha pluralidad de generadores en base a dichos datos de demanda, en el que dicha etapa de cálculo y selección compara la demanda actual, la demanda futura y la actividad disponible desde dicha pluralidad de generadores tanto en la actualidad como en un punto de demanda posterior para minimizar los residuos del isótopo hijo producidos por dicha pluralidad de generadores para satisfacer los datos de demanda; eluír el nucléido hijo desde los generadores seleccionados de entre dicha pluralidad de generadores según la planificación de elución óptima;

recoger el nucléido hijo desde cada uno de dichos generadores seleccionados de entre dicha pluralidad de generadores en una columna de concentración;

eluír el nucléido hijo desde dicha columna de concentración al interior de un recipiente de recogida.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2010/059241.

Solicitante: MEDI-PHYSICS, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 101 CARNEGIE CENTER PRINCETON, NJ 08540 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: BOLENBAUGH, DAVID, W., SHANKS,CHARLES, CORNELL,RICHARD.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR > CONVERSION DE ELEMENTOS QUIMICOS; FUENTES RADIACTIVAS > G21G1/00 (Disposiciones para la conversión de los elementos químicos por radiación electromagnética, radiación corpuscular o bombardeo por partículas, p. ej. producción de isótopos radiactivos (por reacciones termonucleares G21B; conversión de combustible nuclear G21C))

PDF original: ES-2452873_T3.pdf

 

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Método de operación de un sistema de elución de múltiples generadores.

Fragmento de la descripción:

Método de operación de un sistema de elución de múltiples generadores Campo de la invención La presente invención se refiere al campo de los generadores de radioisótopos, Más específicamente, la presente invención está dirigida a un procedimiento de operación de un sistema de elución de múltiples generadores.

Antecedentes de la invención El suministro de Mo-99 producido mediante fisión está en un estado de incertidumbre. Sólo dos reactores, el reactor canadiense NRU y el reactor Petten HFR, representan aproximadamente el 60-70% del suministro mundial de Mo99 producido mediante fisión. Cuando la producción de alguno de estos reactores se detiene, bien debido a un mantenimiento programado o bien debido a reparaciones no programadas, el resultado es una reducción efectiva de los procedimientos de medicina nuclear a sólo casos indispensables. Todos los reactores usados para la fabricación de Mo-99 mediante fisión se están acercando al final de sus respectivas vidas productivas; en la actualidad se prevé la sustitución de un único reactor, la sustitución del reactor Petten, denominado Pallas. Otro motivo de preocupación es que debido a la proliferación de uranio altamente enriquecido (UAE) , el material de blanco para el Mo-99 obtenido mediante fisión, este caiga en manos de terroristas o gobiernos sin escrúpulos. El UAE se usa para la fabricación de armas nucleares.

De manera alternativa, un generador basado en gel usa Mo-99 obtenido a partir de la activación neutrónica (f, y) de molibdeno natural, que puede ser realizada en cualquier reactor nuclear, incluyendo los reactores de energía. Desafortunadamente, el Mo-99 producido mediante los procedimientos f, y tiende a ser de baja actividad específica en comparación con el Mo-99 producido mediante la fisión de U-235, ya sea UAE o uranio poco enriquecido (UPE) . La expresión “baja actividad específica” significa que el Mo-99 debe ser colocado en una columna de alúmina muy grande para absorber todo el molibdeno inactivo, o debe ser convertido en una matriz de gel insoluble que reduce el volumen global de la columna eluible (por ejemplo, molibdato de circonio o molibdato de titanio) . Posteriormente, se requieren grandes volúmenes de elución para eluír la columna del nucléido hijo Tc-99m, particularmente si se usa una columna de alúmina. La técnica anterior no resuelve todos los problemas encontrados con la baja actividad específica y los generadores de baja actividad.

Nucl. Med Comm., 25 609-614 (2004) describe la necesidad de obtener altas concentraciones radiactivas de Tc99m a partir de generadores de gel de molibdato de circonio (frecuentemente, se necesitan concentraciones más altas para la preparación con "kit de frío", así como razones económicas en las radiofarmacias más grandes) .

La patente US 5.729.821 describe un procedimiento para la concentración de Tc-99m a partir de sorbente de Mo-99 en una columna basada en alúmina. El sistema requiere múltiples columnas para conseguir la concentración del efluente. Deben usarse múltiples columnas debido a que el Tc-99m es eluído de la columna primaria por medio de un intercambio iónico con el ion de cloruro en la solución salina. A continuación, el catión (sodio) es separado por la columna secundaria (en este caso, basada en un haluro de plata) , y el pertecnetato es concentrado en la columna para aniones terciaria para su posterior elución con solución salina para formar pertecnetato de sodio. Este procedimiento requiere el uso de una sal de ácido o ácido débil para separar y eluír Tc-99m a partir del nucléido padre Mo-99 (por ejemplo, columnas de alúmina) , así como una columna de iones catiónicos para eliminar el catión de la elución, de manera que el ion de pertecnetato pueda ser concentrado en una columna para aniones.

Applied Radiation and Isotopes 66 (2008) 1814-1817 describe un procedimiento que extrae Tc-99m desde una solución que contiene Mo-99. Este es un procedimiento complicado que requiere el uso de disolventes orgánicos (solución de bromuro de tetrabutilamonio en cloruro de metileno) para extraer y concentrar el Tc-99m.

Applied Radiation and Isotope 66 (2008) 1295-1299 describe un procedimiento citado, que es una variante del procedimiento anterior, en el que un generador basado en alúmina con una actividad específica baja es eluído con solución salina para eliminar el Tc-99m. El efluente es concentrado en una columna Dowex con una fuerte actividad de intercambio de aniones. El Tc-99m es eliminado por elución con una solución de bromuro de tetrabutilamonio con cloruro de metileno y es recogido en un vial. El disolvente orgánico es eliminado mediante bombeo de vacío hasta la sequedad y es reconstituido con solución salina para su uso con kits de frío. Este procedimiento es poco práctico debido al tiempo necesario para preparar el Tc-99m concentrado.

La patente US 6.157.036 describe un procedimiento para generadores de tipo de intercambio de iones, de baja actividad específica (es decir, alúmina) . El sistema usa múltiples columnas similares al procedimiento de la patente US Nº 5.729.821. El procedimiento usa presión positiva en lugar de presión negativa, más segura, para mover los líquidos (la presión negativa (vacío) es inherentemente más segura para las transferencias relacionadas con materiales radiactivos) .

Por lo tanto, existe una necesidad de un procedimiento de operación que gestione el aumento del nucléido hijo para los propósitos de eficiencia. Existe también una necesidad en la técnica de un procedimiento que minimice los residuos y maximice el uso del nucléido hijo producido por una serie de generadores. Además, existe una necesidad de un procedimiento que pueda reducir el riesgo de proliferación de UAE.

Sumario de la invención En vista de las necesidades de la técnica, la presente invención proporciona un procedimiento de operación de un sistema de elución de múltiples generadores, que comprende una pluralidad de generadores de núcleos padre-hijo y un sistema de control para realizar un seguimiento del aumento de la actividad de cada uno de los generadores de núcleos padre-hijo.

El sistema de control recibe datos de demanda que indican los requisitos para la producción de actividad y está configurado para eluír desde los generadores seleccionados de entre los generadores con un primer efluente con el fin de proporcionar una cantidad deseada de un nucléido hijo. Una unidad de recepción recibe los datos de demanda, que incluyen al menos una cantidad de nucléido hijo a producir y una planificación para la producción de la cantidad de nucléido hijo. La unidad de recepción puede ser operada con el sistema de control, de manera que el sistema de control planificará la elución del nucléido hijo desde la pluralidad de generadores para satisfacer la demanda representada por los datos de demanda. La unidad de recepción también recibirá datos de suministro.

La presente invención hace uso también de una columna de concentración para recoger el nucléido hijo del generador desde los generadores seleccionados de entre la pluralidad de generadores. La columna de concentración contiene un medio de columna apropiado. Por ejemplo, cuando el nucléido hijo es Tc-99m, idealmente, la columna de concentración es una columna de aniones desde la cual se eluye el nucléido hijo. También se proporciona un recipiente de recogida para recibir el nucléido hijo desde dicha columna de concentración.

Además, la presente invención hace uso de un sistema de elución de múltiples generadores que realiza un seguimiento del aumento de la actividad de cada uno de los generadores de núcleos padres-hijos y planifica la elución entre los generadores para satisfacer una demanda introducida para el nucléido... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo, que comprende las etapas de:

introducir los datos de suministro que comprenden información que permite el cálculo de la actividad disponible en los generadores en un sistema de elución;

introducir los datos de demanda en el sistema de elución, donde dichos datos de demanda comprenden al menos una cantidad de radiactividad del nucléido hijo a ser producido y una planificación para la producción de la cantidad de nucléido hijo;

calcular y seleccionar la planificación de elución óptima para cada uno de entre dicha pluralidad de generadores en base a dichos datos de demanda, en el que dicha etapa de cálculo y selección compara la demanda actual, la demanda futura y la actividad disponible desde dicha pluralidad de generadores tanto en la actualidad como en un punto de demanda posterior para minimizar los residuos del isótopo hijo producidos por dicha pluralidad de generadores para satisfacer los datos de demanda;

eluír el nucléido hijo desde los generadores seleccionados de entre dicha pluralidad de generadores según la planificación de elución óptima;

recoger el nucléido hijo desde cada uno de dichos generadores seleccionados de entre dicha pluralidad de generadores en una columna de concentración;

eluír el nucléido hijo desde dicha columna de concentración al interior de un recipiente de recogida.

2. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de cálculo y selección comprende además la realización de un análisis con un algoritmo de gradiente reducido generalizado de los datos de demanda y los niveles de actividad de la pluralidad de generadores.

3. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de cálculo y selección comprende además la realización de simulaciones de diversas planificaciones de elución desde la pluralidad de generadores y seleccionar la planificación de elución que resulta en la menor cantidad de residuos del nucléido hijo tras satisfacer los datos de demanda.

4. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de introducción de datos de demanda comprende además introducir los datos de demanda en una unidad de recepción que proporciona los datos de demanda al sistema de control.

5. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 4, en el que dicha etapa de introducción de los datos de demanda comprende además la etapa de introducir manualmente los datos de demanda en una unidad de recepción que proporciona los datos de demanda al sistema de control.

6. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 4, en el que dicha etapa de introducción de los datos de demanda comprende además la etapa de introducir, de manera automática, los datos de demanda en una unidad de recepción electrónicamente.

7. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 6, en el que dicha etapa de introducción, de manera automática, de los datos de demanda en una unidad de recepción electrónicamente comprende además la etapa de recepción de los datos de demanda desde un sitio web de procesamiento de pedidos.

8. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 4, en el que dicha etapa de cálculo y selección es realizada por un sistema de control que recibe los datos de demanda desde la unidad de recepción.

9. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de introducción de datos de suministro comprende además las etapas de introducir los datos de calibración para cada generador, la fecha y hora en la que cada generador se encuentra disponible para su uso, la hora y fecha del desfase de la primera elución para cada generador.

10. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de cálculo y selección tiene en cuenta la vida media del nucléido padre, la

ecuación de decaimiento del nucléido padre, la vida media del nucléido hijo, la ecuación de decaimiento del nucléido hijo, la eficiencia de rendimiento de la elución, la fracción de elución disponible desde el decaimiento del nucléido padre, la ecuación de equilibrio y el tiempo de caducidad para cada generador.

11. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la 5 reivindicación 1, que comprende además las etapas de:

visualizar la actividad disponible en cada uno de entre la pluralidad de generadores, según se calcula en los tiempos planificados;

visualizar los datos de demanda en una tabla en los tiempos planificados, y

visualizar el perfil de elución planificados seleccionado a partir de dicha etapa de cálculo y selección.

12. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 11, que comprende además las etapas de:

modificar manualmente el perfil de elución planificado seleccionado;

calcular un perfil de elución planificado modificado resultante de dicha etapa permitida;

visualizar el perfil de elución planificado modificado de dicha etapa permitida; y

permitir que un operario confirme el perfil de elución planificado modificado y modificar manualmente el perfil de elución planificado modificado.

13. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 12, en el que dichas etapas de modificación manual comprenden además las etapas de seleccionar cuál de entre la pluralidad de generadores será eluído en un tiempo de entre los tiempos planificados.

14. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de introducción de los datos de suministro comprende además la etapa de calcular los niveles de aumento de actividad de los generadores seleccionados de entre la pluralidad de generadores después de dicha etapa de elución.

15. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de cálculo y selección y dicha etapa de elución son realizadas por un sistema de control.

16. Procedimiento de elución de un nucléido hijo desde una pluralidad de generadores padre-hijo según la reivindicación 15, en el que dicho sistema de control realiza cada una de dichas etapas de elución según el perfil de elución seleccionado sin intervención adicional por parte del operario.